融合工业服务生态建模的共享服务设计机理及方法.pdf
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1、随着电力网络的发展,电力数据的规模与维数急速增长,函须构建共享服务管理平台,因而介绍国内外在电网共享服务管理的现状,阐述基于SOA(s e r v ic e-o r ie n te d a r c h ite c tu r e)的生态建模。重点探究共享服务的设计机理。基于共享服务功能对平台架构进行分析与设计,着重介绍共享服务平台的业务部分。通过对电网的故障抢修效果进行评估分析,证明该共享服务平台具备通信、数据采集与数据处理等共享服务功能,可以实现配用电的自动化部署,为共享服务访问控制与分析监控提供有效的应用价值。关键词:智慧电网;工业大数据;生态建模;业务场景;共享服务中图分类号:TP393文
2、献标志码:AMechanism and Method of Shared Service Designby Integrating Industrial Service Ecological ModelingAO Zhiqi,KANG Yi,LIU Zhuqing(Platform Security Branch,China Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co.,Ltd.Guangzhou 510663,China)Abstract:With the development of power network,the sc
3、ale and dimension of power data are increasing rapidly,and it is nec-essary to build a shared service management platform.This paper introduces the current situation of power grid shared servicemanagement at home and abroad,and then expounds the concept of ecological modeling based on SOA(service-or
4、iented archi-tecture).Based on the shared service function,this paper analyzes and rationalizes the platform architecture,especially studiesthe design of the business part of the shared service platform.Through the evaluation and analysis of the fault repair effect ofthe power grid,it is proved that
5、 the shared service platform has the shared service functions of communication,data acquisitionand data processing,can realize the automatic deployment of power distribution,and provide effective application value for theaccess control,analysis and monitoring of shared services.Key words:smart grid;
6、industrial big data;ecological modeling;business scenario;shared service0引言在建设信息化社会的工程中,智能电网采取了相当多的智能化终端、科学处理与采集相关的电力数据 1。智能配电信息的数据共享需要完成的任务很多,尤其是针对较大规模的应用系统和数据库的情况,其关键作用是对不同种类的数据库与应用进行合理化的搭配,完成共享数据的汇总与整合。信息数据共享的基础就是基于共享平台对数据流程进行有效监控。在此过程中,面向服务架构(SOA)的使用对突破信息孤岛、整合信息资源具有很大的作用 31。SOA作为应用模型架构,使得资源间的耦合关
7、系更加灵活,对于共享服务的设计具有重要的意义,能够整合各种硬件平台和软件平台,推动工业服务智能用电的信息化水平。基金项目:国家重点研发计划资助项目(2 0 2 0 YFB0906004;2 0 2 0 YFB0 90 6 0 0 0)作者简介:敖知琪(1996 一),女,满族,硕士,工程师,研究方向为软件工程、开放架构下共享服务关键技术;康旖(1993一),女,硕士,研究方向为共享服务关键技术;刘竹青(1991一),女,硕士,研究方向为共享服务关键技术。1工业服务生态建模1.1数据建模服务工业建模服务的平台一般部署在数据源端,数据的部署方式在通常条件下会依赖人工方法实现,这种手工操作方式不但过
8、程繁琐,而且会带来很高的错误率,影响系统的正常运转和业务实现。所以,采用建模服务的重要目的就是可以灵活动态地管理数据信息,高效地完成数据资源的调度。其中,为了保证尽量减少资源消耗、加快启动速度,可以采用容器虚拟化技术对数据进行隔离和弹性管理 4。如图1所示,生态建模服务的底层是基于服务器的数据存储和网络运行,通过业务监控实现资源调度和业务调度,对其访问的资源进行弹性管理和分配。由于有大量数据基于SOA建模服务,数据处理涉及实时计算或离线计算,并需要模型训练和数据1Microcomputer Applications Vol.39,No.8,2023分析,一般会通过均衡负载器响应外部的访问请求。
9、最后,在模型应用上完成对数据的实时预测展示和在线分析,从而实现故障诊断的功能。服务器任务调度实时计算数据分析模型训练基金项目与平台的智能交互,完成设备的即插即用以及数据的跨专业共享 8。配电服务共享平台如图2 所示。服务共享平台的总体架构设计了众多数据接口:首先,包含了电网数据信息的整合接口,基于公共信息模型,形成数据仓库;其次,从业数据存储网络立资源调度离线计算负载均衡建模服务微型电脑应用2 0 2 3年第39 卷第8 期务层面上,对于企业级的数据模型和配电业务配备了基于SOA的服务接口,从而实现数据访问、数据共享、数据交换等功能;最后,整合了数据监控的作用,对用户进行安全认证监控与权限管理
10、。数据接口的形式正是SOA对于功能拆分优势的体现。基于平台的数据分析,展开对数据的应用,包括查询分析、数据挖掘等,最终达到业务协同的目的,电网管理者通过数据的分析结果进行决策。企业应用查询分析数据挖掘基于平台的数据分析及应用业务协同分析与决策集成在线分析实时预测展示故障诊断图1生态建模服务弹性架构1.2平台架构设计平台基于共享服务设计,主要依靠信息共享功能和业务协同功能。因为与数据源为邻,平台能够提供高水平的存储、计算等多种服务,最大限度提升服务能力5。对于数据资源的使用,需要进行适当的改造和封装,通过合理化的准备与梳理,依照目录类别编排数据信息。编排后的数据资源会被注册到体系目录中供后续流程
11、的采用,并为平台提供基于服务的应用,系统根据检索结果定位相关的服务 6-7,并访问获取相应的资源信息。平台框架是运行于硬件设备上的基础框架软件。云边交互协议是统一的、通用性很强的一种消息队列传输协议(M Q T T),是一种应用最广的轻量开放协议,可以实现设备参数接口名称接口标识调用方式输人参数输出参数描述扩展描述用户端使用浏览器实现上网服务,本文采用Browse/Server模式实现用户认证与权限管理机制。为了增强对于共享平台信息资源的有效性和保密性,需加人对用户强度的身份认证,采用基于角色的权限管理机制,实现动态管理。同时在信息数据传输过程中,采用SSL(secure socketslay
12、er)技术进行加密传输。为了融合共享服务的设计机制,共享平台的身份认证和权限管理结构流程如图3所示。上述流程的实现过程如下:基于SOA的设计原则,用户提出登录访问请求,通过登录界面进行访问。Web服务器收服务监控数据数据数据数据共享数据交换权限管理仓库整合集合数据访问标准接口安全认证元数据服务系统监控公共信息模型及扩展及安全管理配电服务共享平台图2 配电服务共享平台设计图2用户身份认证和权限管理的功能设计设计以自描述语法格式为基础,运用相关的共享服务平台,在开发应用的过程中描述设备需要的所有信息。开发出来的系统接口指接收到相关的控制命令,而实施有针对性动作的一种描述。接口应与特定的格式相符合,
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