PI多平台架构优化设想.doc

PI平台架构优化设想 2005年，我省电力在10个地区局和省公司的管理信息大区构建了省、地两级图、数、模为一体的PI实时/历史数据库系统，接入了省、地调SCADA系统遥测、遥信实时/历史数据、调度CIM模型以及厂站一次接线图，并构建了PI典型应用平台，首次大规模地将调度数据展现到广大电力管理工作者的面前，为实现管控一体化打下了良好的实时/历史数据基础。 随着PI应用的不断深入，数据接入种类的不断丰富，我省电力的PI应用逐渐形成了以地区局为主的格局，比较好的有湖州、宁波、衢州、温州等，这些应用各具特色，有力地支撑了地区局的电力安全生产，但除了PI调度典型应用外，鲜有大规模的省级PI应用出现，出现这种情况的原因有很多，但主要是PI客户端需要直联PI服务器的CS连接方式制约了跨区域的实时/历史数据访问。在PI实时/历史数据库系统的建设初期，解决的方案是将地区局接入的220kV及以上变电站数据通过PI-to-PI接口复制到省公司的PI服务器，随着接入数据的不断增多以及省公司信息化系统建设大集中并向低电压等级延伸的影响，这种方式已经不能适应发展的需要，因此有必要从平台架构方面对其进行优化。 为此，2010年启动的“PI数据库深化研究和应用推广”项目将“实时/历史数据库平台架构优化”确定为深化研究的重要研究目标。 实时/历史数据库系统平台架构优化应在在标准、规范的指导下，充分利用现有的建设成果，以“业务驱动，技术实现”为主导，分析问题的关键所在，提出平台架构优化一揽子解决方案，为PI实时/历史数据库系统的深化应用打下坚实的平台基础。 现状分析 综合来讲，PI实时/历史数据库平台建设所面临的工作可以概括为数据接入、数据存储和数据访问三个方面。 长期以来，PI工作者始终坚持“就近接入”的PI数据接入原则，在接口的开发上充分利用PI实时/历史数据库系统的缓存机制，并在接口端设置二级缓存进一步加强数据接入的可靠性，虽然有些接口开发还不是非常标准，但其良好的健壮性一直受到业界的好评。因此，“保持现有的数据接入接口不变，加强管理，标准化今后的数据接入”是我们把握实时/历史数据接入的总体方向。 PI服务器部署的方式一直是争论的焦点，“集中”可以极大地降低信息化系统的运维成本，“分布”可以调动地区局PI应用的积极性，事实上，浙江电力PI应用的高速发展确实得益于这种部署方式。在不违背国网公司信息化系统建设的总体方针的前提下，通过优化访问层结构的方式，打造“统一访问总线”，体现国家电网公司集中建设信息化系统的精神更符合浙江电力的PI实时/历史数据库系统建设和发展的实际情况。 无论是PI服务器的集中还是分布，都要解决跨安全区域以及多个PI服务器数据访问的问题，因此，如何优化实时/历史数据的访问方式是PI实时/历史数据库系统的关键任务之一。 PI平台架构优化方案 坚持“不立不破”的深化完善工作方针，在目前数据接入和PI服务器部署方式保持不变的基础上，完善PI实时/历史数据库系统的数据访问方式，通过多种服务总线以及PI典型应用支撑平台的建设，将浙江电力PI实时/历史数据库系统真正建设成为“实用、易用”的管理信息大区实时/历史数据唯一交换平台，是PI平台架构优化方案的核心思想。平台架构优化的体系架构如下： 图 2.1 PI实时/历史数据库系统体系架构 在数据层，建设基于DL/T 890 CIS接口的数据层统一访问服务，通过查询、事件触发、发布/订阅、同步/异步读写等多种方式，优化PI实时/历史数据库系统图、数、模访问。数据层统一访问服务关注数据的读/写效率。 在数据层统一访问服务的基础上，通过WebService技术简化数据层的查询服务，并通过SOA技术组合各种业务查询方式，使得业务层服务可根据业务需求的变化不断地进行扩展。业务层数据服务关注业务的多样性以及使用的方便性，即可扩展性和易用性。 通过在地区局部署统一访问服务器，屏蔽PI客户端与PI实时/历史数据库系统的直接访问，所有统一访问服务器构成PI实时/历史数据库系统的访问总线。统一访问逻辑结构如下图 图 2.2 PI实时/历史数据库系统统一访问逻辑 统一访问服务器实现PI客户端的PI-SDK、PI-API连接，基于DL/T 890 CIS 的数据层统一数据访问，以及基于WebService和SOA技术的业务层统一数据访问。统一访问服务器是统一访问总线的入口，只需修改统一访问服务器的连接配置即可实现PI服务器部署方式的变更，PI服务器的部署方式对PI应用来说是透明的。 在PI应用的建设方面，总结前期PI应用失败的经验，提出集中开发、集中发布、集中维护PI个性化应用和典型应用，建设PI典型应用支撑平台，为其他信息化系统提供实时/历史数据应用支撑。这样的好处是，可以彻底摆脱PI应用开发后无人使用、无人维护而渐