基于CORBA的異構(gòu)電力信息系統(tǒng)的集成與數(shù)據(jù)交換

2013-12-16 14:15:32 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：目前國內(nèi)的電力公司大多有幾個異構(gòu)的電力信息系統(tǒng)，各系統(tǒng)相互獨立，具有很強的獨立性和自治性，但各系統(tǒng)間資源不能共享，信息不能交換。本文在介紹CORBA常識的基礎(chǔ)上，提出了基于CORBA的異構(gòu)電力信息集成

摘要：目前國內(nèi)的電力公司大多有幾個異構(gòu)的電力信息系統(tǒng)，各系統(tǒng)相互獨立，具有很強的獨立性和“自治性”，但各系統(tǒng)間資源不能共享，信息不能交換。本文在介紹CORBA常識的基礎(chǔ)上，提出了基于CORBA的異構(gòu)電力信息集成與數(shù)據(jù)交換的方法，實現(xiàn)了多個異構(gòu)電力信息系統(tǒng)的整合和信息交換，并且利用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一些新功能。

關(guān)鍵詞：公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)集成；異構(gòu)數(shù)據(jù)庫
The system integration and data exchange of heterogeneous configuration electric information system based on CORBA

Zhang Zhi-liu， Li Xiao-ming， Zhang Lian-mei

(Wuhan University, Wuhan, 430072)

Abstract： There are several heterogeneous configuration electric information systems in China at the present time. Each system is self-governed. The resource can't be shared as well as information can't be exchanged each other in systems. The article introduces some general knowledge of CORBA, and puts forward a method based on CORBA, which carries out information integration and data exchange between several heterogeneous configuration electric information systems. Some functions have been developed based on heterogeneous database.
Key words:CORBA, System integration, Heterogeneous-configuration database

0 引言
隨著電力系統(tǒng)信息化和自動化程度一步步的提高，各地電力公司都建成了多個異構(gòu)的電力信息系統(tǒng)，主要包括調(diào)度自動化系統(tǒng)、負(fù)荷控制和用電管理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)(MIS)和配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)關(guān)心電力對象的不同方面，對于不同的電力對象采用了不同的建模方法，相互之間很少設(shè)計成能夠進行自由的數(shù)據(jù)交換，而且采用的開發(fā)工具以及后臺的數(shù)據(jù)庫都有可能不一致，使得各個應(yīng)用系統(tǒng)在信息上成為相對孤立的“自動化島”。為了滿足用戶對信息集成的需求，異構(gòu)電力信息集成與交換系統(tǒng)(以下簡稱異構(gòu)集成系統(tǒng))對屬于不同管理部門的多個異構(gòu)電力信息系統(tǒng)進行整合，溝通信息渠道，建立橫向聯(lián)系，向電力公司各個職能部門提供較全面的服務(wù)。

要建成異構(gòu)集成系統(tǒng)，必須解決一系列兼容性問題，譬如跨平臺、跨操作系統(tǒng)、跨語言、跨協(xié)議和跨版本等。而CORBA作為分布式對象的主要標(biāo)準(zhǔn)，已成為應(yīng)用系統(tǒng)集成和即插即用的主要技術(shù)。基于CORBA的應(yīng)用系統(tǒng)集成可以為企業(yè)提供支持多廠商、多平臺、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、不同操作系統(tǒng)和已有的傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的集成和即插即用的環(huán)境，實現(xiàn)多個異構(gòu)系統(tǒng)的集成和信息交換。

1 CORBA的相關(guān)概念
公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)CORBA(Common Object Request Broker Architecture)是由OMG(Object Management Group)組織制定的一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。CORBA是OMA(Object Management Architecture)的一個重要組成部分。OMG即對象管理體系結(jié)構(gòu)，由對象模型和引用模型組成，對象模型定義了如何描述分布在異構(gòu)環(huán)境中的對象，而對象引用模型則規(guī)定了這些對象如何進行互操作。圖1描述了OMA引用模型的各組成部分。

OMA的重點在于對象請求代理(即ORB)，這是非常必要的。因為客戶端向?qū)ο笳埱髨?zhí)行某一任務(wù)，必須通過ORB實現(xiàn)客戶端和對象之間的通訊。CORBA則詳細(xì)規(guī)定了ORB的接口和特征，OMG給CORBA的定義是：通過ORB一個客戶程序可以透明地激活服務(wù)器對象的一個方法。這個服務(wù)器對象可以和客戶程序在同一臺機器上，也可以位于網(wǎng)絡(luò)上的另一臺機器，ORB截獲調(diào)用請求，然后尋找該服務(wù)器對象，向其傳遞參數(shù)，激活相應(yīng)的方法并返回執(zhí)行結(jié)果，客戶程序不必知道服務(wù)器對象的位置、它的編程語言、所處的操作系統(tǒng)及其它任何非對象接口方面的系統(tǒng)信息。這樣，ORB提供分布式異構(gòu)環(huán)境中不同機器上應(yīng)用程序的互操作和多對象系統(tǒng)的無縫連接。CORBA定義了創(chuàng)建軟件組件的面向?qū)ο蟮姆椒ǎ憧梢栽趹?yīng)用程序間重用和共享這些軟件組件，每個對象的內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)都被封裝起來，只對編程人員展現(xiàn)出一個定義好的接口，從而減少了程序的復(fù)雜性。

2 CORBA應(yīng)用于異構(gòu)電力信息系統(tǒng)的集成

2.1 系統(tǒng)接口
為了將電力公司的多個異構(gòu)的電力信息系統(tǒng)集成起來，主要是要設(shè)計異構(gòu)集成系統(tǒng)與這些系統(tǒng)的接口，也就是CORBA的中間件。CORBA中間件借助IDL(接口定義語言)來描述對象接口，一個接口可包含若干相關(guān)方法和屬性，這就實現(xiàn)了CORBA與語言無關(guān)的獨立性。CORBA IDL是一種描述接口，可以映射到不同的語言。本文主要利用Delphi提供的Type Library定義接口。其IDL文本文件如下：

VisiBroker會自動根據(jù)IDL文件生成相應(yīng)的CORBA的客戶端代理Stub和CORBA服務(wù)器端的Skeleton。比如說在管理信息系統(tǒng)(MIS)要獲取調(diào)度自動化系統(tǒng)的信息，由Stub來處理這種請求后再向?qū)ο笳埱蟠?ORB)發(fā)送調(diào)用請求，然后由ORB負(fù)責(zé)攔截請求調(diào)用，負(fù)責(zé)找到可以實現(xiàn)請求的對象，即調(diào)度自動化系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)上有CORBA服務(wù)器端的Skeleton，它負(fù)責(zé)處理完請求后返回請求結(jié)果，這樣通過這種接口定義即成功實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成。

2.2 對象服務(wù)
在原有電力公司的某個電力信息系統(tǒng)內(nèi)，存在著很多需要局內(nèi)另一個電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的情況。比如說屬于用電管理系統(tǒng)的市場營銷部需要調(diào)度自動化系統(tǒng)的一些實時數(shù)據(jù),即供電局調(diào)度日報表和電網(wǎng)運行情況日報表的數(shù)據(jù)。對供電局調(diào)度日報表，主要需要系統(tǒng)、省網(wǎng)、直供三個方面的96個點的有功、無功數(shù)據(jù)，以報表的形式給出，并具要有一定的圖形分析功能。對電網(wǎng)運行情況日報表，要求數(shù)據(jù)以文本文件的形式給出。

以往這些數(shù)據(jù)資料都有人工來傳送，用電管理系統(tǒng)和調(diào)度自動化系統(tǒng)雖然都在一個局域網(wǎng)內(nèi)，但也不能實現(xiàn)資源和數(shù)據(jù)的互通。通過異構(gòu)集成系統(tǒng)就可以通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，節(jié)省了大量的人力物力，提高了實時性和可靠性。這些功能通過上面定義的接口，主要由CORBA的對象服務(wù)來完成。當(dāng)用電管理系統(tǒng)需要數(shù)據(jù)時，就可以根據(jù)情況，選擇相應(yīng)時間和內(nèi)容，主動讀取數(shù)據(jù)。

3 利用CORBA實現(xiàn)異種數(shù)據(jù)庫集成
電力公司的多個信息系統(tǒng)大多依賴于不同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息共享，就必須聯(lián)合各個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫建立合理高效的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)庫。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指異構(gòu)的多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，即組成它的成員數(shù)據(jù)庫具有的硬件、系統(tǒng)軟件例如操作系統(tǒng)或通信支持不同，或者成員數(shù)據(jù)庫不同或具有不同的數(shù)據(jù)語義。

CORBA采用一種中性的接口定義語言(IDL)來規(guī)定一個分布式對象的邊界以及它與潛在客戶的合同接口，寫入IDL中的分布式對象應(yīng)當(dāng)可以跨語言、工具、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)進行訪問，從而也就實現(xiàn)了對異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的集成。異構(gòu)的多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要由三大部分組成：全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(GDB:Global Database)、多庫系統(tǒng)事務(wù)管理器(MOTM：Multidatabase Object Transaction Manager)和局部數(shù)據(jù)庫(LDB:Local Database)，如圖2所示。其中全局?jǐn)?shù)據(jù)庫接受全局事務(wù)，把它分解為針對每個LDB的子事務(wù)后交給MOTM；MOTM負(fù)責(zé)把全局事務(wù)的所有子事務(wù)交予相應(yīng)的LDB站點執(zhí)行，并負(fù)責(zé)維護全局事務(wù)，同時負(fù)責(zé)負(fù)荷平衡、安全管理等問題；LDB接受MOTM交下來的子事務(wù)并執(zhí)行相應(yīng)的操作。異構(gòu)的多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把應(yīng)用的表現(xiàn)邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和資源的管理分離開來，在頂層為用戶提供了一個統(tǒng)一的視圖，用戶可以像使用一種數(shù)據(jù)庫一樣使用多庫系統(tǒng)，底層數(shù)據(jù)庫的分布和異構(gòu)對頂層用戶是透明的。

基于CORBA的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的集成，可以為最終用戶提供一個統(tǒng)一的友好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用接口，并屏蔽掉各種網(wǎng)絡(luò)中的異構(gòu)成分，包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的異構(gòu)，硬件平臺的異構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的異構(gòu)等。這使得使用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)像使用單個的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一樣方便。

4 利用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫開發(fā)新功能
CORBA提供了一個很好的模式來封裝和構(gòu)建各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，它能提供訪問各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，尤其是Web數(shù)據(jù)庫時所需要的各種特性：面向?qū)ο笮浴⒛K性、靈活性和分布性等。基于以上特性，異構(gòu)集成系統(tǒng)還開發(fā)了下面幾項新功能：

4.1 綜合信息發(fā)布模塊
面對原有幾個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的海量數(shù)據(jù)，如何保證數(shù)據(jù)的一致性和標(biāo)準(zhǔn)性顯得很重要。該模塊主要是完成電力公司異構(gòu)信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的發(fā)布工作，主要包括臺帳信息、運行數(shù)據(jù)和事件信息三大類。臺帳信息主要包括生產(chǎn)臺帳信息和經(jīng)營臺帳信息；運行數(shù)據(jù)的對象是臺帳信息的所有對象，也分為生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)和經(jīng)營運行數(shù)據(jù)；根據(jù)事故性質(zhì)不同而產(chǎn)生的新對象，這些構(gòu)成了事件信息。信息的發(fā)布內(nèi)容除以表格的形式表現(xiàn)，所有內(nèi)容可以打印出來之外，還配以圖形分析實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的生動直觀表達和有效分析。用戶可以根據(jù)需要選擇圖形的類型有：線圖、柱圖、餅圖、點圖、三維線圖、三維柱圖、三維餅圖、三維點圖等。

4.2 智能報表模塊
電力公司的日常工作中要用到大量的報表，智能報表模塊主要是完成利用電力公司原有幾個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)制作生產(chǎn)經(jīng)營所需各種報表工作。其特色在于：
(1) 不同源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要制成在一張報表上；

(2) 表格的格式和數(shù)據(jù)來源可以隨用戶需要定制，并可以隨時根據(jù)需要更改；

(3) 表格所需原始數(shù)據(jù)的處理模式如統(tǒng)計、合并、計算等可由用戶在設(shè)計模板階段定義并保存，無須生成中間報表；

(4) 支持一般電子表格軟件所具有的絕大部分功能；

(5) 以模板形式保存所有表格信息，格式數(shù)據(jù)均可變，對一般用戶，只需點擊報表生成按鈕即可得到報表，對高級用戶，可自由開發(fā)自己需要的任何報表模板。

4.3 用戶電費網(wǎng)上查詢模塊
該模塊主要是電費用戶在互聯(lián)網(wǎng)上根據(jù)用電管理系統(tǒng)中的相關(guān)電量電費數(shù)據(jù)查詢自己的電量電費情況。其特色在于：用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)上查詢自已最新的電量電費情況，減輕了用戶和供電工作人員的工作。用戶在互聯(lián)網(wǎng)上根據(jù)用戶名、戶標(biāo)識號、密碼、年月進入查詢用戶電費界面，可以查詢的數(shù)據(jù)包括：總電量、總電費、峰電量、峰電費、平電量、平電費等在內(nèi)的各項數(shù)據(jù)，使用戶用電用得稱心滿意。

4.4 用戶網(wǎng)上報裝申請模塊
該模塊主要是用戶在互聯(lián)網(wǎng)上申請報裝，并輸入相關(guān)的報裝申請資料，電力公司工作人員根據(jù)網(wǎng)上的報裝申請進行審核，所有接受的網(wǎng)上申請進入正式的業(yè)務(wù)報裝的業(yè)務(wù)流程。所有流程軍在網(wǎng)上進行。每個申請?zhí)峤怀晒r，返回申請?zhí)枺话阍诠╇姽ぷ魅藛T審核后，報裝申請用戶在互聯(lián)網(wǎng)上根據(jù)業(yè)擴變更系統(tǒng)中的相關(guān)報裝進度數(shù)據(jù)查詢自己的報裝進度。

5 結(jié)語
異構(gòu)集成系統(tǒng)對于電力公司提高設(shè)備的使用效率，減少不必要的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，降低數(shù)字傳輸?shù)馁M用，提高信息傳輸?shù)目煽啃浴崟r性和正確性；在給定權(quán)限下，實現(xiàn)相應(yīng)的功能共享，提高系統(tǒng)集成的整體性能和實用性具有重要意義，此外還可以降低成本和提高效率。該系統(tǒng)已在江西吉安供電局投入運行，反映良好。

責(zé)任編輯：和碩涵

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