公共信息模型CIM

公共信息模型CIM公共信息模型CIM，是一个与具体实现无关的、用于描述管理信息的概念性模型。CIM分为两部分：CIM规范（CIMSpecification）和CIM模式（CIMSchema）。CIM规范提供了模型的正式定义，它描述了语言、命名、元模式和到其他管理模型（如SNMPMIB）的映射技术；CIM模式则给出了实际模型的描述。CIM模型由核心模型、公共模型和扩展模型三层构成。核心模型是一系列类、连接和属性的集合，该对象组提供了所有管理域通用的基本信息模型；公共模型提供特定管理域的通用信息模型，这些特定的管理域，如系统、应用程序、网络和设备等；扩展模型代表通用模型的特定技术扩展。通过CIM建模，能够得到管理域中实体的抽象和表示，包括它们的属性、操作和关系。这样的模型独立于任何具体的数据库、应用、协议以及平台。因此，CIM模型要求不同开发商所提供的基于不同平台的应用都采用一种标准的格式来描述管理数据，以使数据能够在多种应用间共享。CIM采用面向对象的方式构建了一种新的适用于管理系统、网络的结构和概念模型。CIM建模是一种通用方法。特定管理域的CIM建模是在核心模型和公共模型的基础上进行扩展。总的来说公共信息模型(CIM)是一个标准，定义了一个前后一致的模型，依据这个模型，网络设备、系统和应用程序能显示有关它们自己的信息，并使这些信息能被管理工具利用CIM能描述诸如桌面软件和硬件配置、CPU封装块的序列号以及某个特殊路由器端口上的流量水平等信息。也许CIM有别于以前标准的最重要之处是其表示组成计算机系统或公司网络的不同单元和部件之间关系的能力。DIF主席、Novell的公司设计师WinstonBumpus称，利用CIM“你能看到这台计算机是否与这个应用程序连在一起，它是在运行从这台服务器上送出的服务。”他还说，通过跟踪路径和检查一路上每个部件的状态，管理工具就能“回答我为什么不能送出电子邮件这样的问题了。”CIM/CIS互操作细则及多级电网调度自动化系统模型互导、拆分与合并研究来源：广东电网公司电力科学研究院时间：2009-04-17责任编辑：葛红波标签：谢善益周伊琳叶千里高雅范颖(广东电网公司电力科学研究院广州，510600)摘要：IEC61970/61968系列标准的制定为电网调度自动化系统之间的互操作提供了标准。基于IECCIM定义调度自动化使用的CIM子集并综合研判CIS接口、规定CIS接口调用细则、确定图形交换规范，整体形成CIM/CIS互操作细则，可以为实际系统间的互操作及各级电网模型的拆分、合并提供明确的指导。本文研究CIM/CIS互操作细则的制定、基于互操作细则的调度自动化模型的互导、拆分与合并。模型正确而便捷的合并、拆分是互操作细则应用的重要目标。CIM/CIS互操作细则的有效实施可对电网调度自动化系统的建设、维护和升级，各级电网调度自动化系统模型共享、信息共用起到积极的促进作用。关键词：模型拆分合并公共信息模型(CIM)组件接口规范(CIS)互操作细则IEC619701引言IEC61970/61968标准定义了适用于电力信息化的公共信息模型(CIM)，定义了电力应用系统(最早的目标是能量管理系统，现已扩展到电力系统生产、管理的各个方面)信息传输的语义;61970标准同时规定了用于数据传输的组件接口规范(CIS)，包含通用数据访问(GDA)、高速数据访问(HSDA)、时间序列数据访问(TSDA)和事件及订阅(GES)，CIS实际上定义了信息传输的语法。对于电网公司而言，应用CIM和CIS的意义在于逐步消除信息孤岛，使得电网公司内各系统之间的信息可以以确定的含义、确定的方式顺畅地交换。消除信息孤岛要求新建的系统能够直接遵从标准，并逐渐改造已有系统使之能够适应标准。电网公司内系统间信息交换有两大类：横向交换和纵向交换。横向交换是指管理层级相同的不同系统之间进行的信息交换，比如地区分公司内调度自动化系统与配电自动化系统、生产管理系统间的信息交换;纵向交换是指公司内几个层级的同类型系统之间的信息交换，比如省公司、各地区分公司、各县公司调度自动化系统之间的信息交换。图1系统间的横向、纵向信息交换不论是横向交换还是纵向交换，特定系统能否通过标准规定的接口提供符合CIM的数据，都是系统间信息交换能否成功的关键。由于IEC61970/61968标准体系庞大，对于特定应用，须定义其能对外提供的信息，并规定出系统必须实现的组件接口，也就是确定信息交换模型(IEM)。这些具体的规定即构成特定类型系统(如调度自动化、生产管理系统)的CIM/CIS实施细则。随着IEC61970/61968标准的应用，针对特定应用系统制定CIM/CIS实施细则、并在实施细则基础上研究模型分拆、合并，都是应该积极研究的问题。目前，广东电网正着力于省、地、县多级别调度自动化系统之间以及主备调度自动化系统之间的模型、图形等数据交换的研究，而CIM/CIS实施细则是实现电网模型有效分拆、合并的重要依据和技术基础。另外，将调度自动化系统作为目标系统，研究并制定相应的CIM/CIS实施细则，也可为其他系统应用CIM/CIS提供有价值的参考。2调度自动化系统CIM/CIS实施细则研究从调度自动化系统使用的信息考虑，调度自动化系统CIM/CIS实施细则需要定义的内容包括调度自动化系统的公共信息模型子集，调度自动化系统的组件接口规范及图形交换规范。2.1调度自动化系统CIM子集定义CIM模型由类、类的属性和类之间的关联组成。定义CIM子集就是针对特殊的应用限制所使用的CIM类、类的属性和类之间的关联。例如，强化对关联重数的限制，如CIM本身允许某个关联作用的重数为0..n，子集则可以不允许其为0，只允许1..n;或者，只允许为0，即不允许使用这一关联。也可以对属性合法值加以限制。为在数据交换(包括使用通用数据访问服务、XML方式、高速数据访问等)时能有效地进行信息沟通，严格定义调度自动化系统信息交换所需的CIM类子集、类属性、作用(Role)。在组件接口规范(CIS)基础上传递对象数据或基于XML文件传输时必须遵从CIM子集中的模式定义。2.1.1描述方式和CIM子集内容CIM是面向对象方式描述，因此CIM子集主要是定义类、性质(属性和作用)以及类与类之间的关系。关联关系是通过类中的“关联作用名”和“关联的类名”确定的。使用如下的格式描述类：IEC61970-452CIM电力应用模型交换规范，即公共电力系统模型(CPSM)，就是定义特定于某些电网应用模型的CIM子集的一个良好范例[4]，调度自动化系统的其它应用类别的CIM子集可以参照CPSM定义确定。信息来源:子集的使用信息请登陆:输配电设备网无论是数据提供者还是数据接收者都需要遵循调度自动化信息交换公共信息模型(CIM子集)。信息来自:输配电设备网对于数据提供者而言，子集中描述的类或类数据是“必须提供”的。“必须提供”的含义是：如果一个提供者(服务端)描述的电网是某电网的一个很小的部分，其中不包含断路器(Breaker)，那么提供者提供的XML文件中应该没有断路器类的实例、在通过CIS接口响应访问断路器对象的请求时，可以用返回序列长度为零的迭代器的方式告知客户端电网描述中不包含指定的对象;而当提供者描述的电网包含断路器时，导出的XML文件中必须包含本文档规定的断路器对象相应的属性、作用、通过CIS接口响应客户查询时须能提供相应的对象及属性。需要注意的是，数据提供者在以XML文件方式导出数据时，可能会输出符合CIM资源描述框架模式(CIMRDFSchema)定义的其他数据。信息来自:输配电设备网对于数据接收者而言，如果是通过XML文件导入电网模型，应注意数据接收者希望得到这个子集定义的数据，但提供者导出的文件中包含的内容可能会多于子集描述的内容，导入者的软件应当具有将不包含在子集中的内容忽略掉的能力。如果采用CIS接口查询数据，子集中定义的内容是可以查询到的，但查询其他附加属性可能会不成功。2.2调度自动化系统组件接口规范信息请登陆:输配电设备网组件接口规范(CIS)规定一些接口，应用软件使用这些接口来促进和其它独立开发的组件的集成。调度自动化系统CIS使用的中间件系统为对象管理组织(OMG)的通用对象请求代理体系结构(CORBA)。信息请登陆:输配电设备网调度自动化系统CIS在IEC61970标准定义的CIS基础上特化。包含的部分有用于电网模型数据访问的通用数据访问(GDA)、变化数据访问使用的高速数据访问(HSDA)、事件和报警处理所需的通用事件和订阅(GES)及报表和历史信息处理需要使用时间序列数据访问(TSDA)。信息来源:接口主要提供的服务包括资源标识服务、资源查询服务(含过滤查询)、资源更新服务、事件服务。信息来自:由于实际运行的系统很少直接更新另外的系统，并且从安全角度出发，大多数系统可以提供数据，但一般不允许其他系统更新，因此调度自动化系统组件接口规范中对数据读取涉及的资源标识、资源查询和事件(通知)服务做强制要求，但认为资源更新服务可以不对其他系统开放。信息来自:接口信息来源:高速数据访问(HSDA)规范定义了高效交换数据的一个通用接口。要经由标准接口进行高速的数据访问，HSDA接口涉及的服务器和会话接口、浏览接口、组关联接口、客户接口都是必须的。信息请登陆:输配电设备网2.2.3TSDA接口在调度自动化系统中，历史数据或过去及未来的时间序列数据的应用是非常重要的数据应用。历史数据通常存储于数据仓库中，被报表、人机界面及基于模型的管理系统(如EMS)等系统使用。信息来自:时间序列数据访问接口(TSDA)提供一种标准的、高效的时间序列数据访问方式。信息请登陆:输配电设备网TSDA支持订阅和读/写操作。一个订阅涉及一个发布数据的服务器和多个进行订阅以接收数据的客户端。服务器对它的客户端没有先验的知识：当一个客户端创建一个订阅时服务器才知道它们。一旦建立了一个订阅，当数据成为可得到的或者被更新时，服务器就回调客户端。信息来自:输配电设备网TSDA接口细则包括服务器和会话接口、管理接口、浏览接口、IO接口、客户接口。信息来源:接口信息来源:通用事件和订阅(GES)给出了高效的事件信息交换的一般化的接口。GES涉及的服务器和会话接口、浏览接口、客户接口对于传输事件和订阅信息是必须的，相关的软件模块必须支持。信息来自:输配电设备网2.3调度自动化系统图形交换规范信息来自:基于公共信息模型(CIM)和组件接口规范(CIS)建设的调度自动化系统，在对象能够唯一有效标识(使用确定的URI)后，系统间的模型、对象属性数据可以几乎无障碍地传输。此时，用于人机界面的图形能否有效交换成为是否可以减低维护工作量、复用信息的关键。信息来源:图形能被图形处理客户端识别从而减少应用集成的工作量，定义电网调度自动化系统图形交换规范。信息来源:图形交换规范规定图形交换应采用的格式。考虑到通用性和可实现性，图形交换规范采用的图形描述方式为可伸缩矢量图形(SVG)。交换是建立在电网模型以CIM描述基础上，因此图形文件中图符相应的领域对象及其属性必须基于CIM定义。信息请登陆:输配电设备网图形交换规范的侧重点是在调度自动化系统中广泛使用的单线图(包括地理结线图和厂站单线图等)。信息请登陆:输配电设备网调度自动化系统图形交换规范的重点在于图符绘制方法的定义和图元附加CIM元数据(Metadata)的编写方式。基于IEC61970系列标准的数据库接口的研究详细信息论文专业：电力系统及其自动化论文主题：EMS能量管理系统EMS-APICIM公共信息模