基于Web Services的風電場監(jiān)控通信系統(tǒng)

文/馮黎成

1 IEC61400-25 標準的風電場建模

1.1 風電場信息模型

構建風電場信息模型，就是利用邏輯節(jié)點、邏輯設備等數(shù)據(jù)數(shù)字形式的表達。在這項標準中對于風電場的通用信息模型做出了重要定義，在標準中明確規(guī)范了該系統(tǒng)中特定的邏輯節(jié)點以及風電場的特定邏輯節(jié)點。系統(tǒng)邏輯節(jié)點的重要作用就是為物理主機的相關設備提供屬于風電場自身的信息；風電場特定邏輯節(jié)點具有系統(tǒng)邏輯節(jié)點中所有強制性的信息。風電場中特定的邏輯節(jié)點上會顯示出不同類型的風電場信息，這些不同的風電場信息其實就是分成了不一致的邏輯節(jié)點，并且是一個隨機的過程。

1.2 風電場信息交換模型

IEC61400-25標準中規(guī)定：將不同的信息模型所包含的邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)屬性的信息進行交換就是風電場信息交換模型發(fā)揮的主要作用。信息交換模型實現(xiàn)了以前不能實現(xiàn)的服務器和客戶端之間的通信，讓服務器和客戶端這兩者有了可以進行信息交換的服務接口，進而實現(xiàn)了良好的操控和管理作用，讓信息更加方便快捷的轉換。在這項標準中還對抽象通信服務接口做了詳細的定義，對于各個接口的對接、變量訪問等服務功能也進行了詳細的解釋和介紹，通過特定的通信服務來映射到各個不同的通信應用層中，其實抽象通信服務接口來自于實體設備所進行的實踐，會在實踐中對通信服務和通信對象以及通信的參數(shù)等內容進行明確的定義。抽象通信服務接口回合其他內容區(qū)別開來形成一個獨立的系統(tǒng)。

1.3 IEC61400-25映射到Web Services

圖1：Web Services體系的詳細結構圖

Web Services這項技術其實是服務器進行“網(wǎng)絡發(fā)布的服務”應用起來的，這時客戶端程序就可以進行遠程操控，很好的實現(xiàn)對服務器的一種調用。這種機制最為主要的就是采用了服務體系結構，應用于各種類型的開放技術標準，能夠將涉及到的全部信息都能完整并且準確的存檔，之后為計算機應用程序的數(shù)據(jù)交換行為提供便利。這就好像是超文本傳輸協(xié)議一樣，在這項協(xié)議中進行數(shù)據(jù)信息之間的交換來完成任務。下圖一就是Web Services技術的主要機構體系。通過分析圖一了解到，Web Services結構有非常重要的三部分，分別是：服務注冊中心、服務的請求者以及讀物的發(fā)布者，這也是Web Services的主要核心內容。在交互的過程中涉及到具體的服務發(fā)布和查詢，會根據(jù)具體的服務內容綁定并調用這種服務。

服務的發(fā)布者能夠提供Web Services的服務定義和與其有關的定義描述，然后一起發(fā)布到注冊中心當中，服務的請求者也就是客戶端會根據(jù)應用網(wǎng)絡服務描述語言(WSDL)，描述文檔生成一個簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)并發(fā)送至服務器，最后會通過超文本傳輸協(xié)議（HTTP）中就會以應答的形式返回到最初的客戶端當中，這種服務最終會應用到Web的對象又或者是組件當中。在風電場的監(jiān)控通信系統(tǒng)中，使用這種方式是非常明顯并具有優(yōu)勢性的，第一大優(yōu)勢就是：松散耦合性，這種優(yōu)勢的好處就是只要這種服務的調用接口不產(chǎn)生變化，那么使用這項服務的所有的客戶就能夠隨時對地的對該種服務進行調用；這項技術還有著很強的集成作用，能夠讓非常開放型的協(xié)議對一件非常具體的服務進行規(guī)范的、系統(tǒng)性的描述，并作出相應的信息傳遞和交換，對于不同軟件在使用當中的差異性問題就能很好的解決，很好的推動了整個風電場的監(jiān)控通信系統(tǒng)發(fā)展。

2 對風電場的監(jiān)控通信系統(tǒng)的研究

2.1 在Web Services條件下的風電場監(jiān)控通信系統(tǒng)分析

在風電場監(jiān)控通信系統(tǒng)中的各個框架所發(fā)揮的作用將風電場的整體監(jiān)控通信系統(tǒng)提升了很多。IEC61400-25服務器：能夠完成對風電場各種類型風機設備中信息的有效整理分類，在進行準確的選取，以便完成好系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息映射和信息的建模工作，讓成果更加的標準，符合，最終IEC61400-25服務標準，為之后的映射工作做好完善的準備。

Web Services服務端：對于IEC61400-25標準定義中的ACSI這項服務，調用信息模型和信息交換模型讓其完整、準確的映射到Web-Services這一項協(xié)議中，之后在設置到客戶端當中。

客戶端中最主要的應用是監(jiān)控以及對數(shù)據(jù)的采集，在進行調用工作的時候能夠實現(xiàn)遠程操縱和監(jiān)控，加大風電場工作效率，有助于提升相關工作人員的工作效率、

2.2 Web Services 服務端中基本功能的簡介

Web Services 服務端可以很好的實現(xiàn)風電場內部和外部應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息交換。如下所示，對于Web Services服務端主要設計功能進行了介紹：

ACSI服務以及標準數(shù)據(jù)庫：這項功能是有IEC61400-25標準服務器給與提供支持的，并且ACSI服務、標準數(shù)據(jù)庫和IEC61400-25中定義的信息模型是同樣道理的。

數(shù)據(jù)映射：Web Services對象數(shù)據(jù)中會接收到IEC61400-25標準對象中的映射數(shù)據(jù)。

瀏覽服務：瀏覽最重要的功能就是將所有的邏輯節(jié)點以及邏輯設備中的訪問請求做好處理。

數(shù)據(jù)訂閱服務：這種服務其實和相關的報告類服務有一定的關系，最初是客戶端向服務區(qū)發(fā)送一些沒有經(jīng)過深加工的信息請求，待服務器接受之后，就會接受之后的所有請求，并且會注意返回到Report Response中進行處理并回應對方。

數(shù)據(jù)的讀寫服務：顧名思義就是處理客戶端中一些需要進行讀和諧的任務。

網(wǎng)絡服務描述語言：會根據(jù)XML他自己的語言格式要求，對于Web服務進行描述，并且會根據(jù)客戶要求完成這些操作的客戶端和服務器之間信息傳遞詳細的敘述了出來。

TCP/IP鏈接：這一項的主要作用在使用socket的時候就能可以，能夠實現(xiàn)對于多方客戶端的共同服務實現(xiàn)良好的監(jiān)聽，當進入到阻塞這一狀態(tài)后就會在接受新的信息請求時，非常迅速的建立起一個新的信息處理的請求，與此同時的主進程會又一次的進行監(jiān)聽并進入阻塞狀態(tài)。

3 結論

現(xiàn)如今，風電場的發(fā)展規(guī)模越來越大，相應的風電發(fā)力技術也在不斷的完善與進步，這樣使用IEC61400-25標準成為了風電場解決相關設備兼容問題的首選方式。也正是因為這一項標準，極大地推動了風電場監(jiān)控通信系統(tǒng)的發(fā)展，方便實現(xiàn)對風電場的監(jiān)控和操縱。依據(jù)這項標準類構建完善的風電場監(jiān)控通訊系統(tǒng)，很好的實現(xiàn)了Web Services服務端和Web服務接口這兩者之間的聯(lián)系，在進行客戶端和服務器之間的通訊實驗，也檢驗出了系統(tǒng)的功能。同時也讓風電場設備和應用的軟件之間產(chǎn)生了良好的聯(lián)系，工作人員不必在風電場之內進行監(jiān)控操作，大大的擴大了工作人員的工作范圍。如此更好的規(guī)范了風電場的管理作業(yè)，提升了風電場工作人員的工作效率。極大的減少了風電場中的人力成本問題，這樣的運用方式對于風電場監(jiān)控通信的工作發(fā)展來說具有很重要的意義的，在一定程度上推動了風電場的健康發(fā)展