目前,油气长输管道节能技术的研究为企业减少综合单耗、降本增效提供了强有力的技术支撑。但是,为了使节能效果更好,仅仅使用油气长输管道节能技术及开发新工艺是不够的,还要通过改善管理水平、降低成本以及提高资源利用率等。国外学者赖特纳[1]等人曾研究了信息化对能源利用效率的影响。最终结果表明,信息技术的投入越多,能源利用效率越高。SOA构架的出现为管道能耗信息化提供了切实可行的方案。SOA具有高度的灵活性、可重用性。它的核心是将系统功能划分服务个体,各服务个体间相互独立、耦合[2,3,4]。正是由于SOA的这些优点,通过SOA架构建立的系统也会具有SOA灵活、便捷的优点。正因如此,SOA对于长输油气管道能耗信息系统具有非常重要的意义。
1 SOA简介
1.1 SOA含义
SOA(service-oriented architecture),即面向服务架构,最早由Gartner公司于1996年提出。它既不是语言,也不是某种技术,而是一种架构思想,也是一个组件模型。应用程序间的松散耦合是通过(SOA)面向服务架构实现的,它可以将不同的功能单元联系起来,而这些联系的媒介是服务间的接口。而不同接口的定义是独立的,因此,实现服务的硬件、系统以及程序语言等对其并没有影响。在这样的情况下,不同系统中,服务的通信和交互方式是统一且标准的[5]。服务注册中心提供符合约束规范的服务,服务提供者通过这些服务给服务使用者提供所期望的结果,此过程即为服务。我们周围存在着与此类似的模型:在某个区域、一些城市,面向对象的服务比比皆是。大多数公司都是面向服务的,它们提供的每一个服务都会被多个使用者使用。在此基础上,这些业务则组成业务群,由于业务群被分为特定独立的插口,因此,在这样的插口环境下,业务群并不是一个接口提供所有的服务。
1.2 SOA模型
在体系结构上,面向服务的架构SOA的基本框架由三个元素组成,即服务请求者、服务提供者和服务注册[5]。SOA模型及功能如图1。
服务提供者:服务提供者即为生产者,具体工作是实现使用者的需求。使用者的需求在长输石油管道能耗信息系统中被接收并执行,随后,服务提供者所提供的服务及其接口规范通过服务注册中心发出,这样消费者就可以快速发现、访问自己需求的服务。
服务注册中心:服务注册中心可以保存使用者提交的服务需求,他是服务的载体和中介,在使用者申请某种服务时,他需要向服务注册中心申请服务搜索,若能找到需要使用的服务相关信息,服务注册中心则会依据此信息调用相关的服务。服务注册中心功能较多,可以借助服务仓库来调用数据,并实现服务使用者与提供者对接,完成服务的连接。
2 SOA理念在长输石油管道能耗信息系统中应用的可行性分析
2.1 长输石油管道能耗系统
目前,国内长输石油管道能耗管理方式主要采取人工数据采集、逐级上报、人工分析处理、逐级考核等。计量仪表的自动化采集装置配备率普遍较低,目前主要根据调度和能源管理人员的工作经验来分析和评价油气管道(网)的能量利用效率。采用的能耗管理指标体系主要包括生产单耗、电、气单耗等考核指标,评价方法主要有同比法和环比法[1]。但是,这种管理模式存在着许多不足之处,如统计数据准确性差、统计时间长、能耗控制不及时、评价结果不合理等。目前国内对长输石油管道能量利用效率的分析与评价方法还处于研究初期,还没有开发出相应的商用软件。
2.2 基于SOA的长输油气管道调度控制能耗信息系统实现
通过SOA架构建立ELPS(长输石油管道能耗信息)系统。对于一般用户而言,他们所看到的只是ELPS系统的门户。通常情况下,用户并不理解这些服务。这些服务的交互是通过ESB实现,服务之间的交互也不是直接的。ESB相当于整个逻辑的中介,为用户和服务商提供松散耦合的互联,这样会大大简化服务使用者和提供者之间的交互。系统的服务发布是通过企业服务总线(ESB)实现的,大致流程如下:服务使用者对ELPS系统发出请求后,在企业服务总线(ESB)的适配器中完成协议转换,经过转换的请求被发送到服务器网关中,在BPEL(业务流程建模语言)执行引擎中进行解析,解析后的请求传递给服务控制器。接下来服务控制器查询服务注册器获得服务实现的绑定信息,该信息被返回到服务控制器,通过控制器将查询结果和缓存的请求参数传递给代理模块,在该模块下调用相应的服务实现,经过以上一系列的流程,最后在Web层浏览器页面将结果反馈给用户。
ELPS实现技术架构图如图2。该系统的优点在于“创建监测方案”这一服务的业务流程不会随着服务实现的细节的变化而变化。即当服务实现的细节发生变化时,不需要对代码全部进行修改,而只是需要单独实现一个服务并发布在企业服务总线上就可以完成所需服务,从而节省大量的时间。因此,这种面向服务的模型在需求变化的时候,可以使系统应对速度快,具有很好的灵活性和扩展性。同时,长输石油管道能耗信息系统的可行性也得到了验证。
3 结语
SOA架构的灵活性、扩展性、可重用性等优势使其在长输管道能耗控制系统中的应用较为明显。基于SOA架构建立的控制能耗信息系统,借助其灵活性、扩展性,大大提高了管理人员的管理水平,从而可以很好的提高对能耗的控制。另一方面,SOA系统架构的开放性,可以大大提高数字管道的工作效率,同时也可以兼容不同的系统平台及扩展。
摘要：中国油气长输管道业务的迅速发展及管输量的逐年增加,加剧能耗量的递增。随着节能管理及认知的不断深化,需要对管道领域节能降耗技术开展系统性的梳理。SOA面向服务架构,作为新一代的体系结构,是当前解决异构系统整合、应用系统集成较为理想的方案之一。本文首先对SOA的思想理论模型、标准、规范等进行了阐述和分析。然后将SOA服务思想应用到能耗系统的需求分析中,分析了其在长输油气管道调度控制能耗信息系统中的可行性。
关键词：SOA,长输油气管道,能耗控制,信息化
参考文献
[1] LAITNER JA,MARTINEZ Ehrhardt.Information and communication technologies:the power of productivity[J].American Council for an Energy-Efficient Economy(ACEEE),2008,18(2):47-66.
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[3] Abusharekh,Ashraf M.On Performance Analysis of Service Oriented Architectures[D].George Mason University,2009.
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