基于IEC的电力企业应用集成之路

基于IEC61968的电力企业应用集成之路作者：2007·051背景随着各行业信息化发展速度的不断加快，特别是网络应用的爆炸性增长，各个应用系统的交互变得日益频繁而重要，可以这样说，没有一个应用系统是独立的。从微观的角度看，是由0和1组成的字节流在各个系统间交互，而站在上层，我们看到的是各个系统遵循特定的规范和契约，相互协作，按照设定的业务流程实现商务的期望与目标。电力行业是自动化程度最高，信息化发展最快的行业之一，也是最早关注信息共享，系统互联的领域之一。IEC（InternationalElectrotechnicalCommission，国际电工技术委员会）第57技术委员会第14工作小组负责准备的61968系列标准就是为了规范电力企业多种分布式系统的应用集成，与此相适应，IEC61968倾向于支持电力企业的应用间集成。企业需要连接已建成的或新的（遗留的或购买的应用）不同的应用，这些应用构建在不同的运行环境上。2基于IEC61968标准的集成思路不同电力企业的信息化发展不尽相同，在实际应用中，由于企业的组织结构差异很大，因此不同企业的应用系统的职能分工差异也很大。那么在应用标准的时候，企业也会有这样的担忧，标准是否能够符合自己的实际情况。而实际上IEC61968提供的是解决电力应用集成的过程标准。标准有以下几个部分组成：●IEC61968-1接口的架构体系和总体要求：阐述了集成各个部件的功能和要求，在章节中并没有描述部件的实现方法。而是对各个部件提出的实现要求，以5.5中间件服务（MiddlewareServices）为例，在标准中提出下列要求：·透明地在网络上定位，与其它应用程序或服务交互；·独立于通讯服务；·可靠性和可用性的；·性能按比例提高而不至于损失功能；特别地提及了信息交换模型的概念（InformationExchangeModel），信息交换IEM描述部件间信息交换的内容、语法和语义。而这种描述是基于公共信息模型的(CIM)的，我们注意到，随着计算机技术的方展，IEM模型的实现有BOD文档转变为XML架构，但是语义通过CIM描述，计算机可处理，跨平台的要求始终都是一样的。这也是IEC61968-1近5年来几乎没有变动的原因之一。●IEC61968-2词汇●IEC61968-3~10各个部件的模型描述：IEC61968从实际的应用场景出发，将电力企业的业务划分为8个模块，分别是电网操作、资产管理、操作计划与优化、维护、电网扩展、客户服务、抄表与负荷控制，以及其它如企业资源规划、物流等。在每个模块中还继续划分为子功能，对于每个子功能再去描述他推荐传递信息的组织方式。●IEC61968-11公共信息模型(CommonInformationModel)：CIM模型是为了保证电力系统模型进行信息交换时实体具有一致性的语义定义，CIM模型能将一个电业部门的所有主要对象均表示为类、属性以及它们之间的关系，它被明确表示为一系列使用统一建模语言()(UnifiedModelingLanguage，UML)描述的类图。在61968中CIM模型是WG13(IEC61970)CIM的扩展模型。●IEC61968-12技术报告（DMS用例）：实际上信息的交换是需求驱动的，比如当一个故障分析系统需要确定故障的位置或原因，就需要向实时采集系统获取当前网络的模型与状态，此时需要实时系统提供电网模型和实时测点的查询服务，这就是电网操作中有NetworkDataSet和MeasurementList的原因，可以这样说，服务产生都是由用例驱动的。在章节中会描述推导交换模型的所有用例。由标准提供的部件模型只是一个参考模型，并不是要求系统按照目前提供的IEM模型来提供服务，IEC61968推荐采用下面的步骤实现集成：图表1IEC61968推荐的实现过程近年来，消息中间件和WebService的迅速发展，基本面向服务架构的(SOA)企业服务总线(ESB)逐步成为应用系统集成的主流平台，而XML理所当然成为消息传递的载体，IEC61968在定义IEM模型上也进行了多次的更新，以适应主流的集成平台，方便企业实现。最新的消息格式采用下面的方法定义。图表2IEC61968消息格式3电力企业应用集成的典型场景提高效率，增加客户满意，是电力企业实施集成的原动力，上面我们也提及到，集成是由用例驱动的，我们可以从一个简单的场景出发，阐述集成如何能够达到商业的需求。电力公司需要周期性对电网进行检修或设备更换，可能会影响企业和居民的用电情况，及时通知是提高客户满意的有效途径，同时还希望能够降低通知成本和提高通知的准确率。问题域解决方案如何知道哪些客户受到停电的影响？从生产管理系统中可以对检修的设备进行分析，确定受影响的线路和电源点。从营销系统中可以获取受线路和电源点的影响的客户。如何通知客户？从营销系统中可以获得客户的联系方法，即可以通过批量邮件的方式发送通知，也可以通过短信，语音电话的方式通知客户，而这一过程，无需人的干预。就从这个简单的场景看，涉及4个系统：●生产管理系统：需要提供电网的拓扑信息，设备信息以及具体的地理位置信息查询服务。●营销系统：需要提供客户基本资料的查询服务，这样的查询可能是依赖于设备信息(线路或电源点)●停电管理系统(停电管理系统可能是生产管理系统的子模块)：能够根据电网信息和客户信息分析受影响的设备与客户，生成停电工作计划，其中在停电工作计划中描述了受影响的设备与客户。●客户服务系统(95598)：获取停电工作计划，发送通知，接受客户响应。由此我们可以得到如下图的集成系统示意图：图表3停电场景集成示意图以设备信息为例，传递消息的格式采用图表2的消息格式，在Payload部分定义NetworkDataSet其中的名称和关系按照CIM模型定义。图表4NetworkDataSet的消息结构而在实际的工作环境中，由于停电涉及到的电网操作，和调度管理系统，以及实时的监控系统都会有关联。4久隆信息---电力企业应用集成的最佳实践实现电力企业的应用集成，需要有良好的集成中间件作支持，JATUIBBamboo是目前唯一支持IEC61968语义集成的集成总线，它构建在主流的安全高性能基础中间件基础上，遵循IEC61968的相关约定，提供集成全生命期的服务支持。图表5JATUIBBamboo消息仿真器JATUIBBamboo消息构造器：提供CIM模型维护，并能够在CIM模型的基础上生成标准IEM交换模型。图表6JATUIBBamboo消息仿真器构造ATUIBBamboo企业管理器：作为总线服务的管理平台，提供以下功能：·企业交换模型（IEM）的维护和管理·应用系统的服务注册与管理·传递消息的路由配置·日志流量监控JATUIBBamboo消息仿真器：可以提供服务提供者或使用者的仿真模拟，以方便实现应用系统的实现解耦，同时也可以在设计阶段评估总线的性能指标与稳定性。JATUIBBamboo为电力企业的应用集成量身订做，针对典型的应用场景和应用系统，能够快速的构建电网监控，资产管理等领域的CIM模型和交换模型，同时对于主流电力应用提供商的产品提供快捷的服务支持。