java语言在scada系统中的应用_基于J2EE平台的SCADA系统实现
1前言数据采集与监控SCADA系统除了实现对远方设备进行控制、对系统的运行参数进行监测的基本功能外,同时还承担着向能量管理系统(energymanagementsystem,EMS)及其它相关自动化系统提供电网运行信息的功能[1]。随着更加动态变化的电力市场以及不断增长的电子商务(E-Business)的需求,不同的电力自动化子系统,或不同的电力企业间面临着怎样实现更加有效的协作及信息交互的需求[2]。SCADA系统是电力系统运行、维护、以及电力市场交易中最为重要的基础系统,因而它面临着更加迫切的互连需求,即SCADA系统怎样才能以一种更加灵活、扩展性更高、更加标准化的方式向其它相关子系统提供各种实时或历史的运行信息。现代信息技术的飞速发展,尤其是目前广泛使用而且异常成功的互联网/企业网(Internet/Intranet)和Web技术给SCADA系统应对上述挑战提供了强大的技术支撑,很多相关的应用研究也得以开展。其中,文献[3]讨论了采用动态服务器页面(activeserverpages,ASP)技术生成动态网页页面以实现基于Web浏览的电能质量监测系统;文献[4]介绍了基于互联网通信协议族的电力系统频率监测系统;文献[5]采用Java语言实现了SCADA系统的单线图和报表的Web显示功能;文献[7]中,作者侧重讨论了提高基于Web技术的SCADA系统的实时性和可靠性的问题;文献[8]通过在SCADA控制中心配置Web网关以实现对SCADA系统信息的Web浏览功能;文献[9]将SCADA控制中心以及位于被控站的智能电子设备(intelligentelectronicdevice,IED)均视为独立的Web应用,它们均通过互联网或企业网实现互连互通。但所有上述这些与SCADA系统相关的WEB应用,仅仅是简单地实现了WEB浏览功能,而并未考虑信息集成与系统协作等深层次问题。为了实现SCADA系统与其它相关信息系统间深层次的、基于业务或基于交易的深度信息集成,以及实现不同信息系统间更加有效的系统协作,本文提出了在分布式企业应用的最佳架构体系企业版JavaTM2平台J2EE(JavaTM2platform,enterpriseedition)上实现一个多层次、分布式的基于Web浏览的SCADA系统的应用框架。该应用框架既兼容标准的Web浏览器,又提供专用的应用程序客户端,同时还支持基于Web服务的信息集成,并提供统一的安全策略。该系统较之其它SCADA系统展现出更高的灵活性、扩展性、安全性和更高的信息共享能力。2基于J2EE平台的SCADA系统架构2.1J2EE平台及其相关技术J2EE平台是在组件技术、分布式计算技术上发展而来的提供分布式企业应用的最佳架构体系,它提供了一个多层、分布式的应用框架,可重用的组件结构,集成的基于可扩展标志语言(extensiblemarkuplanguage,XML)的数据交换,统一的安全平台,以及灵活而可靠的交易控制机制[10]。在J2EE平台上各种应用程序按照它们的功能划分为不同的组件,由各种组件构成的J2EE应用可以分布在不同的硬件平台上,而应用程序组件的分布依赖于它所隶属的组件层。J2EE平台共定义了4层组件,它们是客户层、Web层、业务层和企业信息系统EIS(enterpriseinformationsystem)层。J2EE应用程序的框架体系如图1所示。在图1所示的框架体系下,各组件的详细特点描述如下:客户组件一个J2EE客户可以是在客户机上运行的Web客户端或应用程序客户端。一个Web客户端包括由运行在Web
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