朱承治，王光增，孔曉峰

（1.浙江省電力公司，浙江 杭州 310007；2.金華電業(yè)局，浙江金華321017）

輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修是集狀態(tài)檢修、預(yù)防性試驗(yàn)檢修、以可靠性為中心的檢修為一體的綜合性的檢修方式。它的實(shí)現(xiàn)依賴于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估、故障診斷、檢修優(yōu)化等技術(shù)以及檢修信息系統(tǒng)的支持。建立先進(jìn)的設(shè)備檢修信息系統(tǒng)，能夠有效地管理設(shè)備的在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的設(shè)備診斷、故障預(yù)測、檢修決策和綜合管理等多項(xiàng)功能，為多種檢修體制提供決策支持依據(jù)[1-4]。

電網(wǎng)企業(yè)目前仍以傳統(tǒng)的計劃（定期）檢修和事后維修為其主要的檢修方式，其所運(yùn)行的與設(shè)備檢修相關(guān)的信息系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)、在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中的檢修計劃模塊[5]。這些系統(tǒng)對提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性起到了很大的作用，但若將其用于優(yōu)化檢修體制還存在一定的問題。生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要側(cè)重資產(chǎn)管理，包括設(shè)備臺帳、運(yùn)行巡視、缺陷登記、離線監(jiān)測數(shù)據(jù)管理及檢修管理，其中檢修管理實(shí)現(xiàn)了企業(yè)檢修活動的過程管理，能量管理系統(tǒng)中的檢修計劃模塊往往依據(jù)正常設(shè)備的平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定檢修項(xiàng)目、檢修周期。這2個系統(tǒng)缺少對設(shè)備健康狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)視和評估以及對檢修業(yè)務(wù)的指導(dǎo)。而在線監(jiān)測系統(tǒng)往往針對設(shè)備的某個單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，系統(tǒng)多封閉獨(dú)立，監(jiān)測與診斷項(xiàng)目不全面，診斷的方法也比較單一，無法有效擴(kuò)展。綜上所述，與設(shè)備檢修相關(guān)的信息分布于各個相互獨(dú)立的異構(gòu)系統(tǒng)中，系統(tǒng)平臺架構(gòu)和編程語言不一致，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)接口，系統(tǒng)的集成度差。

目前電力信息應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)正朝著松散耦合、方便擴(kuò)展、柔性集成的方向發(fā)展，因此有必要采用最新的架構(gòu)理念設(shè)計輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)，利用信息融合、人工智能、企業(yè)應(yīng)用集成等技術(shù)，為輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和評估、故障診斷、檢修決策、檢修過程管理、專家知識的整理與積累提供信息平臺；并能有效地集成已有的在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和EMS檢修模塊的相關(guān)設(shè)備檢修信息，保護(hù)原有投資，重用軟件資產(chǎn)；同時提高系統(tǒng)的開放性、分布性、可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。

本文基于面向服務(wù)的架構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）[6-7]對電力企業(yè)輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)建模，包括應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)流程服務(wù)三大類，其中業(yè)務(wù)流程服務(wù)具體包含狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估、故障診斷、狀態(tài)演繹及故障預(yù)測、設(shè)備檢修決策、設(shè)備檢修管理等服務(wù)；并提出了基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)的詳細(xì)模型。

1 面向服務(wù)的架構(gòu)

1.1 傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用集成

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)信息化建設(shè)面臨的瓶頸已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)搭建或應(yīng)用軟件開發(fā)等問題，而是如何將分散、孤立的各類信息加以整合利用，消除信息孤島，使人員從復(fù)雜繁瑣的數(shù)據(jù)資源處理中解脫出來，能全面便捷地使用數(shù)據(jù)資源把握和優(yōu)化企業(yè)營運(yùn)。因此，企業(yè)應(yīng)用集成（Enterprise Application Integration,EAI）的概念被引入到信息化建設(shè)中來[8]。

EAI旨在有機(jī)地整合各個應(yīng)用系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)信息的共享和交互，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動化和定制化，使企業(yè)信息系統(tǒng)具備高效、靈活、開放的架構(gòu)。傳統(tǒng)的EAI通常在數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用接口集成兩個層次加以實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)集成主要是以數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，解決不同應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式不一致的問題。數(shù)據(jù)集成主要用于在不同的數(shù)據(jù)格式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，它是EAI中一種較為簡單直接的途徑，但其直接訪問數(shù)據(jù)庫的方案對應(yīng)用資源重復(fù)利用率低，且集成靈活性和安全性差。

應(yīng)用接口集成主要采用的是基于CORBA，EJB，COM+等分布式組件技術(shù)，組件技術(shù)雖然使系統(tǒng)的集成更為靈活，但是也存在如下缺點(diǎn)：

1）異構(gòu)組件帶來兼容性問題。

2）組件之間的緊耦合意味著應(yīng)用系統(tǒng)的不同組件之間通過固定接口緊密耦合，因而當(dāng)需求功能變化要對某部分組件進(jìn)行修改時，則相應(yīng)需要對所有集成組件全部更新，這樣后期維護(hù)工作量大，難度高。

近年來，SOA作為新一代的軟件構(gòu)架，正以其協(xié)同高效、復(fù)用擴(kuò)展、異步及松耦合等優(yōu)點(diǎn)逐步取代傳統(tǒng)的軟件構(gòu)架，成為分布式應(yīng)用集成發(fā)展的趨勢和熱點(diǎn)。

SOA面向企業(yè)動態(tài)需求響應(yīng)，提供了服務(wù)驅(qū)動的分布式協(xié)同工作新模式。基于SOA的優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)能適應(yīng)業(yè)務(wù)的變化和技術(shù)的發(fā)展，極大地實(shí)現(xiàn)軟件的重用，降低系統(tǒng)集成的復(fù)雜性和成本。

1.2 面向服務(wù)的架構(gòu)

面向服務(wù)的架構(gòu)是一種新的分布式應(yīng)用集成模式。它的基本框架由3個角色和3個基本操作構(gòu)成，如圖1所示，3個角色分別為服務(wù)提供者、服務(wù)請求者和服務(wù)注冊中心，3個基本操作分別為服務(wù)發(fā)布、查找和綁定。服務(wù)提供者將其服務(wù)發(fā)布到服務(wù)代理的目錄上，當(dāng)服務(wù)請求者需要調(diào)用該服務(wù)時，它首先利用服務(wù)注冊中心提供的目錄搜索該服務(wù)，而后提出請求，注冊中心審核通過予以授權(quán)后，該項(xiàng)服務(wù)請求者與提供者直接綁定通信，無須經(jīng)過注冊中心[5]，服務(wù)完成后報告注冊中心再解除綁定。

圖1 SOA角色模型

面向服務(wù)的架構(gòu)是分布式軟件架構(gòu)模型，它將應(yīng)用系統(tǒng)的不同功能單元設(shè)計為服務(wù)，服務(wù)間通過定義良好的接口和契約互相調(diào)用。接口采用中立的方式定義，它明確定義了服務(wù)的功能、服務(wù)提供者和使用者的職責(zé)以及互操作的調(diào)用方式。定義良好的接口明確地分離了服務(wù)的外部接口和內(nèi)部實(shí)現(xiàn),獨(dú)立于具體的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，這使得SOA能極大兼容各種應(yīng)用系統(tǒng)，有效重用原有軟件資產(chǎn)，體現(xiàn)了服務(wù)間的松耦合特性，即改動服務(wù)內(nèi)部的程序模塊對架構(gòu)中其他服務(wù)沒有影響[9]。

服務(wù)作為軟件實(shí)體，對特定領(lǐng)域的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行了封裝，同時服務(wù)是粒度可分的、可組合的和自治的。一個大的服務(wù)可以由多個細(xì)化的服務(wù)組合而成，組合后的服務(wù)向用戶隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只向外提供封裝了一定業(yè)務(wù)邏輯的合約，保證服務(wù)請求者以一致的方式使用服務(wù)。同時服務(wù)是自治的，單個服務(wù)在對其底層邏輯的控制方面盡可能是獨(dú)立和自包含的，并進(jìn)一步通過消息級別的自治實(shí)現(xiàn)。

在SOA架構(gòu)下，任何一種應(yīng)用都可由若干種服務(wù)組成，這些服務(wù)在開發(fā)之初就已經(jīng)考慮到重用問題，提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，可以被其它服務(wù)所調(diào)用。以服務(wù)形式出現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯可以被共享、重用和配置，因此企業(yè)應(yīng)用集成、定制和系統(tǒng)的升級與維護(hù)變得簡易[10]。

傳統(tǒng)的企業(yè)架構(gòu)通常由應(yīng)用層和業(yè)務(wù)流程層兩個層次構(gòu)成，業(yè)務(wù)流程層必須通過各應(yīng)用自定義的私有接口（例如APIs、消息或數(shù)據(jù)庫表）訪問應(yīng)用，業(yè)務(wù)流程與特定的應(yīng)用接口緊耦合。SOA建立了一個位于兩層之間的高級抽象層——服務(wù)層，如圖2所示，位于此層的服務(wù)能封裝底層的應(yīng)用和業(yè)務(wù)流程邏輯。SOA是一種軟件工程設(shè)計模式，它促進(jìn)了IT基礎(chǔ)設(shè)施與業(yè)務(wù)目標(biāo)的配合與協(xié)調(diào)，能快捷地根據(jù)業(yè)務(wù)需求變化對軟件資產(chǎn)進(jìn)行重新配置。

圖2 基于SOA的企業(yè)層次模型

1.3 基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)的目標(biāo)

SOA作為新一代的軟件構(gòu)架，在其基礎(chǔ)上構(gòu)建的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到以下目標(biāo)：

1）充分發(fā)揮已有診斷、檢修模塊的功能，保護(hù)原有投資，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)完全共享，促進(jìn)檢修系統(tǒng)與MIS、EMS等外部系統(tǒng)的方便集成。在基于SOA的電網(wǎng)企業(yè)輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)中，SOA能夠顯著提高現(xiàn)有IT資產(chǎn)的投資回報率，可以基于現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，不需要重建新系統(tǒng)，有效地利用現(xiàn)有投資；同時，SOA可以有效地降低集成成本，面向服務(wù)架構(gòu)的諸多特性使得集成項(xiàng)目可以更多地關(guān)注與執(zhí)行環(huán)境無關(guān)的服務(wù)開發(fā)、發(fā)布與合成上，而不必處理由于數(shù)據(jù)、接口、編程語言和操作系統(tǒng)等多種異構(gòu)現(xiàn)象所帶來的集成難題。

2）SOA使優(yōu)化檢修系統(tǒng)具備分布式協(xié)調(diào)功能。面向服務(wù)的架構(gòu)是一個分布式的軟件架構(gòu)模型，基于SOA的優(yōu)化檢修系統(tǒng)以信息技術(shù)為紐帶，實(shí)現(xiàn)分布在廣域范圍內(nèi)的系統(tǒng)資源之間的相互支持協(xié)作。例如利用分布式的診斷資源實(shí)現(xiàn)城域范圍更或省網(wǎng)范圍內(nèi)的協(xié)同式設(shè)備故障診斷，綜合設(shè)備的服役狀況、歷史記錄、檢修資源以及電網(wǎng)的運(yùn)行方式，確定最優(yōu)設(shè)備檢修部署。

3）在基于SOA的優(yōu)化檢修系統(tǒng)中，應(yīng)用程序的不同功能單元被設(shè)計為服務(wù)，具備可重用性、可組合性和可擴(kuò)展性。SOA支持靈活的、自動化和高適應(yīng)性的業(yè)務(wù)流程，保證在企業(yè)組織機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程發(fā)生調(diào)整時，檢修平臺不會因此而廢棄。這不僅能夠滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需求，還可以應(yīng)對企業(yè)未來的業(yè)務(wù)需求變更。此外，服務(wù)間的松耦合特性使得擴(kuò)展更為方便。

2 輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)的服務(wù)建模

構(gòu)建一個典型的SOA應(yīng)用系統(tǒng)通常遵從如下步驟:1

）按合適的粒度進(jìn)行服務(wù)抽象。

2）構(gòu)建服務(wù)，即將遺留應(yīng)用系統(tǒng)通過適配器封裝為服務(wù)，或者將一個全新的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)為服務(wù)。

3）服務(wù)編制，即通過業(yè)務(wù)流程的高層表現(xiàn)形式——業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言（Business Process Execution language,BPEL）為實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)流程奠定基礎(chǔ)。

4）激活服務(wù)通信，即通過公共服務(wù)平臺保證服務(wù)與服務(wù)之間，或者服務(wù)與后端應(yīng)用程序之間能夠可靠地相互通信。

5）確保服務(wù)安全，通過安全、審核、日志等策略來持久有效地保護(hù)和管理服務(wù)。

在基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)服務(wù)建模中，服務(wù)抽象和構(gòu)建是核心。服務(wù)抽象要對應(yīng)用系統(tǒng)及業(yè)務(wù)過程進(jìn)行分析，對不同業(yè)務(wù)實(shí)體的屬性與功能，以及實(shí)體間存在的關(guān)系進(jìn)行描述。在SOA中，服務(wù)通常被分為應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)及業(yè)務(wù)流程服務(wù)三大類[11]。

2.1 應(yīng)用服務(wù)建模

應(yīng)用服務(wù)分為表示層服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)。

表示層服務(wù)封裝了業(yè)務(wù)服務(wù)（業(yè)務(wù)流程服務(wù)）與系統(tǒng)客戶端之間的所有表現(xiàn)邏輯，客戶端通過表示層服務(wù)達(dá)到人機(jī)交互的目的。常見的表示層服務(wù)包括狀態(tài)顯示服務(wù)、告警服務(wù)、設(shè)備評估結(jié)論及檢修建議顯示服務(wù)、參數(shù)錄入服務(wù)等。數(shù)據(jù)服務(wù)用來與其他應(yīng)用交換信息或訪問公共數(shù)據(jù)。通常數(shù)據(jù)服務(wù)由通用接口服務(wù)、封裝服務(wù)及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)組成。IEC61970標(biāo)準(zhǔn)[12]定義了包括通用數(shù)據(jù)訪問（GenericData Access,GDA）、高速數(shù)據(jù)訪問（High Speed Data Access,HSDA）、時序數(shù)據(jù)訪問（Time Series Data Access,TSDA）、通用事件與訂閱（Generic Eventing and Subscription,GES）等通用接口服務(wù)，分別以請求/響應(yīng)、訂閱/發(fā)布的方式實(shí)時或近實(shí)時交換信息；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)負(fù)責(zé)遺留系統(tǒng)數(shù)據(jù)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；封裝服務(wù)則實(shí)現(xiàn)了遺留系統(tǒng)私有接口和標(biāo)準(zhǔn)接口之間的映射[13]。

2.2 業(yè)務(wù)服務(wù)建模

業(yè)務(wù)服務(wù)包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)和通用業(yè)務(wù)服務(wù)?；A(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)通常是封裝了業(yè)務(wù)流程中的一個或多個業(yè)務(wù)活動，它代表核心應(yīng)用中相應(yīng)的分解模塊，基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)具有不同的粒度。在基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)中，典型的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)有閾值校驗(yàn)服務(wù)（故障檢測服務(wù)）、分析評估服務(wù)、故障預(yù)測服務(wù)、檢修方案服務(wù)等。通用業(yè)務(wù)服務(wù)則是將優(yōu)化檢修中的各種應(yīng)用的通用功能封裝成獨(dú)立的服務(wù)，可以被其他服務(wù)所調(diào)用，實(shí)現(xiàn)重用。典型的通用業(yè)務(wù)服務(wù)有數(shù)據(jù)查詢獲取服務(wù)、報表生成服務(wù)、知識管理服務(wù)等。

知識管理服務(wù)在輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)起到非常重要的作用，在設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、評估、診斷和檢修過程中需要大量的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)、故障診斷專家知識、檢修工藝知識，檢修操作規(guī)范等。因此對這些知識進(jìn)行有效的管理是檢修各部分工作順利開展的前提保障，是設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。知識管理服務(wù)除了存儲檢修相關(guān)知識外，還負(fù)責(zé)實(shí)際檢修經(jīng)驗(yàn)的不斷積累。

2.3 業(yè)務(wù)流程服務(wù)建模

業(yè)務(wù)流程服務(wù)將系統(tǒng)內(nèi)的各種應(yīng)用服務(wù)、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)，通用業(yè)務(wù)服務(wù)有機(jī)地組合在一起，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)業(yè)務(wù)模型中的核心業(yè)務(wù)過程、應(yīng)用系統(tǒng)核心功能的抽象和封裝。業(yè)務(wù)流程服務(wù)體現(xiàn)了子服務(wù)間的協(xié)作，通常具備較粗粒度，而粗粒度的業(yè)務(wù)流程服務(wù)也可以封裝較細(xì)粒度的子業(yè)務(wù)流程服務(wù)。在SOA的服務(wù)建模過程中，應(yīng)用系統(tǒng)中的主要功能模塊通常被抽象為業(yè)務(wù)流程服務(wù)。

通過對檢修過程中應(yīng)具有的功能活動進(jìn)行分析，參考狀態(tài)檢修的開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（Open System Architecture for Condition Based Maintenance，OSACBM）對功能模型的定義，結(jié)合優(yōu)化檢修系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，其功能模型見圖3[14-15]。

圖3 輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)功能模型

圖3 中，主要業(yè)務(wù)流程服務(wù)包括狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)、狀態(tài)評價服務(wù)、故障診斷服務(wù)、故障演繹及預(yù)測服務(wù)、檢修決策服務(wù)和檢修管理服務(wù)。

輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)的重點(diǎn)是狀態(tài)檢修方式的實(shí)現(xiàn)，這需要全面了解系統(tǒng)中輸變電設(shè)備的運(yùn)行狀況和健康狀況，通過對代表系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要參數(shù)的監(jiān)測和分析診斷，結(jié)合系統(tǒng)的歷史記錄對設(shè)備性能和故障進(jìn)行預(yù)測，并根據(jù)結(jié)果制訂相應(yīng)的檢修決策并進(jìn)行檢修活動，可以有效地防止故障的發(fā)生和擴(kuò)大，減少因?yàn)楣收蠋淼慕?jīng)濟(jì)損失，避免無謂的檢修工作。

3 基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)模型

SOA創(chuàng)建了一個能適應(yīng)業(yè)務(wù)需求不斷變化的IT架構(gòu)，本文在電網(wǎng)企業(yè)已有的檢修相關(guān)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合SOA的集成策略和特征，以及前述優(yōu)化檢修系統(tǒng)相關(guān)服務(wù)建模，提出一個基于SOA的優(yōu)化檢修系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型，如圖4所示。

整個優(yōu)化檢修系統(tǒng)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)模型分為基礎(chǔ)架構(gòu)層、應(yīng)用層、服務(wù)層和交互層4個子層：

1）基礎(chǔ)架構(gòu)層。該層由各種操作系統(tǒng)（OS）、文件服務(wù)器（FS）、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBMS）、技術(shù)平臺以及網(wǎng)絡(luò)連接需要用到的底層協(xié)議等組成。該層提供的是集成平臺最底層的基礎(chǔ)服務(wù)，所有的其他層面都是構(gòu)建在其之上的。遺留應(yīng)用所使用的各種應(yīng)用平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也在本層體現(xiàn)。在該層中，OS提供底層操作系統(tǒng)的支持，F(xiàn)S存放運(yùn)行必需的文檔和一些不便于存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，DBMS主要存放檢修系統(tǒng)的核心信息資源，主要包括設(shè)備狀態(tài)信息、診斷信息、維護(hù)記錄、決策知識等。

2）應(yīng)用層。該層包含了各種傳統(tǒng)的應(yīng)用以及新開發(fā)的應(yīng)用，各個應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)一定業(yè)務(wù)功能的IT資產(chǎn)組合。在電網(wǎng)企業(yè)中，傳統(tǒng)的與檢修相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)包括生產(chǎn)MIS、EMS、ERP、可靠性管理系統(tǒng)以及設(shè)備在線監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)。通常這些系統(tǒng)由于技術(shù)平臺和數(shù)據(jù)模型的異構(gòu)，在其間共享信息和業(yè)務(wù)邏輯變得相當(dāng)困難，而服務(wù)層的引入為此提供了一種靈活的機(jī)制。

圖4 基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)模型

3）服務(wù)層。服務(wù)層包含了可重用于各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用服務(wù)（表示服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)），表示基本業(yè)務(wù)邏輯的業(yè)務(wù)服務(wù)以及抽象和封裝企業(yè)核心業(yè)務(wù)過程和應(yīng)用系統(tǒng)核心功能的業(yè)務(wù)流程服務(wù)。服務(wù)層的服務(wù)抽象體現(xiàn)了SOA的諸多原則，例如服務(wù)自治性、可重用性、可組合性以及分布協(xié)調(diào)性。

服務(wù)層還包含了Web服務(wù)平臺，Web service平臺是一套標(biāo)準(zhǔn)，它定義了應(yīng)用程序如何在Web上實(shí)現(xiàn)互操作性，是面向服務(wù)架構(gòu)的一種最為通用的實(shí)現(xiàn)方法，它使用一系列基于Web的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能，為促進(jìn)服務(wù)請求者和服務(wù)提供者以一致并與下層技術(shù)平臺無關(guān)的方式進(jìn)行交互提供了核心設(shè)施。Web服務(wù)平臺包含下列一些關(guān)鍵要素：

①服務(wù)契約/服務(wù)契約庫。服務(wù)提供者用WSDL（Web Services Description Language，Web服務(wù)描述語言）描述Web服務(wù)。它明確定義了服務(wù)的功能、服務(wù)提供者和使用者的職責(zé)，以及可互操作的調(diào)用方式。服務(wù)契約庫旨在存儲、查詢和版本化服務(wù)契約。

②服務(wù)注冊與查詢。用于定位服務(wù)實(shí)例和運(yùn)行時資源的目錄服務(wù)，它應(yīng)具有較高的執(zhí)行效率、伸縮性和可用率。使用UDDI（Universal Description Discovery and Integration，統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成）向服務(wù)注冊中心發(fā)布和注冊Web服務(wù)，服務(wù)請求者通過UDDI在服務(wù)契約庫中進(jìn)行查詢。

③服務(wù)層安全。采用WS-Security框架定義和貫徹服務(wù)層安全策略的安全措施，包括服務(wù)請求者認(rèn)證、訪問控制、單點(diǎn)登陸、完整性等。

④服務(wù)層數(shù)據(jù)模型。定義了將在服務(wù)間轉(zhuǎn)換及供服務(wù)請求者使用的業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)模型，采用XML Schema格式定義數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)遵循CIM標(biāo)準(zhǔn)語義。

⑤服務(wù)層通信。利用SOAP(Simple Object Access Protocol，簡單對象協(xié)議)來綁定、調(diào)用服務(wù)。為SOAP的不同交互方式（WS-Eventing）和通信方式提供支持。

基于WebServices方案實(shí)現(xiàn)的SOA，提供了一種快速、基于標(biāo)準(zhǔn)化接口、松耦合的集成方案，它關(guān)注可被共享的數(shù)據(jù)與可重用的服務(wù)，而不是專有的集成產(chǎn)品，因此能夠更好地確保IT投入與企業(yè)戰(zhàn)略保持一致。

4）交互層。該層位于整個系統(tǒng)的最頂層，直接面對終端用戶，作為服務(wù)的觸發(fā)者和最終消費(fèi)者，負(fù)責(zé)接收客戶所要執(zhí)行的請求，是客戶體驗(yàn)的前端。具體包括定制的應(yīng)用和傳統(tǒng)的客戶端。

4 結(jié)語

輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修技術(shù)是集多種檢修技術(shù)于一體的綜合性檢修技術(shù)，它能有效地管理設(shè)備數(shù)據(jù)和運(yùn)行記錄，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理多種功能。而現(xiàn)行電網(wǎng)企業(yè)中檢修相關(guān)功能模塊分散，應(yīng)用系統(tǒng)間集成度差，缺乏專業(yè)的檢修管理信息系統(tǒng)。

本文基于SOA對輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)建模，包括應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)流程服務(wù)三大類，其中業(yè)務(wù)流程服務(wù)引入狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估、故障診斷、狀態(tài)演繹及故障預(yù)測、設(shè)備檢修決策和管理等服務(wù)模塊；并提出了基于SOA的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)的詳細(xì)層次模型，通過業(yè)務(wù)抽象封裝和業(yè)務(wù)流程編制，建立服務(wù)層提供應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)流程服務(wù)，并采用WebServices平臺管理服務(wù)層。

SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)靈活，能基于多種分布式組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如CORBA和WebServices等。服務(wù)是SOA的關(guān)鍵，在服務(wù)建模過程中，可根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能規(guī)劃，逐步封裝和集成已有軟件模塊，重用軟件投資，實(shí)現(xiàn)企業(yè)架構(gòu)的良好過渡和服務(wù)的規(guī)范構(gòu)建。本文提出的輸變電設(shè)備優(yōu)化檢修系統(tǒng)架構(gòu)清晰，對于實(shí)際系統(tǒng)的建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

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