（计算机应用技术专业论文）电力企业信息系统数据和应用整合平台的研究.pdf

摘要 我国电力企业经过多年的信息化建设，电力信息化水平有了很大提高，在生 产管理、营销管理、电力行业服务以及企业综合管理水平等方面成效显著。近年 来，电力企业开发了一系列与企业经济运行和生产管理密切相关的应用系统，但 这些系统应用在不同的部门，彼此之间存在信息和数据重复，没有畅通和完整的 信息交流与共享，这样就造成了电力企业经常出现信息和数据更新不同步，业务 处理迟缓，跟不上能源市场变化节奏，从而不能为电力市场提供准确的信息数据， 不能适应迅速增长的用电服务需求。 丑前，亟需利用先进的r r 技术消灭信息孤岛，实现企业信息系统数据和应 用整合。数据和应用整合平台的建设目标是为企业提供内容管理、内容整合、数 据整合、应用整合、流程整合等功能。通过信息系统数据和应用的整合，可以充 分发挥电力企业r r 系统和已有应用系统的作用，进一步提升企业信息化水平和 应对电子商务的能力。 本文对企业应用集成( e a j ) 的概念、架构模式、集成方式、方法及相关技 术进行深入的分析，并基于微软b i z t a l k 构建发电企业数据和应用整合平台进行 了探索，以开发华能国际企业集成平台为实例，有计划有步骤地将各种集成方法 进行了综合规划运用和实现。 最后，根据不同类型发电企业的业务特点和实际情况，及华能国际企业集成 平台建设取得的经验，提出针对各发电企业基于b i z t a l k 的应用集成解决方案。 关键词：电力企业，信息系统，数据和应用整合平台，企业应用集成，面向服务 的架构，w e b 服务，b i z l _ a 。 w i t hs e v e r a ly e a r si n f o 删o nc o n s t r u c t i o n , t h ei n f o r m a t i o n a li e v e lo f e l e c t r i cp o w e rm t e r p d s e ( e p ) mo u tg o u b i l yh a sg a i n e dg r e a ti m p r o v e m e n t t h e r e 躺 m a n yr e m a r k a b l ee f f e c t si np r o d u c t i o nm a n a g e m e n t , s a l e s & m a r k e t i n gm a n a g e l n e o t , s e r v i c e si ne l e c t r i ci n d u s t r ya n de n t e 掣i s ec o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n li nt h el a s t f e wy e a r s ，e pd e v e l o pas e r i e so fa p p l i c a t i o ns y s t e m sw h i c ht i g h t l yc o n n e c tw i t h e n t e r p r i s ee c o n o m yo p e r a t i o na n dp r o d u c tm a n a g e m e n t , h o w e v e rt h e s ea p p l i c a t i o n s y s t e m ss p r l di nd i f f e l 切n td e p a r t m e n t s t h e r e 躺i n f o r m a t i o na n dd a t ar e p e t i t i o n s a m o n gt h e m t h e r ei sa l s on os m o o t ha n dc o m p l e t ec h a n n e lf o rt h ei n f o r m a t i o n c o m m u n i c a t i o na n ds h a r e i to f i e nc a u s e su p d a t i n gt h ei n f o r m a t i o na n dd a t ao fe p a s y n c h r o n o u s l y , c o p i n gw i t hb u s i n e s ss l o w l y s oi tn o to n l yc a n tk e e pu pw i t ht h e r h y t h mo f9 1 1 9 t g yl o $ o u r c e sm a r k e tb u ta l s oc a l l ts u p p l yw i t he x a c ti n f o r m a t i o nd a t a f o re l e c t r i cm a r k e ta n da d a p tt h er a p i d l yi n c r e a s eo f t h ed e m a n do f c u s t o m e rs 盯v i c o i ti su r g e n tt ou t i l i z et h ea d v a n c e di n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y , d e s t r o yt h e i n f o r m a t i o n - i s o l a t e di s l a n d sa n dr e a l i z et h ed a t a i n t e g r a t i o na n da p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s i t sg o a l i st o p r o v i d ec o n t e n t m a n a g e m e n t 、c o n t e n ti n t e g r a t i o n 、d a t ai n t e g r a t i o n 、a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o na n d w o r k f l o wi n t e g r a t i o n i tc a ne x e r tt h ef u n c t i o no f i ts y s t e ma n dl e g a c ys y s t e mi ne p e n h a n c et h el e v e lo f 以妇叩d i n f o 删o na n dt h ec a p a b i l i t yo fc o p i n gw i t h b b u s i n e s s t h i sp a p e ra n a l y z e st h ec o n c e p to fe a i , t h ea r c h i t e c t u r ep a u c m so fe a i ， i n t e g r a t i o n 砌e 文i n t e g r a t i o nm e t h o d sa n dc o r r e l a t i v et e c h n i q u e s i n t r o d u c et h e m i c r o s o f tb i z t a l ks o l u t i o n o nt h eb a s eo fu s i n gb i z t a l kt oc o n s 打i l c tt h eh u a n e a g p o w e ri n t e r n a t i o n a l 豇岫邛d i n t e g r a t i o np l a t f o r m , u s e sa n dr e a l i z e se a c hk i n do f i n t e g r a t i o nm e t h o di nt h i sp r o j e c to n h 代i u l e f i n a l l ya c c o r d i n gt ot h eb u s i n e s sc h a r a c t e 巧a n da c t u a lc o n d i t i o n so fg e n e r a t i o n p o w e re n ：t e r p r i s e sa n dt h e 唧e r i c eg o tf o r mh u a n e n gp r o j e c t , p r o v i d et h es o l u t i o n 0 1 1t h eb a s eo f b i z t a l kf o re a c hk i n d o f g e n e r a t i o np o w e re n t e r p r i s e k e y w o r d s ：e l e c t r i cp o w e re n t e r p r i s e ( e p ) ，i n f o r m a t i o ns y s t e m 。d a t aa n d a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o np l a t f o r m ，e a i ，s o a ，w e bs e r v i c e s ，b i z t a l k 中国电力科学研究院硕士学位论文 第一章绪论 1 1电力企业信息系统数据和应用整合的背景 随着电力体制改革，电力行业实现了。厂网分离、竞价上网”，在引入市场 竞争机制后，电力成为真正的商品。因此要求电力企业提高管理水平，加强信息 反馈，提高决策的科学性和准确性，提高企业的综合能力，具备适应市场经济要 求和电力生产的能力。 当电力行业引入新的竞争机制一竞价上网之后，对信息能否及时、快速地传 达到所需位置的要求更为迫切。市场经济大潮下的电力企业，长期以来有着“重 发、轻供、不管用”的倾向，使电力营销一直处于较低的水平，而且导致了在营 销的过程中一些电能的无端浪费。 而实现电力业务的信息化是改变这一现状的有效捷径。电力信息化是指信息 技术在电力工业中的应用，是电力工业在信息技术的驱动下由传统工业向高度集 约化、高度知识化、高度技术化工业转变的过程。电力工业信息化的核心是电力 工业管理信息系统的建设，主要内容是各级电力企业信息化的实现，包括生产过 程自动化和管理信息化。只有通过信息化的手段，提高用电营销的管理水平，才 能让电力行业更有效地为客户提供服务。 1 1 1 国际电力信息技术发展趋势 发达国家电力信息化水平尤以美国、德国和日本电力信息化水平为代表。美 国在电力信息化领域的基础网络、自动化系统、管理信息系统等方面处于世界领 先水平，几乎1 0 0 电力企业都已应用大型管理信息系统，基本实现了s c 皿a 与管 理信息系统、电网分析系统的完全集成，在电子商务方面也实现了网上招标、b 2 b 电力交易等。德国在电力市场放开后，传统经营管理方式已不适应，因此通过电 力电子商务、企业资源管理的全面自动化系统建设有效地提高了管理效率，在基 础网络建设方面也走在世界前列。日本电力信息化水平与我国相近，但管理信息 化应用方面较我国全面和深入。实践表明，电力信息化，尤其是电力管理信息化， 中国电力科学研究院硕士学位论文 在降低成本、提高管理效率、适应市场变化、增强决策水平等方面发挥出了巨大 的综合性作用。 1 1 2 国内电力信息技术发展趋势 我国电力行业从6 0 年代开始，历经4 0 年，电力信息化已由工业过程自动化， 经管理信息化，逐步走向信息一体化的发展道路。经过多年的建设，我国电力信 息化水平有了显著提高，在电网生产管理、发电生产管理、电力营销管理、电力 行业服务、电力规划设计数字化以及企业综合管理水平等方面成效显著。近年来， 电力企业信息化建设趋向于实用性、安全性、效益性、科学性，各电力企业越来 越重视信息系统的实际使用效果及其在生产管理中的效益，开发了一系列与企业 经济运行和生产管理密切相关的应用系统。我国电力信息化将逐步从操作层向管 理层和决策层发展，从专项应用向一体化的综合性应用发展，最终目标是实现全 国电力信息大联网。 尽管我国电力信息化建设取得了很大成绩，信息化水平有了很大提高，但应 当看到，目前的信息化建设还仅仅是开始。目前的许多应用系统在改革后将不适 应新的环境。各电力企业的m i s 建设率、o a 建设率、广域网覆盖率还不能满足电 力市场化运行的需要；整个企业信息系统没有统一的信息平台，财务系统、人力 资源系统、生产管理系统、调度管理系统、电力营销系统、物质设备管理系统、 电力负荷管理系统、安全监督管理系统、计划统计和综合指标系统等业务系统没 有实现整合，形成很多数据孤岛，信息资源不能共享；电力企业还有待进一步优 化管理流程；进一步提高信息收集的完整性和准确性，以适应市场化运作 与国外相比，当前我国电力行业在基础网络和自动化技术等方面虽存在差 距，但已基本相当，而在管理信息化和应用集成领域却存在明显差距，需重点突 破。 1 2 国内电力企业信息系统现状 。十五”期间，电力企业的信息化建设进一步加快，在网络基础设施建设、 信息系统开发应用、信息安全体系建立和信息化管理措施完善等方面都取得了较 大进步。 2 中国电力科学研究院硕士学位论文 至2 0 0 5 年底，全国3 7 个区域、省调度机构均配置了s c d e m s 系统，其 中3 0 多个区域、省调a g c 功能投入了实际运行，9 5 以上地区级调度机构配置了 s c a d a 系统。各区域、省电网公司都建立了以o a 、综合查询、计划统计管理、人 力资源管理、生产运营管理、安全监督管理、营销管理、客户服务、财务管理、 电网实时信息和电子邮件等应用系统。发电集团也建立了0 a 、生产管理、财务 管理、人资管理等应用系统；大多数电厂都建立了完善的d c s 、s i s 、m i s 等系统 通过大批应用系统的建设，整体上提高了电力企业信息化水平，带动了传统管理 方式的创新，推动了管理现代化、规范化和科学化，为信息化的进一步深入和推 广应用提供了有力的保证 电力企业信息化可分为控制层面和应用层面两大层面，控制层面包括d c s 、 s i s 、e m s 、d m s 、s c a d a 等多个方面，应用层面包括e r p 、c r m 、e a m 、s c m 、p o r t a l 等多个方面，由于电力企业生产过程的稳定、可靠、安全要求高，所以控制层面 的厂站生产控制自动化系统、电网调度自动化系统相对应用层面的企业管理系统 更完善，应用效果更明显。然而电力企业的生产自动化系统与管理信息系统处于 相互分离状态，彼此不能有效结合，数据信息不能集成共享，不利于实现企业的 综合管理。同时许多电力企业信息系统孤立存在不能发挥整合效益，由于缺乏总 体数据规划、数据整合，存在或多或少的“信息孤岛”，部分数据有冗余和二意 性，所以不能融合到整个管理信息平台上。因此，在这种情形下，构造新的企业 应用就面临一个如何将原有i t 系统整合在一起的现实问题，所谓整合是指：对于 分散异构的信息资源体系，在兼顾信息资源现有配置与管理状况的条件下，实现 无缝的整合。在新的信息资源交换与共享的平台下，开发新应用，实现信息资源 的最大增值。其中包含数据、应用、流程、门户等多方面的整合。 1 3 电力企业信息系统数据和应用整合的意义 1 3 1 电力企业信息系统数据和应用整合的必要性 电力i t 系统经过十几年的建设，大多数的业务工作已经实现了电算化管理， 企业的发展也得益于i t 系统的发展，但是目前电力企业的信息化建设仍然存在诸 多问题，例如： 3 中国电力科学研究院硕士学位论文 应用系统功能以业务执行和信息查询功能为主，对于管理现代化和决策科学 化的支持不够； 信息系统的建设基本上以业务部门为依据进行条块分割，对业务流程变化的 适应性不强： 各部门信息系统缺乏统一的企业基础技术架构，造成硬件平台、软件平台和 软件基础架构的千差万别，例如权限管理、用户认证、工作流、组织机构等 功能在各个系统中都有应用，这些功能的标准千差万别； 大量数据分散在各个系统当中，缺乏面向业务主题、企业战略指标的有效分 析和挖掘，并没有转化成为真正用于管理决策使用的价值信息； 信息获取的速度以及准确性不能满足企业管理决策的需要；信息从产生到最 终被使用的完整的渠道缺乏管理控制。 通过前面对电力企业i t 系统现状的分析来看，大多数电力企业已经建成了统 一的核心业务信息系统，各专业系统应用成熟，大部分专业系统的数据已汇集到 中心数据库层面，完全具备信息整合的条件。为了避免问题的继续堆积，我们必 须抓住时机，迅速开展全面的信息整合工作，只有这样才能彻底解决以上存在的 种种问题。因此，目前开展电力企业信息整合工作是十分必要和迫切的。 1 3 2 电力企业信息系统数据和应用整合的实用价值 我国电力企业的信息化建设目前仍处在内部信息化建设的阶段，首要解决的 问题是如何把生产、经营和管理等各种流程通过软件技术实现自动化和信息化。 但是企业信息化必须建立在核心基础业务平台之上，把企业各种应用无缝地集 成，对各种业务流程实现管理并实时监控与分析，在不同的企业业务系统间，以 及跨越企业边界的合作伙伴形成的商业网络间，安全地对信息流实现智能管理。 对于企业的价值表现在下列各方面： 保护现有的i t 投资； 集成现有的数据和应用； 建立电力企业的数据中心； 消除信息孤岛，消除应用孤岛，实现数据和应用整合。 4 中国电力科学研究院硕士学位论文 1 3 2 1 消除信息孤岛 电力企业多年来分散开发的信息系统，互相之间不能信息共享，形成了许多 信息孤岛。主要表现在： 由于信息定义与采集过程彼此独立，所以无法保证应用系统数据的一致性； 信息及时共享、反馈难； 信息需要重复多次的输入，增加了大量额外的劳动并造成数据失真。 信息孤岛使得大量的信息资源不能充分发挥应有的作用。因此在新建的信息 化项目中，如何搞好总体规划和总体设计，避免重走分散开发的老路，避免形成 新的信息孤岛，从而高起点、高效率地建设高效益的现代企业信息系统是本项目 要解决的主要问题。 在消除信息孤岛的过程中，数据集成是基础，要求制定统一的指标体系，确 定元数据模型，对企业所有系统中所涉及到的信息项进行说明、标识并形成元数 据数据库，以保证其它系统通过消息机制按照元数据定义准确的找到所要的信 息，从而解决信息孤岛问题。 1 3 2 2 消除应用弧岛 对于相同的功能，不同的系统之间由于相互独立，不能相互利用，导致应用 孤岛闯题。同时，电力企业的组织模式是按照职能来划分，各个部门各自根据具 体需要选择相应的信息系统，没有考虑部门之间的系统交流。而业务流程是跨越 部门的，电力企业要面向市场，迎接市场经济的挑战，全面掌握电力的购、送、 供、售、用各个业务过程。这就要求信息系统支持整个业务流程，而不是对单个 业务零碎活动的支持。这就需要对应用孤岛进行整合。 在解决应用孤岛的过程中，应用集成、业务流程集成是重点也是难点，要求 在各种业务系统中定义、授权和管理各种业务信息的交互，将过程逻辑封装在过 程代理中，采用统一的方式进行调用。这样，任何业务系统都能调用其他业务系 统的业务流程和处理，从而解决应用孤岛的问题。 5 中国电力科学研究院硕士学位论文 1 3 2 3 提供决策支持 将电力企业生产信息与管理信息相结合，各部门可共享系统数据，可以保证 基础数据的一致性，对数据按照不同的使用目的进行多层次、多角度的加工处理， 通过门户集成平台进行综合展示，从而使信息资源的利用更为有效和充分，决策 者可以第一时间拿到有价值的数据，为形成科学的管理决策提供依据。 1 4 电力企业信息系统数据和应用整合的目的 1 4 1 为电力企业的企业门户奠定基础 企业门户建设需要深入挖掘和利用存储在企业内外的各种信息，并对其进行 个性化处理。企业信息通常包括来自企业数据库、数据仓库、企业资源规划、供 应链管理系统、财务系统、人力资源系统、客户服务系统等各种渠道的信息。 企业要成功部署门户系统，关键一点是要解决好其内部各种应用集成的问 题，e a i 是指对企业中完成不同业务功能的应用系统进行集成，在它们之间建立 起可供数据交流和应用沟通的中枢系统。电子商务时代的企业不仅需要在企业内 部的系统之问进行集成，而且需要对供应链中的不同企业系统进行集成。电子商 务应用集成需要通过i n t r a n e t 和i n t e r n e t ，实现企业内部、企业与企业之间，以 及企业与客户之间端到端的业务集成。 为了利用浏览器将这些信息准确方便地发布给适当的用户，首先必须利用适 当的系统平台，对来自这些系统的数据进行适当的采集、处理、分析、加工和展 示。而e a i 的目的是使企业信息自动地、平滑地、正确地流转，这正是企业门户 所需要的。 1 t2 为信息综合利用奠定基础 各个信息系统通过统一的集成平台，建立数据中心，实现应用系统集成及各 应用系统流程的整合，通过统一的信息门户或数据展现系统提供给信息查询者， 为数据的综合利用、决策支持提供数据基础。重新梳理企业内部各业务系统的流 程，实现完全的应用集成和全方位的流程整合，为应对电子商务做好准备。 6 中圉电力科学研究跪硕士学位论文 1 5 本文的主要工作 综合分析电力企业现有应用系统发展现状，结合电力企业自身信息化发展特 点及目前主流的应用整合技术，探索一条适合我国电力企业开展应用整合的道 路，在充分利用已有应用系统，保护投资的基础上，分步骤、分阶段、有计划地 实施电力企业信息系统数据和应用整合平台的建设工作。 1 、分析了电力企业应用系统的发展现状，提出数据和应用整合平台的搭建 是提升电力企业信息化水平应对将来电子商务时代的关键手段。 2 、对f a i 概念、架构模式、集成方式、方法及相关实现技术等方面进行深 入地分析，并对微软b i z f a l k 企业应用集成解决方案及其特点进行说明： 3 、在开发华能国际电子结算系统的基础上，利用b i z t a l k 实现了华能国际e a i 平台的初步建设，从数据集成、应用集成、流程集成和门户集成四个方面对华能 e a i 平台的建设进行了设计实现。 4 、根据发电企业的自身特点和实际状况及华能国际企业集成平台建设取得 的经验，提出针对不同发电企业基于b i z t a l k 的应用集成解决方案。 7 中国电力科学研究院硕士学位论文 第二章e a i 概念、集成方式、方法及相关技术 企业应用集成，e a i ( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ) ，指的是 帮助企业升级、合并、整理计算机应用程序的各种计划、方法和工具。e a i 会 针对企业的业务和应用制定一个总体规划，并会考虑如何使已有的应用适应新 方案，然后设计一些有效的方法，在增加新应用和数据的同时使已有的系统得 到充分利用。e a i 的目的是要将企业的各种企业信息系统e i s ( e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ns y s t e m s ) 集成到一起，这一过程应尽可能不对遗留的应用程序 做出过多修改，并实现数据共享和业务流程的集成。 一般意义上的e a i 通过建立底层结构，来联系横贯整个企业的异构系统、 应用、数据源等，完成在企业内部的e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 、 c r m ( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t ) 、s c m ( s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ) 、 数据库、数据仓库，以及其他重要的内部系统之间无缝地共享和交换数据的需 要。 2 1e a i 的架构模式 架构模式( a r c h i t e c t u r ep a t t e r n ) 是i t 业界人士用来处理应用集成复 杂性的一种重要方法。e a i 架构模式提供了对e a i 在结构上的一种视图，是成 功实施e a i 的一个基础。 在设计模式：可重用面向对象的软件设计一书中，e r i c hg a m m a 等对 设计模式给出了如下的一个定义：设计模式是不断发展和改进的设计方案的一 种抽象。它反映了软件设计人员为了提高软件重用性和灵活性而得到的一种设 计结构。 e a i 架构模式也是为了提高应用系统的重用性和灵活性的一种设计方案。 这种做法对于快速变化的商业时代来说是至关重要的。只有这种可变性强的 i t 集成方案才能跟上业务变化的步伐 e a i 架构的模式主要是针对系统或者应用程序的整体结构。架构模式被定 义为软件系统的基础的结构化模式。它提供了一系列定义好的子系统，定义了 8 中国电力科学研究院硕士学位论文 它们之间的关系和组织这些关系的规则。 酞i 的架构模式和这个定义是一致的。架构模式包括集成适配器 ( i n t e g r a t i o na d a p t e r ) 、集成消息器( i n t e g r a t i o nm e s s e n g e r ) 、集成正 面( i n t e g r a t i o nf a c a d e ) 、集成媒介器( i n t e g r a t i o nm e d i a t o r ) 。架构模 式和设计模式不同的地方是：架构模式指明的是系统级的结构属性，并且会对 予系统的结构产生影响；而设计模式却不会影响予系统的结构。 e a i 架构模式的共同特点是解耦一将系统之间的相互依赖最小化，这样 就提供了更好的灵活性和更强的独立性。 2 1 1 集成适配器模式 对i t 组织来说，将一个遗留的封闭系统的服务对其他应用系统开放的做 法越来越常见。集成适配器描述的是将一个末加以集成的应用系统服务导出到 其他应用程序的一种架构模式。一旦这种服务被导出后，这个应用程序的功能 就变成可以满足业务需求的可重用的资产。 集成适配器模式提供了一种将可重用的应用程序导出来的灵活方式。这种 架构模式和适配器的设计模式有同样的出发点将一个已有的服务器端应 用接口转换成一个客户端程序所期望的接口。这种架构模式的另一个出发点是 可以为多个客户端应用程序提供一个统一的可重用的接口。 图2 一l 集成适配器模式 在图2 一l 中，集成适配器将一个特定的接口转换为一个开放的、可重用 的接口。这种模式的参与者是一个或者多个客户端应用程序和服务器端应用程 序。客户端应用程序通过适配器接口调用服务器上的应用程序的服务。这个适 配器将导出的公共应用程序接口( a p i ) 转换为服务器端的a p i 。适配器并不 需要知道客户端应用程序的存在。对于服务器端应用程序来说，它可能并不知 道这个适配器的存在；而另外一种情况，服务器端应用程序会由于适配器的存 9 中国电力科学研究院硕士学位论文 在而做一定程度的修改。 2 1 2 集成消息器模式 集成消息器是指在提供集成的同时将应用程序之间的交互逻辑解耦的一 种架构模式。这种架构模式带来的益处是使应用程序之间的通信相互依赖性降 低到最小。要实现这种目标就需要依赖于这种灵活的集成方式。这种模式支持 如下三种通信模型： 一对一同步( 请求响应) 这种模型涉及了单个客户端应用程序和 单个服务器端应用程序。客户端应用程序等待服务器端应用程序的响 应。 一对一异步( 消息队列) 。这种模型涉及了单个客户端应用程序和单 个服务器端应用程序。客户端应用程序并不等待服务器端应用程序的 响应。 一对多异步( 发布和预定) 。这种模型涉及了一个客户端应用程序和 一个或者多个服务器端应用程序。 虽然这种模式的通信模型是多样化的，但其目的是一样的，使得应用程序 之间的通信具备尽可能小的相互依赖性，如图2 - - 2 所示。 图2 - - 2 集成消息器模式 这种模式的参与者是被集成的应用程序和集成消息器。集成消息器负责在 应用程序问发布消息，并且提供透明的消息定位服务。 2 1 3 集成正面模式 f a c a d e 指的是建筑物的正面。而在设计模式中，f a c a d e 指的是通过统一 的、简化的接口，来隐藏接口背后的设施。 集成正面模式描述的是将客户端应用程序和服务器端应用程序集成起来 的一种集成方案。这种架构模式和f a c a d e 设计模式的出发点是一样的。不过， 1 0 中国电力科学研究院硕士学位论文 这种架构模式提供了级别更高的、更加简化的接口供客户端应用程序使用，以 使客户端应用程序和服务器端应用程序的依赖性、相关性降至最小这样就获 得了应用程序的灵活性和重用性。 图2 3 集成正面的模式 这种架构模式可以为一个或者多个客户端应用程序提供统一的、简化的接 口。这种集成正面模式的参与者是一个或者多个客户端应用程序，一个或者多 个服务器端应用程序，以及集成正面。客户端应用程序可以调用集成正面的服 务。这种模式抽象了服务器端应用程序的功能，使其更易于使用。集成正面将 其接口转换成为服务器端应用程序的接口。实际上，应用程序执行了具体的工 作，而集成正面的作用是将其自身的接口转换为服务器端应用程序的接口。在 这种架构模式中，集成正面不知道客户端应用程序的存在，服务器端应用程序 也无须知道集成正面的存在。 2 1 4 集成媒介器模式 集成媒介器模式指的是将应用程序的交互逻辑封装起来，然后从应用程序 中剥离出来，加以集成。这种方案的优点在于： 将应用程序之月的依赖性以及对现有的应用程序的影晌最小化： 由于应用程序的交互逻辑不是分布在应用程序中，而是集中起来，这 样维护的工作量将达到最小。 中国电力科学研究院硕士学位论文 图2 4 集成媒介器模式 这种模式包括一个集成媒介器以及两个或者多个应用程序。集成媒介器包 含的是系统的交互逻辑。参与的应用程序直接和集成媒介器交互，而不是和其 他的应用程序交互。 由于交互逻辑被集中到了集成媒介器，这种模式使系统获得了更好的灵活 性，提高了业务的敏捷性。 通过以上论述，可以发现使用架构模式，可以提高系统的重用性和灵活性， 降低e a i 集成的复杂性和e a i 实施可能存在的风险。 2 2e a i 的几种主要集成方式 2 2 1 点对点( p o i n t - t o - p o i n t ) 集成方式 优点： 一般说来，由于两个应用系统之间是紧耦合连接的，所以会具有较好 的性能和紧密的集成。 无需集成代理或其它中间件就可以快速并且容易地实现应用系统问的 双向通信。 在某些情况下，例如应用系统的数目是固定不变时，这种集成解决方 案会比e a i 解决方案更容易实现。 缺点： 集成连接点的数量随着应用系统数量的增加而增加，集成的复杂度会 中国电力科学研究院硕士学位论文 快速地变得无法控制 传输方法和文档格式的紧耦合模式使得在一个应用系统改变的同时不 改造其它应用系统变得非常困难。 固定的集成设计无法适应快速的变化，例如由于竞争需要而增加新的 应用系统 图2 5 点对点集成方式 2 2 2 集中星型集成方式 优点= 使发送器和接收器分离。 文档可能通过集线器传输，集线器执行不同应用系统格式之间的文档 映射。 集成变得更加简单。 在集线器任何一端的应用系统都可以独立的改变而无需影响到其它应 用系统。 缺点： 因为中心集线器必须保证两个系统之间流动的消息相关联，所以双向 通信很困难。 集线器两端的应用系统必须很好地工作在一种解耦的模式下。 通过消息源需要对目标系统有一些了解，这使得增加或删除发送器和 接收器变得比较困难。 中国电力科学研究院硕士学位论文 图2 6 集中星型集成方式 2 2 3 消息总线型集成方式 优点： 发送端与目标对象完全的解耦，发送端无需知道谁订阅的消息，订阅 者无需知道是谁发布的消息； 这种集成方式比点对点集成方式相对简单，各个应用系统可以在不影 响到其它系统的前提下独立地修改； 当多个系统需要处理相同的数据时会非常的有效( 例如，库存商品， 报价等等) 。订阅者可以随时选择订阅的消息并改变订阅的属性。 缺点： 要求所有的应用系统为消息使用同样的数据结构( 模型) 在消息总线任何一端的应用系统必须很好地工作在一种事件驱动的解 耦模式下。 图2 7 消息总线型集成方式 1 4 中国电力科学研究院硕士学位论文 2 3e a i 常用的集成方法 数据集成指在各个应用系统之间交换业务数据的能力，是应用整合的基础。 应用集成指不同应用系统之间互操作的能力。 业务流程集成指将跨系统的业务操作合成为统一的综合业务流程的能力。 企业间服务集成将企业间的业务系统集成在一起。 各种集成方法的关系如下图所示。 图2 - 8 企业e i 集成方法 基于笔者对四种集成方式及相互之间的关系理解，下面将对其分别进行论述。 2 3 1 数据集成 数据集成是e l i 发展中最容易实现的形式，也是应用集成的基础。数据 集成是企业内的数据库和数据源层次的集成，通过将数据从一个数据源物流或 虚拟地移植到另外一个数据源来实现数据的集成和共享。数据集成中的关键是 对数据进行概念建模和在概念建模基础之上的推理支持。只有建立数据的概念 模型，才能对数据进行统一标识和编写目录，确定元数据模型。只有对数据建 立统一的模型后，数据才有在分布式数据库中共享的可能。 在某些场景中，这种类型的集成会提供完整的解决方案；然而，它并不能 中田电力科学研究院硕士学位论文 满足更复杂的e a i 需求，因此很可能会结合应用程序或流程集成一起使用。 数据集成的所有方法均会绕过常见的基于应用程序的商业逻辑，而被直接 应用到数据存储上。有时在数据库层上数据库触发器或存储过程的使用需要强 制应用商业规则。数据集成与应用程序层的集成不同，后者集成组件与应用程 序在流程或a p i 层次上迸行通信，并让应用程序控制对自身数据存储的更改。 数据集成的主要目标是复制对数据源的更改，这种更改是由执行商业事务 引起的 更仔细地检查数据集成的需求，我们可以看到在数据层的集成过程中包含 许多独特的元素。这些元素有： 数据连接性；提供到数据源的基本连接性，并支持读取和更新数据源。数 据连接性可由到此数据的专用接口或通过实施开放式数据库连接( o d b c ) 之 类的工业标准来提供。对于非关系型数据存储，对象连接与嵌入数据库( o l e d b ) 技术提供对各种半结构化和非结构化的数据存储的访问。数据连接性是数 据集成的基本元素，并支持其他类型的集成。 事务管理：以到数据源的基本连接性为基础，可以提供附加的事务管理服 务来确保以原子的方式将更新应用到多个数据源上。 事务管理工具由数据源自身( 例如关系型数据库) 或通过外部事务管理系 统来提供。 数据复钳：数据复制是一种将一个数据源中的更改应用到另一个数据源中 的常见方法。数据复制可以替代同步事务管理来确保更改被应用到各数据源 上。多数专用数据库管理系统支持复制服务。许多系统支持在不同的专用系统 之问的复制服务。 提取、转换和加载( e r l ) ：e t l 解决方案是为了增加基本数据复制服务 的价值。多数数据库供应商提供数据复制，但由于不同数据库架构、数据组织 或数据语法之间的差异，他们并不能让那些需要更改正在被复制的数据的公司 感到满意。因此各供应商引入了大量的转换服务，允许公司将来自一个数据源 的数据映射为另一个数据源的数据定义和规则。 中国电力科学研究院硕士学位论文 2 3 2 应用集成 企业要实现面向流程集成，必须实现应用系统间的集成。其实企业为了支持 部门问的业务活动，很早就对应用系统进行集成，一般采用p 2 p 对等式模型，通 过接口与其它的应用系统连通。此模式不需对系统进行大的修改，编码工作量少， 能满足当时的需求但现在许多企业都有许多系统，如果采用p 2 p 模式，接口数 量会达到难以实现的数量。基于消息总线型的集成方式被用来解决此问题，消息 型的集成方式大大减少了接口的数量，减少了系统的耦合度，当一个应用系统需 要改变时不影响别的系统。因此是目前系统集成的主要方法。 应用程序集成的基本目标是对某个事件做出反应，调用现有应用程序提供的 “商业事务”。与应用程序集成的可用选项通常由被集成的应用程序指定。例如， 应用程序可以提供可编程的a p l 支持，提供文件、消息或基于h t t p 的接口，或者 只支持用户接口。 当应用程序接口变化时，常规的集成需求是不能修改应用程序本身。因为该 应用程序可能是由第三方打包提供的，不存在修改应用程序的技术，或者修改的 风险和成本太高。 任何应用程序集成的基础都是与应用程序的基本连接。该连接将是支持由应 用程序提供的商业事务调用，或者是对应用程序内部某个用户行为做出反应捕获 某个事件。通常，基本连接是基于技术的，例如，应用程序支持a p i 、c 咖、c o r b a 、 f i l e 、h t t p 、煅等接口。如果具备连接到应用程序的能力，则另外需要做的 只是做出正确的方法调用或格式化适合特定应用程序的数据。 2 3 3 业务流程集成 业务流程集成指面向过程的集成，也可称为流程集成。现在有许多反映业务 流程集成，也就是所谓的价值链的思想和技术，他们都是以流程上的企业集成为 重点，通过流程价值最大化来确定流程模型，并据此决定如何进行交互和业务处 理，同时对企业业务流程的状态和性能进行实时监控，通过可视化工具，对企业 业务流程进行配置和管理。但这种集成方式有一个主要的缺点，无论是s 翻、还 是b p r ( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ) 都是对企业内集成的扩展，把企业 1 1 中田电力科学研究院硕士学位论文 外的业务过程看作企业内的过程的延续，因此这种集成的耦合度仍然太大，集成 成本较高，一旦完成很难更改。 业务流程编排是一种使业务流程自动执行的方法，该方法将业务流程定义为 协调活动问的一系列消息和通讯，以这种方式将协调活动表示出来。若要执行业 务流程编排，理解系统中的每一部分都是非常重要的，然后，才能理解它是一种 设计精良的步骤，各步骤协调一致带来所需的结果。 编捧的基本原则是，当企业需求变更时，能够快速、简单地更改和重新部署 业务流程。业务流程需要快速更改以适应商业需求变更的需要，当扩张业务并跨 越业务界限时更是如此。企业人员变动、法律变更、需求变更以及反馈等必须能 够用来优化系统。需求可以这样阐述：系统必须是功能强大的、有适应性的，以 适应各种变更，并且不需要干预就能自动适应变更的需要。这样才是一个提供业 务流程编排的系统。 2 3 4 企业问( b 2 b ) 服务集成 w e b 服务是最好的b 2 b 集成方法。从技术角度出发，w e b 服务代表着一组开放、 业界支持标准和规范所构成的一个技术体系，也被称为w e bs e r v i c e s ，这些标准 的提出遵循一种新的基于组件的分布式计算模型一一面向服务的架构( s o a ) 。 从应用角度出发，w e b 服务是一种新型的w e b 应用程序，具有自包含、自描述以及 模块化的特点，可以通过霄e b 发布、查找和调用，其实现的功能可以是响应客户 一个简单的请求，也可以是完成一个复杂的商务流程。 使用w e b 服务，通过松散的应用集成，一个企业可以仅仅实现e a i 的一个子集， 即能取得实效。相对传统的e a i 解决方案，该集成模式具有更好的跨平台性和可 扩展性。w e b 服务改变了传统的e a i 中点对点的集成处理方式，通过提供动态服 务接口来实施一个动态的集成，实现了发布服务的应用程序和使用服务的应用程 序之间的松散耦合，同时w e b 服务允许将应用程序划分为一些小的逻辑组件，而 在小粒度基础上，集成将变得更容易。这也使基于w e b 服务的e a i 解决方案比传统 解决方案更有效率、便宜和快速，w e b 服务的框架如图2 7 所示。 1 8 中田电力科学研究院硕士学位论文 图2 9w e b 服务框架图 w e b 服务的核心是包装一个信息系统的服务对象，以供外部系统或客户端应 用，并同时提供安全、查找、事务性等功能。因此w e b 服务不能离开企业内应用 集成技术而存在，必须同真正能提供服务的组件结合才体现它的强大作用，否则 是无米之炊。服务集成不是替代上面三种层次的集成方式，而是在其基础上的发 展应用，w e b 服务的强项不是企业内集成，而是企业间集成。 2 4e a j 实现的相关技术 n e tf r a m e w o r k 是一个新的计算平台，其设计目的是为了简化i n t e r n e t 广泛分布式环境串豹应用程序开发过程。髓tf r a m e w o r k 包含几个主要组件： 首先是整个开发框架的基础，即通用语言运行时以及它所提供的一组基础类库； 在开发技术方面，n e t 提供了数据库访问技术a d o n e t 和x m l 形式的数据交换， 以及网络应用开发技术a s p n e t 和下i n d o w s 编程技术w i nf o r m s ：在开发语言 方面，n e t 提供了、，b ，v c + + ，c # 等多种语言支持；而v i s u a ls t u d i o ，n e t 则是 全面支持n e t 的开发工具。 中国电力科学研究院硕士学位论文 图2 1 0 n e t 框架 2 毛2c i l ( 公共信息模型) 公共信息模型c i m 是一个根据电力系统物理特性而构建的抽象逻辑模型。 它覆盖了e m s 信息模型中典型包含的电力企业的所有主要对象，包括这些对象 的公共类和属性，以及它们之间的关系继承、简单关联和聚合，是国际上公 认比较完善的、针对电力系统调度控制中心服务的电力系统元数据模型，是 i e c 6 1 9 7 0 标准的灵魂。c i m 由一组包组成，如下图所示： 自自 图2 1 1c i m 顶层包 自，自圈自 中国电力科学研究院硕士学位论文 2 毛3