基于Web Services的风电场监控通信系统

文/冯黎成

1 IEC61400-25 标准的风电场建模

1.1 风电场信息模型

构建风电场信息模型，就是利用逻辑节点、逻辑设备等数据数字形式的表达。在这项标准中对于风电场的通用信息模型做出了重要定义，在标准中明确规范了该系统中特定的逻辑节点以及风电场的特定逻辑节点。系统逻辑节点的重要作用就是为物理主机的相关设备提供属于风电场自身的信息；风电场特定逻辑节点具有系统逻辑节点中所有强制性的信息。风电场中特定的逻辑节点上会显示出不同类型的风电场信息，这些不同的风电场信息其实就是分成了不一致的逻辑节点，并且是一个随机的过程。

1.2 风电场信息交换模型

IEC61400-25标准中规定：将不同的信息模型所包含的逻辑节点、数据属性的信息进行交换就是风电场信息交换模型发挥的主要作用。信息交换模型实现了以前不能实现的服务器和客户端之间的通信，让服务器和客户端这两者有了可以进行信息交换的服务接口，进而实现了良好的操控和管理作用，让信息更加方便快捷的转换。在这项标准中还对抽象通信服务接口做了详细的定义，对于各个接口的对接、变量访问等服务功能也进行了详细的解释和介绍，通过特定的通信服务来映射到各个不同的通信应用层中，其实抽象通信服务接口来自于实体设备所进行的实践，会在实践中对通信服务和通信对象以及通信的参数等内容进行明确的定义。抽象通信服务接口回合其他内容区别开来形成一个独立的系统。

1.3 IEC61400-25映射到Web Services

图1：Web Services体系的详细结构图

Web Services这项技术其实是服务器进行“网络发布的服务”应用起来的，这时客户端程序就可以进行远程操控，很好的实现对服务器的一种调用。这种机制最为主要的就是采用了服务体系结构，应用于各种类型的开放技术标准，能够将涉及到的全部信息都能完整并且准确的存档，之后为计算机应用程序的数据交换行为提供便利。这就好像是超文本传输协议一样，在这项协议中进行数据信息之间的交换来完成任务。下图一就是Web Services技术的主要机构体系。通过分析图一了解到，Web Services结构有非常重要的三部分，分别是：服务注册中心、服务的请求者以及读物的发布者，这也是Web Services的主要核心内容。在交互的过程中涉及到具体的服务发布和查询，会根据具体的服务内容绑定并调用这种服务。

服务的发布者能够提供Web Services的服务定义和与其有关的定义描述，然后一起发布到注册中心当中，服务的请求者也就是客户端会根据应用网络服务描述语言(WSDL)，描述文档生成一个简单对象访问协议(SOAP)并发送至服务器，最后会通过超文本传输协议（HTTP）中就会以应答的形式返回到最初的客户端当中，这种服务最终会应用到Web的对象又或者是组件当中。在风电场的监控通信系统中，使用这种方式是非常明显并具有优势性的，第一大优势就是：松散耦合性，这种优势的好处就是只要这种服务的调用接口不产生变化，那么使用这项服务的所有的客户就能够随时对地的对该种服务进行调用；这项技术还有着很强的集成作用，能够让非常开放型的协议对一件非常具体的服务进行规范的、系统性的描述，并作出相应的信息传递和交换，对于不同软件在使用当中的差异性问题就能很好的解决，很好的推动了整个风电场的监控通信系统发展。

2 对风电场的监控通信系统的研究

2.1 在Web Services条件下的风电场监控通信系统分析

在风电场监控通信系统中的各个框架所发挥的作用将风电场的整体监控通信系统提升了很多。IEC61400-25服务器：能够完成对风电场各种类型风机设备中信息的有效整理分类，在进行准确的选取，以便完成好系统中的数据信息映射和信息的建模工作，让成果更加的标准，符合，最终IEC61400-25服务标准，为之后的映射工作做好完善的准备。

Web Services服务端：对于IEC61400-25标准定义中的ACSI这项服务，调用信息模型和信息交换模型让其完整、准确的映射到Web-Services这一项协议中，之后在设置到客户端当中。

客户端中最主要的应用是监控以及对数据的采集，在进行调用工作的时候能够实现远程操纵和监控，加大风电场工作效率，有助于提升相关工作人员的工作效率、

2.2 Web Services 服务端中基本功能的简介

Web Services 服务端可以很好的实现风电场内部和外部应用系统之间的数据信息交换。如下所示，对于Web Services服务端主要设计功能进行了介绍：

ACSI服务以及标准数据库：这项功能是有IEC61400-25标准服务器给与提供支持的，并且ACSI服务、标准数据库和IEC61400-25中定义的信息模型是同样道理的。

数据映射：Web Services对象数据中会接收到IEC61400-25标准对象中的映射数据。

浏览服务：浏览最重要的功能就是将所有的逻辑节点以及逻辑设备中的访问请求做好处理。

数据订阅服务：这种服务其实和相关的报告类服务有一定的关系，最初是客户端向服务区发送一些没有经过深加工的信息请求，待服务器接受之后，就会接受之后的所有请求，并且会注意返回到Report Response中进行处理并回应对方。

数据的读写服务：顾名思义就是处理客户端中一些需要进行读和谐的任务。

网络服务描述语言：会根据XML他自己的语言格式要求，对于Web服务进行描述，并且会根据客户要求完成这些操作的客户端和服务器之间信息传递详细的叙述了出来。

TCP/IP链接：这一项的主要作用在使用socket的时候就能可以，能够实现对于多方客户端的共同服务实现良好的监听，当进入到阻塞这一状态后就会在接受新的信息请求时，非常迅速的建立起一个新的信息处理的请求，与此同时的主进程会又一次的进行监听并进入阻塞状态。

3 结论

现如今，风电场的发展规模越来越大，相应的风电发力技术也在不断的完善与进步，这样使用IEC61400-25标准成为了风电场解决相关设备兼容问题的首选方式。也正是因为这一项标准，极大地推动了风电场监控通信系统的发展，方便实现对风电场的监控和操纵。依据这项标准类构建完善的风电场监控通讯系统，很好的实现了Web Services服务端和Web服务接口这两者之间的联系，在进行客户端和服务器之间的通讯实验，也检验出了系统的功能。同时也让风电场设备和应用的软件之间产生了良好的联系，工作人员不必在风电场之内进行监控操作，大大的扩大了工作人员的工作范围。如此更好的规范了风电场的管理作业，提升了风电场工作人员的工作效率。极大的减少了风电场中的人力成本问题，这样的运用方式对于风电场监控通信的工作发展来说具有很重要的意义的，在一定程度上推动了风电场的健康发展