Изложены
проблемы семантической интеграции в предположении, что IT-среда
интеграции соответствует современным стандартам, предъявляемым к этой части
интеграционного пространства, и никак не ограничивает возможностей
семантической его части. Проанализированы классические интеграционные схемы
"точка-точка" и "точка-шина-точка", проведено их сравнение
на примере интеграционной модели Международной электротехнической комиссии
(МЭК, IEC). Описаны принципы построения
интеграционной среды на базе общей информационной модели. Среда строится на
основе интеграционной шины и стандартов, обеспечивающих единый формат передаваемых
сообщений. Приложения включаются в среду через сервисы, предоставляемые
интеграционной шиной.
Любая схема интеграции
может быть формально разбита на две части - интеграцию семантики (смысловые
соответствия между объектами в интегрируемых приложениях) и интеграционную IT-среду (серверы, сетевая среда,
операционные системы, используемые стандартные продукты, системы управления
базами данных, или СУБД, - всё, что определяется термином "системно-технические
средства"). Важность IT-среды несомненна, конкретные её свойства и качества
вносят свою немалую долю в совокупные возможности интеграционной шины.
Под семантической
интеграцией понимаются соответствия между свойствами классов различных
приложений, под термином "класс" - абстрактное описание объектов,
занятых в производстве, передаче и потреблении электрической энергии. Это
может быть оборудование, подстанции, линии, предприятия, объединения
предприятий и др.
Применение
стандартов МЭК для описания объектов электроэнергетики и методов обмена данными
между системами. Архитектура системы
управления единой национальной электрической сети представляет собой
территориально и функционально распределённую инфраструктуру, состоящую из
набора взаимосвязанных прикладных систем, каждая из которых является самостоятельным
и независимым компонентом. В настоящее время в отрасли работает большое
количество прикладных систем, функционирующих на основе локального описания
данных с различным представлением их структур, форматов, наименований и др. В
ряде случаев наблюдается дублирование одних и тех же физических переменных с
различными значениями. Взаимодействие субъектов отраслевого управления
организовано по различным интеграционным схемам, часть из которых произвольно
выдаётся за стандарт МЭК. Всё это существенно затрудняет обмен данными между
субъектами отрасли.
В рамках МЭК техническим
комитетом ТК57 разработан ряд стандартов для интеграции приложений на основе
общей информационной модели (МЭК 61968/МЭК 61970). Под общей информационной
моделью понимается "абстрактная модель, которая всё множество элементов
электроэнергетической системы представляет стандартным образом в виде
описания объектов, их свойств и связей между ними" (определение стандарта
МЭК). Общая информационная модель позволяет унифицировать синтаксические и
семантические правила представления информации и тем самым стандартизовать
интеграцию (обмен данными) приложений в рамках единой системы управления.
Создание системы обмена
информацией на основе общей информационной модели позволяет резко сократить
затраты субъектов отрасли на организацию и поддержку информационного обмена
как между вновь создаваемыми, так и между "наследуемыми" прикладными
системами и повысить надёжность и эффективность управления
электроэнергетической отраслью.
Согласно стандартам МЭК,
взаимодействие компонентов управления в распределённой системе осуществляется
через стандартную интеграционную шину, построенную на основе общей информационной
модели. Под термином "стандартная интеграционная шина" понимается
специальный набор программных и технических средств, предназначенных для обеспечения
стандартизованных методов подключения, управления и передачи данных между
пользователями сервисов шины. Функции шины никак не зависят от подключающихся
к ней пользователей.
Стандартная
интеграционная шина - это информационная шина, обеспечивающая обмен данными
между программами. Информационная шина в некотором смысле похожа на сеть определённого
уровня напряжения, передающую электрическую энергию сетям иного уровня напряжения
или потребителям. В то же время нельзя считать информационную шину полным
аналогом шине процесса, т.е. некого оборудования с прошитым в нём набором
функций, обеспечивающего передачу множества измерений от электрического
оборудования (ТН и ТТ) к устройствам релейной защиты. В информационной шине
применяются современные интерфейсы и протоколы обмена данными, разработанные
для управления сложными территориально разнесёнными промышленными объектами.
Выводы
1. Интеграционная шина МЭК требует существенных вложений,
но это единственный путь, позволяющий организовать нормальную среду интеграции.
2. Использование интеграционной схемы стандартизует
включения приложений в интеграционное С1М-пространство.
3. Описанная в статье схема интеграции универсальна, она
позволяет интегрировать приложения вне зависимости от систем управления данными
в них. Интегрироваться могут как приложения, использующие стандартные СУБД, так
и приложения, применяющие для работы со своими данными нестандартные средства
и системы хранения.