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基于SOA架构的电力信息一体化平台开发研究

DQZHAN讯：基于SOA架构的电力信息一体化平台开发研究
引言
随着科技的迅速发展，社会对电力能源的需求越来越大。导致电力系统企业不断扩充，部门不断增加。伴随着信息化技术的迅猛发展。而且为了更好地满足电力客户需求并提高供电企业自身竞争力，电力企业越来越依赖于信息系统。然而，信息系统自身也面临着很大的压力，即异构和需求在不断地发生改变的问题。当前大多数企业都有各种各样的系统和应用，包含不同时期和不同技术的体系结构，难以集成来自多个厂商跨不同平台的产品，基础架构的变更和应用程序升级工作量很大。这样就需要建立一体化信息平台，用来解决上面提到的问题。而这个平台的核心架构就是面向服务架构(SOA)。它能够很好地解决一体化信息平台中各个系统之间的数据传输和大大简化提高平台通用性。
1 SOA架构介绍
1.1 SOA意义
面向服务架构(Service Oriented Architecture，SOA)的作用是将满足众多IT提供商和诸多企业的多层次复用，以及随需而变的能力，这是划时代的里程碑。随着科学技术的快速发展，SOA的架构逐步应用到企业中。而在SOA架构风格中，服务是核心的抽象手段，业务被划分(组件化)为一系列粗粒度的业务服务和业务流程。业务服务相对独立、自包含、可重用。由一个或者多个分布的系统所实现，而业务流程由服务组装而来。这样的架构能够从根本上解决企业部门之间信息互通的问题，避免了企业出现信息孤岛的局面，受到很多企业的青睐和支持。
1.2 SOA框架流程
Web服务作为实现SOA中服务的*主要手段。Web服务*基本的协议包括UDDI。WSDL和SOAP(Simple Obiect Acess Protocol，简单对象访问协议)，通过它们，可以提供直接而又简单的Web Service支持，如图1所示。
服务注册中心是连接服务使用者和提供者的纽带和桥梁，服务使用者可以通过注册中心查询和发现所提供的服务信息，服务提供者可以向注册中心提供相关的服务，也就是说它包括一个种类很多的可用服务存储库，并且为相关的服务使用者提供接口服务。
服务使用者指一个请求的程序、模块或者一个需求的服务，它通过在服务注册中按照UDDI进行服务查找，然后，根据相应接口信息的说明并且按照具体协议而执行的相应服务功能。
服务提供者是指一个可以寻址的网络实体，它首先将自己的接口和服务契约发布到服务注册中心，可以使使用者能够发现和使用服务，*后在等待使用者的请求。
2 电力信息一体化平台框架分析
这里介绍的是电力系统中的信息一体化平台，根据集机构多年研究的电力企业生产管理系统、继电保护和电力检修信息化经验，总结了电力公司各个系统的公共应用底层部分，可以研究出基于SOA的信息一体化平台。
2.1 信息一体化平台意义
对整个行业来说，一体化信息平台能够有效解决行业岗不断增减信息系统数量而产生的变化。同时，能够很好地对行业中各个系统进行维护和检测，大大提升了企业信息系统的便捷性和可重复性，它能够针对各种企业复杂多变的需求，敏捷地创建和维护业务模型。并为个性化应用的开发提供完备的基础设施，自动或辅助应用系统的生成，*大限度地降低信息系统开发的复杂度，并提高项目实施的效率。
2.2 信息一体化平台架构
这里重点研究的是电力信息一体化信息平台，这个平台的架构是基于SOA架构原理设计，其中以ESB(企业服务总线)作为业务系统交互操作、交互数据和交互传输的核心路线，支持ESB下的一层是基础平台，基础平台包括工作流，日志服务和文件服务等功能模块，这里的每个模块同样看作一个服务。该平台的具体架构组成如图2所示。
图2所涉及的专业应用和基础软件平台中的各个模块均是按照SOA的参数标准设计的服务单元，企业服务总线(ESB)是连接各个系��服务单元的公共通道。以J2EE为平台，首先运用SSH(Struts+Spring+Hibernate)框架实现具体的模块功能，然后运用SOA标准对每个action进行参数标准化，*后进行模块系统组成。
通过调用相应的服务就能实现业务功能，而且服务的不同组合就能形成不同的业务功能模块。基于SOA的一体化信息平台调用服务的步骤如图3所示。
图3中1～9编码的步骤含义如下：1.执行逻辑;2.用指定协议(Web或JMS)调用服务;3.获取总线地址和服务访问参数;4.调用总线服务;5.接口通信处理;6.服务路由;7.访问控制;8.消息格式转换(如需要);9.调用业务服务功能提供模块(应用系统)。它们对应的详细服务调用步骤如下：
(1)业务客户端通过调用公共服务来实现业务功能，这时的业务客户模块根据实际企业的需要可以是门户、业务应用系统等。它的实现可以独立于一体化平台。
(2)业务客户通过相应的协议，使用客户端的服务调用API来调用服务。
(3)客户端服务调用工具包可以根据服务调用的请求来获取相应配置的参数。
(4)工具包根据相应的参数和配置调用服务。
(5)服务总线(ESB)通过接口框架来完成通信协议和消息接收。
(6)服务总线(ESB)根据内部的路由设置规则，找到相应服务的提供者。
(7)服务总线通过身份验证确定调用者的合法性，然后检查调用者是否有权调用相应的服务。
(8)对于需要消息调用格式转化的情况。可以根据服务的配置，ESB对消息进行XQuery或者XSLT方式转化。
(9)服务总线根据服务提供者提供的信息和路由结果，调用相应的应用系统模块。
一体化信息平台基础平台架构在与电力、非电力模型应用以及电力**应用相应的模型划分上存在对应的关系如图4所示。

图4 基于SOA的信息一体化平台架构与模型对应关系
3 电力信息一体化平台功能体系分析
一体化平台功能体系分为两部分。一部分是基础软件平台，它是为系统应用开发和集成提供一组通用的公共服务，这些服务为系统提供了公共的文件、消息、数据传输功能及通用的管理功能。公共服务包括：定位服务、模型服务、文件服务、工作流服务、报表服务、消息服务、任务调度服务等。它具体包括的服务功能如图5所示。
定位服务：使用企业服务总线对系统内的各类服务进行统一管理，为业务应用调用服务提供服务地址的功能。
模型服务：它提供应用业务对象模型化，业务节点模块化等面向对象设计功能，支持业务对象之间关系调整、业务对象管理等功能。
文件服务：它是对系统内的各类文件进行统一管理的公用服务，提供远程访问目录和文件的功能，包括文件传输、文件管理、目录管理和文件加锁，可进行文件的创建、更新、删除、打开、关闭、读写等操作。
工作流服务：它是以组件的方式运用面向对象方法提供业务流程的设计功能，能够快速分析、建立、部署、执行和监控复杂的业务工作流程并将流程集成到应用系统中。

图5 基础软件平台功能系统架构
报表服务：它通过简单的配置，支持各种专业报表的制作，提供灵活的查询分析功能及**分析功能。
消息服务：它提供创建、发送、接收、读取消息的服务，定义了一组公共应用接口和相应语法，使得系统能够和其他消息组件进行通信。如短信平台、邮件系统等。
另一部分是信息管理应用。它主要包括生产管理系统、电力应用分析评价系统、项目管理、状态检修等。它的具体功能模块如图6所示。
图6中提到的标准管理、设备管理、运行管理等6个管理系统都是基于SOA架构，它们的数据可以相互共享并且以服务的形式进行相互调用。
4 结语
随着电力行业信息化加速发展，企业内部越来越多的信息系统需要统一的平台进行整合与管理。从而使信息一体化平台的研究与开发变得越来越紧迫，怎样才能够构建出符合企业信息化快速发展的一体化基础平台，是现在电力行业研究的热点和难点。
文章提出了把SOA架构运用到电力信息一体化平台中，把核心业务模块数据标准化封装成一个个服务，然后根据业务实际需求进行调用，详细列出了一体化信息平台基于SOA的系统架构设计。服务调用过程、架构各层与模型的对应关系和详细功能架构设计，对每个设计框架部进行了详细的结构划分和介绍。基于SOA架构的电力信息一体化平台已按照上上述设计在张家口火电厂得到相当成功的应用。通过实践过程，该一体化信息平台成功解决了电厂不同功能系统的数据共享、相互操作和异构同化的问题，大大提高了电厂信息管理水平。同时，也为该一体化平台运用到电力企业信息化系统其他业务方面提供了很好的实际参考。

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