（计算机应用技术专业论文）基于web+services的电力计算信息平台构建方法的研究.pdf

北方工业大学硕士学位论文 摘要 随着我国经济的发展，电力负荷的增长加快，而原有的电网，由于长期投 资不足，设备陈旧，技术落后，形成了一些供电瓶颈，因此电网的改造和扩建 就成了迫在眉睫的任务。现有的平台系统已经不能满足需要，迫切需要构建新 的电力计算信息平台以适应当前的需要。 论文首先论述了当前为企业构建信息平台的各种技术解决方案，分析了各 种解决方案的优缺点，然后提出了基于w e bs e i c e s 技术构建电力计算信息平台 的方案。 论文接下来对w 曲s e i c e s 技术进行了研究。研究了w 曲s e i c e s 技术的详细 实现过程，在此基础上，采用w 曲s e i c e s 技术实现了对电力计算信息平台w i e b 服 务的构建。该技术的应用可提高系统的可靠性、可重用性和可维护性，可为开 发其他类似系统提供参考。最后，通过测试程序实际验证，证明了用w 曲s e f v i c e s 技术实现构建电力计算信息平台的有效性。 论文在构建电力计算信息平台w 曲服务模型时，用到了w e bs e r v i c e s 的标准 与协议，如l 、s o a p 、u d d l 、w s d l 等，在实现和测试过程中用e d i p s e 和 t 0 m c a t 工具进行实现，并用到了m ye c l i p s e ，a x i s ，s t r u c t s 等插件。 本论文基于w 曲s e i c e s 技术的电力计算信息平台构建方法的研究，为实现 该领域内信息标准化和共享性奠定了基础，具有一定的科研和应用价值。 关键词：w 曲服务，x m l ，w s d l ，电网，电力计算 北方工业大学硕士学位论文 o n ed e s i g n i n gm e t h o df o rt h ec o m p u t i n gi n f o r m a t i o n p l a t f o r m0 fe l e c t r i cp o w e rb a s e do nw e bs e r v i c e s1 e c h n o l o g y a b s t r a c t a sc h i n a se c o n o m yd e v e l o p ，t h ee l e c t r i cl o a d 印w ma c c e l e r a t e d ，a 1 1 dm e o r i 西n a l e l e c t r i cp o w e rn e t ，d u et oi n s u 伍c i e n tl o n 乎t e m li n v e s t i i l e n t ，o b s o l e t e e q u i p m 锄t ，b a c k w a r dt ec _ 1 1 n 0 1 0 9 y ，h a v ef o 髓e dan 嘶b e ro fs u p 忧yb o t t l 胁e c k s ，s ot h e e l e c t r i cp o w e rn e tt r a i l s f o 珊a t i o na i l de x p 锄s i o nh a sb e c o m eu r g 朗tt a s k a mt l l e e x i s t i n gp l a t f 0 锄s y s t e mc a l ln o1 0 n g e rm e e tt l l en e e d so fm eu 玛e i l t ，m e r en e e dt o b u i l dan e w c 0 忸p u t i n gi n f o m l a t i o np l a t f b 姗o f e l e c t r i cp o w e rt om e e tc u r r e n tn e e d s f i r s t l 弘t h ep a p e rp f e s e l l tv a r i o u st e c l l i l i c a ls o l u t i o n sa b 叫tb u i l d i n gm ec u r r e i l t i n f o 册a t i o n p l a t f o m f o re i l t 唧r i s e s ， a n d a i l a l y s e t h e a d v a n t a g e s a i l dt h e d i s a d v 锄t a g e so fv 撕o u ss 0 1 u t i o n s ，t h e ns u p p o s e das o l u t i o nt od e s i 盟t l l ec o m p u t i n g i n f o m a t i o np l a 仃0 h no fe l e c t r i cp o w e rb a s e d0 nw 如s e r v i c e s o nm ef o l l o w i n gp 印e r ，w r e bs e r v i c e st e c h n o l o 百e sw e r es t u d i e d w r e bs e i c e s o nt h ed 酏a i l e di m p l 锄e i l t a t i o no fm et e c h n o l o g y ，a i l do nt h i sb a s i s ，r e a l i z e dt h e w e bs e r v i c e sb u i l d i n go fm ec o m p u t i n gh l f o n n a t i o np 1 a t f 0 肌o fe l e c t r i cp o w e rb y u s i n gw 曲s e n 矗c e st e c l u l o l o 黟n ea p p l i n go ft h et e d | 1 1 1 0 l o g yi m p r o v es y s t 锄 r e l i a b i l i 饥r e u s a b i l i t ya i l dm a i n t a i n a b i l i t y ，p r o v i d er e 触n c ef o rt h ed e v e l o p m e n to f o m e rs i m i l a rs y s t 锄s f i n a l l y ，m ea c t u a lt e s tp r o c e d u r ev a l i d a t et h a tt h ec o m p u t i n g i n f o m a t i o np l a t f o mo fe l e c t r i cp o w e ri se f f e c t i v eb a s e do nw | e bs e r v i c 船 t e c l l l l o l o g y c o n s 仃u c t i o nw 曲s e r v i c e sm o d e lo ft h ec o m p u t i n gi i l f o 肌a t i o np l a t f o mo f e l e c t r i cp o w p 印e ru s e dw 曲s e r v i c e ss t a l l d a r d sa i l dp r o t o c 0 1 s ，s u c ha sx m l ， s o a p ，u d d ia n dw s d l h lt 1 1 er e a l i z a t i o na i l dt e s t i n gp f o c e s s ，p a p e ru s e dm et o o l s o fe c l i p s ea n dt 0 m c a tt oa c h i e v e ，a 1 1 du s e dm ye c l i p s e ，a x i s ，s t m c t s ，a n do m c r p l u g i n s t h er e s e 钟c ho ft h ep a p e ra b o u tt h ec o m p u t i n gh l f o 彻a t i o np 1 a t f o 肌o fe l e c t r i c p o w e re s t a b l i s h e sm eb a s i s 南rt h es t 觚d a r d i z a t i o na n ds h a d n go fi n f 0 衄a t i o ni nt h e 3 北方- t 业大学硕士学位论文 6 e l d ，h a ss o m ev a l u eo fs c i e n t i 矗cr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n k e yw b r d s ：w 曲s e r v i c e s ，x m l ，w s d l ，p o w e rn e t ，c o m p u t i n go fe l e c t r i c p o w e r 4 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得j 生友王些太堂或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名雠签字日期诅硝年当臂日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解j 匕直工些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权j e 友王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：影够 签字日期葫旃芗月狰日 ，h - 名刮南矿 导师签名：八仞万 签字日期：护扩年f 月嘶钼 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：北京市石景山区教育信息中心 电话：1 3 4 6 6 7 2 1 0 2 8 通讯地址：北京市石景山区八角西街9 5 号邮编：1 0 0 0 4 3 北方工业大学硕十学位论文 1 引言 1 1 课题背景和意义 随着电能需求的不断增加，发电设备也相应增多，电网结构和运行方式也 越来越复杂，人们对电能质量的要求也越来越高。为了保证用户的用电，必须 对电网进行管理和控制，而电力系统运行的管理和调度是一项十分复杂的工作， 不仅仅要实现安全性，维持系统正常运行，提供高质量的电能，还要保证系统 运行的经济性，使发电成本最经济。 电力系统是一个分布面广、设备量大、信息参数多的系统，发电厂发出电 能供给用户，必须经几级变压器变压才能传输。各级电压通过输电线路向用户 供电，电压从低到高，再从高到低，以利于能量的传送。电压的变换，形成不 同的电压级别，形成一个个不同电压级别的变电站，变电站之间是输电线，因 而形成了复杂的电力网拓扑结构。因此，如何对电力网进行高效的管理显得尤 为重要。 目前电力企业管理信息系统之间存在着特殊性和地域分散性，且常运行于 不同平台上，采用的开发语言及数据格式也不同，故系统之间不能兼容，形成 企业中的“信息孤岛 【1 1 】，企业之间难以信息共享。如何把这些异构系统方便地、 低代价地连接在一起，实现电力企业信息一体化管理，是电力企业信息化建设 面临的主要问题。为了满足电力网发展的要求和提高供电可靠性，合理规划现 状网，在现状网的基础上，如何进行电力计算信息平台的重新构建满足现有要 求，已成为当前面临的主要问题。 基于上述提到的电网现状，这就需要建立一个统一的平台，并且提供接口， 其他任何的系统都可以通过调用该平台的服务获得所需要的数据，这样才能解 决“信息孤岛”问题，实现真正的信息共享和开放。然而在目前的电力行业领 域，仍旧没有一个这样供其他系统调用服务的统一平台。本课题将w e bs e r v i c e s 技术应用于电网规划领域内，构建电力计算信息平台的w e b 服务，为实现该领域 内信息标准化，规范化，共享化奠定了基础，可解决现今电力行业存在的问题， 具有很高的科研和应用价值。该构建方法的提出，以新的解决方案来弥补以往 存在的不足，以后再开发类似电力计算信息平台的系统时，可以以此为参考， 北方工业大学硕士学位论文 将使创建的系统实用性更强。基于w e bs e r v i c e s 电力计算信息平台构建方法的 研究将使电网规划数据得到规范化，并完全实现数据的共享和数据的交换，满 足现有需求，将在推动电网规划领域发展方面发挥举足轻重的作用。 1 2 课题来源及研究目标 课题来源于电网规划领域内数据规范化和共享的需求。电网电力计算信息 平台系统通过计算，可实现对现有电网的合理和适时配置，使网络的结构得到 优化，并使网络具有可扩展性和可持续发展的能力，能够有效避免规划的电网 在今后的重复建设，从而使有限的投资可以发挥最大的经济效益【13 1 。本课题将为 电网规划数据提供标准化的对象模型，以此模型设计w e b 服务模型，并以w e b 服 务的方式实现通用接口规范，实现跨平台的调用，从而最大程度的实现了数据 的标准化和共享。 本课题根据实际项目的需求，在分析现有电网规划业务模型的基础上，对 整个电网的规划数据进行整理分类，并对各类数据进行分析，对不合理的业务 进行调整修改，对其中的关键问题，提出解决办法，采用一种基于w e bs e r v i c e s 技术的构建方法，构建电力计算信息平台系统的w e b 服务，实现基于该技术的电 力计算信息平台系统的通用接口。为实现现有电网规划领域数据标准化和共享 化提供一种新的解决方案，使电网规划数据得以规范，并实现了数据的跨平台 调用。 1 3 论文的工作和组织情况 论文在对电网电力计算信息平台进行系统需求分析的基础上，通过对现有 电网规划数据的分析，建立电力计算信息平台系统对象模型，并建立w e b 模型， 实现了基于w e bs e r v i c e s 的通用接口。 论文的贡献之处在于：将一种有效的构建方法应用到电网电力计算信息领 域，构建电网基于w e b 服务的电力计算信息平台，该平台涵盖了电网规划涉及到 的所有数据，并实现了基于w e bs e r v i c e s 的通用接口，使不同电力部门之间实 现了跨平台数据共享，各电力部门可通过调用w e b 服务的方式获得所需要的数 据，也可通过调用w e b 服务的方式实现对数据的操作。基于w e bs e r v i c e s 构建的 电力计算信息平台实现了该领域内信息的标准化、规范化和共享化，对解决当 2 北方t 业大学硕士学位论文 前电力行业存在的问题将起到非常大的作用。 论文结构如下： 第一章引言，介绍了课题的背景、意义、来源、研究目标和论文的组织情 况。 第二章w e bs e r v i c e s 理论基础，介绍了w e b 技术理论基础，包括核心概念) ( 1 l l 、 s o a p 、w s d l 、u d d i 等标准，阻及w e b 服务的优点和体系结构。 第三章基于w e bs e r v i c e s 的构建方法，综合各种构建信息平台的方法，介 绍了种应用w e bs e r v i c e s 技术构建电力计算信息平台的方法，提出了符合当 前电力计算信息平台特征的构建方法。 第四章电力计算信息平台系统的研究，对电网电力计算信息平台系统需求 进行深入分析，分析了电网规划数据的复杂性。同时按照第三章提出的基于w e b s e r v i c e s 的构建方法，在建立电力计算信息平台系统对象模型的基础上，构建 出了基于w e b 服务的的w e b 服务模型。 第五章w e bs e r v i c e s 操作技术研究，主要介绍电网电力计算信息平台系统 w e b 服务的实现，在第四章建立的w e b 服务模型的基础上，使用基于w e bs e r v i c e s 的构建方法实现了电网电力计算信息平台系统的接口，并通过实验验证了这些 通用接口的有效性。 第六章j 2 e e 平台开发测试w e b 服务的程序，主要介绍选用j 2 e e 平台开发w e b 服务的优点，在j 2 e e 相关技术的基础上，并应用此平台开发出了调用电力计算 信息平台w e b 服务的测试程序，从而验证了基于w e b 服务构建电力计算信息平台 的有效性。 第七章论文的总结和技术展望。 3 北方工业大学硕士学位论文 2w e bs e r v i c e s 理论基础 w e bs e r v i c e s 是支持使用基于) ( m l 的标准( 如s o a p 、w s d l 、u d d i 和其它标准) 进行b 2 b 集成的一种全新范式。w e b 服务体系结构提供一种描述、发布、发现和 调用w e b 服务的机制。w e b 服务通过支持与平台、语言和网络协议无关的集成， 为分布式计算提供一种新方法【2 】。 2 1w 曲s e i c e s 技术 w e bs e r v i c e s 技术采用新一代面向服务的体系结构( s e r v i c e so r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 框架，通过使用最广泛接受的、开放的技术标准，以服务的 形式实现了数据、业务和应用的封装，屏蔽了业务逻辑的复杂性，并支持服务接 口描述和服务处理的分离、服务描述的集中化存储和发布、服务的自动查找和 动态绑定以及服务的组合等功能。w e bs e r v i c e s 是独立的、模块化的应用，能 够通过因特网来描述、发布、定位以及调用。 2 2w | e bs e r v i c e s 的核心概念 w e bs e r v i c e s 的核心概念主要体现在如下标准与协议【1 1 ： 一 1 x m l ：代表可扩展标记语言，是为实现异构系统( 不同的平台、编程语言 和组件模型等) 之间的互操作性，由w 3 c 提供的一套标准通用的数据语言，是s g m l ( 标准通用标记语言) 的一个简化子集，它将s g m l 的丰富功能与h t m l 的易用性结 合到w e b 的应用中，以一种开放的自我描述方式定义了数据结构，在描述数据内 容的同时能突出对结构的描述，从而体现出数据之间的关系。) ( m l 具有简单、易 于理解、自描述、可扩展、可交互的特性，允许用户为各类数据创建自己的标记， 创建不依赖于平台、语言的开放数据，从而可使新老系统之间的数据实现无缝集 成成为可能。) ( m l 已经成为i n t e r n e t 的通用语言。 2 s o a p ：代表简单对象访问协议，是一组规则，按照这些规则运行在一种 4 北方工业大学硕士学位论文 操作系统上的程序就可以与另一个相同的或不同的操作系统上的程序进行通 信。它们之间的通信把超文本传输协议和) ( m l 作为交换信息的机制。 由于所有主流操作系统平台都安装并使用w e b 协议，所以h t t p 和) ( m l 就可以 很方便地解决网络中不同操作系统间程序的相互通信问题。s o a p 确切地指出了 如何对h t t p 和x m l 文件进行编码，以便计算机之间可以相互调用程序和传递信息， 它还指定被调用程序如何返回响应。 s o a p 能够根据开放式基础结构创建w e b 服务，s o a p 定义元素来指定方法名 称、参数及其返回类型，另外，还定义了多种数据类型用于交换参数和返回值。 s o a p 可以与现有的i n t e r n e t 协议和格式配合使用，如h t t p 、s m t p 、和m i j i l e ，它 支持从消息传递到r p c 的范围广泛的应用程序。 3 u d d i ：代表通用描述、发现和集成，是一套基于w e b 的、分布式的、为 w e bs e r v i c e s 提供信息注册中心的标准规范，创建u d d i 注册中心的目的就是实 现w e bs e r v i c e s 的发布和发现。 u 叻i 注册中心在逻辑上是集中的，在物理上是分布式的，由多个根节点组成， 相互之间按一定规则进行数据同步。当一个企业在某个根节点注册后，其注册信 息会被自动复制到其他u d d i 根节点，于是就能被任何希望发现这些w e bs e r v i c e s 的人所发现。u d d i 注册中心的信息内容分为白页、黄页和绿页信息。白页中存 放企业的地址、联系方式、企业身份识别等企业信息：黄页中存放基于标准分类 的行业类别信息：绿页中存放w e bs e r v i c e s 的技术信息，其形式可能是一些指向 文件或u r l 的指针，而这些文件或u r l 是为服务发现机制服务的。有了u d d i ，就可 以建立一个全球化的、平台无关的、开放式的架构，使得企业能发现彼此，定义 如何通过i n t e r n e t 进行交互，并使用一个全球性的商务注册中心共享信息。 4 w s d l ：代表w e b 服务描述语言，是一种描述w e bs e r v i c e s 的) ( m l 格式语言， 它定义了描述w e b 服务接口规范的标准格式。对于w e bs e r v i c e s 而言，提供者需 要能够向外界描述服务：而使用者则需要描述要查找什么样的服务，两者之间需 要有一种方法进行沟通。w s d l 文档的作用正在于此，它可用于动态发布w e b s e r v i c e s 、查找已发布的w e bs e r v i c e s 和绑定w e bs e r v i c e s 。 5 x m l r p c ：是基于) ( m l 的r p c 协议。它是一种规范和一组实现方案，允许 运行在完全不同的操作系统上的软件和运行在不同环境下的软件在i n t e r n e t 上 5 北方工业大学硕士学位论文 进行过程调用。 ) ( m l r p c 标准允许跨越编程语言进行集成。它也允许不同操作系统之间进行 集成，这样多个应用程序就可以无缝集成到一个统一的分布式应用程序中。例 如，采用j a v a 语言编写的客户端程序可以与采用c + + 语言编写的服务器程序进行 对话。使用) ( m l r p c 的程序可以采用包括j a v a 语言在内的任何语言来编写。应用 程序开发人员清楚地知道如何将) ( m l 代码转换成其它语言。因此，编写x m l r p c 代码就比较容易，因为每个人都必须遵守所定义的标准，并用此标准来调用和 接收远程过程。x m l r p c 标准采用h t t p 协议进行数据传输，对话由请求和响应数 据包组成，它们都采用x m l 编写，可以用于传输有关方法调用的数据和信息。 2 3w r e bs e i c e s 的优点 1 互操作性 互操作性是w e b 服务的主要优点之一，无论您是生产商、服务提供商或其 他角色，如果需要共享业务资料并允许其他人访问自己提供的服务，那么就需 要互操作性。 2 集成 w e b 服务有助于将两个独立的应用程序集成到单一的复合应用程序中。在实 现过程中，如果组织机构的不同部门使用着范围广泛的应用程序或自定义软件， 这些应用程序和软件之间就不可能进行数据交换。在旧应用程序开发上做了大 量投资后，使它们之间实现数据共享或创建这些应用程序的标准函数将成为一 项艰难的任务。 使用w e b 服务可以将每个现有的应用程序的数据和功能作为w e b 服务提供。 然后，就可以创建复合应用程序，使用w e b 服务集合就可以在应用程序之间进 行互操作。使用s o a p 进行组件间的通信就可以实现这点。由于s o a p 是基于x m l 的，所以它适合用于多项服务的集成。 3 实现的效率 6 北方工业大学硕士学位论文 由于w e b 服务支持互操作，所以实现效率很高。通过应用程序之间的互操 作，就不需要投资创建全新的系统。但是必须重新开发现有的应用程序并使他 们可以启用w e b 服务。w e b 服务是一种发布旧代码以向外部消费者提供新服务的 有效方法。 4 代码重用 w e b 服务由可重用组件组成，如果现有应用程序是基于组件的应用程序，可 以更容易的迁移到w e b 服务。 5 模块化 w e b 服务也提倡模块化，有助于使用外部w e b 服务的企业应用程序装配，在不 影响接口的情况下修改实现方案，在这里提倡使用即插即用的体系结构。 2 4w 曲s e i c e s 的体系结构 w e b 服务体系结构利用) ( m l 创建各种消息传递协议。s o a p 、w s d l 和u d d i 是其 他众多演变标准中最流行和常用的标准，在前面的w e bs e r v i c e s 核心概念中已 经做过介绍。这些技术在应用程序、模块和其他流行协议之间又增加了一层， 同时提高了集成度。基于x m l 的消息传递标准提供了创建新标准以实现其他要求 所需的灵活性，随着w e b 服务的继续演化就会出现这样的额外要求。 w e bs e r v i c e s 的体系结构【l 】如下图所示： 7 北方工业大学硕士学位论文 图2 1w 曲s e r v i c e s 的体系结构图 w e b 服务体系结构由3 个基本组件构成： 服务 服务请求程序 服务容器 多种服务创建工具和语言都支持服务组件。服务请求程序可采用任何语言在 任何平台上实现。与此相似，服务容器或提供者都作为服务器实现，提供有关 已发布服务的信息。 可以使用典型w e b 服务中发生的事件描述来帮助说明w e b 服务体系结构，描 述如下： 创建服务：根据业务要求使用适当的工具和支持w e b 服务的语言来创建 服务。举一个最简单的获取厂站名称的示例说明，将获取厂站名称看作 w e b 服务，开发人员可能开发或使用现成组件向服务请求程序提供厂站 名称。该组件可以采用c + + 、j a v a 等语言开发。 发布服务：创建服务后，就可以在业务注册表( u d d i ) 中发布。该注册 表包含有关服务和创建程序的完整信息。服务容器将该服务发布在其所 属业务类别下的u d d i 注册表中。这有助于服务请求者方便的找到服务。 搜索服务：服务请求程序通过服务提供商提供的接口在这种业务注册表 中搜索特定服务。 引用服务：找到被请求的服务后，请求程序就会引用该服务并对服务规 范进行内审。这种服务规范通过各种技术实现，如w s d l 。还以获取厂站 8 北方工业大学硕士学位论文 名称服务为例，服务请求程序搜索注册表来查找获取厂站名称服务，然 后根据自己的要求从搜索到的服务列表中选择服务。 绑定服务：服务请求程序使用该引用将自己绑定到服务。 调用服务：通过服务引用调用服务，结合x m l 和h t t p ，使用s o a p 实现 数据传输。客户就可以调用服务并获取所需的结果，只要求使用s o a p 实 现调用操作即可。还以获取厂站名称服务为例，在服务请求程序使用该 引用并将自己绑定到该服务，然后提供厂站代码，通过调用可获取到所 需的厂站名称。 w e b 服务体系结构有趣的部分就是用于数据传输和应用程序通信的技术。 由于这些技术已标准化并已被业界所接受，所以只要遵守标准，开发人员就可 以采用任何语言在任何平台上开发和应用自己的业务逻辑。 2 5 本章小结 本章主要介绍了w e bs e r v i c e s 技术理论，包括核心概念x m l 、s o a p 、w s d l 、 u d d i 等标准，以及w e bs e r v i c e s 的优点和体系结构等，为后面介绍基于w e b s e r v i c e s 的构建方法和基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台研究做准备。 9 北方工业大学硕士学位论文 3 基于w e bs e r v i c e s 的构建方法 综合当前各种构建信息平台的方法一基于集成中间件技术、基于x m l 的统 一数据格式和基于w e bs e r v i c e s 技术，通过比较，本论文提出了基于w e b s e r v i c e s 技术构建电力计算信息平台的方法，并对该构建方法的客户层、w e b 服 务层、应用逻辑层和数据层进行了介绍。 3 1 当前国内外构建信息平台的方法 3 1 1 基于集成中间件技术( e j b c o r b a ) 构建信息平台 通用对象请求代理体系结构( c o r b a ) 是一种体系结构和规范，用于创建、 分布和管理网络分布式程序对象。它允许位于不同位置以及由不同提供商开发 的程序通过接口代理在网络中进行通信。 c o r b a 中的基本概念是对象请求代理( o r b ) ，这意味着客户程序可以请求来 自服务器程序或对象的服务，而无需了解服务器在分布式网络中的位置以及该 服务器程序所提供的接口。 c o r b a 是开发分布式应用程序的优秀体系结构，但是它并没有解决该领域中 的所有问题，具有以下局限性： c o r b a 使用i1 0 p ( i n t e r n e ti n t e r o r bp r o t o c 0 1 ) 进行客户和服务器之 间的通信。这就需要使用自定义编组和安全代码，从长远来看它限制了 客户和服务器之间的互操作性。 一 使用i i o p 需要穿越组织的防火墙。 c o r b a 实现方案通常很复杂，可能还需要设计、安装和维护的特殊技巧。 基于集成中间件技术( e j b c o r b a ) 构建的信息平台系统是紧耦合的，客户 端和服务器之间任何一方的改动都会对对方造成影响，使系统更新和扩充都很 不方便；基于c o r b a 等中间件技术的远程服务调用难以穿越防火墙，为实现信息 集成而撤除防火墙的管理信息系统其安全性不能保证。 3 1 2 基于l 的统一数据格式构建信息平台 基于) ( m l 的统一数据格式构建的信息平台系统，即通过数据转换模块转换为 1 0 北方工业大学硕士学位论文 统一的) ( m l 数据格式，实现企业的信息共享。 由于) ( m l 是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而 这些标记可以用方便的方式建立，虽然) ( m l 占用的空间比二进制数据要占用更多 的空间，但) ( m l 极其简单易于掌握和使用。) ( m l 的简单使其易于在任何应用程序 中读写数据，这使) ( m l 很快成为数据交换的唯一公共语言，虽然不同的应用软件 也支持其它的数据交换格式，但不久之后他们都将支持捌l ，那就意味着程序可 以更容易的与w i n d o w s 、m a co s ，l i n u x 以及其他平台下产生的信息结合，然后 可以很容易加载) ( m l 数据到程序中并加以分析，并以) ( m l 格式输出结果。 使用) ( m l 描述数据可很好的实现通用性，但基于x m l 统一数据格式构建信息 平台的集成方案在进行数据转换时数据量大，没有根据应用需要进行筛选，降 低了响应速度，其系统实时性难以保证。 3 1 3 基于w 曲s e f v i c e s 构建信息平台 基于w e bs e r v i c e s 构建的信息平台系统，是在w e bs e r v i c e s 技术基础上， 利用) ( m l ( 可扩展标记语言) 、s o a p ( 简单对象访问协议) 、w s d l ( 服务描述语言) 、 u d d i ( 统一描述、发现与集成) 等通用标准，在充分考虑系统安全性基础上进 行构建。 w e bs e r v i c e s 为解决不同电力企业间异构平信息的集成提供了可能。w e b s e r v i c e s 通过网络对外提供服务，它描述了一些操作的接口，利用标准化的x m l 消息传递机制，可通过网络访问这些操作。w e bs e r v ic e s 允许通过独立于服务 实现、独立于软硬件平台、独立于编程语言的方式使用该服务，使基于w e b s e r v i c e s 的应用程序具有松散耦合和跨平台实现的特点。因此基于w e bs e r v i c e s 构建信息平台的方案比较适合当前电网领域的现状。 3 1 4 三种方法的比较 以上三种构建方式的比较图如图3 1 所示： 北方工业大学硕士学位论文 图3 1 三种构建方式的比较图 在以上解决方案中的第三种方案基于w e bs e r v i c e s 构建信息平台，可以有 效的解决第一种和第二种方案的不足，适合现有电力企业构建电力计算信息平 台的需要，也是本课题要研究的内容。 3 2 基于w r e bs e r v i c e s 构建信息平台的四层结构 基于w e bs e r v i c e s 构建信息平台包含四层结构，包括客户层、w e b 服务层、 应用逻辑层和数据层。 基于w e bs e r v i c e s 构建信息平台的四层网络体系结构图 1 5 1 如图3 2 所示： i 斛一淤陵一 客户层表示层：w e b 服务层 数据库 应用逻辑层：数据层 i i 图3 2 基于w 曲s e i c e s 构建信息平台的四层网络体系结构图 1 2 北方工业大学硕士学位论文 3 2 1 客户层表示层 对整个系统的各种访问需求都来于此处。既可以是真正给用户看的界面，也 可以是与其它系统的接口。针对不同的访问需求，从一般的浏览器到手机浏览 器再到其它系统的访问，表示层由不同的涛问处理模块组成，为用户提供了简 易、透明、高效的操作，用户不需了解系统内部的结构与数据处理过程。利用常 用的浏览器即可进行数据的查询、操作等。在本模型中，客户端可以是多种多样， 且每增加一种客户端对系统的改动不大。 3 2 2w 曲服务层 主要提供来自本系统客户端、其他系统客户端、移动用户或其他个人数字 助理机( p d a ，p e r s o n a ld i g i t a la s s i s t a n t ) 消息的前端处理，进行异构网络同 质化处理。它由) 【m l 解析s o a p 消息处理组成。负责x m l 的语义解释、结构分析、 s o a p 消息处理、客户端s o a p 消息的接收和对来自应用逻辑层文档和所查询数据 的) ( m l 封装、发送。将w e b 服务层与应用逻辑层分开，当企业需要面对新的访问 设备或技术进行访问时，无须对应用逻辑代码作任何改动，只需要w e b 服务层增 加一个模块即可。w e b 服务层与应用逻辑层之间通过s o a p 与) 【m l 进行通信，与分 布式组件技术( c o r b a 、d c o m c o m + 、e j b ) 一起增加了系统对异构的网络平台 的适应能力，同时作到了语言无关。 3 2 3 应用逻辑层 由一系列数据处理逻辑及数据访问的组件构成，其中有两部份适合当前企 业的特点：其是工作流的处理。企业需求变化的跨度大，不同行业甚至是同一 行业内的不同企业，其工作流程都有很大差异，而因具体行业和企业而异的工作 流程则被抽象到工作流描述文件之中，工作流引擎读取这些文件，并产生相应的 工作流控制。其二是x m l 信息处理引擎。本质上，应用逻辑层实现了企业的业务 逻辑，并且可以向外无限扩展。 3 2 4 数据层 数据层是系统各种数据信息的集合所在，是系统运行的前提。若以本课题研 究的电力计算信息平台系统为倒，它包含电力计算信息平台系统所有的数据， 1 3 北方工业大学硕士学位论文 如系统定义和安全管理的基础数据，数据管理的各类数据，以及负荷预测、电 网评估和电力计算所需要的数据等。 3 3 本章小结 基于w e b 服务的构建方法是一种执行任务的全新方式，通过和当前国内外其 他构建方法的比较，以及对其四层结构的介绍，采用这种方式进行电力计算信 息平台的构建是满足当前需要的首选，此方法是一种演进过程而非革命性的过 程，具体的实现过程将在后面章节介绍。 1 4 北方工业大学硕士学位论文 4 电力计算信息平台系统的研究 本章首先在基于w e bs e r v i c e s 的构建方法的基础上，通过对电力计算信息 平台的分析，建立基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台框架和基于w e b s e r v i c e s 的电力计算信息平台的总体结构，从整体上把握该平台在电力企业中 所处的位置，分析使用w e bs e r v i c e s 技术构建该平台服务的原因。 接下来通过对电力计算信息平台系统需求以及该领域数据的深入分析，把 业务需求映射为对象模型，然后设计出对应的w e b 服务模型。在设计过程中，采 用可视化建模，将模型中的信息用标准图形元素直观地显示出来。利用面向对 象建模方法，结合对象模型组件，使用u m l 建模语言的符号体系，建立电力计算 信息平台的对象模型，然后在对象模型的基础上设计对应的w e b 服务模型，从而 为下章实现电力计算信息平台系统的w e b 服务构建奠定了基础。 4 1 基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台框架 在基于w e bs e r v i c e s 构建信息平台的基础上，通过对电力计算信息平台的 分析，可建立基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台框架刚2 2 1 如图4 1 所示： 其它企业 j 它企业 其它企业 图4 1 基于w 曲s e r v i c e s 的电力计算信息平台框架图 在基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台框架中，电力企业内部的管理、 调度、营销、生产等部门可以通过调用w e b 服务的方式直接和该平台进行连接和 数据交互；基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台不仅服务于企业内部的各部 门，也服务于其它企业和客户，其它企业和客户可以穿过防火墙调用该平台提 1 5 电信jl一心一 群函 雷 北方_ t 业火学硕士学位论文 供的w e b 服务，并和该平台进行数据交互，另外防火墙也确保了企业间信息共享 的安全性。 基于w e bs e r v ic e s 的电力计算信息平台的优点体现在： ( 1 ) 采用统一的基于w e bs e r v i c e s 的信息化平台，在线完成企业的现有业 务流程。 ( 2 ) 集中企业的有关服务于一个统一的平台，由服务处理所有业务数据，可 快速形成管理层所需数据 ( 3 ) 可集成现有的应用程序，使企业内部的商务处理更加自动化，同时更好 地实现商务智能。 ( 4 ) 实现电力企业间组件重用，可以直接调用所需要的远端服务。 ( 5 ) 结合w e bs e r v i c e s 与先进的传感器技术，可以使电力企业的生产维护 更加顺畅、低成本的进行。 ( 6 ) 为新的技术留下集成的空间。 4 2 基于w 曲s e r v i c e s 的电力计算信息平台的总体结构 通过对电力计算信息平台的分析，在基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平 台框架图的基础上，得出基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台的总体结构图 【2 2 1 如图4 2 所示。 堰务通佑援n w e bs o r v i c e s 提供的膜务蜜体 聪务接1 1 规范 图4 2 基于w 曲s e r v i c e s 的电力计算信息平台总体结构图 此基于w e bs e r v i c e s 的电力计算信息平台主要由服务通信接口、服务接口 规范和服务实体组成。 服务通信接口：主要是面向其他企业和客户提供统一的、友好的接口界 1 6 k例务一帮务一一刖憾 删瓣愀一黼雌一雨；兰 一一一一一一一一 型选丽 北方工业大学硕士学位论文 面，使数据交互得以顺畅的进行。而w e bs e r v i c e s 提供的服务实体可以 看成一个应用于企业的各种w e b 服务的集成体，它由一些与企业运营相 关的服务组成，负责企业正常运营的各个方面，各个服务间可以直接对 话。 服务接口规范：提供了标准的服务接口，与企业内各部门的标准接口对应， 以集成各部门的不同应用，使它们间互相调用，实现具体的服务功能：同 时，可以把新部门的应用集成到此框架中。 服务实体：可以看成电力计算信息平台提供的各种w e b 服务的集成体， 它为电力企业的各部门提供主要的服务。 4 3 电力计算信息平台系统功能需求 构建电力计算信息平台系统的目标是用计算机软硬件以及数据库和网络等 技术为平台，构造一个可共享的电力计算信息平台，以满足当前的需要。为了 对已运行的电网进行评估，并规划好将要发展的电网，本系统通过软件提供一 个与真实电网性能近似的电网平台，电力计算信息平台包括对原有电网的改造 和扩建，以及基于现状电网建立规划网。 首先，对现有电网的实际运行情况系统进行分析，确定电力计算信息平台 系统的功能需求，然后在此基础上建立对象模型。其次，针对每种对象模型组 件选择对象，确定选择的对象的职责，也就是确定对象属性、对象间的关系以 及对象本身的操作，最后，根据所建的对象模型设计需要的w e b 服务模型。 通过对电网规划领域的需求分析，电力计算信息平台系统的功能模块主要 包括：系统定义，数据管理，电网评估，负荷预测，电力计算，安全管理。其 它的功能可以在以上功能的基础上进行扩展。在需求分析的基础上，论文将首 先应用面向对象方法确定对象模型，然后建立w e b 服务模型，并用w e b 服务方法 设计接口规范，最后进行接口的有效性验证。下面分别详细介绍每个核心功能 模块： ( 1 ) 系统定义 系统定义主要实现对全局参数和基础数据的管理，为后面提到的数据管理、 1 7 北方工业大学硕士学位论文 负荷预测、电力计算提供基础数据。其中全局参数管理包含供电区域管理、本 地电压等级管理、基准容量与基准电压管理，基础数据的管理包含用电类型管 理、块地类型管理、架设类型管理、厂站名称管理和中压出线管理。 ( 2 ) 数据管理 数据管理主要实现对现有电网规划数据的管理。现有电网规划数据复杂。 要理清