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(珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司　廣東 珠海 519000)

0　引　言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)的應(yīng)用范圍也就越來(lái)越廣，用戶對(duì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的需求也就越來(lái)越強(qiáng)烈，隨之而來(lái)的應(yīng)用的層次越來(lái)越深，應(yīng)用水平也越來(lái)越高。這就造成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的復(fù)雜性也在不斷攀升，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度也就越來(lái)越大，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越高。自1968年國(guó)際NATO軟件工程會(huì)議提出“軟件危機(jī)”概念以來(lái)[1]，人們對(duì)軟件技術(shù)探索的腳步就從未停息。軟件是對(duì)客觀世界問(wèn)題空間與求解空間的具體描述，是對(duì)客觀事物的一種反映[2]。而人們認(rèn)識(shí)客觀世界的角度總在不斷變化和發(fā)展，認(rèn)識(shí)的程度也在不斷深入，這種變化推動(dòng)著軟件技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步，而軟件架構(gòu)是軟件技術(shù)發(fā)展過(guò)程中非常關(guān)鍵的技術(shù)之一。

軟件架構(gòu)是對(duì)業(yè)務(wù)需求系統(tǒng)分析之后而進(jìn)行的一系列相關(guān)概念的抽象，是對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的組件對(duì)象的整體描述，包含它們之間的連接關(guān)系、通信方式和協(xié)作模式[3]。它主要用于指導(dǎo)大型復(fù)雜軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)，它是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)的重要決策之一，是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)的總體性的規(guī)劃藍(lán)圖，是軟件系統(tǒng)質(zhì)量保證非常重要的技術(shù)手段。軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的目的就是為了降低軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和研發(fā)成本，提高軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率和復(fù)用程度。

由于電廠安全生產(chǎn)管理中“兩票三制”(兩票：工作票和操作票；三制：交接班制度、設(shè)備巡檢制度和設(shè)備定期切換與輪換制度)業(yè)務(wù)的作業(yè)任務(wù)繁多，而且作業(yè)過(guò)程與流程復(fù)雜多變，并與其他應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間存在著業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)與交互。企業(yè)現(xiàn)有許多單一的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)(如：財(cái)務(wù)系統(tǒng)、資產(chǎn)系統(tǒng)、PMS、HR、CRM、OA、DCS和SIS等)的數(shù)據(jù)和信息不能共享，部門之間的重復(fù)著銜接部分的冗余工作，系統(tǒng)彼此之間成為“信息孤島”[4]，這樣就造成了企業(yè)工作效率低下，以及企業(yè)資源浪費(fèi)。本文提出一種基于SOA和ESB的分布多層軟件架構(gòu)，構(gòu)建電廠安全生產(chǎn)管控系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“安全管控系統(tǒng)”)的解決方案。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)功能模塊靈活組態(tài)、業(yè)務(wù)流程動(dòng)態(tài)配置、系統(tǒng)集成簡(jiǎn)單、業(yè)務(wù)功能拓展方便的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

1　電廠安全生產(chǎn)管理的需求分析

電廠的安全生產(chǎn)永遠(yuǎn)關(guān)注的是“人、機(jī)、環(huán)、管”四個(gè)環(huán)節(jié)，“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”是安全生產(chǎn)管理的基本方針，也是安全生產(chǎn)管理必須遵循的根本原則。由于影響企業(yè)安全和生產(chǎn)的因素很多，而且“人、機(jī)、環(huán)、管”的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，時(shí)常還會(huì)出現(xiàn)某些不確定的意外情況。為此，在企業(yè)的安全生產(chǎn)管理工作中，首先應(yīng)遵循電力安全生產(chǎn)的客觀規(guī)律，然后對(duì)影響企業(yè)安全生產(chǎn)的因素進(jìn)行綜合分析與研究，找出最影響安全生產(chǎn)的最主要的關(guān)鍵因素。著重整治企業(yè)安全生產(chǎn)過(guò)程中最危險(xiǎn)的薄弱環(huán)節(jié)和危險(xiǎn)因素，采取預(yù)控預(yù)防的手段進(jìn)行管理，以達(dá)到安全生產(chǎn)的管理目標(biāo)。

電廠的安全生產(chǎn)是由很多關(guān)系復(fù)雜的作業(yè)任務(wù)相互協(xié)作而完成的一個(gè)連續(xù)不間斷的生產(chǎn)流程。安全生產(chǎn)的管理要求我們把影響安全生產(chǎn)的各方面因素，以及各種業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行全面的綜合分析。通過(guò)我們對(duì)電廠安全生產(chǎn)的業(yè)務(wù)進(jìn)行全過(guò)程的跟蹤，收集和整理了電廠安全生產(chǎn)管理的各種業(yè)務(wù)報(bào)表和工作日志，重點(diǎn)分析了電廠安全生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的“兩票三制”的業(yè)務(wù)信息和流程。并與電廠一線的工作人員和管理人員進(jìn)行業(yè)務(wù)交流和技術(shù)探討，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性的歸納、總結(jié)與分析，建立了一個(gè)系統(tǒng)性的電廠安全生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)模型(CIM)。電廠安全生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)模型如圖1所示。

圖1　電廠安全生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)模型

以電廠安全生產(chǎn)過(guò)程中缺陷和隱患為起點(diǎn)，以工作單業(yè)務(wù)流程管理為主線，在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制好工作票和操作票的管理流程和安全措施。對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全措施、工作人員和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督、監(jiān)測(cè)和監(jiān)控等管理，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和安全措施發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和異常及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，通知工作人員進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)和處理。當(dāng)設(shè)備缺陷和隱患以及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)事故險(xiǎn)情時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急管控，發(fā)布應(yīng)急預(yù)案，部署救援措施。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理應(yīng)用于安全生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，針對(duì)設(shè)備缺陷、隱患、工單任務(wù)、工作票和操作票中存在的風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)預(yù)警，并自動(dòng)提供相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施。

2　安全管控系統(tǒng)的軟件架構(gòu)方案

該方案采用面向服務(wù)架構(gòu)SOA(Service-Oriented Architecture)、企業(yè)服務(wù)總線ESB(Enterprise Service Bus)、業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言BPEL(Business Process Execution Language)和分布式多層軟件架構(gòu)技術(shù)和設(shè)計(jì)思想，提出安全管控系統(tǒng)的軟件架構(gòu)方案。安全管控系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。

圖2　安全管控系統(tǒng)軟件架構(gòu)

以SOA、BPEL和ESB多層分布式軟件架構(gòu)的技術(shù)框架為基礎(chǔ)，根據(jù)電廠安全生產(chǎn)過(guò)程的作業(yè)流程和業(yè)務(wù)需求，把整個(gè)系統(tǒng)分為設(shè)備管理(含缺陷、隱患等)、作業(yè)管理(含工作單、工作票、操作票等)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、安全監(jiān)督、應(yīng)急管控、安全監(jiān)測(cè)、輔助決策和移動(dòng)APP應(yīng)用八個(gè)業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)。由于電廠安全生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)繁多，而且流程比較復(fù)雜。所以，在系統(tǒng)架構(gòu)圖中的用戶層展示時(shí)，我們只選擇其中的一部分業(yè)務(wù)(如：設(shè)備缺陷、隱患、工作單、工作票、操作票等)，而且在架構(gòu)圖中的服務(wù)層只選擇工作票單個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行展示，這樣架構(gòu)圖在表示上就相對(duì)簡(jiǎn)單清晰，其他的業(yè)務(wù)都是這個(gè)業(yè)務(wù)樣式的疊加。

2.1　安全管控系統(tǒng)企業(yè)服務(wù)總線的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

企業(yè)服務(wù)總線包括五個(gè)組件和四個(gè)接口。五個(gè)組件分別為ESB服務(wù)總線引擎、ESB管理工具、ESB開(kāi)發(fā)工具、流程客戶端(BPEL流程引擎)和服務(wù)客戶端(服務(wù)層服務(wù)程序)，四個(gè)接口為服務(wù)調(diào)用接口、流程調(diào)用接口、服務(wù)發(fā)布與注冊(cè)接口和服務(wù)監(jiān)控管理接口[5-6]。安全管控系統(tǒng)企業(yè)服務(wù)總線的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖3所示。

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(g/L)：牛肉膏5 g，蛋白胨10 g，氯化鈉5 g，瓊脂20 g。pH調(diào)節(jié)至7.0～7.2，121℃、0.1MPa條件下滅菌20 min后，冷卻倒平板，備用。

圖3　安全管控系統(tǒng)企業(yè)服務(wù)總線的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

在安全管控系統(tǒng)的ESB層，通過(guò)ESB開(kāi)發(fā)工具提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全管控系統(tǒng)服務(wù)組件在服務(wù)總線上的發(fā)布和注冊(cè)，并為安全管控系統(tǒng)的服務(wù)提供統(tǒng)一資源定位符URL(Uniform Resource Locator)的存儲(chǔ)、定位和檢索的功能；而ESB管理工具可以對(duì)安全管控系統(tǒng)集成和部署服務(wù)總線上的服務(wù)進(jìn)行監(jiān)控，并自動(dòng)生成運(yùn)行監(jiān)控記錄日志。流程客戶端和服務(wù)客戶端都成為企業(yè)服務(wù)總線的用戶，并可通過(guò)服務(wù)總線獲得服務(wù)。企業(yè)服務(wù)總線引擎是服務(wù)總線層的核心，它與開(kāi)發(fā)工具和管理工具協(xié)同配合，共同完成服務(wù)的發(fā)布、注冊(cè)、監(jiān)控、管理和訂閱功能。

2.2　安全管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

業(yè)務(wù)流程層由BPEL流程引擎、BPEL流程建模工具、BPEL流程監(jiān)控管理工具、應(yīng)用客戶端和ESB服務(wù)客戶端五個(gè)組件，以及流程建模接口、流程監(jiān)控與管理接口、流程客戶端接口、調(diào)用服務(wù)接口四個(gè)接口組成[7]。安全管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖4所示。

圖4　安全管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

BPEL流程引擎是流程層的核心層，它通過(guò)與其他組件的合作，共同完成業(yè)務(wù)流程的建模、執(zhí)行、監(jiān)控和管理的功能。應(yīng)用客戶端通過(guò)BPEL流程引擎流程客戶端接口來(lái)調(diào)用BPEL流程，ESB服務(wù)客戶端為BPEL引擎提供服務(wù)，而B(niǎo)PEL流程的節(jié)點(diǎn)也來(lái)自ESB服務(wù)中的流程。

2.3　安全管控系統(tǒng)服務(wù)層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)變得日益龐大和復(fù)雜，要提高軟件的開(kāi)發(fā)效率和系統(tǒng)的復(fù)用性，服務(wù)層的設(shè)計(jì)和規(guī)劃已經(jīng)變得非常的關(guān)鍵和重要，同時(shí)也要面臨巨大的挑戰(zhàn)。一方面從業(yè)務(wù)領(lǐng)域模型抽象易于組態(tài)的業(yè)務(wù)組件和公用組件，另一方面組件分解、抽象和映射為一組不同粒度的具有組裝關(guān)系的服務(wù)組件，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)層中應(yīng)用業(yè)務(wù)功能模塊組件化的抽象、組件化的實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)功能服務(wù)的動(dòng)態(tài)組裝，以下是工作票服務(wù)模塊案例說(shuō)明。工作票服務(wù)抽象與業(yè)務(wù)功能組態(tài)如圖5所示。

圖5　工作票服務(wù)抽象與業(yè)務(wù)功能組態(tài)

2.4　安全管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

主要為安全管控系統(tǒng)服務(wù)層提供數(shù)據(jù)服務(wù)的功能，其中包括數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)，數(shù)據(jù)的持久化和數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)等，它還包括數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)管理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)等功能。

操作數(shù)據(jù)庫(kù)的方法有ADO.NET和ORM兩種方式，其中ADO.NET是.NET平臺(tái)自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能。而ORM采用的是開(kāi)源的NHibernate技術(shù)框架，它引進(jìn)的是J2EE的Hibernate開(kāi)源項(xiàng)目的技術(shù)，經(jīng)技術(shù)升級(jí)改造后，它成為.NET平臺(tái)中的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的ORM工具。ORM是一種面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)封裝，以面向?qū)ο蟮姆绞讲倏v數(shù)據(jù)，隔離了實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)層之間的關(guān)系，并能對(duì)每一層進(jìn)行單獨(dú)跟蹤，實(shí)現(xiàn)的是在.NET平臺(tái)中數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象/關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)映射，是數(shù)據(jù)持久的解決方案。

它不僅可以實(shí)現(xiàn)從.NET類到數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)據(jù)管理與映射，還為數(shù)據(jù)查詢和獲取數(shù)據(jù)提供了一種快捷的方法，減少了開(kāi)發(fā)人員直接使用SQL和ADO.NET訪問(wèn)和操作數(shù)據(jù)庫(kù)，從而提高了開(kāi)發(fā)的效率。

2.5　安全管控系統(tǒng)用戶層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

3　系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1　領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是將領(lǐng)域模型作為軟件系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析和設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究對(duì)象，主要用于指導(dǎo)面向大型復(fù)雜系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)方法。領(lǐng)域模型是對(duì)業(yè)務(wù)對(duì)象的邊界或者對(duì)具有邊界領(lǐng)域的抽象，反應(yīng)的是領(lǐng)域內(nèi)用戶業(yè)務(wù)需求的本質(zhì)。所以，只有在充分理解業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識(shí)的情況下，才可能建好軟件系統(tǒng)的領(lǐng)域模型。領(lǐng)域模型建模主要包括分層架構(gòu)、服務(wù)、實(shí)體、值對(duì)象、倉(cāng)儲(chǔ)、聚合根等基本要素，其目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)邏輯的封裝，保證業(yè)務(wù)功能模塊的高內(nèi)聚和業(yè)務(wù)功能模塊之間低耦合，使系統(tǒng)具有更好的維護(hù)性與擴(kuò)展性。領(lǐng)域模型消息機(jī)制的引入，使得領(lǐng)域?qū)ο笾g的數(shù)據(jù)傳遞變得清晰，這樣可以更清晰地劃分系統(tǒng)功能模塊之間的邊界[8]。所以，安全管控系統(tǒng)的領(lǐng)域模型根據(jù)電廠安全生產(chǎn)管理的需求分析的結(jié)果和領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的思想，按照領(lǐng)域?qū)ο髷?shù)據(jù)傳遞的機(jī)制進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能模塊的劃分，以及模塊之間的數(shù)據(jù)和消息傳輸機(jī)制。安全管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域模型如圖6所示。

圖6　安全管控系統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域模型

安全管控系統(tǒng)的領(lǐng)域模型貫穿系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與測(cè)試整個(gè)過(guò)程，是系統(tǒng)所有工作人員業(yè)務(wù)需求交流溝通的工具，是軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一部分，也是整個(gè)系統(tǒng)的核心。

3.2　圖形拓?fù)浼夹g(shù)的應(yīng)用研究

3.2.1基于CIM 和SVG的圖模庫(kù)建模

SVG是國(guó)際W3C組織制定的一種可縮放矢量圖形的語(yǔ)言描述規(guī)范[8]。為了實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上圖形數(shù)據(jù)的應(yīng)用與共享而設(shè)計(jì)，該規(guī)范采用的是基于XML語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。所以國(guó)際電工委員會(huì)將SVG確定為圖形數(shù)據(jù)交換和圖形交互操作的標(biāo)準(zhǔn)格式，并且作為所有系統(tǒng)集成與異構(gòu)之間圖形數(shù)據(jù)交換的載體。其主要原因就是由于SVG圖形采用的基于XML技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得它具有良好的可擴(kuò)充性、可檢索性、互操作性與可重用性等特點(diǎn)。國(guó)際電工委員會(huì)也在IEC 61970和IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)中擴(kuò)展了基于CIM/SVG信息交換標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)范，而且已被各國(guó)接受為電力系統(tǒng)模型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[9]。圖模庫(kù)一體化技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用，其核心思想是利用SVG圖形表達(dá)設(shè)備模型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)相互對(duì)應(yīng)。本方案中就是采用CIM的電網(wǎng)模型和SVG圖形技術(shù)實(shí)現(xiàn)電廠系統(tǒng)圖(含電氣、鍋爐、汽機(jī)和輔助系統(tǒng))的圖模庫(kù)一體化建模，實(shí)現(xiàn)電廠系統(tǒng)圖的數(shù)字化管理和圖形的交互操作。

3.2.2拓?fù)浼夹g(shù)分析算法

接線圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映是設(shè)備之間物理連接及相關(guān)的信息，而拓?fù)浞治鲆栽O(shè)備元件連接點(diǎn)的位置作為判斷設(shè)備關(guān)聯(lián)的依據(jù)。電網(wǎng)拓?fù)浞治鏊惴ㄓ校荷疃然驈V度搜索法、面向?qū)ο髥l(fā)式搜索法、基于關(guān)聯(lián)矩陣集合劃分法、基于OSPF協(xié)議的算法、分電壓等級(jí)的算法、基于分析單元的有色Petri法等。以上的幾種算法利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加上特定的算法實(shí)現(xiàn)拓?fù)浞治龅母倪M(jìn)，目的就是為了加快拓?fù)涞乃俣群托剩玫綔?zhǔn)確的拓?fù)浞治龅慕Y(jié)果和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)，我們選用面向?qū)ο髥l(fā)式搜索法，該算法的特點(diǎn)：當(dāng)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，對(duì)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)樹(shù)拓?fù)涓櫍M(jìn)行局部的拓?fù)浞治?，這樣就可以減少拓?fù)浞治龅挠?jì)算量。

3.2.3拓?fù)浼夹g(shù)應(yīng)用解決方案

圖模庫(kù)一體化技術(shù)和拓?fù)浞治龇椒▽?shí)現(xiàn)了對(duì)電廠系統(tǒng)圖的數(shù)字化管理和圖模庫(kù)一體化建模、工作票安全措施的智能分析、操作票內(nèi)容的防誤邏輯判斷和作業(yè)任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施管理，保證工作票的安全措施、操作票的操作內(nèi)容與順序的準(zhǔn)確性與完整性和作業(yè)任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施全面性與準(zhǔn)確性。圖形與拓?fù)鋺?yīng)用解決方案如圖7所示。

圖7　圖形與拓?fù)鋺?yīng)用解決方案

3.3　系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用研究

在面向服務(wù)的架構(gòu)下，為面向服務(wù)的企業(yè)應(yīng)用集成與異構(gòu)提供一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的可配置業(yè)務(wù)集成平臺(tái)，可以解決不同類型的異構(gòu)系統(tǒng)難以有效整合的問(wèn)題[10-11]。ESB服務(wù)總線克服傳統(tǒng)EAI技術(shù)集成的缺陷，因?yàn)樵贓SB總線上的所有服務(wù)采用的都是標(biāo)準(zhǔn)的消息通信方式進(jìn)行交互，所以ESB為整合異構(gòu)系統(tǒng)資源而提供的一種基于SOA的集成解決方案。該集成解決方案的優(yōu)點(diǎn)：降低系統(tǒng)之間集成的復(fù)雜度，增加重用性，降低成本。通過(guò)重用以前的遺留應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了更有效的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，減少了企業(yè)的重復(fù)投資，同時(shí)也降低系統(tǒng)維護(hù)與集成的成本。安全管控系統(tǒng)集成解決方案如圖8所示。

圖8　安全管控系統(tǒng)系統(tǒng)集成解決方案

Web服務(wù)的關(guān)鍵是遵循了SOA的所定義的服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)和松耦合的連接。Web服務(wù)在ESB總線中注冊(cè)之后，就可以通過(guò)ESB服務(wù)總線建立和管理各應(yīng)用服務(wù)之間的拓?fù)潢P(guān)系，使得服務(wù)的消息和事件通過(guò)ESB總線進(jìn)行通信與互動(dòng)，為應(yīng)用服務(wù)程序在分布式異構(gòu)環(huán)境中提供了一種簡(jiǎn)單高效的企業(yè)應(yīng)用集成的機(jī)制。安全管控系統(tǒng)采用的是基于Web服務(wù)組件式的方式開(kāi)發(fā)，并按照服務(wù)組件發(fā)布的要求規(guī)劃定義好接口服務(wù)。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

首先,建立安全管控系統(tǒng)服務(wù)注冊(cè)中心，實(shí)現(xiàn)安全管控系統(tǒng)所有服務(wù)組件的發(fā)布與管理；其次,對(duì)安全管控系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)邏輯進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口，以Web服務(wù)的方式發(fā)布，使其他系統(tǒng)可以通過(guò)SOAP進(jìn)行調(diào)用；第三,將需要集成的各應(yīng)用系統(tǒng)(如：財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、HR系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)和DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)等)發(fā)布的服務(wù)進(jìn)行描述，生成服務(wù)的描述文檔WSDL，并注冊(cè)到UDDI注冊(cè)中心，以便其他系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)和訪問(wèn)這些服務(wù)；第四,服務(wù)請(qǐng)求者發(fā)出消息請(qǐng)求，經(jīng)解析被封裝成SOAP消息，發(fā)送給企業(yè)服務(wù)總線；第五,通過(guò)ESB的消息轉(zhuǎn)換和動(dòng)態(tài)消息路由機(jī)制，將用戶請(qǐng)求發(fā)送服務(wù)提供者；第六,服務(wù)提供者接收請(qǐng)求消息后提供服務(wù)，由服務(wù)代理者調(diào)用服務(wù)，服務(wù)請(qǐng)求者綁定并使用服務(wù)。

4　工程驗(yàn)證及效果

電廠安全生產(chǎn)管控系統(tǒng)在安徽和陜西的兩個(gè)電廠得到推廣和應(yīng)用，已經(jīng)取得很好的應(yīng)用效果。(1) 實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)安全管控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(DCS、SIS、PMS等)的集成和異構(gòu)，使得各系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)能互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享，解決了企業(yè)“信息孤島”的問(wèn)題。(2) 系統(tǒng)采用面向服務(wù)和組件的開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)的靈活組態(tài)，滿足了企業(yè)應(yīng)用的靈活性和企業(yè)未來(lái)變化與發(fā)展的需求。(3) 系統(tǒng)采用分布式多層軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，為用戶的業(yè)務(wù)擴(kuò)展與集成提供二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)。電廠安全生產(chǎn)管控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的主界面如圖9所示。

圖9　電廠安全生產(chǎn)管控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的主界面

5　結(jié)　語(yǔ)

結(jié)合電廠安全生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)，采用基于多層分布軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)思想和領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念，通過(guò)分層分而治之，使其關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行分離，增進(jìn)了業(yè)務(wù)模塊的內(nèi)聚性，降低模塊之間的耦合度，進(jìn)而降低了系統(tǒng)復(fù)雜性并增強(qiáng)業(yè)務(wù)模塊的復(fù)用性和可維護(hù)性?；赟OA和ESB服務(wù)總線設(shè)計(jì)，安全管控系統(tǒng)解決系統(tǒng)異構(gòu)集成、業(yè)務(wù)功能擴(kuò)展、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換的問(wèn)題。所以，我們?cè)诤罄m(xù)的功能擴(kuò)展時(shí)，可以把所有精力聚焦在企業(yè)業(yè)務(wù)管理的應(yīng)用組件開(kāi)發(fā)，很好地適應(yīng)企業(yè)未來(lái)發(fā)展變化的需要。

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