淺析電力信息一體化平臺的構(gòu)建與關(guān)鍵技術(shù)

霍雪松　邱冬

摘 要：信息系統(tǒng)一體化在未來電力企業(yè)信息化的潮流下是一個必然趨勢。該文先以“大運(yùn)行”體系下的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)（D5000）為例，簡析電力企業(yè)信息一體化發(fā)展現(xiàn)狀，引出信息系統(tǒng)一體化平臺的優(yōu)勢。接著分析信息一體化涉及的關(guān)鍵技術(shù)與難點，包含數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用等方面，描述其關(guān)鍵的技術(shù)手段。同時對一體化過程的難點進(jìn)行分析并提出解決措施，涉及基于服務(wù)的開發(fā)架構(gòu)，管理上如何集中統(tǒng)一技術(shù)維護(hù)如何跟蹤部署，技術(shù)開發(fā)上如何統(tǒng)一信息接口等方面的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：信息一體化 數(shù)據(jù)集成 集中部署 面向服務(wù)

中圖分類號：TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（c）-0015-03

Abstract：Information system integration is an inevitable trend in future electric power enterprise information.In this paper， the intelligent power grid dispatch and control system（D5000）is an example of the power enterprise information integration. Then it analyzes the key technologies and difficulties involved in information integration，including data sources，data processing，data services and so on.At the same time，the difficulties of the integration process are analyzed and the solutions are put forward.It involves architecture of SOA，integration for management，tracking deployment for maintenance and uniform interface for coding.

Key Words：Info integrated；Data integration；Centralized deployment；SOA

在國家電網(wǎng)公司深入推進(jìn)信息化智能電網(wǎng)和“三集五大”體系建設(shè)的新形勢下，江蘇省調(diào)為適應(yīng)“大運(yùn)行”體系建設(shè)的需求，正積極促進(jìn)省地兩級調(diào)度業(yè)務(wù)的縱向貫通和一體化集成，為調(diào)度生產(chǎn)運(yùn)行提供高效、統(tǒng)一、規(guī)范的業(yè)務(wù)處理平臺，從而實現(xiàn)電力調(diào)度管理規(guī)范化、運(yùn)行管理一體化、專業(yè)管理精細(xì)化、信息整合平臺化的目標(biāo)。智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在信息一體化大背景中正式上線，針對目前電力企業(yè)內(nèi)部仍存在諸多孤立部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，信息一體化已成為必然的趨勢。

1 信息一體化發(fā)展現(xiàn)狀

作為一體化平臺建設(shè)思路的典型系統(tǒng)，即智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)（其基礎(chǔ)平臺簡稱D5000平臺[1]），至2013年底，已部署到國家電網(wǎng)公司全部32個省級以上調(diào)度控制中心。D5000的總體技術(shù)路線可歸納為：立足安全性高的軟硬件，采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）提升信息互聯(lián)能力，將原本調(diào)度中心重要的、獨立的10余套應(yīng)用系統(tǒng)，橫向集成為由一個基礎(chǔ)平臺和多類應(yīng)用（實時監(jiān)控、調(diào)度計劃、安全檢驗、調(diào)度管理）構(gòu)成的電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。同時縱向協(xié)調(diào)控制網(wǎng)、省、地三級調(diào)度業(yè)務(wù)，支持實時數(shù)據(jù)、應(yīng)用的全面共享，如圖1所示。

然而目前，電力企業(yè)內(nèi)部還存在眾多獨立的信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)，尤其是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理類的應(yīng)用系統(tǒng)，在應(yīng)用的過程中積累了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但彼此不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效共享與交換，而造成這一現(xiàn)象的主要原因是這些網(wǎng)管系統(tǒng)是在不同時期由不同開發(fā)商實施，且隸屬于不同業(yè)務(wù)部門管理。這樣的“割據(jù)”局面導(dǎo)致大量信息孤島的出現(xiàn)，且沒有一個網(wǎng)管系統(tǒng)能做到全局覆蓋，不利于一體化監(jiān)管的快速實施，在信息網(wǎng)絡(luò)的故障排查中也無法做到快速定位與自動響應(yīng)。

2 信息一體化平臺主要特征

電力企業(yè)的信息化的發(fā)展已完成了起步階段，建立了很多提高業(yè)務(wù)效率的信息系統(tǒng)。但隨著業(yè)務(wù)量的擴(kuò)大和信息化水平的提高，各信息系統(tǒng)本地部署，信息非交互的現(xiàn)狀已不能滿足整個電網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求。與獨立部署的各系統(tǒng)相比，一體化系統(tǒng)采用集中部署、統(tǒng)一管理，為業(yè)務(wù)整體運(yùn)行和信息集中管控提供一個實時可靠的平臺[2]。

信息一體化平臺是一個包括數(shù)據(jù)集成[3]、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)據(jù)應(yīng)用等功能的集成數(shù)據(jù)平臺。它具有如下特征：

（1）支持與外部的各種數(shù)據(jù)庫（源）進(jìn)行同步，支持對外部的數(shù)據(jù)進(jìn)行ETL操作；支持從外部的文件等數(shù)據(jù)資源中抽取數(shù)據(jù)；支持外部實時數(shù)據(jù)流；

（2）提供各種類別的數(shù)據(jù)存儲形式，以支持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲；提供數(shù)據(jù)倉庫。

（3）提供對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種需要的處理和訪問。包括及時查詢，日常ETL，實時數(shù)據(jù)處理等。

（4）對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)，支持平臺中的數(shù)據(jù)共享；提供報表和/OLAP引擎，提供數(shù)據(jù)查詢和挖掘。

（5）提供原生的數(shù)據(jù)可視化。

（6）提供完整的數(shù)據(jù)安全保障。

（7）提供完善的平臺運(yùn)維管理。

信息一體化平臺本身并不產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)，而是從外部（現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)）獲取各種數(shù)據(jù)。如從設(shè)備管理系統(tǒng)中提取靜態(tài)資源數(shù)據(jù)，從網(wǎng)管系統(tǒng)中提取實時性能數(shù)據(jù)，從運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)中提取運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)等。這些外部數(shù)據(jù)源主要可分為三類：第一類是各種位于其他應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)。平臺支持各種主流的商業(yè)或開源的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括Oracle，DB2，MS SQL Server，Sybase，Informix，MySQL等；支持從其他數(shù)據(jù)倉庫中獲取數(shù)據(jù)。第二類是外部系統(tǒng)中以文件形式保存的各種數(shù)據(jù)。支持多種不同格式數(shù)據(jù)文件，包括原始的日志文件，Word文檔，Excel文檔，XML文檔等。第三類是來外部系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)流。平臺支持直接接收外部系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，并確保這些數(shù)據(jù)能夠得到實時的處理。

信息一體化平臺需要有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對各種原始或經(jīng)過初步處理過的數(shù)據(jù)完成各種預(yù)定的、日常的數(shù)據(jù)過程處理（實時數(shù)據(jù)流處理與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析）。數(shù)據(jù)處理基于各種日常的ETL操作，實現(xiàn)對異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸類、關(guān)聯(lián)，建立多樣性、多層次的資源索引，由一體化平臺執(zhí)行定時調(diào)度。同時數(shù)據(jù)處理支持基于Storm的實時處理機(jī)制，通過數(shù)據(jù)加載內(nèi)存等方式實時處理大量數(shù)據(jù)。

信息一體化平臺擁有數(shù)據(jù)服務(wù)層，提供各種方式供外部系統(tǒng)或平臺本身訪問融合平臺中的各種數(shù)據(jù)。主要提供下面幾種方法：

（1）提供數(shù)據(jù)查詢接口直接查詢存放在數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)；

（2）提供報表引擎，動態(tài)生成各種報表；

（3）提供OLAP引擎，供用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時分析；

（4）提供數(shù)據(jù)挖掘引擎，供用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行更為深入的分析；

（5）提供基于Web Service數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，便于外部系統(tǒng)訪問平臺中的數(shù)據(jù)。

3 信息一體化平臺關(guān)鍵點分析

構(gòu)建一體化平臺與獨立部署系統(tǒng)相比，需要在網(wǎng)絡(luò)安全控制、數(shù)據(jù)容災(zāi)和備份，應(yīng)用負(fù)載性能等各方面具備更高的要求；與此同時，與各個獨立系統(tǒng)的接口改造的工作量也存在大量問題。一體化平臺融合了電力調(diào)度領(lǐng)域智能信息集成服務(wù)的理念，其中一個關(guān)鍵點即利用面向服務(wù)的集成架構(gòu)，將生產(chǎn)活動的各業(yè)務(wù)融合，達(dá)到資源可重組、可重構(gòu)、可擴(kuò)展、能夠根據(jù)需求變化而優(yōu)化的架構(gòu)體系，其架構(gòu)示意圖如圖2所示。

在管理上，應(yīng)遵從循序漸進(jìn)的原則，先選取單個結(jié)構(gòu)通用化的系統(tǒng)做示例，在集中部署前，調(diào)研和梳理系統(tǒng)內(nèi)的業(yè)務(wù)流程和結(jié)構(gòu)差異性，制定新的數(shù)據(jù)流標(biāo)準(zhǔn)或按照國網(wǎng)已有的（如CIM-E模型體系）數(shù)據(jù)規(guī)范，對接口進(jìn)行改造升級。最終實現(xiàn)“集中部署、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范流程”的運(yùn)行模式。

在技術(shù)層面上，一體化平臺的搭建必然需要大量的數(shù)據(jù)遷移工作。因各個獨立系統(tǒng)已有長時間的大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，且各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異[4]。相對可行的方案是先建立模擬環(huán)境，選取數(shù)據(jù)吞吐量中等的系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試范圍包括數(shù)據(jù)映射關(guān)系是否維持正確，系統(tǒng)界面數(shù)據(jù)顯示是否完整，業(yè)務(wù)流程能否形成閉環(huán)。對于龐大的歷史數(shù)據(jù)，建議通過評估遷移難度、重要程度等因素，再做相關(guān)實施。

信息一體化平臺的運(yùn)維工作也尤其重要，系統(tǒng)集中部署后，各獨立系統(tǒng)的某些功能需求和權(quán)限維護(hù)工作將集成到一體化平臺內(nèi)，這將帶來需求響應(yīng)和程序更新周期的延遲。針對此類問題，建立成立版本控制管理流程，針對各類需求變更的分支控制，由專門的運(yùn)維人員負(fù)責(zé)跟蹤處理。

4 結(jié)語

一體化平臺的構(gòu)建能夠為電力企業(yè)的安全管控和管理決策提供實時、全面、可靠的數(shù)據(jù)。在一體化建設(shè)的道路上，面對管理層面、技術(shù)層面、運(yùn)維層面的各類問題要要遵從循序漸進(jìn)、統(tǒng)籌規(guī)劃的策略。

建設(shè)統(tǒng)一的智能信息集成平臺，需融入面向服務(wù)的體系架構(gòu)，致力于解決電力企業(yè)運(yùn)維管理中日益增長的信息交互，解決跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的互操作問題，從而逐漸消除信息孤島，為實現(xiàn)一體化的應(yīng)用集成提供完整的功能保障。

參考文獻(xiàn)

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