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1、中國石油加油站業(yè)務實時監(jiān)控及數據分析系統方案建議書北京中軟金卡信息技術有限公司 2010年06月目 錄1. 系統概述42. 總體結構72.1. 網絡結構72.2. 軟件結構83. 設計原則104. 系統特點125. 功能分析135.1. 功能模塊結構135.2. 基礎信息135.3. 數據采集135.4. 油機監(jiān)控155.5. 液位監(jiān)控165.6. 數據分析185.6.1. 動態(tài)數據采集185.6.2. 加油、罐存數據匯總查詢185.6.3. 加油數據明細查詢195.6.4. 異常加油數據查詢205.6.5. 罐存查詢與分析205.6.6. 罐存匯總統計215.6.7. 罐存走勢分析225.62、.8. 油品銷量分析235.6.9. 油品加油筆數分析245.7. 接口服務245.8. 權限控制245.9. 系統管理256. 費用預算261. 系統概述目前，伴隨著新零管系統在中石油全轄范圍內的加油站陸續(xù)地推廣實施和投入運營，中石油在成品油零售業(yè)務和加油站的信息化建設方面向前邁進了一個新的階段。與此同時隨著中石油下轄加油站的規(guī)模不斷地迅速擴大以及隨之而來的公司業(yè)務量的不斷攀升，加上納入信息化管理的加油站數量也是不斷高攀，如何利用先進的信息化技術手段對站級的業(yè)務數據進行集中統一、高效的實時監(jiān)控和數據分析管理已經成為了各級公司管理層的當務之急。而中軟金卡針對中石油制定的加油站業(yè)務實時監(jiān)控和數據3、分析系統的解決方案很好地迎合了這方面的需求；而且該解決方案也充分地考慮了運行在新零管系統上的加油站。系統的核心功能包括站級業(yè)務實時動態(tài)監(jiān)控子系統和數據挖掘及分析子系統。其中實時動態(tài)監(jiān)控子系統可以對加油機實時加油狀態(tài)和油罐實時液位進行動態(tài)監(jiān)控；數據挖掘及分析子系統可以對站級的銷售數據和庫存數據逐級（按省、地市、片區(qū)）地進行動態(tài)實時的匯總展現，此外還提供了按特定指標進行數據分析，以供業(yè)務人員參考和公司的高層決策的需要。系統的設計充分滿足中石油各層次部門管理人員的需要。基層領導可以隨時通過畫面監(jiān)控所管轄加油站的加油動態(tài)和油罐液位動態(tài)；中層領導除了具有基層領導功能外，還可以全盤地及時了解和監(jiān)控所屬地市4、甚至片區(qū)的所有加油站的油品銷售動態(tài)信息和庫存信息，以及一段時間的數據變化規(guī)律和數據匯總及報表；高層領導則具有全轄范圍內加油站的更多功能，更為重要的是他可以對宏觀數據進行挖掘和分析，為進一步的公司決策提供客觀、及時和有力的數據支持。各級領導通過系統坐鎮(zhèn)辦公室即可全面了解所轄加油站的運營情況，通過數據分析結果輔助英明的管理決策，從而更有效地調整站點布局和規(guī)模，指導加油站零售業(yè)務更好的發(fā)展，不斷地提高整體管理水平和創(chuàng)造良好的企業(yè)效益。 而且，系統提供的數據更加及時、更加客觀、更加準確，排除了人為的干擾，充分地滿足了領導決策的需要。系統設計滿足以下業(yè)務目標： 數據及時準確，具有實時性。克服了以往的系統5、數據層層上報延誤幾天甚至更長時間的情況。 數據客觀準確，排除了人為制造或修改數據的可能性，保證數據的真實性。為領導決策提供強有力的支持。 領導一鼠標，就可輕松地掌控業(yè)務運行和監(jiān)測業(yè)務數據。減少不必要的上報數據和查看現場環(huán)節(jié)。 各級領導或業(yè)務人員能按需地實時監(jiān)控指定的加油站加油動態(tài)和液位動態(tài)。 地市級以上領導可以對所轄范圍內的加油站的銷售數據和庫存數據匯總信息進行動態(tài)實時監(jiān)測。 站級液位數據自動及時超高報警、超低報警等。二次配送人員及時調度油品配送，保障站級油品合理庫存。 各級領導可以按油品、級別（省、地市、片區(qū)）查看銷售匯總數據和庫存匯總數據報表以及數據圖表分析，供領導決策參考。 實時數據和報6、表分析數據要求及時、準確、完整。 充分考慮中石油現有的網絡條件，盡可能節(jié)省傳輸帶寬和傳輸效率。 畫面生動而豐富，操作簡單易用，符合各級領導的操作習慣。 利用現有的FCC和液位儀以及中心服務器設備，硬件投資幾乎為零。 支持投影儀、大屏幕展現方式，有助于提升各級石油公司的門戶展現和形象建立。 具有開放的標準接口，可以與配送系統和零管系統以及站級BOS系統等相關系統進行順暢的數據交互。 能夠對監(jiān)控數據進行深層次的統計分析，并利用豐富的圖、報表等形式多維度、立體化的進行展現； 具有高級別的安全性。2. 總體結構2.1. 網絡結構根據石油公司現有網絡結構特點，并結合業(yè)務需求，采用如下的網絡結構：在網絡結7、構上，系統分為兩級： 中心網絡：包括省公司內部的局域網和分公司與省公司之間的光纖網。主要連接中心各服務器以及監(jiān)控終端。其中中心服務器包括監(jiān)控服務器、數據庫服務器、WEB服務器。 站級網絡： 光纖專線：加油站通過光纖與省公司中心網絡連接。加油站的FCC采集加油機、液位儀的數據通過專線連接到中心服務器。在物理設備分布上： 采用PC Server或小型機的硬件設備做為中心服務器。監(jiān)控服務器、數據庫服務器、WEB服務器依照具體情況設計，可以位于一臺硬件服務器，也可以分開。 加油站則是FCC采集來自加油機和油罐液位儀的數據，通過專線與監(jiān)控服務器進行通信。 監(jiān)控終端用戶，通過瀏覽器訪問WEB服務器。2.28、. 軟件結構系統軟件結構如下：客戶端（瀏覽器）WEB服務器后臺監(jiān)控服務器Oracle數據庫FCC數據采集程序FCC數據采集程序客戶端（瀏覽器）HTTPHTTP加油機數據加油機數據液位數據液位數據系統軟件主要集中在服務器上，包括： Oracle數據庫：建議采用Oracle 9i或Oracle10g做為數據庫引擎。 WEB Server：支持J2EE應用服務器。IBM WebSphere、BEA WebLogic、Tomcat都可供選擇。前端顯示畫面及WEB程序位于該服務器上。 后臺監(jiān)控程序：后臺監(jiān)控程序運行在中心監(jiān)控服務器上，可以接收FCC上送的實時監(jiān)控數據和業(yè)務數據；同時給WEB Server9、提供監(jiān)控數據服務。 FCC數據采集通訊程序：該程序運行在FCC上，一方面采集來自加油機的加油數據和液位儀的液位數據；另一方面將采集的數據上送給監(jiān)控服務器。 接口服務程序：向外圍系統提供WEB服務。在系統設計上，我們采用層次化、模塊化和參數化的設計方法，保證各子模塊之間業(yè)務相對獨立同時又通過接口相互通信，最大程度地便于維護和擴展。3. 設計原則為實現系統所要達到的目標，在系統設計時將貫徹以下設計原則： 先進性技術架構先進合理，應用軟件系統結構清晰、功能完善，兼顧信息技術的發(fā)展趨勢和中國石油的整體規(guī)劃，利用先進的、成熟的技術實現產品的研發(fā)。系統開發(fā)工具、設計方法、運行模式等必須充分利用當今計算機信10、息的先進技術，保護用戶現有投資。 統一性在設計開發(fā)應用軟件時，堅持統一規(guī)劃、統一標準、統一開發(fā)、統一管理和統一實施的原則。 安全性數據和處理的高度集中，也帶來了風險的集中。應用系統建立在成熟穩(wěn)定的硬件環(huán)境和應用軟件基礎上、通過完善的備份恢復策略、安全控制機制、可靠的運行管理監(jiān)控和故障處理手段來保障系統的穩(wěn)定安全運行。 可擴展性在系統的規(guī)劃、設計和實現中，充分考慮未來業(yè)務的發(fā)展和管理的變化，方便新業(yè)務和新需求的擴展和支持。 可用性應用軟件系統對硬件的要求不能脫離實際；同時，在操作上應具有友善的人機界面，盡量降低應用系統對操作人員的技術要求；在系統的維護上，目標系統應使系統管理員方便地管理數據中心11、的數據。 效益性保護中國石油原有投資，充分利用現有設備、人力和技術資源，盡量減少新增投入。 友好性系統提供的界面具備良好可視化效果，并方便操作人員操作。 易維護性在日常運行過程中，系統需提供對運行情況的監(jiān)測和控制功能，從而保證系統的正常運行，強大的功能、友好的界面對系統進行維護是今后系統充分發(fā)揮效力的關鍵。 開放性系統的所有產品都具有良好的開放性和兼容性，支持標準的協議和接口類型，提供多種開放的應用開發(fā)接口。系統數據訪問方式具有開放式結構，具有良好的擴展性及與其它系統的互通性。在增加業(yè)務功能時不需要更改系統的軟件結構和網絡結構。4. 系統特點 通過液位監(jiān)控采集油品需求及管理數據，通過加油機監(jiān)控12、采集加油銷售數據和銷售狀態(tài)，體現了全方位的監(jiān)控管理。 將領導最關心的石油零售業(yè)務的數據查詢及分析報表功能和加油站的實時監(jiān)控功能集成在一起，極大地方便了領導對于管理信息的獲取。 方便易用，web操作界面設計新穎美觀、形象生動，滿足瀏覽器和大屏幕的展示。 充分利用已有的設備，FCC與中心服務器直聯，站級不需額外增加機器，極大地減少用戶投資。 數據分析顯示結果形象直觀，通過表格、柱狀圖、曲線圖、餅狀圖等多種表現方式展現。 5. 功能分析5.1. 功能模塊結構系統的功能模塊結構如下圖所示：數據分析加油站業(yè)務實時監(jiān)控和數據分析系統接口服務油機監(jiān)控液位監(jiān)控權限控制系統管理數據采集基礎信息5.2. 基礎信息13、基礎信息主要包括加油站所屬部門的層次結構，即層次樹信息以及加油站的主要基本信息、油品信息等。5.3. 數據采集數據采集如圖所示：實時監(jiān)控服務數據采集服務后臺監(jiān)控服務器動態(tài)配置信息實時監(jiān)控數據業(yè)務明細數據控制信息FCC數據采集客戶端油槍、油價、油罐配置信息實時加油狀態(tài)、實時加油數據、實時液位數據加油明細數據、罐存液位明細數據控制參數、開始/停止傳輸數據等TCPUDPTCPTCP數據采集包括FCC客戶端程序和監(jiān)控服務器端的服務程序。而采集的數據內容包括：動態(tài)的配置信息、加油數據、液位數據、控制信息等。5.4. 油機監(jiān)控數據采集服務實時監(jiān)控服務后臺監(jiān)控服務器實時加油狀態(tài)實時加油數據實時液位數據WEB14、服務器瀏覽器WEB應用程序瀏覽器端進入實時監(jiān)控畫面時，按照如下過程：1) 瀏覽器端向WEB服務器請求。2) WEB服務器與監(jiān)控服務器進行通訊，并取得最實時的監(jiān)控數據信息3) WEB服務器將實時數據返回給瀏覽器4) 瀏覽器端展現實時監(jiān)控畫面。瀏覽器端采用ajax異步請求技術，實現監(jiān)控畫面實時更新，平滑無閃爍。依據系統的網絡性能，實時程度可以達到秒級以內。相對于實際的業(yè)務應用，實時程度足以滿足要求。監(jiān)控界面如下圖：抬槍準備加油抬槍準備加油油槍正在加油油槍加油完畢油槍加油完畢最新加油明細數據加油站主要信息如上圖所示，監(jiān)控畫面可以展現指定加油站的油機加油的實時監(jiān)控狀態(tài)。1) 當油槍空閑（不啟用）時，顯15、示是寶石花的圖標。如圖中4-7號槍。2) 當油槍抬槍準備加油時，顯示是抬槍的圖標。如圖中3號槍。同時右下角會彈出提示信息，并且根據需要還可以發(fā)出提示聲音。3) 當油槍正在加油時，顯示是滴油的圖標。同時動態(tài)顯示最新的加油量和加油金額。如圖中2號槍。4) 當油槍加油完畢后，顯示是掛槍的圖標。顯示的是最終的加油量和加油金額。如圖中1號槍。緊接著最新加油明細數據會動態(tài)顯示出來，背景色表明是一條新的明細數據。5.5. 液位監(jiān)控液位監(jiān)控的技術實現圖例與油機監(jiān)控相同。加油站油罐的液位數據，可以通過瀏覽器實時動態(tài)展現。主要的數據信息有：油罐編號、油品名稱、油罐總高、當前油水總高、水高、當前儲油量、當前油溫、油16、罐空余容量、最高警戒線和最低警戒線等。系統采用模擬液位圖形的方式顯示液位的高度，并配有標尺，以更直觀、更生動地方式顯示。當出現液位超出警戒線范圍時，系統會發(fā)出報警提示。系統同時還提供了一個“全屏顯示”按鈕，按下按鈕可以顯示不包含主操作界面中左側加油站樹形選項和上部查詢條件部分，只有液位監(jiān)控部分的信息，這樣與監(jiān)控中心大屏幕視頻連接后，方便客戶監(jiān)控。監(jiān)控界面如下圖所示：5.6. 數據分析5.6.1. 動態(tài)數據采集動態(tài)數據采集可以從省、地市、加油站等層面并按照油品來反映當天零時到目前時刻最新的加油累計數據和罐存數據。頁面每分鐘刷新1次。可以對加油數據和罐存數據進行動態(tài)采集。展現方式可以按照表格、圖表17、等多種方式顯示。如圖所示：5.6.2. 加油、罐存數據匯總查詢加油、罐存數據匯總查詢可以從省、地市、加油站等層面并按照油品來對一段時間范圍內的加油數據和罐存數據進行匯總統計。如圖所示：圖表：5.6.3. 加油數據明細查詢加油數據明細查詢可以一段時間范圍內的加油明細數據。如圖所示：5.6.4. 異常加油數據查詢可以按照指定的指標對一段時間范圍內銷量異常的加油站或單筆加油量異常的數據進行篩選出來，以供重點分析。如圖所示：5.6.5. 罐存查詢與分析以表格方式顯示指定條件下的加油站油罐罐存數據。其中，罐存足量、罐存偏低、超高報警、超低報警會以不同顏色醒目提示。如圖所示：5.6.6. 罐存匯總統計可以18、以圖表形式顯示各地市加油站的罐存匯總數據。5.6.7. 罐存走勢分析5.6.8. 油品銷量分析5.6.9. 油品加油筆數分析5.7. 接口服務系統采用開放式的接口，可以很容易地與其他系統共享信息。系統采用http、soap和web服務等標準接口方式，與二配、零管、門戶等系統進行便利的信息交互。而系統本身各自相對獨立，耦合度很小。5.8. 權限控制系統依照客戶的要求提供了合理的權限控制功能。包括： 操作員管理：維護操作員登錄信息和權限范圍。 模塊管理：維護系統中的功能模塊、操作等信息。 角色管理：管理員可以按需合理的創(chuàng)建角色以及為每一角色定義對應的權限。 操作員權限分配：將操作員分配給角色，以設19、置操作員對功能模塊擁有的權限。 密碼修改：操作員可修改自己的密碼。 密碼重置：操作員密碼丟失，將密碼設為默認密碼。5.9. 系統管理系統管理包括運行參數設定，數據備份與恢復等。 運行參數設定：包括液位儀采集頻率設置，液位儀采樣模式等。 數據備份：系統提供自動定期（周期可調）的將數據備份到指定的路徑下。 數據恢復：可按指定的文件自動將數據庫恢復到某一時間點上。 日志清理：系統自動清除過期的日志信息。6. 數據流量估算6.1. 單站數據流量估算（按8條油槍估算）數據條目頻率單條數據包大小備注信息實時監(jiān)控數據加油過程中每隔2秒左右50字節(jié)實時加油狀態(tài)、實時加油數據、實時液位數據業(yè)務明細數據每次加油后102字節(jié)加油明細數據、罐存液位明細數據動態(tài)配置信息配置信息變化時196字節(jié)油機、油槍、油價、油罐配置信息控制參數信息控制參數變化時10字節(jié)控制參數、開始/停止傳輸數據等終上所述，單站流量估算如下：50*8*/2+102*8/3*60 = 205字節(jié)/秒以上計算按照8條油槍同時加油，每隔3分鐘加1次油。實際情況應該還達不到如此繁忙程度。配置信息和參數信息只有在信息變化時才傳送，可以忽略不計。6.2. 所有加油站帶寬估算湖北按550加油站計算，帶寬估算：550*205=112K/S7. 費用預算