SOA架構下的服務組合及其在電力領域的應用研究.pdf

1、產(chǎn)品生產(chǎn)消費同步完成的電力行業(yè)，市場化發(fā)展要求其資源整合同時具有可擴展、可重用、敏捷可靠且實時性好等特征。然而，現(xiàn)有集成技術缺乏工業(yè)標準的支持，集成局限于異步互操作、耦合緊密，且組件研發(fā)工作量巨大。SOA（Service Oriented Architecture）以流程管理服務，服務基于廣泛接受的工業(yè)標準構建，能重用大量現(xiàn)有電力組件，具有解決電力信息集成瓶頸問題的潛質。SOA架構得以應用推廣的直接原因在于其允許重用和組合實現(xiàn)服務增值。

2、但服務組合，尤其是動態(tài)服務組合問題一直沒有得到解決。本文結合使用UML、Petri網(wǎng)理論和BPEL(Business Process Execution Language)語言實現(xiàn)與業(yè)務對齊的服務組合建模、分析和自動執(zhí)行，并對服務進行分類梳理，從組合的基礎著手研究，促進服務組合向動態(tài)化、自動化發(fā)展。
　　 (1)從SOA的工程實際和理論研究出發(fā)，發(fā)現(xiàn)阻礙服務動態(tài)組合和自動執(zhí)行的關鍵因素在于服務的無序性、難以組織性和不規(guī)則性。針對

3、此問題，通過明確和統(tǒng)一 SOA相關概念，在前人研究的基礎上，創(chuàng)新性地構建了一個系統(tǒng)的分類服務體系，將服務劃分為數(shù)據(jù)服務、功能服務、流程服務、系統(tǒng)服務和交互服務五類。同時，為分類服務建立服務本體，嘗試將服務分類的研究成果應用于改善SOA架構在運行中的服務組合特性，并設計了動態(tài)面向服務架構應用于電力信息集成的架構模式和概念層次。進一步地，將分類服務應用于電廠競價業(yè)務的構建。結果表明，分類服務在實現(xiàn)SOA應用時，層次清晰，維護簡便，能為SOA

4、架構、研發(fā)和管理人員提供一種公共交流語言，有利于服務的快速重用、標準化、推動其參與動態(tài)組合。
　　 (2)論文對服務組合有色Petri網(wǎng)建模和模型分析進行了深入研究。建立了Web服務和有色Petri網(wǎng)的映射規(guī)則，討論了服務組合四種完備的基本運算模式及其形式化表達，描述了組合建模的過程和簡化原則。運用線性代數(shù)和形式數(shù)學理論知識，基于狀態(tài)方程和關聯(lián)矩陣分析組合模型的活性和有界性。詳細闡述了基于算法和可達圖的模型結構正確性分析。通過仿

5、真工具CPN Tools模擬組合服務的執(zhí)行過程，進而獲知服務組合的正確性。對各種方法進行了對比驗證。該方法應用于年度競價服務組合的分析，分析過程從理論模型分析和仿真兩方面進行。結果表明，論文建立的組合建模方法準確、合理。
　　 (3)為了保障分類服務組合的有效性，論文還首次運用有色Petri網(wǎng)對分類服務組合模型進行了分析與驗證。以服務目標、服務數(shù)據(jù)、服務資源、服務狀態(tài)為四要素，為每類服務建立有色Petri網(wǎng)模型。采用token顏

6、色描述服務組合的語義、控制流及數(shù)據(jù)流，利用資源庫所模擬運行中的資源發(fā)現(xiàn)和在線升級、容錯等功能，基于控制庫所模擬外因事件對運行的影響。建立了分類服務組合算法，對組合模型進行簡化和分析。并將組合建模的算法和分析方法應用于電網(wǎng)故障診斷業(yè)務，結果表明CPN能準確分析服務組合模型的合理性。同時，與建模和執(zhí)行階段類似，為基本分類服務建立標準Petri網(wǎng)模型，將促進服務重用和規(guī)范化，改善運行環(huán)境下服務組合的效率和精確性。
　　 (4)建立了一

7、整套方法指導電力行業(yè)應用SOA的集成實踐。對將抽象SOA的設計模式移用到電力領域出現(xiàn)的具體問題，如SOA架構的性能優(yōu)化、集成協(xié)議基礎，服務鑒別、新服務設計、遺留資產(chǎn)和研發(fā)平臺的重用、服務注冊管理、服務組合模式選取、SOA實施切入等，進行分析和選擇。將業(yè)務流程管理作為突破點，選擇性地結合ESB（Enterprise Service Bus）進行部署，建立了電力企業(yè)應用SOA的總體拓撲結構。
　　 (5)在上述研究的基礎上，構建電力

8、市場競價系統(tǒng)原型。根據(jù)電力行業(yè)構建SOA應用的方法學，針對不同的業(yè)務背景，選取不同的實現(xiàn)模式。詳細分析了與電廠日前競價相關的服務的設計和實現(xiàn)，及競價流程基于Active產(chǎn)品的部署。將通過Petri網(wǎng)驗證的年度競價組合服務部署到IBM WebSphereWPS(WebSphere Process Server)中進行實施。將分類服務按照其集成邏輯，“即插即用”式實現(xiàn)電廠競價業(yè)務。原型系統(tǒng)表明：BPEL在將服務組合模型轉化為可執(zhí)行IT系統(tǒng)的