袁 博 王慧敏 李 陽(yáng) 陳明武

(中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710065)

0 引言

目前各個(gè)企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，新能源電站作為生產(chǎn)單位也需要從數(shù)字化的角度看待生產(chǎn)過(guò)程的管理，如何減少中間環(huán)節(jié)、節(jié)約成本、簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程等，這些問(wèn)題都給新能源電站的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提出了更高的要求。但就目前而言，新能源電站的生產(chǎn)管理工作仍然存在權(quán)責(zé)不明、過(guò)程記錄難以跟蹤、電子文檔缺失等問(wèn)題，引入Activiti工作流引擎就是為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)流程、過(guò)程文檔電子化使每個(gè)人權(quán)責(zé)分明，降低電站生產(chǎn)管理工作復(fù)雜程度，進(jìn)而提高整體工作效率，加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1 技術(shù)應(yīng)用背景

新能源電站大多地處偏遠(yuǎn)，運(yùn)行值班人員生活不便，上下班交通安全性差，也不符合企業(yè)對(duì)新能源電站“無(wú)人值班、少人值守”的管理要求。運(yùn)維一體化的管理模式難以橫向?qū)?biāo)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)指標(biāo)最優(yōu)化。這種情況下電站的運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率低下，無(wú)法滿足高效管理與高效運(yùn)維電站的理念。

新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)下屬各電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視和統(tǒng)一管理，以促進(jìn)子站維護(hù)質(zhì)量、提高管理和運(yùn)營(yíng)效率。新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)中使用了Activiti工作流實(shí)現(xiàn)對(duì)電站維護(hù)人員的協(xié)同工作提供技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)了新能源電站生產(chǎn)運(yùn)行科學(xué)管理、流程管理、跟蹤管理及目標(biāo)管理的需求，并達(dá)到企業(yè)規(guī)范化、精細(xì)化、數(shù)字化和集成化管理的目標(biāo)。

2 Activiti工作流引擎概述

在了解Activiti之前，我們先看一下什么是工作流。在計(jì)算機(jī)中，工作流屬于計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作的一部分，是研究一個(gè)群體在計(jì)算機(jī)的輔助下系統(tǒng)工作。工作流協(xié)助解決的業(yè)務(wù)問(wèn)題是：為了處理多人參與的流程問(wèn)題，而使用某種預(yù)定規(guī)則自動(dòng)傳遞信息或者任務(wù)。Activiti是一個(gè)執(zhí)行BPMN2.0規(guī)范的開(kāi)源引擎，它可以發(fā)布設(shè)計(jì)過(guò)程并通過(guò)API實(shí)現(xiàn)編程。Activiti工作流引入到新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，可以利用其提供的服務(wù)接口，全程監(jiān)管新能源電站中的生產(chǎn)管理工作。通過(guò)Activiti工作流的規(guī)范化特性，可以使新能源電站日常業(yè)務(wù)規(guī)范化管理，更加具有條理性，很大程度降低電站日常業(yè)務(wù)出錯(cuò)率。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)人員只需要把業(yè)務(wù)抽象為BPMN流程圖，然后將流程圖部署至Activiti工作流引擎按照流程定義逐步流轉(zhuǎn)即可，這樣不僅降低了業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度，還減少了開(kāi)發(fā)人員的工作量。

3 Activiti工作流引擎的特點(diǎn)

1)數(shù)據(jù)持久化。

Activiti秉承的設(shè)計(jì)思想是簡(jiǎn)單快速。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)用軟件的性能瓶頸主要是如何快速實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交互，所以Activiti選擇MyBatis作為數(shù)據(jù)持久層框架，保證了數(shù)據(jù)交換的及時(shí)性。

2)引擎service接口。

Activiti核心API共有七個(gè)，每一項(xiàng)核心API都以服務(wù)接口的方式供相關(guān)開(kāi)發(fā)技術(shù)人員使用。利用這些接口服務(wù)，相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)崿F(xiàn)功能豐富、輕便且并高效的工作流應(yīng)用程序，這七大核心API內(nèi)容如表1所示。

表1 Activiti工作流引擎核心API

Activiti工作流引擎最核心的類是ProcessEngine，其他的核心API服務(wù)都是通過(guò)ProcessEngine獲取。Activiti服務(wù)架構(gòu)如圖1所示。

3)原生支持Spring。

Activiti能夠快速集成Spring,通過(guò)Spring實(shí)現(xiàn)對(duì)Activiti的管理。

4 Activiti工作流引擎在新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

本節(jié)內(nèi)容以新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控卡業(yè)務(wù)流程為例，對(duì)SpringBoot框架結(jié)合Activiti工作流引擎的應(yīng)用進(jìn)行解釋說(shuō)明。

4.1 搭建流程引擎

基于Spring Initializr創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的maven工程，在pom.xml文件中添加SpringBoot，Activiti穩(wěn)定版，如下所示：

項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，Activiti工作流引擎會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建需要的數(shù)據(jù)表，類型如表2所示。

表2 Activiti工作流引擎數(shù)據(jù)表類型

Activiti核心API的操作實(shí)際上就是對(duì)上面這些表的CRUD，而這些表數(shù)據(jù)的變化實(shí)際上代表的是整個(gè)流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 繪制流程圖

繪制流程圖的過(guò)程就是流程定義，流程定義就是按照BPMN2.0標(biāo)準(zhǔn)去描述業(yè)務(wù)流程，比如業(yè)務(wù)的起始節(jié)點(diǎn)、審批節(jié)點(diǎn)、審批條件等等。Activiti流程圖的繪制方法有多種，如：IDEA+Activiti BPMN visualizer(插件)、Eclipse+ Activiti Designer(插件)、Activiti Modeler等，可以根據(jù)個(gè)人的運(yùn)行環(huán)境自行選擇，危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控卡流程圖如圖2所示。

bpmn的根節(jié)點(diǎn)是definitions節(jié)點(diǎn)，在這個(gè)節(jié)點(diǎn)中可以定義多個(gè)流程定義，但是在實(shí)際使用過(guò)程中，definitions節(jié)點(diǎn)只包含一個(gè)流程定義，也就是一個(gè)流程文件只包含一個(gè)流程定義，這樣可以減小維護(hù)難度，也使得流程內(nèi)容清晰明了。bpmndi:BPMNDiagram節(jié)點(diǎn)中定義了每個(gè)節(jié)點(diǎn)在流程圖上的位置坐標(biāo)等信息。

4.3 部署流程圖

流程定義好以后需要部署，部署的本質(zhì)就是將流程定義寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。部署流程圖的方法有多種，下面依次介紹。

4.3.1 InputStream部署

InputStream部署的原理是通過(guò)類加載器獲取流程圖文件的數(shù)據(jù)流，構(gòu)造DeploymentBuilder實(shí)例對(duì)象，再調(diào)用該實(shí)例對(duì)象的deploy方法完成流程圖部署。

public void deployInputStreamTest() {

// 獲取流程圖文件流

InputStream inputStream = this.getClass().

getClassLoader().getResourceAsStream("flow/危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控卡.bpmn");

String resource = "test.bpmn";

// 構(gòu)造DeploymentBuilder對(duì)象并進(jìn)行部署操作

repositoryService.createDeployment()

.addInputStream(resource, inputStream)

.deploy();

}

4.3.2 classpath部署

public void deployClasspathTest() {

// 流程圖文件位置

String resource = "flow/危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控卡.bpmn";

// 構(gòu)造DeploymentBuilder對(duì)象并進(jìn)行部署操作

repositoryService.createDeployment().addClasspath

Resource(resource).deploy();

}

4.3.3 字符串部署

字符串部署是將文本內(nèi)容直接作為來(lái)源，把文本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為字節(jié)流后進(jìn)行部署。

public void deployStringTest() {

// 字符串

String resource = "

encoding=”UTF-8”?>...

";

// 構(gòu)造DeploymentBuilder對(duì)象并進(jìn)行部署操作

repositoryService.createDeployment()

.addString("test.bpmn", resource)

.deploy();

}

4.3.4 ZipInputStream部署

以上方法都是針對(duì)單個(gè)流程圖文件部署，如果需要一次部署多個(gè)流程圖文件則需要將全部文件打包為zip或者bar格式的壓縮文件，然后再對(duì)其進(jìn)行部署。

public void deployZipTest() {

// 獲取壓縮文件流

InputStream inputStream//壓縮文件流

ZipInputStream zipInputStream = new ZipInputStream(inputStream);

// 構(gòu)造DeploymentBuilder對(duì)象并進(jìn)行部署操作

repositoryService.createDeployment()

.addZipInputStream(zipInputStream)

.deploy();

}

4.4 啟動(dòng)流程

啟動(dòng)流程表示開(kāi)始一次具體的業(yè)務(wù)流程，比如請(qǐng)假流程，啟動(dòng)流程表示發(fā)起一個(gè)新的請(qǐng)假申請(qǐng)，而開(kāi)始的業(yè)務(wù)流程就會(huì)根據(jù)已經(jīng)部署的流程定義流轉(zhuǎn)。

public ProcessInstance submitApply(ActivitiEntity activiti) {

// 設(shè)置啟動(dòng)流程的人員ID identityService.

setAuthenticatedUserId(activiti.getApplicant());

// 啟動(dòng)流程時(shí)設(shè)置業(yè)務(wù) key

ProcessInstance instance = runtimeService.startProcessInstanceByKey(activiti.getProcessKey(), activiti.getBusinessKey(), activiti.getProcessParams());

// 下一節(jié)點(diǎn)處理人待辦事項(xiàng)

activiti.setInstanceId(instance.getProcessInstanceId());

bizTodoItemService.insertTodoItem(activiti);

return instance;

}

其中，ActivitiEntity實(shí)體類部分代碼如下：

public class ActivitiEntity extends BaseEntity {

/** 申請(qǐng)事項(xiàng) */

private String itemName;

/** 申請(qǐng)內(nèi)容 */

private String itemContent;

/** 申請(qǐng)人 */

private String applicant;

/** 流程實(shí)例ID */

private String instanceId;

/** 流程定義key */

private String processKey;

/** 創(chuàng)建人名稱 */

private String creatorName;

/** 流程實(shí)例狀態(tài) 1 激活 2 掛起 */

private String suspendState;

/** 流程的業(yè)務(wù) key 業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn) id：統(tǒng)一由業(yè)務(wù) key+ id, eg: firstWorkTicket_1001 */

private String businessKey;

private String businessId;

…

}

上述實(shí)體類屬性最關(guān)鍵的就是businessKey(業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí))，businessKey是Activiti和業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合時(shí)的連接點(diǎn)，businessKey相當(dāng)于業(yè)務(wù)表中唯一標(biāo)識(shí)。

4.5 待辦任務(wù)查詢

流程啟動(dòng)后，各個(gè)任務(wù)(節(jié)點(diǎn))的負(fù)責(zé)人就可以查詢自己當(dāng)前需要處理的待辦任務(wù)，部分關(guān)鍵代碼如下：

public void listPersonalTodoTasks() {

// 任務(wù)負(fù)責(zé)人名稱

String username = "jack";

List taskList = taskService.createTaskQuery()

// 危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控卡

.processDefinitionKey("dangerPrecontrolcCard")

// 任務(wù)負(fù)責(zé)人名稱

.taskAssignee(username)

.list();

for (Task task : taskList) {

log.info("流程實(shí)例id：" + task.getProcessInstanceId() + ",任務(wù)id：" + task.getId() + ",負(fù)責(zé)人：" + task.getAssignee() + ",名稱：" + task.getName());

}

}

4.6 任務(wù)處理

任務(wù)負(fù)責(zé)人查詢待辦任務(wù)，選擇任務(wù)進(jìn)行處理，完成對(duì)應(yīng)(節(jié)點(diǎn))任務(wù)，部分關(guān)鍵代碼如下：

public void completeTask() {

// 任務(wù)id

String taskId = "3859";

// 完成任務(wù)

taskService.complete(taskId);

}

5 結(jié)語(yǔ)

新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)是完全基于光伏電站的實(shí)際業(yè)務(wù)管理需求而設(shè)計(jì)的，采用了SpringBoot框架結(jié)合Activiti工作流引擎在新能源電站生產(chǎn)管理系統(tǒng)中完成了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為新能源電站開(kāi)展運(yùn)行管理、設(shè)備管理、檢修管理、安全管理等提供信息服務(wù)和業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，提高生產(chǎn)效率和運(yùn)營(yíng)效率以及安全可靠性。然后詳細(xì)寫了基于Activiti工作流的新能源電站生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程模塊的實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)使新能源電站業(yè)務(wù)流程能輕松進(jìn)行業(yè)務(wù)跟蹤，解決了新能源電站生產(chǎn)管理工作中權(quán)責(zé)不明、過(guò)程記錄難以跟蹤、電子文檔缺失等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)記錄全過(guò)程跟蹤，加強(qiáng)新能源電站生產(chǎn)管理工作的規(guī)范化，也使新能源電站業(yè)務(wù)能在網(wǎng)上輕松處理，使新能源電站業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和無(wú)紙化辦公成為現(xiàn)實(shí)。改變了以往傳統(tǒng)的辦公模式，減輕了工作人員的工作壓力，為企業(yè)各部門工作人員之間工作上的溝通提供了一種新的解決方案，有效提升電站運(yùn)維人員的工作效率，降低了新能源電站行業(yè)的生產(chǎn)成本，進(jìn)一步加快新能源電站的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。