一种复杂网络环境下的epc工程数据处理系统与方法

专利名称：一种复杂网络环境下的epc工程数据处理系统与方法
技术领域：
本发明涉及一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统与方法，特别涉及基于XML的工程数据的处理系统与方法，其应用于分布式建设工程总承包管理信息化系统中，实 现工程数据的跨域交换和集成。
背景技术：
建设项目管理是通过一定的组织形式，用系统工程的观点、理论与方法，对建设项 目寿命周期内的所有工作，进行计划、组织、协调与控制，以达到保证工程质量、缩短工期、 提高投资效益的一种管理活动。从建设项目管理实践看，业主委托建设承包商总承包模式， 即EPC(Engineering ProcurementConstruction)模式在国内外建设项目管理中得到广泛 应用。该模式中，工程总承包企业按照合同约定，承担工程项目从设计、采购、施工到运行服 务等全过程工作，并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责，最终向业主提交一个满 足使用功能、具备使用条件的工程项目。以大中型建设项目为例，EPC项目管理涵盖了业主方、设计方、施工方、供货方等多 个企业内部及其相互的复杂业务过程，这些过程间传递着大量的工程建设项目信息，如时 间、费用、质量、人力资源、采购等管理信息。为能有效地完成项目的计划、组织与实施，EPC 项目承包商必须及时发布项目计划，实时获取参与方相关信息，监控项目实施过程，组织协 调各方工作，及时解决可能出现的各种问题，而这些工作都有赖于项目信息的及时收集与 整理，以及企业间大量的工程数据交换。现在，参与总承包管理的各企业均已建立起各自的信息化系统，这些系统运行于 独立的、自治的局(广)域网中，系统间缺乏统一的组织结构，系统内所用的软、硬件环境千 差万别，这些系统构成一个复杂的计算机网络环境。在EPC工程管理中，各参与企业积累了大量的数据资源，如企业的基本信息、人员 信息、图纸信息、生产计划、施工计划、产品数据、施工进度等内容，这些数据分布于各自的 数据库中，地域上高度分散，企业间的数据处理存在许多问题，主要表现为1)数据传递延迟企业间主要采用物理媒介、电子邮件等方式传递资料，收到资 料后再进行人工分拣、人工录入或打印报送，从而产生时间延迟；2)数据更新滞后在项目实施过程中，各参与方会生成大量的动态数据，如施工 进度、供货进度等信息，在关联企业的系统内不能实现实时更新；3)数据扭曲严重在数据传递过程中，各参与方采用的人工录入、人为修改、人为 提交等方式极易造成数据差错、数据遗漏、数据篡改等问题；4)数据安全性差由于参与企业间数据传递过程中，人为处理环节较多，易产生 安全漏洞，导致数据丢失、数据泄漏等安全问题；5)数据类型复杂企业间相互传递的数据种类繁杂，既包括诸如时间、价格、名 称、技术参数等结构化数据，也包括图纸、图表、资质证件、报表等半结构化或无结构化数 据；
6)数据格式不一致同一数据在各自的信息化系统中往往名称、计量精度、记录 格式不统一，从而导致系统间不能进行直接交互；7)信息化系统异构不同企业的信息化系统软件组成千差万别，操作系统、数据 库系统开发商或使用版本均存在较大的差异，使得数据记录难以直接交换。上述问题导致了 EPC项目参与企业间的组织隔离、过程松散、信息孤岛等管理问 题，严重地阻碍了 EPC项目管理信息化的科学、高效的实施进程。因此，改善数据处理办法， 提高数据传递的有效性、正确性、安全性具有很好的现实意义和应用前景。XML (Extensible Markup Language)作为可扩展置标语言，是 SGML (Standard General Markup Language)的一个子集，由W3C制定，并于1998年2月正式推出XML1. 0版 本。XML与HTML的最大不同在于XML具有丰富的结构信息和明确的语义，而HTML只对表现 形式做了约定。XML可以定义丰富的语义信息，web上的所有信息都能用XML表示，并且扩 充了许多以往HTML无法表示的内容。此外，XML是一个开放式的基于文本的格式，它可以 和HTML —样使用HTTP协议进行传送，而不需要对现存的网络进行变化。XML具有简单性、易扩展性、易操作性和开放性的特点，以XML格式处理数据，可以 方便地合并来自不同来源的数据，便于信息的集成。因此，本发明提供一种基于XML语言的 EPC工程数据的处理方法。

发明内容
鉴于上述EPC项目管理中存在的相关问题，本发明的目的是提供一种EPC项目参 与企业的工程数据处理方法。本发明的目的是通过以下方案实现的一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于，包括数据处理系 统包括EPC数据中心，汇集各使用方的数据；输出Schema模板调用模块，用于调用导出 Schema模板，建立输出Schema模板，并随后生成XML数据文件；XML数据文件发送模块， 用于将XML数据文件通过网络发送到接收方；连接数据发送端与数据接收端之间的网络； XML数据文件接收模块，用于接收XML数据文件；输入Schema模板调用模块，用于调用输入 Schema模板，建立输入Schema模板，并随后生成XML数据文件。本发明的系统还包括设置在各参与方的XML Web服务器中的虚拟存储器和DOM/ SAX接口，其中交互数据均通过中的D0M/SAX接口封装或解析XML数据并暂存于虚拟存储器 中。XML Schema的EPC数据模板由实体模板和活动模板组成，为各参与方数据交互提 供了统一描述的方式。构成实体模板的实体数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、组 成部件、时间特征和费用特征。构成活动模板的活动数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、资 源特征、成果特征、活动组成、时间特征、费用特征。本发明还提供一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理方法，其特征在于，包 括数据处理系统构建EPC数据中心，为各使用方提供分类管理的数据，构建各类EPC数 据Schema模板；EPC数据中心向所有参与企业发送各类相关EPC数据Schema模板，供其使用；数据发送方采取自动作业调度的方式从本地数据库选取工程数据；数据发送方使用 Schema模板调用模块选择相关的实体/活动模板，作为输出模板；数据发送方使用数据封 装模块将工程数据封装成符合相应模板的XML数据文件；数据发送方调用数据发送模块， 将封装好的XML数据文件通过网络发送到接收方；数据接收方采取自动作业调度的方式使 用数据接收模块接收XML数据文件；数据接收方使用Schema模板调用模块选择与XML数据 文件相匹配的实体/活动模板作为输入模板；数据接收方调用数据解析模块，通过该模块 的解析功能和输入Schema模板生成己方所需的工程数据，并录入本地数据库。当前EPC项目管理中，无论使用P3c/e软件还是Project软件，都采用承包商集中管理的模式，其弊端在于管理方需要大量的人力、物力收集所有相关企业的各种项目管理 活动的信息，再通过信息筛选和修正才能为系统所用，从而导致信息传递滞后、信息扭曲等 现象。本发明所提供的基于XMLSchema的工程数据交换和集成方法，从根本上改变了这样 的应用模式，使得管理活动成为一种分布式、松散耦合的业务集成关系，其间的数据交换具 有实时性、灵活性等优点，具体来讲，主要表现在以下几个方面(1)为分布在不同地域、不同企业的各种与EPC项目相关的数据资源的封装、解析和传递提供了一种有效的、自动的实现途径，为企业节省大量的时间和成本；(2)保证了 EPC工程数据传递的实时性和准确性，避免了数据传输延时、数据更新滞后、人为扭曲数据等问题，大大提高工程管理效率；(3)提高了数据传递安全性和稳定性，使用XML schema技术封装后的数据，其传 递、解析过程全部自动完成，这从根本上杜绝了人为参与可能导致的数据泄漏、数据篡改、 数据丢失等问题，并且大大降低人为错误发生的可能性；(4)工程数据Schema模板来源于工程实践，具有良好的通用性、实用性和可操作 性，且便于扩展；(5)采用XML文件实现数据的无缝交互，适用于各种复杂数据、异构数据的传递， 这是当前EPC项目管理中难以解决的问题；为企业间业务集成提供良好的数据保障，而无需更改企业内部的业务流程。


图1是本发明实体数据的组成元素；图2是本发明活动数据的组成元素；图3是本发明EPC工程数据处理系统组成示意图；图4是本发明EPC工程数据处理过程示意图；图5是EPC数据交换示例；图6是EPC数据集成模型；图7是EPC数据中心组成示意图。
具体实施例方式本发明首先提供了一种EPC数据模板以及模板生成模块，其中数据模板用于处理 EPC工程参与企业之间的数据传递和交互，数据模板生成模块用于产生数据模板。该模板采 用XML Schema实现模板的描述和创建，这是因为，XML Schema具有丰富的数据元素，易于描述各种类型数据；为用户提供良好的数据定义工具，可以自定义所需数据类型；支持命 名空间(namespace)，为数据元素的使用确定了应用领域，规定了 XML文档的结构和内容约 束机制，规范了 XML文档的生成方法，具有良好的文档有效性检查机制。本发明所提供的数据模板包括实体模板和活动模板，这是两类抽象数据模板，在 具体的应用中可以根据需要通过继承的方法实现数据定义。其中，实体是项目中所使用的 各种设备、材料、工具等实物和计划、报表、报告、记录等数据资源的高度抽象。在实体模板 中既包括属性等静态数据，也包括状态、费用等动态数据。活动模板是项目管理中所涉及的 各种计划制定、执行、设备招标、设备安装等各种管理活动的抽象数据类，该模板表达了活 动的时间、费用及所需资源等等成本信息，以及成果输出的实体，如各种报表、图纸、资质证 书、验收报告等内容。在实体和活动模板中，都使用了嵌套表达的方式，包括了组成部分的 子实体或子活动，从而提供了构建复杂实体、活动的途径，因此具有较强的灵活性。如图1所示，实体数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、组成部 件、时间特征和费用特征；其中基本特征包括实体的ID编号、名称、类型、所处位置和基本 参数等信息；功能特征描述了实体的应用范围和所具备的应用能力，如火灾自动报警系统 应用范围为主车间的电气室、液压站、电缆隧道等区域，其功能用于发现火情，及时报警并 发出联动信号等内容；状态特征给出该实体目前所处状态，如设备已招标、已定货、正在设 计、正在制造、已发货、已安装、已调试等状态，实体的组成部件给出该实体所分解的其他子 实体，如定义火灾自动报警系统这一大粒度的实体，其子实体可能包括报警控制器、感烟 探测器、感温探测器、监视模块等设备；实体的时间特征包括制造、运输、安装等时间数据， 该元素可根据实体类型和应用场合作灵活调整，可进行适当的元素增减，实体的费用特征 包括单体价格等费用信息，与时间特征类似，在使用时也可进行适当调整。如图2所示，活动数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、资源特征、成果特征、活动组成、时间特征、费用特征。其中，基本特征描述活动的ID编号、活动名 称、活动发起方(拥有者)，定义了管理活动的基本信息；功能特征定义了活动的应用区域 及其应用能力，如一项设计任务将明确其设计范围(如主车间、厂房外网、公辅系统等)和 设计能力(如该区域的工艺、设备、电气、暖通等专业的施工图设计)；状态特征描述该活动 当前所处状态，如正在执行、已完成、已撤销等，以反映EPC管理活动的动态变化；资源特征 描述该活动执行所需资源实体，如一项施工计划可能需要施工合同、施工图纸、施工要求、 施工规范、施工人员信息等内容；成果特征反映了该项活动结束后的输出成果，例如，一项 设计审查活动的结果应该输出一份审查报告或会议纪要；活动组成描述了 EPC管理活动的 嵌套关系，由此可以实现复杂活动的定义和实施；时间特征定义了该活动的起止时间和执 行周期，这是实现进度管理的重要因素；费用特征描述了该活动执行所需的各种费用，如原 料、人工、运输等费用，这些信息主要用于EPC项目的成本控制。如图3所示，在本发明中，数据处理系统包括EPC数据中心、输出Schema模板调 用模块、XML数据封装模块、XML数据发送模块、连接数据发送端与数据接收端之间的网络、 XML数据接收模块、输入Schema模板调用模块、XML数据解析模块、企业数据库。本发明在使用上述实体及活动数据模板的基础上提供了一种EPC数据处理方 法——基于XML Schema的EPC数据处理，该方法用于解决参与企业间各种异构数据的封 装、传递和解析及使用。
本发明的数据处理该方法的主要内容如下(1)根据项目管理需要，确定所有需交换的数据，并使用实体数据和活动数据模板，通过继承的方法生成具体的交换数据模板，并将此模板向数据交换的各参与方发送，参 与方使用该模板生成xml数据文件，实现数据交换(如图5所示)。例如，一项设备采购活 动，需要建立起设备招投标活动模板、设备设计要求、设备表、招标要求、设备标书、产品技 术说明等实体模板，并同时向设计院、设备供货商发送。(2)参与企业的管理系统收到的xml数据文件后，调用该文件的Schema模板，通 过xml解析器获取数据信息并写入相应的数据记录中；当它发送数据时，则首先从本地数 据库选取数据，调用相应的导出Schema模板，使用xml封装器(wrapper)生成xml文件并 发送。为能自动实现上述过程，可以采用数据库自动作业调度的方式，通过程序组件自 动执行。该组件的实现原理如图4所示，把导入和导出的数据Schema模板文件名称及其存 放路径作为参数生成配置文件，数据库系统将定期执行数据转换任务。程序组件运行时，首 先通过配置文件来判定数据的流向，如果是一项数据导出任务则调用导出Schema模板，建 立输出模板对象，并封装数据生成ml文件，向目的企业发送，反之则使用导入模板，建立 输入模板对象，解析ml文件并写入数据库。图5给出一个上述方法的更为详细的应用实例，在设备采购活动中，EPC承包商 向设计院发送设备设计要求，设计院将据此生成设计图纸，其中的设备表文件将用于设备 订货，承包商将以此为依据，附加相应商务条款和其他招标要求生成招标文件，发给供货企 业，供货企业依此生成标书并投标。在这个示例中，EPC承包商和设计院间传递的数据包括 设计要求和设备图纸，它和设备供货商间则传递招标文件和标书等内容，这些数据均以实 体XML文件传递。示例中，各参与方的交互数据均通过XML Web服务器中的D0M/SAX接口 封装或解析XML数据并暂存于虚拟存储器中，为数据库自动调度执行做准备。使用上述的EPC数据处理方法，本发明还提供了一个EPC数据集成模型，用于收集 所有参与企业的业务数据，建立EPC工程数据中心，为项目管理提供充分的数据资源。如图6所示，该模型主要包括两大类数据基础数据类和业务应用数据类。基础数据类分为基础支撑数据(包括元数据、数据字典、业务和数据规则、标准规范、XML模板数据)和基础数据(包括参与企业与项目的基本信息)两部分。基础支撑数据是对整个信息资源管理系统的其它数据起支撑和管理作用的，主要负责对整个核心数据进行描述、实现对数据的管理、控制、配置，同时对数据中的信息进行 管理规范的制订和执行，其组成数据如下所述元数据主要对EPC数据中心内的数据资源目录体系进行描述和实现，描述组成数据中心的各数据库、表、数据项、各种属性。元数据包括企业共享、企业间交换、企业独有 元数据库。元数据主要描述了数据库名、表名、数据来源、数据去向、数据大小、存储位置、交 换路径、共享范围、组成结构、各种属性等。代码集和数据字典给出核心数据项代码指标的意义和取值范围，并对其进行描 述。对每个数据项，都有代码和取值范围，这些代码和取值范围组成了数据字典，目的就是 要统一数据标准，保证数据的一致性和同步性。比如设计院取得设计资质的行业代码31非金属矿物制品业
32黑色金属冶炼及延压加工业33有色金属冶炼及延压加工业34金属制品业35通用设备制造业......业务规则数据对核心库的各个数据项指标的具体业务规则和数据转换规则进行描述。其目的用于解决数据共享和交换过程中，数据项属性，如代码、类型、大小和取值范围 不一致的问题。如在”人员”基本数据中，关于性别的代码，各相关业务系统采用了不同的 定义规则，有的定义将”男”代码定义为” 01”，有的定义为” A”，有的定义为”Male”等，而在 技术数据中必须统一编码，如” 01”。因此，数据中心与各参与企业间进行数据交换时，要根 据情况制定相应转换规则，对其进行转化，从而保证数据的一致性和准确性。标准规范数据对核心库的存储、提取、采集、权限控制等进行标准规范的制订、描 述和使用，并实现参数化定义和管理。XML模板数据为实现EPC项目参与企业间的数据无缝交换，数据中心定义了各种 交换数据所采用的XML模板，本发明主要采用schema实现模板描述，按照业务过程，这些模 板分为企业基本信息类、设计信息类、设备采购类、施工信息类、施工监理类、综合管理类等 类型。基础数据主要由EPC项目参与方和项目信息组成，按照参与企业类型分为业主数 据、设计院数据、设备供货商数据、施工企业数据、监理企业数据。例如，业主数据记录包括 业主名称、从事行业、生产规模、地址、联系电话等，而项目信息数据记录主要包括项目名 称、代号、业主名称、厂房地址、投资情况、建设周期、建设范围、参与企业列表等内容。根据EPC项目管理的需要，EPC业务应用数据分为三类共享数据、管理业务数据 和决策支持数据。共享数据为EPC项目的所有参与方提供公共数据，包括招标信息、项目组织结 构、项目进度计划、各种公告/通知。管理业务数据涵盖了 EPC项目的主要业务数据，包括设计管理、采购管理、施工 管理、进度管理、财务管理、质量管理、资源管理、合同管理等数据，这些数据是EPC数据中 心的核心，包括各业务过程中录入和产生的所有静态、动态数据，例如，设计管理数据中，包 括各设计阶段产生的设计成果(如初步设计、施工图设计、设计变更等资料)、工程设计人 员信息、设计工作完成情况等内容。决策支持数据为采购部、设计管理部、财务部等主要管理部门和项目经理等主要 领导提供项目进度、成本支出等关键数据(KPI)的统计分析，根据模型/方法库所提供模型 预测项目瓶颈，为整个项目的管理决策提供依据。使用上述数据集成模型，根据EPC项目需求，确立所有项目参与方，使用前述方法 处理企业间的数据交换，进一步实现数据集成，组成项目数据中心。图7给出一个数据中心的示意图，仅列出参与企业的类型，如一个大型项目的施 工企业、设备供货商往往不止一家。为便于统一协调管理，所有参与企业的间的数据交换均 通过数据中心实现，因此数据中心汇集了所有的EPC管理所需的各类交换信息。
权利要求
一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于，包括数据处理系统包括EPC数据中心，汇集各使用方的数据；输出Schema模板调用模块，用于调用导出Schema模板，建立输出Schema模板，并随后生成XML数据文件；XML数据文件发送模块，用于将XML数据文件通过网络发送到接收方；连接数据发送端与数据接收端之间的网络；XML数据文件接收模块，用于接收XML数据文件；输入Schema模板调用模块，用于调用输入Schema模板，建立输入Schema模板，并随后生成XML数据文件。
2.根据权利要求1所述的复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于，还包 括设置在各参与方的XML Web服务器中的虚拟存储器和DOM/SAX接口，其中交互数据均通 过中的DOM/SAX接口封装或解析XML数据并暂存于虚拟存储器中。
3.根据权利要求1所述的复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于 XML Schema的EPC数据模板由实体模板和活动模板组成，为各参与方数据交互提供了统一描述的方式。
4.根据权利要求3所述的复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于 构成实体模板的实体数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、组成部件、时间特征和费用特征。
5.根据权利要求3所述的复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统，其特征在于 构成活动模板的活动数据包括以下几种元素基本特征、功能特征、状态特征、资源特征、成果特征、活动组成、时间特征、费用特征。
6.一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理方法，其特征在于，包括数据处理系统构建EPC数据中心，为各使用方提供分类管理的数据，构建各类EPC数据 Schema 模板；EPC数据中心向所有参与企业发送各类相关EPC数据Schema模板，供其使用； 数据发送方采取自动作业调度的方式从本地数据库选取工程数据； 数据发送方使用Schema模板调用模块选择相关的实体/活动模板，作为输出模板； 数据发送方使用数据封装模块将工程数据封装成符合相应模板的XML数据文件； 数据发送方调用数据发送模块，将封装好的XML数据文件通过网络发送到接收方； 数据接收方采取自动作业调度的方式使用数据接收模块接收XML数据文件； 数据接收方使用Schema模板调用模块选择与XML数据文件相匹配的实体/活动模板 作为输入模板；数据接收方调用数据解析模块，通过该模块的解析功能和输入Schema模板生成己方 所需的工程数据，并录入本地数据库。
全文摘要
本发明提供一种复杂网络环境下的EPC工程数据处理系统以及处理方法，包括数据处理系统包括EPC数据中心，汇集各使用方的数据；输出Schema模板调用模块，用于调用导出Schema模板，建立输出Schema模板，并随后生成XML数据文件；XML数据文件发送模块，用于将XML数据文件通过网络发送到接收方；连接数据发送端与数据接收端之间的网络；XML数据文件接收模块，用于接收XML数据文件；输入Schema模板调用模块，用于调用输入Schema模板，建立输入Schema模板，并随后生成XML数据文件。本发明为企业间业务集成提供良好的数据保障，而无需更改企业内部的业务流程。
文档编号G06Q10/00GK101799894SQ201010003410
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者何星, 郭文彩 申请人:中冶东方工程技术有限公司