电力行业施工项目管理信息系统的研发

摘 要

　　随着我国经济的飞速发展，电力企业作为我国的重要能源企业之一，其所涉及的业 务也越来越复杂，对施工项目信息管理信息化的需求也越来越迫切。但由于原有的施工 项目信息管理模式多是以传统手工管理和纸质记载为主，管理效率低且资源耗费多，已 不能满足当前竞争激烈的社会需求。通过计算机技术来改进电力企业的项目信息管理模 式，是施工加快企业管理信息化建设，提高工作效率的有效手段。因此，研发一个运用 于电力企业的功能全面、操作便捷的项目管理信息系统是非常有必要的。

　　本文围绕着电力行业施工项目管理信息（简称：PMIS）系统的设计与实现进行了 详细的论述。该系统以安徽某电力系统公司提供的施工项目信息管理功能需求为基础， 结合对国内外电力企业施工项目信息管理的功能和业务流程的调研，详细的分析了系统 的需求背景、系统需要达到的目标、系统的各个模块功能需求和系统的性能需求。

　　首先， 通过对系统的功能模块需求和性能需求分析，确定了系统的具体的技术路线如下所示：

　　1）采用 B/S 结构模式进行设计，B/S 结构下的 PMIS 系统可直接通过浏览器访问， 不需要客户端频繁更新安装。 2）采用非常经典的开发 Web 应用程序的框架 Spring MVC 进行开发，Spring MVC 框架降低代码间的耦合、代码简洁，大大提高本系统开发效率。

　　3）前端开发采用 Bootstrap 框架和 HTML+CSS+JavaScript 技术。

　　4）后端开发采用 Java 语言进行功能逻辑开发，采用 AJAX 技术实现前端和后端的 交互。Ajax 引擎使客户端与服务器端负载均衡，将一些后端的工作移到前端，减少服务 器端的负担，加快页面加载速度，实现用户操作界面流畅，更加高效快速的处理业务。

　　5）使用 MySQL 数据库进行项目信息数据存储管理。MySQL 体积小，不但运行速 度快、简单易用，而且具有较强的可移植性、使用成本低。 然后，对系统的整体架构进行设计，并将整个系统设计为投标管理、器材管理、经 营管理、施工管理、财务管理、综合管理和系统管理七个核心功能模块，且通过 E-R 实 体图的设计来确定各个实体间的对应关系和完成数据库表的设计。最后，本文在系统核 心功能模块设计和数据库设计的基础上，完成了系统功能的实现。并且通过对系统的功 能测试和性能测试，发现并修复系统中的 bug,从而使 PMIS 系统能更好的满足安徽某 电力系统企业的需求。

　　本文根据目前安徽某电力系统公司施工项目信息管理系统存在的问题，完成 PMIS 系统的设计与实现工作，该系统实现了对施工项目信息管理从项目投标管理，到项目施 工管理，再到项目结算管理的整个生命流程的实时监控，精准掌控项目的各个环节信息， 及时预测风险，采取有效措施；其高效的线上流转审批功能为公司的审批流程节省大量 的时间和人力资源；其共享公共数据信息消除了各部门间的信息孤岛问题等，系统的实 现能够基本满足安徽某电力公司对项目信息管理的智能化、规范化和科学化的需求。

　　关键词：电力行业； 项目信息管理； Spring MVC 框架；精细化管理

Abstract

　　With the rapid development of China's economy, as one of China's important energy companies, power companies are involved in more and more complex businesses, and the demand for information management of construction projects is becoming more and more urgent.However, because the original construction project information management mode is mostly based on traditional manual management and paper records, the management efficiency is low and the resource consumption is high, which can no longer meet the current social needs of fierce competition.Using computer technology to improve the project information management mode of the power enterprise is an effective means of accelerating the construction of enterprise management informationization and improving work efficiency.Using computer technology to improve the project information management mode of the power enterprise is an effective means of accelerating the construction of enterprise management informationization and improving work efficiency.

　　This article discusses in detail the design and implementation of the power industry construction project management information （abbreviation: PMIS） system.This system is based on the construction project information management function requirements provided by an electric power system company in Anhui, combined with the investigation of the construction project information management functions and business processes of domestic and foreign electric power companies, and detailed analysis of the system's demand background and the system Objectives, functional requirements of each module of the system and performance requirements of the system.First, through the analysis of the system's functional module requirements and performance requirements, the specific technical route of the system is determined as follows:

　　1）The B / S structure mode is adopted for design, and the PMIS system under the B / S structure can be directly accessed through the browser without frequent update and installation of the client.

　　2）A very classic framework for developing Web applications, Spring MVC, is used for development. The Spring MVC framework reduces the coupling between codes, and the code is concise to greatly improve the development efficiency of the system.

　　3）Front-end development adopts Bootstrap framework and HTML + CSS + JavaScript technology.

　　4）The back-end development adopts Java language for functional logic development, and uses AJAX technology to realize the interaction between the front-end and back-end. The Ajax engine balances the load between the client and the server, moves some back-end work to the front-end, reduces the burden on the server, accelerates the page loading speed, realizes a smooth user interface, and handles business more efficiently and quickly.

　　5）Use MySQL database for project information data storage management. MySQL is small, not only fast, easy to use, but also has strong portability and low cost.

　　Then, the overall structure of the system is designed, and the entire system is designed into seven core functional modules of bid management, equipment management, operation management, construction management, financial management, comprehensive management and system management, and is determined by the design of the ER entity diagram Correspondence between various entities and complete the design of database tables.Finally, on the basis of the system core function module design and database design, this paper has completed the realization of system functions.And through the functional test and performance test of the system, find and fix the bugs in the system, so that the PMIS system can better meet the needs of an electric power system enterprise in Anhui.

　　Keywords: Power industry ; Project information management; Spring MVC framework; Refined managemen

目录

　　第一章 绪论

　　1.1 研究背景与意义

　　如今，电力可以说是我国不可或缺的重要能源之一，为我国的经济快速发展提供了 强劲动力，也是我国重要的民生保障。国家电网公司自 2002 年成立至 2018 年，仅用了 16 年的时间就以 3849 亿美元的营收入蝉联全球五百强企业的第二名[1-2],自 2002 年 12 月份厂网分离制度的推行，电网原有的行业垄断模式被打破，电力公司开始进入竞争发 展状态。随着电力公司逐渐向市场化转型，对电力工程项目的投标竞争，器材采购、工 程实施，资金管理，验收交付等整个工程项目流程的管控都由各个电力公司自行负责， 电力工程项目的投入成本、建设周期、安全质量等方面都直接影响着电力公司的经营收 入与健康发展[3].由于电力工程项目信息管理包含大量的合同信息、表单信息、资料文 档、多部门合作审批流程、数据与信息间的关系处理及展示等管理，电力系统公司对整 个工程项目信息的管理，需要精准的掌控工程项目每一环节的数据信息，各个参与部门 之间的信息数据传递要求安全及时，因此，电力系统公司迫切需求一个功能全面的电力 项目工程管理信息系统来应对日益激烈的市场竞争[4-6].

　　自 2015 年 10 月 26 日中国共产党十八届五中全会上提出实施"互联网+"行动计划 后，类似电力行业这种传统行业将大大加快与互联网技术的结合。互联网技术在企业的 生产、经营管理上的充分使用，将极大的提高企业生产效率，使企业经营管理更加智能 化、规范化、科学化，从而实现企业信息化[7].电力企业的项目信息管理信息化的建设， 需要开发出一套符合电力企业自身特点的项目管理信息系统，目前，在我国的管理系统 软件中还很少见到有专门针对电力企业的工程项目信息管理设计出集投标管理、器材管 理、施工管理、经营管理、财务管理等功能为一体的软件系统。

　　因此，本课题的任务就 是面向安徽某电力企业的工程项目信息管理设计开发出包含投标管理、器材管理、施工 管理、经营管理、财务管理等功能的电力行业施工项目管理信息（简称：PMIS）系统。 本系统的开发采用了目前技术相对成熟的 B/S 框架结构，B/S 结构的软件系统在软件的 开发、维护和升级上更加方便快捷，为公司节省大量的人力、财力。系统的实现能够基 本满足安徽某电力公司对项目信息管理的智能化、规范化和科学化的需求，其高效的线 上流转审批功能为公司的审批流程节省大量的时间和人力资源，其共享公共数据信息消 除了各部门间的信息孤岛问题等。该系统实现了对施工项目信息管理从项目投标管理，到项目施工管理，到项目结算管理的整个生命流程的实时监控，精准掌控项目的各个环 节信息，及时预测风险，采取有效措施。

　　1.2 国内外研究现状

　　1.2.1 国外研究现状

　　美国的杜邦公司早在20世纪中叶就开始尝试采用管理系统来管理公司的项目信息， 管理系统的采用大大提高了公司总体管理效率。管理系统初次使用成功后，接着，美国 又将管理系统运用到了军事研究上，其在导弹设计研发过程中的运用，使得导弹设计研 制成功的整个过程缩短了两年[8-9].人们在看到美国使用管理系统带来的显著效果后，受 到了极大的鼓舞，开始了对管理系统的积极研究探索，在西方一些较为发达的国家更是 在高等教育中开展了对软件系统的课程学习，从而使得管理系统有了飞速的发展，管理 系统也被广泛运用到了社会上的各行各业[10].管理系统在功能上的发展完善经历了三个 阶段：

　　1）基础功能：通过计算机技术对企业的基本信息进行简单管理，例如 MRP 软件系 统，通过线上操作代替纸质文档读写和手动传递，信息相对安全，提高工作效率和公司 内部信息共享的及时性[11].

　　2）中级功能：在满足信息管理的基本需求外，将建立的数据模型与管理系统相结 合，例如 MRP II 软件系统，能够高效的处理工程项目的数据信息，根据分析出的信息， 预判风险提前做好规避计划[12].

　　3）高级功能：将计算机网络技术运用到项目信息管理上，例如 SAP 软件系统[13], 通过将功能不同的多个软件系统集成到一个平台，能够对工程项目的整个生命流程信息 进行实时监控管理，还可以促进不同部门间的协调作业。 信息化技术发展到如今，西方的一些发达国家在管理信息系统的功能开发上已经相 当完善，具有高智能、高集成特性的管理信息系统使得项目信息管理更加高效、智能。 这些发达国家对管理系统的使用已非常广泛，特别是其在公司财务管理上的使用率更是 多达九成以上；其在工程项目信息管理上的使用率也有八成以上；由于使用管理系统在 计算机上操作对公司的管理更加快速、精准，所以管理系统越来越受人们欢迎，在市场 上的使用率越来越高[14-16].

　　电力企业在任何一个国家都有着举足轻重的地位，电力企业工程项目信息管理系统 就是管理系统在电力企业上的应用，西方发达国家对管理系统的不断发展完善，同样也带动了电力企业工程项目信息管理系统的飞速发展。目前，世界上在电力企业信息化建 设上最为先进的国家还是应属美国，美国以 ERP 和 EC 等为代表的大型管理信息系统在 其国内电力公司上的覆盖率基本达到了 100%[17],这点不仅领先其他国家 5 年左右，同 样也是我国在电力公司信息化建设上学习的榜样。

　　1.2.2 国内研究现状

　　虽然我国的管理系统比许多西方发达国家起步晚，但是随着我国经济的飞速发展， 信息化水平也在不断提高，逐渐追上了发达国家的脚步。国内的管理系统，大多是在借 鉴西方发达国家同类管理系统的基础上，结合我国企业的实情，根据我国人民的使用习 惯来设计研发的[18-19],如今，我国的管理系统大都能实现基础功能如数据信息管理、工 程预算、工程实时监控和线上流转审批等功能。 国家电网公司作为我国的重要能源企业，其自成立以来就在不断地追求着信息化建 设，项目管理系统、政工管理系、物资信息管理系统等各种管理系统正逐渐被运用到了 电力系统公司。虽然电力系统公司对信息化建设的投资力度逐渐增加，但是随着国家电 网的飞速发展，电力系统企业负责的项目涉及各行各业，数量多且种类杂，电力系统公 司对项目信息的管理方式已经满足不了日益复杂的需求。目前，国内对电力系统公司项 目信息管理系统的研究也有一些，例如丰希奎设计开发的河北省电网工程项目信息管理 系统，该系统采用了 ASP.NET 框架技术，集成本管理、设计管理、现场施工进度和质 量管理、物资管理和协调办公管理等功能为一体[20];王鲁基于 MVC 模式，采用 C#开发 语言和 SQL Server 数据库存储数据开发了项目管理信息系统，该系统面向地市供电公 司，主要功能是对工程进度实时监控、造价管理和业务查询分析等[21].李天成采用 SSH 架构对系统整体设计，并引入Activity工作流技术，开发出了国家电网项目信息管理系统， 该系统的功能更加完善[22].

　　1.3 论文主要研究内容

　　本课题是在安徽某电力系统公司提出的项目信息管理需求的基础上，通过调研分析 国内外先进的同类系统，然后设计开发的功能比较完善的项目信息管理系统。该系统将 电力公司与项目相关联的信息集中到同一平台进行管理，目的是提高电力系统公司项目 管理的规范化、科学化和智能化，确保项目工程高质量且高效率的完成。本文的主要研 究内容如下：

　　1）系统功能模块的实现需要研究其开发所需要的技术，例如，Bootstrap 前端框架、 Java 编程语言、Web 前端技术、AJAX 技术、MVC 模式、B/S 架构和 MySQL 数据库等。

　　2）分析讨论安徽某电力系统公司项目信息管理的实际需求，需求主要包括功能需 求和非功能需求两种，然后根据功能需求设计划分系统各个功能模块，确定每个功能模 块所具有的操作功能。系统功能模块的划分设计来确保能够满足电力系统公司对项目信 息管理的需求。

　　3）在系统需求分析和相关技术学习的基础上，不仅对 PMIS 系统进行了详细的设 计，还完成了对系统的实现与系统的测试工作，且对系统中的 bug 进行了更正。

　　1.4 论文组织结构

　　本文共分为五章，概括如下： 第一章 绪论。主要是对 PMIS 系统的研究背景与意义进行了讨论，然后介绍了国 内外在管理系统上的发展情况，最后概括了论文的主体内容以及结构安排。

　　第二章 PMIS 系统应用的相关技术介绍。主要对 PMIS 系统的设计开发过程中所需 技术进行了介绍，首先介绍了前端框架和前端技术，然后讨论了前端和后台交互运用的 AJAX 技术，并简述了系统的 MVC 模式和 B/S 架构，最后简要的叙述了 MySQL 数据 库。

　　第三章 PMIS 系统需求分析。主要对 PMIS 系统的需求分析进行详细分析，首先简 明扼要的分析了系统需要实现的目标，然后详细分析了系统的功能需求，最后讨论了电 力系统公司对系统性能的需求。

　　第四章 PMIS 系统设计。主要对 PMIS 系统进行了详细设计，为系统的开发做好准 备，首先对系统的整体架构和网络拓扑设计，然后详细设计了系统的各个功能模块，最 后对后台数据管理进行了设计。

　　第五章 PMIS 系统实现与测试。主要对 PMIS 系统的实现与测试进行了详细介绍， 首先详细叙述系统的各个功能模块的实现，然后举例介绍了系统功能操作和性能的测 试。

　　结论，主要对 PMIS 系统的设计与开发已完成的工作和成果进行总结，并对本系统 以后需要完善、优化的方面进行了展望。

　　第二章 PMIS 系统应用的相关技术介绍
　　2.1 Java 语言及开发工具
　　2.2 系统前端技术
　　2.2.1 Web 前端的基石 - HTML、CSS、JavaScript
　　2.2.2 Bootstrap 前端框架
　　2.2.3 AJAX
　　2.3 MVC 模式
　　2.4 B/S 架构
　　2.5 MySQL 数据库
　　2.6 本章小结

　　第三章 PMIS 系统需求分析
　　3.1 系统需求背景
　　3.2 系统目标分析
　　3.3 功能需求分析
　　3.3.1 投标管理
　　3.3.2 器材管理
　　3.3.3 经营管理
　　3.3.4 施工管理
　　3.3.5 财务管理
　　3.3.6 综合管理
　　3.3.7 系统管理

　　3.4 非功能需求分析
　　3.4.1 用户体验需求
　　3.4.2 系统性能需求
　　3.4.3 数据安全性需求
　　3.5 本章小结

　　第四章 PMIS 系统设计
　　4.1 系统整体架构设计
　　4.2 系统网络拓扑设计
　　4.3 系统模块功能设计
　　4.3.1 投标管理模块功能设计
　　4.3.2 器材管理模块功能设计
　　4.3.3 经营管理模块功能设计
　　4.3.4 施工管理模块功能设计
　　4.3.5 财务管理模块功能设计
　　4.3.6 综合管理模块功能设计
　　4.3.7 系统管理模块功能设计

　　4.4 系统数据库设计
　　4.4.1 E-R 实体图设计
　　4.4.2 主要数据库表结构设计
　　4.4.3 数据安全设计
　　4.5 本章小结

　　第五章 PMIS 系统的实现与测试
　　5.1 系统核心功能实现
　　5.1.1 系统登录功能的实现
　　5.1.2 投标管理模块功能实现
　　5.1.3 器材管理模块功能的实现
　　5.1.4 经营管理模块功能的实现
　　5.1.5 施工管理模块功能的实现
　　5.1.6 财务管理模块功能的实现
　　5.1.7 综合管理模块功能的实现
　　5.1.8 系统管理模块功能的实现

　　5.2 系统测试
　　5.2.1 测试环境
　　5.2.2 系统功能测试
　　5.2.3 系统性能测试
　　5.2.4 测试结果与分析
　　5.3 本章小结

结论

　　总结

　　目前，我国电力企业发展迅速，电力企业所经营的工程项目也越来越复杂多样。为 适应竞争激烈的经济环境，高效、规范和科学的工程项目信息管理至关重要。 针对当前安徽某电力企业在工程项目信息管理上存在的问题，以该企业提供的功能 需求为基础，并结合相关资料，设计和实现了 PMIS 系统能够有效地满足该电力系统公 司对工程项目信息管理的信息化要求。 本文主要完成的工作概括如下：

　　1）首先对本次课题的研究背景和意义进行了分析，然后通过调研文献和查阅资料 对国内外研究现状进行了介绍，并简述了本文的主要研究内容和工作安排。

　　2）简要介绍了系统开发过程中使用的一些相关技术、系统框架和开发工具，详细 介绍了数据后台操作的数据库 MySQL.

　　3）对系统的需求背景、需要实现的目标、功能需求和非功能需求进行了详细分析， 通过需求分析明确系统开发任务，为系统的开发设计做好准备。

　　4）对系统的开发进行详细设计，设计包含系统整体架构设计、系统网络拓扑设计、 系统模块功能设计和系统数据库设计。其中数据库的设计又分别从 E-R 实体图设计、主 要数据表结构设计和数据安全设计三方面进行了详细介绍。

　　5）详细介绍了 PMIS 项目管理信息系统的各个模块功能的实现，并展示了部分主 要模块功能界面及其实现的部分核心代码。对系统功能的测试选取了部分样例测试进行 详细分析，主要是对系统的功能测试中遇到的的 bug 进行修复，完成了对系统的简单性 能测试，并对测试结果进行了简要分析。

　　展望

　　PMIS 项目管理信息系统虽然实现了该电力企业在项目管理信息上的基本功能需 求，但由于开发人员的技术水平和时间有限，该系统仍有许多更加复杂的功能尚未实现， 期望以后通过学习不断提高技术水平，继续完善系统功能。有待实现的功能主要有以下 几点：

　　1）登录界面没有注册功能，新用户不能自行注册登录，必须由管理员统一注册，如果以后新增用户过多，会导致管理员工作量过多，以后用户量增多需要添加此功能。

　　2）目前项目的制定计划进度是通过表格文字描述展示出来，项目计划进度直观明 了，接下来将考虑采用甘道图的形式将表格信息展示出来。管理者可以通过甘道图更加 简单方便的掌控工程计划进度。

　　3）现今的人员考勤记录是通过工作人员直接手动录入，比较耗时耗力，员工考勤 基本都是通过打卡机记录，在系统后面的开发中将尝试使打卡机与系统对接，员工在打 卡机打卡时信息自动导入系统存储，不需要再次人工输入。

　　4）由于开发人员知识面的不足，系统在设计上显得模块众多，页面操作颇多，用 户需要通过学习才能流畅操作。在以后的二次开发中需不断简化操作使系统更加智能 化、更加完善。

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致谢

　　三年的研究生学习时间已接近尾声，回顾三年期间的学习生涯，感谢给过我指导和 帮助的每一位老师、同学和家人，正是在你们的无私指导和帮助下，我才能顺利完成研 究生的学习任务以及本论文的撰写。

　　首先，我要郑重的感谢我的导师苏亚辉老师和孙丙宇研究院，苏老师和孙老师从我 在研究方向上的选择开始，到学习实践，再到最后的论文撰写，都在一直认真负责的指 导着我。

　　苏老师和孙老师对学术的认真严谨、不断进取的精神和对学生认真负责、无私 奉献的态度是我永远学习的榜样。 然后，我要感谢苏宇师兄和实验室的同学们，感谢苏宇师兄带领我走进软件知识的 领域，从基础知识的学习，到软件系统的开发，都离不开苏宇师兄的耐心指导。感谢实 验室上届的师兄们在学习上给与的帮助，在你们的帮助下我解决了学习中遇到的一个又 一个的难题。感谢现在的同学们创建的融洽学习环境，在实验室的大家庭中为我们互帮 互助、共同进步。

　　最后，还需要感谢我的家人，感谢我的家人对我所有选择的支持和鼓励，你们对我 无私的帮助既是我前进的永久动力，也是我的坚实后盾。

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