摘要：数字化电厂是电力企业发展和信息化技术发展的必然趋势，数字化电厂的本质是信息化、智能化，其发展也经历了从局部数字化到完成数字化的过程。本文针对数字化电厂发展过程中，企业不同应用之间的共享和交互问题，采用应用集成架构对现有业务系统进行有机整合和集成，提出了基于Web服务、SOA架构、企业服务总线（ESB）进行业务贯通的企业应用集成方式，实现对公司现有信息系统的整合集成，消除“信息孤岛”，实现应用的快速构建、业务协同交互和数据综合利用，以满足公司现在及将来的管理要求。
关键词：数字化电厂；应用集成；数据集成；企业服务总线；信息孤岛
引言
我国电力行业信息化经过了几十年的发展，各企业建设多种业务系统以支持自身运营和管理。这些系统在建设初期缺乏统一标准，彼此独立互不相通，横亘于应用之间的是众多不同的硬件环境、软件环境、数据库系统，形成企业“信息孤岛”现象。大量“信息孤岛”的存在，阻碍了整个企业的信息流转，企业无法有效整合已有资源，严重影响竞争力的提升。
企业迫切需要一套能够适应不同技术架构，不同业务需求，同时能够快速响应业务变化的数字化管理平台。消除“信息孤岛”，支持数据的综合分析，达到业务的快速应用，实现数据共享和业务流程贯通。
1课题研究背景
A电厂自成立以来，积极倡导依靠计算机和网络技术对整个公司的运作实施科学有效的管理，公司各级领导非常重视信息化的建设工作，先后投资建设了公司IT基础设施，如生产网络、办公网络、信息机房等；为了支撑公司生产、经营管理等日常业务规范化处理，先后建设了安健环管理系统、绩效考核系统、实时监控系统、自动报表系统等信息系统。各系统各司其职，发挥着良好的作用，为提高工作效率、提升管理水平发挥了重要作用。
随着公司的快速发展，特别是数据集成、应用集成、大数据、云计算等先进数字化信息技术在企业快速应用的背景下，公司的信息化建设日渐显现出以下问题：
1）、公司建有多种系统，在用户认证、信息获取、工作处理时存在多个入口，增加了使用难度和复杂度；
2）、各系统在建设初期缺少统一标准，新建系统与原有系统之间差异性大，难以进行系统之间的信息交互；
3）、各系统界面风格和操作习惯各不相同，员工需要对各系统分别学习与习惯。随着工作的增加，各种需要处理的事务越发繁杂；
为解决上述问题，公司立足于“数字化电厂”、“应用系统集成平台”的建设理念，按照科学业务管理模式，全面整合与优化公司IT应用资源、数据资源及基础设施资源，采用先进的设计、管理和控制技术，构建智能化、数字化、透明化的大型现代发电厂。
2 系统架构设计
2.1 建设思路与原则
为实现集团公司管控一体化要求，公司充分利用企业原有MIS、SIS、DCS等系统的基础功能，借助数据集成、应用集成、大数据等先进技术，建设数字化管理平台。
通过该平台的建设，实现对公司现有信息系统的整合集成，消除“信息孤岛”，实现应用的快速构建、业务协同交互和数据综合利用，以满足公司现在及将来的管理要求。在集团内率先实现统一办公平台的目标，包括统一门户、菜单集成、消息集成和跨系统的流程打通。
公司数字化管理平台主要设计原则包括：
1）、先进性与实用性
通过采用企业门户、数据集成、应用集成等先进的信息技术，在系统功能设计上，不仅引进了先进的管理理念与业务规范，同时还充分结合了火电厂的管理现状与发展目标。
2）、开放性与耦合性
采用面向服务的体系结构即SOA（Service-Oriented Architecture，SOA）架构标准设计、基于Java2平台企业版即J2EE架构体系开发的管控一体化系统，具有良好的可扩展性与松耦合性，有效支撑了流程的贯通、信息的共享。
3）、安全性与可靠性
系统从身份认证、授权、安全审计、数据加密等多个方面建立了完整的安全加固策略，同时采用数据备份、容错等手段，切实保障了系统的安全、可靠应用。
2.2 建设内容和目标
电厂数字化管理平台的建设内容包括如下：
1）、建设企业统一办公平台
构建基于SOA架构，具有统一界面风格、可根据个人权限展示相对应的工作模块、兼具个性化设置功能的，公司全体员工日常办公的平台，通过该平台集中处理各专项管理信息系统有关业务，是访问公司所有信息系统的标准入口。
2）、搭建企业服务总线
通过ESB的总线型架构，消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用系统协调运作，实现了不同服务之间的通信与整合。充分利用企业服务总线平台，使之成为各信息系统之间的数据“高速公路”，实现各系统间数据的互通互联，消除“信息孤岛”，提高各信息系统协同工作的能力。
总的来说，电厂数字化管理平台实现如下目标：
1）、建设具有统一界面风格，兼具个性化设置功能的公司全体员工日常办公平台，作为访问公司所有信息系统的统一入口；
2）、实现各系统间数据的互通互联，消除“信息孤岛”，提高各信息系统协同工作的能力，实现权限同步、关联数据同步、系统消息同步；
3）、构建按照不同的业务分类，以统一的标准存储专项信息系统数据资源的共享数据库，并初步实现数据的综合利用；
4）、构建为公司的日常办公和集约化管理提供支持的管理系统。
2.3 系统总体架构设计
数字化管理平台是基于应用集成技术的信息化应用落地。旨在建立一个统一的综合应用，同时也将截然不同的、基于各种不同平台、用不同方案建立的应用软件和系统有机地集成到一个无缝的、并列的、易于访问的单一系统中，并使它们形成一个有机的整体，进行业务处理和信息共享。系统总体架构设计如下：
系统总体架构包括：网络服务层、基础平台层、业务应用层、分析层、展现层；同时，标准规范与安全管理体系贯穿整个数字化管理平台的各系统与各个环境。
网络服务层：是数字化管理平台建设的基础，支撑着整个信息化系统。包括网络、存储设备、操作系统、防护墙和集群设备等。
基础平台层：包括统一应用集成平台、统一认证中心、工作流引擎平台、智能报表分析平台等部分。统一应用集成平包括应用集成、数据集成和企业服务总线，是各应用系统之间进行统一数据交换与应用集成的核心；工作流平台是实现管理业务流程定制与支撑；统一认证中心是各系统进行身份认证和用户同步的保障；智能报表分析平台是数据综合分析利用的提升。
业务应用层：包括安健环管理系统、绩效考核系统、风险预控系统等，系统一方面借助基础平台层对业务应用的快速构建，另一方面对各业务系统集成有机集成和整合，两方面共同保障实现统一应用。
分析层：包括经营决策分析和战略管控支撑，通过智能化的分析报表平台，以图表、企业运营驾驶舱等直观数据表现形式，为企业管控决策做支撑。
展现层：采用统一待办，统一消息，菜单集成，单点登录等集成技术，通过集成门户展示各项信息，使企业员工能够从统一的渠道访问和处理其所需的信息。
2.4 系统功能架构设计
系统的建设可以集成现有信息系统各功能的业务平台，形成统一办公系统，实现多业务信息的综合展示，同时通过企业服务总线的建设，实现公司的应用集成需求，整合现有信息资源，打通跨部门的业务流程。系统功能架构设计如下：
数字化管理平台的功能架构包括以下三个层次：
1）、展示层：基于ESB从各个系统抽取的业务数据，按照不同用户层次，以不同表现形式在统一业务及办公平台中呈现，并提供多种展示方式，以满足用户的需求。
2）、业务层：业务处理功能，对企业内分布存储的各种格式、各种来源的内容进行统一检索、分类浏览，有效的对企业的各种业务信息进行管理；形成一个统一的日常工作平台，集成企业各个系统的功能，动态的获取不同信息系统中的待办事项，进行业务的综合处理。
3）、ESB层：通过ESB整合业务系统，完善业务层需要的消息集成、页面集成、菜单集成等相关应用服务，实现业务协同、统一办公，使企业可以建立企业的信息、知识和应用管理体系，统一企业信息资源。
3 系统技术特点概述
数字化管理平台是一个集成平台，整合了企业各个类型的信息系统，不同技术架构、数据结构完全集成起来，用户只需访问平台就可以完成各类业务的操作；同时也是一种先进的信息化架构，这种架构的开放性提供了在未来的扩展，并且集成也是一种规范，一种技术标准，今后新系统的接入遵照此规范即可快速整合。
系统设计的主要技术介绍如下：
3.1 SOA技术
基于服务组件框架SCA（Service Component Architecture，SCA）、服务数据对象 SDO（Service Data Object，SDO）等技术组件式开发的管控一体化系统，系统功能模块易拆分、易组合，具有灵活的部署方式，满足公司应用需要。
3.2 应用集成技术
通过企业服务总线ESB（Enterprise Service Bus，ESB）、Java消息服务JMS（Java Message Service，JMS）等应用集成技术，将其他信息系统整合至一体化系统，形成统一的应用集成平台，实现信息系统间数据集成、流程集成、应用集成。
3.3 数据集成技术
数据集成（Data Integration）是将若干个分散的数据源中的数据，逻辑地或物理地集成到一个统一的数据集合中。数据集成的核心任务是要将互相关联的分布式异构数据源集成到一起，使用户能够以透明的方式访问这些数据源。也包括各类XML文档、HTML文档、电子邮件、普通文件等结构化、半结构化信息。
3.4 企业服务总线技术
ESB全称为Enterprise Service Bus，即企业服务总线。它是传统中间件技术与XML、Web服务等技术结合的产物。ESB提供了网络中最基本的连接中枢，是构筑企业神经系统的必要元素。ESB可以消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用服务器协调运作，实现了不同服务之间的通信与整合。
3.5 虚拟化技术
通过服务器虚拟化技术，充分发挥硬件资源、提高利用率，在支撑应用系统灵活扩展的同时，也大大降低了系统运维、管理成本。
4 系统应用效果及价值
数字化管理平台于2016年在公司范围成功应用，集成了OA办公系统、人安健环管理系统、绩效考核系统、风险预控系统、自动报表系统、实时监控系统、WEB BFS系统、在线培训系统，通过权限集成、菜单集成等手段，实现了统一风格的界面，一体化的消息提醒，打通了跨系统的业务流程。同时，依托数字化管理平台，公司正在持续开发满足各个职能部门管理需要的模块，完善公司管理信息系统。最终，公司将通过统一的平台实现对所有业务的信息化管理，满足公司集约化管理要求，实现全面数字化电厂的建设。
A电厂数字化管理平台的主要建设效果：
4.1 菜单集成
通过应用集成技术将企业现有信息系统的菜单项收集（整合）起来，在数字化管理平台上统一展现。用户打开平台后，可以根据自己的权限查看到已经集成的所有系统的菜单，并可以按照岗位梳理菜单的目录结构。
4.2 消息集成
将企业各系统的消息（待办事项、提示信息、公告等）收集起来，在数字化管理平台中统一展现。用户打开数字化管理平台后，可以查看到其在已经集成的系统的所有待办消息等信息，点击某条消息，进入到该消息所在系统中处理。
4.3 流程打通
随着企业不断发展，原有粗放的管理方式逐步走向精细化和集约化，每一个业务都强调数据共享和协同工作，这给企业信息化提供新的要求，系统与系统之间能够实现流程打通，以体现企业级流程的价值。通过应用集成技术提供稳定的流程运转通道和管理能力，实现企业级流程并能够快速响应业务变化。
5 结语
数字化管理平台不同于普通的业务系统，它是一种集成技术和平台化技术，它的建设不仅构筑了新的信息化架构，提升信息化水平，为企业发展提供支撑，同时规范了系统集成方式并约定了接入标准。这样可以对其他系统提供的接口进行管理，封装为服务然后重用，无需再次开发，最大程度保护和利用现有投资。
通过数字化管理平台进行应用系统集成，提供了一种应用集成的新模式，为企业集约化管理打下基础。这种集成后的系统类似于ERP系统，但是不同于ERP的是：一方面无需推翻原有系统保护了投资，另一方面沿用原系统的情况下，保留了操作习惯。落地难度远远小于ERP，却有着和ERP异曲同工的效用，具有很强的复制性，推广价值明显。
同时通过一段时间的运行，信息化的建设成果在公司日常生产运营管理中的作用已日益显著，实现了公司运营业务的一体化、促进了公司运营效率的提升。
参考文献：
[1]刘宇穗，张振全，李军，等．数字化电厂架构及现场总线控制系统设计［J］．热力发电，2008，37（12）
[2]王忠．现场总线技术在电厂的应用分析［J］．大众科学•科学研究与实践，2008（18）
[3]黄双喜等.基于Web服务的企业应用集成[J].计算机集成制造系统-CIMS，2003（10）.
[4]乔江等.基于Web service的EAI的实现研究[J].计算机应用，2003（11）.
[5]曾文英，赵跃龙，齐德昱，ESB原理、架构、实现及应用，计算机工程与应用，2008，44（25）225~228
[6]丁兆青，董传良，基于SOA的分布式应用集成研究，计算机工程，2007（5），246~247
论文作者:史泽渊,周琦,潘秀兰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：系统论文; 业务论文; 企业论文; 数据论文; 架构论文; 管理平台论文; 平台论文; 《电力设备》2017年第34期论文;