CIM下的電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成方法分析

呂盼　王洪濤　何琳　宋新甫

【摘 要】電力企業(yè)為適應(yīng)各部門發(fā)展需求開發(fā)安裝了具備不同作用的信息應(yīng)用系統(tǒng)，在給企業(yè)各業(yè)務(wù)部門的管理操作帶來便利、促進(jìn)生產(chǎn)管理效率提升的同時(shí)，受到各應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)對象、功能、提供商各不相同的影響存在著信息孤島的現(xiàn)象。本文針對電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成中存在的各種問題作出分析，并在此基礎(chǔ)上提出CIM下電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成的有效方法。

【關(guān)鍵詞】電力企業(yè) CIM模型 數(shù)據(jù)集成 問題 方法

國際電工委員會(huì)對CIM模型，即公共信息模型，做出了詳細(xì)的定義，指出了CIM模型是對電力系統(tǒng)各實(shí)體做出詳細(xì)定義的可拓展、剪裁的數(shù)據(jù)模型，并在多次的試驗(yàn)中證明了CIM模型有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與集成。只要實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)源實(shí)體數(shù)據(jù)模型向CIM模型的有效映射，便能對異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享、集成問題做出合理的處理，并且可促使數(shù)據(jù)交換接口開發(fā)成本的最小化。然而目前我國在以CIM模型給新老系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)方面的研究還比較少見，因此，對于CIM下電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成方法的研究與創(chuàng)新具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成的現(xiàn)狀與問題

生產(chǎn)管理系統(tǒng)、客戶信息系統(tǒng)、客戶關(guān)系系統(tǒng)等為電力企業(yè)提供了主要的數(shù)據(jù)源。隨著電力企業(yè)管理模式向資產(chǎn)管理的轉(zhuǎn)變，給數(shù)據(jù)系統(tǒng)對地理信息、設(shè)備臺賬等的統(tǒng)一整合提出了更高的要求。GIS信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)資源空間、電氣等屬性與圖數(shù)模的有機(jī)融合，涉及了電力企業(yè)中的各個(gè)業(yè)務(wù)部門，為電力企業(yè)的地理空間數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)拓?fù)涞鹊穆?lián)系創(chuàng)造了良好的橋梁，成為了電力企業(yè)當(dāng)下主要應(yīng)用到的系統(tǒng)模式，也是電力企業(yè)中最為重要的信息源。

目前電力企業(yè)中信息技術(shù)的官方應(yīng)用促進(jìn)企業(yè)中運(yùn)行著不同類型的軟件系統(tǒng)，并且不同的職能部門也在獨(dú)立完成業(yè)務(wù)的過程中逐漸形成了各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這一現(xiàn)象造成了：

（1）數(shù)據(jù)的異構(gòu)性不利于數(shù)據(jù)的集成。電力企業(yè)中由不同系統(tǒng)所儲存與管理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)資源、電網(wǎng)運(yùn)行等數(shù)據(jù)呈碎片化形式存在于不同的異構(gòu)數(shù)據(jù)倉庫當(dāng)中，在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、格式等方面都存在著差異，其物理分布的相互孤立導(dǎo)致電力企業(yè)的數(shù)據(jù)很難實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)與集成，在難以確定新增業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)有無完整定義的情況下導(dǎo)致了電力企業(yè)對新增業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè)。（2）數(shù)據(jù)實(shí)體實(shí)際存儲的困難。由于同一類型的數(shù)據(jù)實(shí)體往往存儲在不同數(shù)據(jù)源當(dāng)中，具有各異的設(shè)計(jì)模式與標(biāo)識符，并且各數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)實(shí)體無有效關(guān)聯(lián)，在獨(dú)立建設(shè)下對相互關(guān)聯(lián)缺乏必要的存儲、維護(hù)。在這種情況下電力企業(yè)的工作流被劃分為與多個(gè)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)的工作步，給企業(yè)的數(shù)據(jù)交換與集成帶來了不便。

2 CIM下的電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成方法

2.1 數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的構(gòu)建

作為數(shù)據(jù)集成中的中間件，數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)給異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成提供了必要條件。該系統(tǒng)在分析整理電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)體的基礎(chǔ)上利用CIM模型建立起各實(shí)體的關(guān)聯(lián)，而后通過服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)用戶獲取數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)服務(wù)接口在充分考慮用戶需求的情況下向其提供以XML格式進(jìn)行RDF編碼的特定CIM剖面實(shí)例對象集，各個(gè)系統(tǒng)、技術(shù)的數(shù)據(jù)用戶都可以對該CIM對象進(jìn)行解析，同時(shí)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)還可以通過二進(jìn)制格式CIM對象集的提供來促進(jìn)數(shù)據(jù)交換效率的提升。

數(shù)據(jù)集成難以直接訪問非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源、純文本文件等，必須在對私有文件結(jié)構(gòu)做出充分了解的基礎(chǔ)上來進(jìn)行數(shù)據(jù)的解析，這就要求軟件提供商根據(jù)私有文件結(jié)構(gòu)來對提供者的程序進(jìn)行創(chuàng)建，對數(shù)據(jù)倉庫采用非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)文件，同時(shí)為了方便數(shù)據(jù)源服務(wù)的順利提供，應(yīng)當(dāng)在數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)上接入標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的接口。

2.2 元數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

元數(shù)據(jù)是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是對異構(gòu)數(shù)據(jù)源進(jìn)行描述以及對數(shù)據(jù)實(shí)體進(jìn)行關(guān)聯(lián)的必要手段?？梢詫Ξ悩?gòu)數(shù)據(jù)源的來源、狀態(tài)等信息進(jìn)行記錄。

（1）實(shí)體數(shù)據(jù)類型記錄模式的設(shè)計(jì)。在元數(shù)據(jù)庫當(dāng)中需要設(shè)計(jì)一個(gè)可對實(shí)體數(shù)據(jù)類型進(jìn)行記錄的模式P={ETi}，ETi表示電力系統(tǒng)的實(shí)體數(shù)據(jù)類型，其表達(dá)式為 。（ename指的是實(shí)體數(shù)據(jù)類型名稱，esrc指的是對存儲數(shù)據(jù)實(shí)體數(shù)據(jù)源信息的描述，eqi指的是實(shí)體數(shù)據(jù)查詢訪問的接口，estate指的是對應(yīng)數(shù)據(jù)源針對實(shí)體數(shù)據(jù)類型所提供服務(wù)的正常、停止與暫停等不同狀態(tài)，eversion指的是數(shù)據(jù)實(shí)體類型版本）。（2）資源標(biāo)識符對照表的設(shè)計(jì)。資源標(biāo)識符對照表I的設(shè)計(jì)主要是為了對不同數(shù)據(jù)源的同一資源實(shí)體所具有的資源標(biāo)識符存在差異的現(xiàn)象進(jìn)行處理，其表達(dá)式為：I={ename，rid，bid，esrc}（其中rid表示特定數(shù)據(jù)源中電力系統(tǒng)資源實(shí)體的標(biāo)識符，bid是某資源實(shí)體基準(zhǔn)標(biāo)識符）。（3）數(shù)據(jù)實(shí)體關(guān)聯(lián)表的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)實(shí)體關(guān)聯(lián)表的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)資源實(shí)體間關(guān)聯(lián)的建立的必要手段。其表達(dá)式為： （其中sbid、tbid分別代表兩個(gè)有關(guān)聯(lián)的資源實(shí)體基準(zhǔn)標(biāo)識符）。

3 結(jié)語

伴隨著科技的發(fā)展和先進(jìn)信息技術(shù)在電力企業(yè)日常經(jīng)營、管理工作當(dāng)中的普及，電力企業(yè)開發(fā)出了一系列將問題或者專業(yè)作為導(dǎo)向的應(yīng)用系統(tǒng)，然而受到技術(shù)方法、IT基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)劃不統(tǒng)一等多方面因素的影響，給信息應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成帶來了很大的難度。通過實(shí)踐應(yīng)用證明，以CIM模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的建立實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)數(shù)據(jù)源向通用數(shù)據(jù)的映射，并利用服務(wù)接口給用戶提供了規(guī)范化的數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)元數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了資源實(shí)體管理、編碼映射等問題的合理解決，在電力企業(yè)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)中的應(yīng)用具有很高的可行性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸一鳴，劉東，黃玉輝，于文鵬，顧建煒.基于CIM的饋線建模和應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，28：157-163+5.

[2]辛耀中，米為民，蔣國棟，徐丹丹，葉飛，杜鵬. 基于CIM/E的電網(wǎng)調(diào)度中心應(yīng)用模型信息共享方案[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，08：1-5.

[3]朱伯通，程志海，唐志強(qiáng)，蔣維.基于CIM模型的智能變電站和調(diào)度中心互操作研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，10：93-97.

[4]周云成.基于CIM的分布式配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及集成應(yīng)用研究[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.