摘??要：文章介紹了基于企業(yè)服務(wù)總線（Enterprise?Service?Bus，ESB）建設(shè)符合高溫氣冷堆核電站業(yè)務(wù)系統(tǒng)特點的集成平臺，通過對高溫氣冷堆示范工程設(shè)計、采購、施工管理集成方案進行分析，提出了系統(tǒng)的建設(shè)目標，并結(jié)合公司現(xiàn)有的技術(shù)體系等實際情況，設(shè)計出了低耦合、高兼容、穩(wěn)定高效、自主可控的ESB系統(tǒng)。為公司信息系統(tǒng)集成提供了提供有力的技術(shù)與體系支撐，完成了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化。

關(guān)鍵詞：企業(yè)服務(wù)總線（ESB）??系統(tǒng)集成??高溫氣冷堆??自定義業(yè)務(wù)服務(wù)

中圖分類號：TM623???????文獻標識碼：A

Construction?and?Application?of?the?Information?Integration?Platform?for?High-Temperature?Gas-Cooled?Reactor?Nuclear?Power?Station?Construction?Based?on?the?ESB

WEI?Jiqiong

（Information?and?Documentation?Department，?Chinergy?Co.，?Ltd.，?BeiJing，?100193?China）

Abstract：?This?article?introduces?the?construction?of?an?integrated?platform?that?conforms?to?the?characteristics?of?the?high-temperature?gas-cooled?reactor?nuclear?power?plant?business?system?based?on?the?Enterprise?Service?Bus?（ESB）.?Through?analyzing?the?integration?scheme?for?the?design，?procurement?and?construction?management?of?the?high-temperature?gas-cooled?reactor?demonstration?project，?it?proposes?the?construction?goals?of?the?system，?and?combines?the?actual?situation?of?the?company's?existing?technical?system?to?design?a?low-coupled，?high-compatible，?stable?and?efficient，?and?autonomous?and?controllable?ESB?system，?which?provides?strong?technical?and?institutional?support?for?the?integration?of?the?companys?information?system，?completes?the?data?integration?of?the?business?system，?and?achieves?the?standardization?and?standardization?of?business?data.

Key?Words：?Enterprise?Service?Bus?（ESB）;?System?integration;?High-temperature?gas-cooled?reactor;?Custom?business?services

高溫氣冷堆核電站是世界上先進四代核電技術(shù)的堆型結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已經(jīng)建成20萬kW示范工程商業(yè)堆，是世界首座四代技術(shù)的商業(yè)堆型。作為高溫氣冷堆建設(shè)總承包的核電企業(yè)，相關(guān)的信息系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，其信息系統(tǒng)涵蓋了核電建設(shè)全生命周期的業(yè)務(wù)邏輯，從前期的調(diào)研、設(shè)計、采購到后面的制造、施工管理等均有對應(yīng)的信息系統(tǒng)進行管控。隨著20萬kW示范工程順利建設(shè)完畢，后續(xù)新的項目，新的設(shè)計接踵而至，對應(yīng)不同業(yè)主、不同的制造廠商和紛繁復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，現(xiàn)有的系統(tǒng)和單一工程的業(yè)務(wù)管理，已經(jīng)不能滿足要求。在公司快速增長的業(yè)務(wù)環(huán)境下，需要對現(xiàn)有的信息系統(tǒng)進行升級改造，對新的信息系統(tǒng)進行整合，為解決上述問題，提出建設(shè)一套符合公司實際情況的新的企業(yè)服務(wù)總線系統(tǒng)。通過該平臺極大地解決現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互障礙，實現(xiàn)現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)快速互聯(lián)，建立信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口架構(gòu)，提高數(shù)據(jù)交互效率，減少開發(fā)維護成本[1]。

1??需求分析

高溫氣冷堆核電站示范工程歷經(jīng)十多年的建設(shè)，相關(guān)的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)已經(jīng)多達幾十個，相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)也在持續(xù)的優(yōu)化和改進，隨著新業(yè)務(wù)新項目的增加，導(dǎo)致了很大程度上的業(yè)務(wù)邏輯變化，使之很多的系統(tǒng)和相關(guān)的接口的進行了改變，傳統(tǒng)的工作模式和接口管理已經(jīng)無法滿足要求。

1.1?系統(tǒng)現(xiàn)狀

根據(jù)公司現(xiàn)有情況，公司的現(xiàn)在的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)邏輯復(fù)雜變化較快，涉及設(shè)計、采購、制造、施工等相關(guān)業(yè)務(wù)，而這些應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過十幾年的建設(shè)，相關(guān)技術(shù)多樣，技術(shù)歷史復(fù)雜，作為公司的整個體系支撐系統(tǒng)，其穩(wěn)定性也是重中之重。隨著公司業(yè)務(wù)的不斷擴展，所有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)勢必進行進一步整合，如果這些數(shù)據(jù)無法進行快速有效集成，則勢必導(dǎo)致很多業(yè)務(wù)無法進行有效的數(shù)據(jù)傳遞，將會造成新業(yè)務(wù)、新系統(tǒng)和已有平臺之間出現(xiàn)隔斷，影響公司總承包業(yè)務(wù)的執(zhí)行。信息系統(tǒng)的快速集成，將成為公司信息化下一步工作的重點。現(xiàn)有的信息系統(tǒng)數(shù)量較多，涵蓋的業(yè)務(wù)需求較復(fù)雜，改造難度大成本高，一些新的業(yè)務(wù)和原有的業(yè)務(wù)升級，一般都會用新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行代替，并逐漸淘汰老舊的系統(tǒng)。所以新的集成平臺，既要在不更改現(xiàn)有系統(tǒng)的接口情況下，兼容已存在的信息系統(tǒng)，又要能支持新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合。

1.2?業(yè)務(wù)需求分析

通過現(xiàn)有的系統(tǒng)和業(yè)務(wù)進行分析可得出，現(xiàn)有業(yè)務(wù)擁有大量的信息系統(tǒng)，在核電站示范工程上，引用的信息系統(tǒng)多達30多個，系統(tǒng)功能和技術(shù)差異較大。以設(shè)計管理為例，此業(yè)務(wù)包含設(shè)計管理系統(tǒng)、設(shè)計接口管理系統(tǒng)、工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、設(shè)計出版管理系統(tǒng)等多個信息系統(tǒng)。各系統(tǒng)之間有多個數(shù)據(jù)接口要求，?以此側(cè)重應(yīng)對系統(tǒng)異構(gòu)集成、?信息交互、協(xié)議支持、?數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N技術(shù)問題。?各個信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均可互聯(lián)與集成系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的有效唯一性。各數(shù)據(jù)接口的協(xié)議內(nèi)容基本上以Webservice、RESTful、ODBC、Ftp為主，具體的傳輸數(shù)據(jù)類型主要是XML、JSON、SQL、CSV、Excel等。對于一些較大的設(shè)計文件可能從數(shù)KB到GB不等，所以在特殊的文件傳遞中需要對存儲的Key值進有效的處理。對于數(shù)據(jù)接口進行相關(guān)的管理，需要進行接口注冊、服務(wù)加載、角色權(quán)限定義、服務(wù)項目編排、數(shù)據(jù)接口優(yōu)化等處理，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒔换バ?，對?shù)據(jù)傳遞時著重建設(shè)監(jiān)控模塊，及時捕獲異常信息，并進行有效處理[2]。

1??系統(tǒng)功能需求

根據(jù)業(yè)務(wù)需求分析，現(xiàn)有的系統(tǒng)需要完成下面幾方面內(nèi)容。

2?松耦合結(jié)構(gòu)

不改造現(xiàn)有系統(tǒng)接口的情況下，實現(xiàn)新老系統(tǒng)的信息系統(tǒng)統(tǒng)一集成。將現(xiàn)有的設(shè)計、采購、施工管理的點對點接口和簡單集成，因現(xiàn)有系統(tǒng)接口多，業(yè)務(wù)復(fù)雜，改造成本過高，所以在不改動現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下實現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)集成。

3?高擴展性的自定義業(yè)務(wù)服務(wù)開發(fā)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)涉及面較廣，各種接口協(xié)議和數(shù)據(jù)類型都應(yīng)得到廣泛的支持，對于特定的業(yè)務(wù)，可以通過自定義編寫服務(wù)，來滿足各種不同協(xié)議，、不能同類型的數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)聯(lián)通，對于新的止的未知的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)，可以通過開發(fā)自定義服務(wù)，來滿足未來的系統(tǒng)支撐。

4?內(nèi)容定義和狀態(tài)監(jiān)控

對于各種類型的系統(tǒng)、接口、數(shù)據(jù)類型進行定義，更好更有序的管理各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，完成故障追溯、數(shù)據(jù)溯源、實時監(jiān)控，通過相關(guān)功能更好地完成各系統(tǒng)之間的問題查找和相關(guān)預(yù)警。

5?穩(wěn)定、高效、自主可控的要求

系統(tǒng)需要保證24×7小時的不停歇運行，單點故障可進行故障轉(zhuǎn)移，大面積宕機可快速恢復(fù)，相關(guān)數(shù)據(jù)有記錄不丟失。系統(tǒng)需要滿足未來5年以上的多項目業(yè)務(wù)發(fā)展需求，可根據(jù)要求提供伸縮的擴展和數(shù)據(jù)吞吐能力。對于系統(tǒng)平臺要求有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán)，有完整的源代碼，對于系統(tǒng)有修改升級的能力。

6?平臺架構(gòu)總體設(shè)計

在傳統(tǒng)ESB的設(shè)計中，有很多大而全的設(shè)計和成熟的產(chǎn)品。對于實際的使用場景來看，只有部分的功能得以應(yīng)用，很多看似很美好的功能或者設(shè)計只是帶來額外的成本和開銷。對于ESB的設(shè)計是要有一定的取舍的，隨著研究的深入，很多復(fù)雜的問題是沒有最優(yōu)解的，很多的問題都有很強的獨特性，很難通過通用的設(shè)計來解決這些個性化的需求。隨著具體的業(yè)務(wù)細節(jié)，很多業(yè)務(wù)是不斷變化并且非?；靵y的，只有通過具體的問題具體地解決，才能滿足企業(yè)的業(yè)務(wù)需求。所以說在設(shè)計層面更多地要考慮自定義業(yè)務(wù)服務(wù)，而不是通過簡單通用的服務(wù)設(shè)計，來解決所有的問題。簡化使用門檻，簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)，使相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯更易于實現(xiàn)才是設(shè)計的根本[3]。

結(jié)合公司的實際情況，相關(guān)信息系統(tǒng)的開發(fā)人員，多年來一直使用.Net、MongoDB、Redis等平臺和數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)，所以本產(chǎn)品相關(guān)的開發(fā)也是沿用現(xiàn)有成熟的技術(shù)路線。具體編程語言使用C#語言，使用MongoDB作為數(shù)據(jù)庫，Redis作為消息隊列，整個組件技術(shù)平臺，都基于開源成熟的技術(shù)產(chǎn)品，滿足自主可控，開發(fā)升級維護的能力。

2??系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)設(shè)計分為3個模塊，業(yè)務(wù)服務(wù)模塊、消息接口模塊、基礎(chǔ)管理模塊，具體如圖1所示。業(yè)務(wù)服務(wù)模塊是自定義業(yè)務(wù)邏輯編寫的模塊，提供常用的API、SDK等供其編寫具體的業(yè)務(wù)邏輯。接口消息模塊是整個系統(tǒng)的入口，進行數(shù)據(jù)驗證、消息隊列等功能，基礎(chǔ)管理模塊是整個系統(tǒng)基本框架，提供日志記錄、作業(yè)計劃調(diào)度、接口管理等相關(guān)功能[4]。

各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)請求的內(nèi)容，通過消息接口模塊進行處理，一般的請求是基于Http協(xié)議的消息，接收到消息后，消息內(nèi)容進行驗證，進行數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容進行合法性驗證，驗證成功后進入消息隊列，等待業(yè)務(wù)服務(wù)模塊進行調(diào)用。業(yè)務(wù)服務(wù)模塊通過消息隊列提取到對應(yīng)的信息后，根據(jù)信息內(nèi)容，調(diào)用事先開發(fā)配置好的，、對應(yīng)的自定義業(yè)務(wù)服務(wù)，傳遞相關(guān)信息給對應(yīng)的自定義業(yè)務(wù)服務(wù)，并執(zhí)行自定義業(yè)務(wù)服務(wù)的具體邏輯。自定義業(yè)務(wù)服務(wù)主要是進行數(shù)據(jù)內(nèi)容驗證、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、業(yè)務(wù)處理等操作，完成操作后，傳遞給基礎(chǔ)管理模塊，基礎(chǔ)管理模塊會進行記錄和相關(guān)信息分發(fā)處理[5]。

3???功能模塊設(shè)計

消息接口模塊是數(shù)據(jù)的入口，是外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞調(diào)用的觸發(fā)通道之一，它主要負責外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的消息請求處理，傳輸?shù)闹饕獌?nèi)容為RESTful的風格方式，通過Http傳輸內(nèi)容主要為JSON或者XML。技術(shù)上使用Asp.Net?WebApi編寫，通過Request?Headers相關(guān)內(nèi)容，比對基礎(chǔ)模塊中數(shù)據(jù)庫中已存的相關(guān)信息，就可得知相關(guān)接口的詳細信息和Key值，之后消息接口模塊將會對數(shù)據(jù)進行記錄、驗證、解析等，通過與數(shù)據(jù)已配置的信息，將數(shù)據(jù)解析轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的Model，放入消息隊列，如圖2所示。

業(yè)務(wù)服務(wù)模塊是整個框架的核心內(nèi)容，它是整個業(yè)務(wù)邏輯具體操作的實現(xiàn)，也是整個自定義業(yè)務(wù)服務(wù)的承載體，自定義的業(yè)務(wù)通過調(diào)用業(yè)務(wù)服務(wù)模塊提供的API進行數(shù)據(jù)的交互。通過該模塊可以提供松耦合的，在非入侵的數(shù)據(jù)交互中，提供不改造現(xiàn)有系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)通的有效手段。通過編排不同的自定義業(yè)務(wù)的硬件承載體，將多個自定義業(yè)務(wù)服務(wù)部署在多個服務(wù)器中，通過業(yè)務(wù)服務(wù)模塊進行調(diào)度執(zhí)行，可以實現(xiàn)高擴展、高并發(fā)、高吞吐量、故障轉(zhuǎn)移等的分布式控制體系。這樣的分布式設(shè)計，可以簡化實現(xiàn)高擴展性和高并發(fā)的需求，因各個自定義服務(wù)可以互相獨立運行，可以通過部署多個相同的服務(wù)，來達到高并發(fā)和低故障的解決方案。涉及具體的技術(shù)指標，使用Topshelf第三方開源組件作為windowsWindows服務(wù)項目，成為業(yè)務(wù)服務(wù)模塊的開發(fā)項目，在消息隊列定時或觸發(fā)性讀取消息后，將消息進行驗證和解析，對于解析出的內(nèi)容，找到對應(yīng)的自定義業(yè)務(wù)服務(wù)，通過反射和注入等技術(shù)方式，執(zhí)行相關(guān)代碼，如圖3所示。這樣具體的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)平臺是相互隔離的，不同的服務(wù)和整個項目不再是同一個解決方案，服務(wù)提前編譯成相關(guān)的動態(tài)DLL文件，部署到對應(yīng)的服務(wù)器上，可以通過該模塊進行處理，而對于消息隊列，可以設(shè)置不同通道和優(yōu)先級等策略，使之達到更優(yōu)異的性能[6]。

基礎(chǔ)管理模塊是整個系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，它相關(guān)接口配置、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)讀寫、作業(yè)計劃、權(quán)限控制的基礎(chǔ)提供者。該模塊使用Asp.Net?MVC作為技術(shù)框架，通過提供的Web界面，來實現(xiàn)相關(guān)的配置信息的增刪改查，并提供日志、報表、審計、預(yù)警等相關(guān)的查詢功能[7]。配置數(shù)據(jù)使用MongoDB進行存儲，消息隊列使用Redis，該模塊可以對其進行管理和維護。作業(yè)計劃使用Quartz.Net第三方開源組件，通過另一個獨立的Windows進行觸發(fā)，作業(yè)計劃是通過配置對應(yīng)的觸發(fā)時間、頻率、周期等信息進行觸發(fā)，觸發(fā)后將內(nèi)容推送到消息接口模塊，而后進行相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行。

4?集成平臺的關(guān)鍵應(yīng)用

高溫氣冷堆核電站建設(shè)信息系統(tǒng)集成平臺的核心功能，是為了解決各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)集成問題，集成平臺在核電站建設(shè)總承包業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，為各業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)提供了系統(tǒng)接口管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典、業(yè)務(wù)編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)傳出等標準主數(shù)據(jù)的管理規(guī)范，使總承包各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換能夠得到有效的支持和統(tǒng)一[8]。通過統(tǒng)一的平臺數(shù)據(jù)入口，實現(xiàn)了相關(guān)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效互通。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以通過集成平臺對接口數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和維護，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)分發(fā)、同步更新、內(nèi)容溯源等功能，讓業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)做到唯一性，、一致性，保證了數(shù)據(jù)的標準性與統(tǒng)一性，降低了數(shù)據(jù)不一致和信息孤島導(dǎo)致的，業(yè)務(wù)支撐能力不足的現(xiàn)象。

在原有高溫氣冷堆示范工程的設(shè)計、采購、施工管理過程中，雖然完成了基于文件的系統(tǒng)集成，但對于數(shù)據(jù)的管理還是有一定的不足之處。雖然對設(shè)計的部分文件實現(xiàn)了線上管理和線上審核，但在系統(tǒng)實質(zhì)上只是取消了紙質(zhì)文件，完成了無紙化的辦公，也只是僅僅保證了文件的有效性和避免了文件的丟失。而該集成平臺成功實施后，從核電站的設(shè)計到采購，再到施工，最后再到調(diào)試，在整個核電站建設(shè)的四大階段，其中工程數(shù)據(jù)物項管理是整個數(shù)據(jù)管理體系的核心，物項數(shù)據(jù)主要包含設(shè)備、材料和工廠參數(shù)等，是核電站建設(shè)的核心內(nèi)容，相關(guān)的物項數(shù)據(jù)的管理，通過系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸體系系，使之貫穿于核電工程建造周期的每個階段。對于高溫氣冷堆核電站的總承包商，對于物項管理的能力，是直接影響了核電站建造的總成本?，F(xiàn)在可以通過基于物項的數(shù)據(jù)管理，成為系統(tǒng)內(nèi)容集成解決方案，將各個系統(tǒng)集成在一起，從而實現(xiàn)在設(shè)計、采購、施工等各個階段的統(tǒng)一管理。實現(xiàn)總承包商對于各業(yè)務(wù)板塊之間的融合及一體化管理[9]。

5?結(jié)語

基于ESB的高溫氣冷堆核電站建設(shè)信息系統(tǒng)集成平臺，是該企業(yè)未來數(shù)字化架構(gòu)中數(shù)據(jù)交互傳輸?shù)闹匾M件。文章提出了建設(shè)一套符合公司特色的ESB系統(tǒng)，它的成功建設(shè)，為整個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性、唯一性以及準確性，提供有力的技術(shù)與體系支撐，完成了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化，促進業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的整合，提升數(shù)據(jù)交互聯(lián)通的效率與質(zhì)量。在數(shù)據(jù)集成的過程中，個各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的接口，不需要考慮技術(shù)實現(xiàn)的差異，通過該平臺系統(tǒng)通過適配和自定義開發(fā)，就可以與現(xiàn)有第三方或新開發(fā)的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，保證數(shù)據(jù)整合能力，打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息壁壘，優(yōu)化服務(wù)治理和管理水平，使企業(yè)在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量聯(lián)通應(yīng)用的基礎(chǔ)上，更好地開展各業(yè)務(wù)的擴展和建設(shè)。

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