中間件在電力信息化中的應用

2013-12-13 10:22:30 電力信息化　點擊量：評論 (0)

『摘要』本文重點講述中間件這一新技術的原理、所能解決的問題，以及目前在國際上經常使用的幾種中間件，最后本文給出中間件在電力行業的具體應用『關鍵字』中間件電力信息化應用鹽城供電公司電力信息

『摘要』 本文重點講述中間件這一新技術的原理、所能解決的問題，以及目前在國際上經常使用的幾種中間件，最后本文給出中間件在電力行業的具體應用

『關鍵字』中間件電力信息化應用

    鹽城供電公司電力信息化建設得比較早，目前已經形成涉及日常生產、管理各方面得應用子系統。所謂電力信息化是指計算機技術在供電生產全過程的統稱，而計算機信息網絡是電力信息化的基礎。通過多年發展，鹽城供電公司在變電站自動化、電網調度自動化、電力負荷管理、管理信息系統、計算機輔助設計、計算機仿真培訓、辦公自動化等領域有了一定的應用。
    隨著電力工業的飛速發展，對電力信息資源的開發提出了更高的要求，信息系統必須利用各種現代化手段為電力工業從規劃、建設、生產、交換到消費等全過程的經營活動提供必須的技術基礎，為電力工業的科學決策提供服務。
    目前，信息技術的發展已經到了一個嶄新的階段，特別是網絡技術的突飛猛進為電力信息化建設提供了強有力的技術保證，各種電力自動化及管理信息系統因為網絡技術的支撐而達到了更高的水平。隨著各種網絡基礎設施的完善，建立各種大型分布式處理應用系統的時機已經成熟。此類系統將以其對信息資源的高度共享，高效率、結構靈活、便以擴展等諸多優點更好的滿足電力信息化的要求。

從鹽城供電公司現有的應用系統的典型應用來看，雖然許多專注于提供電力信息化解決方案的集成商已經將其開發的軟件產品移至網絡結構下，實現了分布式處理。但目前采用的大都是兩層的客戶/服務器結構，在中間層采用的是數據庫廠家提供的分布式解決方案或自己編寫的通信程序。隨著對各種老應用的不斷擴充和新應用的不斷增加，各種電力應用系統面臨的問題將越來越多，諸如跨過不同廠家的計算機、不同的網絡環境、不同的數據庫之間互操作、新舊系統并存、系統效率過低，傳輸不可靠、數據需要加密、各種應用模式、開發周期過長等等問題，這些問題只靠傳統的計算機系統軟件或工具軟件提供的功能已經不能滿足要求。這些問題大多是因為網絡化或者分布式處理所帶來的問題，換句話說，構成網絡系統的基礎廠商如通信廠家，網絡廠家、計算機廠家、數據庫廠家等都沒能提供一種統一的支持平臺，能把不同廠家的各種硬軟件資源整合在一起，為電力應用系統的開發提供支持。就象人們在購物時，面臨的是名目繁多的小商店而不是一個超市。這么多的問題的確讓給開發大型的分布式應用帶來了極大的難度。諸如此類的問題使人們發明的中間件。中間件可以很好的解決這些問題。

既然許多問題是由各種不同的廠商的產品并存所引起的，又不能靠傳統的系統軟件（如操作系統和數據庫等）、工具軟件（如各種編程語言等）解決，人們便想用一種另類的軟件來解決。顧名思義，你可以把中間件理解成是處在應用軟件和系統軟件之間的一類軟件，或者是獨立于硬件或數據庫廠商（處在他們中間，實現他們的互連）的一類軟件，亦或是客戶、服務方之間的連接件，或者是需要進行二次開發的中間產品。實際上，中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，中間件位于客戶機服務器的操作系統之上，管理計算資源和網絡通訊。
    那么，中間件究竟解決什么問題呢？首先，應用的互連和互操作是中間件首先要解決的問題，一個好的中間件產品要能解決應用互連帶來的各種問題，如：在通訊上：要支持各種通訊協議、各種通訊服務模式、傳輸各種數據內容、數據格式翻譯、流量控制、數據加密、數據壓縮等等。在中間件核心：要解決名字服務、安全控制、并發控制、可靠性保證、效率保證等。在開發上：要能提供基于不同平臺的豐富的開發接口、支持流行的開發工具、支持流行的異構互連接口標準等；在管理上：解決對中間件本身配置、監控、調諧，為系統的易用易管理提供保證。其次，針對不同的應用領域，對中間件又有各種不同的要求。因此中間件是一類軟件而非一個軟件。

目前流行的中間件有以下幾種：
1、面向消息的中間件
    消息中間件是一種基于消息傳遞的通信軟件，基于TCP/IP或其他網絡協議，在一個分布式網絡環境中，提供各種端到端的數據通信服務。包括實時數據傳輸（同步、異步）、可靠隊列、事件服務、消息生命周期等各種功能。適應各種網絡結構和通信媒介。
消息中間件適用于需要進行數據交換的各種網絡應用系統當中。
2、交易管理中間件
    交易管理中間件是一個分布式應用系統開發、部署和管理的支撐平臺，在一個分布式聯機事務處理系統中，對業務處理流程、系統資源、應用程序進行有效的管理，從而保證數據一致性，提高系統效率和可靠性，使應用系統便以擴展，并縮短開發周期。交易管理中間件是開發三層結構應用系統的基礎支撐平臺。適用于各種并發處理大量業務系統中。
3、對象中間件
    對象中間件是一種基于面向對象技術實現的中間件，同時支持各種分布式對象的應用開發。主要用于解決面向對象、性能、數據一致性、應用集成等關鍵任務需求。對象中間件將面向對象技術與分布式計算結合起來，用戶可以方便地在復雜的分布式環境中建立自己的面向對象應用。對象中間件適合應用在各種分布式對象處理系統中。
4、應用服務器（web 中間件）
    應用服務器是為了滿足目前日益增長的Internet應用的需要。Internet應用，尤其是以Internet為基礎的電子商務應用，要求實現信息的采集、管理、發布、交換、處理等。傳統的Internet技術不能很好的滿足要求，需要一個支撐平臺完成對Internet應用的開發、管理和部署。大型的Web應用都需要基于應用服務器進行開發。
    那么，各種中間件如何應用在電力系統當中呢？下面分析幾種典型的電力應用系統加以說明。
    目前，電力信息化重點工程主要有幾類，既發電廠、變電站自動化監控系統、電網調度自動化系統、電力負荷管理系統、電力CAD系統、管理信息系統、電力通信網絡監控系統等，各種系統都已具備了一定的應用基礎，許多系統已經形成了比較成熟的產品，如果能將中間件技術引入其中，必將使電力信息技術的發展如虎添翼。
1、電力通信網絡監控系統
    在電力通信網絡監控系統中，由于網絡的監控管理需要實時采集遍布全國的各種網源設備的管理數據，因此消息中間件將大有用武之地。同時，如果未來的網絡管理走向TMN的話，因為TMN體系結構是以面向對象技術為基礎的，因此基于對象中間件來開發將最為合適。
2、電網調度自動化系統（SCADA/EMS/DMS）
    許多新的SCADA系統已經開始采用基于網絡的分層結構實現，并獨立出來數據采集系統和數據處理系統，系統將在一個廣域網環境中實現對電網調度的集中安全監控和管理，因此如果新的SCADA系統能夠基于交易中間件實現成三層結構的應用模式，將會在系統的開發周期，效率、安全、可靠性、擴展性方面得到很大的提高。并會對以此為基礎的EMS和DMS系統提供更好的支撐。
3、變電站自動化監控
    對于變電站的自動化監控，許多系統已經實現了分層處理，許多系統已經把電站與間隔層之間的通信放到以太網上，盡管變電站的自動化監控系統是在一個局域網內，但由于網絡上的信息流量較大，業務處理復雜，仍然可以基于交易中間件實現為三層結構。

    對于電廠的自動化系統，一般可以包含廠級監控信息系統(SIS)和廠級管理信息系統(MIS)、輔助車間監控系統、網絡站監控系統等組成，這些系統分布在一個發電廠范圍內的網絡中，對外與電網運營系統，電網調度系統，電力集團的MIS系統互連，系統存在大量的數據傳輸和數據集中處理，因此系統可以采用消息中間件和交易中間件來構建三層結構的應用。
4、電力信息管理系統
    電力信息管理系統應包括電網實時、辦公自動化、計劃、統計、生產、燃料、經濟活動分析（以部頒關鍵指標體系為基礎）、設備物資、人事、用電營業、綜合服務等子系統。MIS系統功能繁多，結構復雜，并需要針對不同的電力企業開發不同的MIS系統，根據不同的業務范圍開發出各種局域網、城域網、廣域網的應用。隨著WEB技術的逐漸成熟，企業管理也將逐漸建立起基于Internet/Intrnet的應用，因此，消息中間件、交易管理中間件、應用服務器都會在電力企業的MIS系統中發揮重要作用。目前鹽城供電公司已經成功運用IBM的中間件來實現營銷和財務的集成，做到營銷數據與財務數據的實時同步。
    綜上所述，電力企業的各種信息化系統隨著網絡技術的發展將會更加成熟，而中間件作為支持網絡化應用的基礎支撐平臺將對各種分布式應用系統的開發、管理和部署帶來巨大好處，在不久的將來，中間件將會成為象操作系統和數據庫一樣，成為開發各種電力應用系統的必選基礎軟件。