一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子、計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)集成的必要性、迫切性不言而喻，不斷的被推至企業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃的首要任務(wù)。而在電力領(lǐng)域中，隨著智能電網(wǎng)深化應(yīng)用、智能小區(qū)的發(fā)展，大量的智能終端、相關(guān)子系統(tǒng)也需要通過前置采集接入到系統(tǒng)中，前置采集系統(tǒng)也要具有更多的技術(shù)功能來滿足眾多業(yè)務(wù)的眾多通信規(guī)約、多種數(shù)據(jù)類型、不一致的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換的實(shí)時性、對數(shù)據(jù)的抽取與推送、數(shù)據(jù)規(guī)整等業(yè)務(wù)需求。
[0003]傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式一般基于實(shí)時庫，通過對實(shí)時庫進(jìn)行應(yīng)用層建模，為采集框架提供應(yīng)用層服務(wù)。但是隨著通訊方式的不斷變化，大量智能設(shè)備的接入，通訊規(guī)約五花八門、數(shù)據(jù)處理難以抽象，前置系統(tǒng)不但需要提供采集數(shù)據(jù)功能，還需要為后臺系統(tǒng)或其他第三方系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換方式很難滿足新形勢下的業(yè)務(wù)需求，也給前置采集系統(tǒng)帶來很多的維護(hù)困難，模塊很難復(fù)用、開發(fā)人員經(jīng)常做重復(fù)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種開發(fā)簡單、維護(hù)簡單的數(shù)據(jù)實(shí)時交互的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]—種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，其特征在于:具有數(shù)據(jù)總線和構(gòu)件，構(gòu)件之間分別通過數(shù)據(jù)總線連接，所述構(gòu)件包含通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別與數(shù)據(jù)總線之間交互形成通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別通過通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層與數(shù)據(jù)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0007]所述設(shè)備庫包含真實(shí)設(shè)備、虛擬設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
[0008]所述規(guī)約/接口庫有兩種，分別為采集規(guī)約/接口庫和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約/接口庫。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明把原本基于實(shí)時庫的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)框架進(jìn)行了業(yè)務(wù)分層、模式改造，轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)框架，使構(gòu)件之間能以一個公共的接口互相連接，做到構(gòu)件的即插即用、自動注入、無縫集成，采用數(shù)據(jù)總線+構(gòu)件的模式，不但有效的降低了系統(tǒng)維護(hù)的難度、減少了重復(fù)的工作，而且前置采集框架通過分層架構(gòu)和分布式部署在一定程度上也解決了負(fù)載均衡問題，同時大大提供了模塊復(fù)用性以及大大減少了程序之間的耦合性、程序員的重復(fù)開發(fā)工作。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1所示一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，具有數(shù)據(jù)總線和構(gòu)件，構(gòu)件之間分別通過數(shù)據(jù)總線連接，所述構(gòu)件包含通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別與數(shù)據(jù)總線之間形成通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別通過通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層與數(shù)據(jù)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述設(shè)備庫包含真實(shí)設(shè)備、虛擬設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，所述規(guī)約/接口庫有兩種，分別為采集規(guī)約/接口庫和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約/接口庫。
[0013]數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)使各構(gòu)件之間能以一個公共的接口互相連接，做到構(gòu)件的即插即用、無縫集成。在數(shù)據(jù)總線構(gòu)成的系統(tǒng)中，構(gòu)件間的通訊鏈接數(shù)是線性的，并且由于各構(gòu)件接口規(guī)范的一致性，通訊的復(fù)雜度大大降低，也提高了構(gòu)軟總線+構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)具備可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可復(fù)用性，并支持構(gòu)件的“即插即用”和服務(wù)接口的動態(tài)配置，使目標(biāo)系統(tǒng)具有良好的靈活性。同時，由于各構(gòu)件的耦合度的降低，在接口不變的情況下各構(gòu)件可獨(dú)立開發(fā)或修改，有利于并行開發(fā)。由于不用考慮構(gòu)件集成的問題，可使得開發(fā)人員專注于業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，提高開發(fā)效率。此外，采用該體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)清晰，有利于系統(tǒng)維護(hù)和修改升級。
[0014]傳統(tǒng)的監(jiān)控領(lǐng)域都是以測點(diǎn)和數(shù)據(jù)類型為數(shù)據(jù)組織方式，這樣造成數(shù)據(jù)之間的關(guān)系淡化，很難確定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。開發(fā)者根據(jù)業(yè)務(wù)開發(fā)針對某種業(yè)務(wù)的程序，很難做到復(fù)用，隨著項(xiàng)目的變化，演化出不同的版本。而數(shù)據(jù)總線中提供面向?qū)ο蟮慕７绞?，提供對?shù)據(jù)和模型的授權(quán)、監(jiān)控、以及查詢、修改、訂閱發(fā)布、狀態(tài)報告等操作接口；基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，不僅體現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)設(shè)備中數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系，也能按著測點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。數(shù)據(jù)總線提供對模型數(shù)據(jù)的增刪改等維護(hù)接口和服務(wù)，數(shù)據(jù)總線提供了自定義的注冊接口，為其它層，特別是規(guī)約接口層提供更加方便的應(yīng)用層接口服務(wù)。數(shù)據(jù)總線采用統(tǒng)一的模型管理方式，當(dāng)模型變化后主動通知注冊到數(shù)據(jù)總線的應(yīng)用或構(gòu)件，做到全局?jǐn)?shù)據(jù)唯一，數(shù)據(jù)共享。
[0015]數(shù)據(jù)總線負(fù)責(zé)調(diào)度、監(jiān)控、管理數(shù)據(jù)的流入、流出，負(fù)責(zé)各個應(yīng)用和構(gòu)件之間通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與交換，包含各個構(gòu)件的注冊、退出、是否進(jìn)入下一流程等狀態(tài)。各個構(gòu)件啟動后向數(shù)據(jù)總線注冊自己的應(yīng)用，并負(fù)責(zé)自己的模塊業(yè)務(wù)處理后報告給數(shù)據(jù)總線自己所處的狀態(tài)，數(shù)據(jù)總線根據(jù)統(tǒng)一的應(yīng)用管理和構(gòu)件報告的狀態(tài)判斷是否結(jié)束本應(yīng)用的運(yùn)行而進(jìn)入下一流程;傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式大都采用一臺前置機(jī)或是雙機(jī)冗余前置機(jī)，采用共享庫的形式將通訊、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)柔和在共享庫中，由前置框架來統(tǒng)一管理。即不能進(jìn)行分布式部署，大大降低了設(shè)備的接入能力；且所有的業(yè)務(wù)都混合在共享庫中，代碼很難復(fù)用。而數(shù)據(jù)總線采用構(gòu)件分層的模式，每個構(gòu)件既可以以可執(zhí)行程序形式存在也可以以共享庫的形式存在，每層的構(gòu)件負(fù)責(zé)本層的功能，如媒介層負(fù)責(zé)通訊、設(shè)備層負(fù)責(zé)設(shè)備的管理以及本身的狀態(tài)信息、規(guī)約層和轉(zhuǎn)發(fā)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，每一層都向數(shù)據(jù)總線注冊后，統(tǒng)一由數(shù)據(jù)總線管理;每一層可以分布部署在不同的應(yīng)用節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器上，例如通訊層和數(shù)據(jù)處理分布在不同的機(jī)器上，也可以部署在一臺機(jī)器上，根據(jù)這個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷情況，優(yōu)化部署方式，這樣大大提高了設(shè)備接入的能力，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。
[0016]所述設(shè)備庫可以包含真實(shí)設(shè)備、虛擬設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，每個設(shè)備具有自己獨(dú)特的屬性來區(qū)分與其他設(shè)備，并且這些數(shù)據(jù)永久發(fā)布在數(shù)據(jù)總線上，為了不同的應(yīng)用可以對設(shè)備選擇合理的數(shù)據(jù)流方向，虛擬設(shè)備主要為了擴(kuò)展通訊規(guī)約采用可執(zhí)行程序的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
[0017]所述規(guī)約/接口庫分為兩類，一類為采集規(guī)約/接口庫，即數(shù)據(jù)為流入;一類為轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約/接口庫，數(shù)據(jù)為流出，規(guī)約/接口庫通過通訊媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊，規(guī)約/接口庫可以采集對方系統(tǒng)或設(shè)備中的數(shù)據(jù)，也可能為其他系統(tǒng)或設(shè)備提供接口服務(wù)，使得基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)交換方式可以采用跨語言、跨不同硬件平臺的可執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)。
[0018]所述數(shù)據(jù)處理庫主要負(fù)責(zé)處理通訊媒介庫傳送進(jìn)來的經(jīng)過規(guī)約/接口庫解析處理后的數(shù)據(jù)，并把處理后的數(shù)據(jù)發(fā)布到數(shù)據(jù)總線上，從而實(shí)現(xiàn)了完整的數(shù)據(jù)交換過程。
[0019]在具體的工作過程中，構(gòu)件啟動后分別向數(shù)據(jù)總線注冊，報告自己當(dāng)前狀態(tài)，通訊媒介庫負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通訊，并將讀入讀出的數(shù)據(jù)通過通訊媒介層儲存至數(shù)據(jù)總線，當(dāng)接受到一幀完整的數(shù)據(jù)報文后，報告數(shù)據(jù)總線，可以進(jìn)入設(shè)備庫構(gòu)件處理流程，設(shè)備庫負(fù)責(zé)設(shè)備的管理，維護(hù)設(shè)備相關(guān)的參數(shù)，負(fù)責(zé)將屬于本設(shè)備的數(shù)據(jù)放到本設(shè)備緩沖區(qū)中后，通知數(shù)據(jù)總線進(jìn)入規(guī)約解析和轉(zhuǎn)發(fā)解析流程，數(shù)據(jù)處理庫負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的加工處理，如對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換、工程量轉(zhuǎn)換、限值檢查和合理性校驗(yàn);模擬量能設(shè)置換算系數(shù)、偏移量;狀態(tài)量能設(shè)置取反標(biāo)識等，數(shù)據(jù)處理完成后通知數(shù)據(jù)總線完成一次處理流程，回到媒介庫處理流程中，如此循環(huán)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，其特征在于:具有數(shù)據(jù)總線和構(gòu)件，構(gòu)件之間分別通過數(shù)據(jù)總線連接，所述構(gòu)件包含通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別與數(shù)據(jù)總線之間形成通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層，通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫分別通過通訊媒介層、設(shè)備層、規(guī)約/接口層和數(shù)據(jù)處理層與數(shù)據(jù)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，其特征在于:所述設(shè)備庫包含真實(shí)設(shè)備、虛擬設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，其特征在于:所述規(guī)約/接口庫有兩種，分別為采集規(guī)約/接口庫和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約/接口庫。
【專利摘要】一種基于數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)方式，其特征在于：具有數(shù)據(jù)總線和構(gòu)件，構(gòu)件之間通過數(shù)據(jù)總線連接，所述構(gòu)件包含通訊媒介庫、設(shè)備庫、規(guī)約/接口庫和數(shù)據(jù)處理庫，本發(fā)明把原本基于實(shí)時庫的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)框架進(jìn)行了業(yè)務(wù)分層、模式改造，轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)框架，使構(gòu)件之間能以一個公共的接口互相連接,做到構(gòu)件的即插即用、自動注入、無縫集成，采用數(shù)據(jù)總線+構(gòu)件的模式，不但有效的降低了系統(tǒng)維護(hù)的難度、減少了重復(fù)的工作，而且前置采集框架通過分層架構(gòu)和分布式部署在一定程度上也解決了負(fù)載均衡問題，同時大大提供了模塊復(fù)用性以及大大減少了程序之間的耦合性、程序員的重復(fù)開發(fā)工作。
【IPC分類】G06F13/38
【公開號】CN105487996
【申請?zhí)枴緾N201510810116
【發(fā)明人】齊國印, 喻宜, 呂志來, 李海, 張學(xué)深
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 北京許繼電氣有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月20日