本發(fā)明屬于風力發(fā)電業(yè)務實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，更具體地，涉及一種基于內(nèi)存庫風電業(yè)務實時數(shù)據(jù)訂閱開發(fā)和使用方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、風電業(yè)務監(jiān)控系統(tǒng)需要實時獲取和處理大量的數(shù)據(jù)，包括風速、風向、功率等。這些數(shù)據(jù)對于風電場的運行監(jiān)控、設備維護、故障診斷等都非常重要。然而，由于風電業(yè)務數(shù)據(jù)的刷新頻率高，數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的輪詢獲取數(shù)據(jù)處理方式往往無法滿足實時性和準確性的需求，傳統(tǒng)軟件設計選型時在不采用中間件的情況下通常會直接使用數(shù)據(jù)結構“隊列”來解決數(shù)據(jù)處理速度與傳輸速度不匹配的問題；傳統(tǒng)軟件在處理數(shù)據(jù)過程中會直接將內(nèi)存計算后的結果存入關系庫，是讀寫一體的設計，供其他查詢程序進行數(shù)據(jù)查詢使用；查詢過程中需要對數(shù)據(jù)進行排序、篩選，這個過程中內(nèi)存中的數(shù)據(jù)由于格式原因不能為業(yè)務應用系統(tǒng)識別，因此不能直接提供用戶使用，故而內(nèi)存利用率也相對較低。

2、在風電業(yè)務場景下，高頻率數(shù)據(jù)刷新、多維數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)及時準確是常見的需求。用戶可以根據(jù)自己的需求，查詢當前時刻的數(shù)據(jù)。直接通過查詢關系庫獲取數(shù)據(jù)的方法往往無法滿足高性能獲取數(shù)據(jù)的需求，其次關系庫的表結構在面對多樣性的數(shù)據(jù)查詢時也存在局限性，傳統(tǒng)的讀寫一體化設計容易出現(xiàn)熱點高頻數(shù)據(jù)不一致、不及時的問題。因此，現(xiàn)有的風電業(yè)務監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存利用率和數(shù)據(jù)讀寫性能需要提高，傳統(tǒng)的單一讀取關系型數(shù)據(jù)庫往往無法滿足風電業(yè)務場景下對數(shù)據(jù)實時性和準確性的需求。

3、因此，如何提供一種基于內(nèi)存庫的風電業(yè)務實時數(shù)據(jù)訂閱的方法，解決風電業(yè)務場景下數(shù)據(jù)刷新、按需訂閱取用的問題，提高風電業(yè)務監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存利用率和實時數(shù)據(jù)讀寫性能，是一個亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于內(nèi)存庫的風電業(yè)務實時數(shù)據(jù)訂閱的開發(fā)和使用方法，用以解決風電業(yè)務場景下數(shù)據(jù)刷新、按需訂閱取用的問題，提高風電業(yè)務監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存利用率和實時數(shù)據(jù)讀寫性能。

2、本發(fā)明采用如下的技術方案。

3、本發(fā)明的第一方面提供了一種基于內(nèi)存庫的風電業(yè)務實時數(shù)據(jù)訂閱的方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、步驟1，建立連接和驗證身份，hmi通過websocket連接服務設備，提交實時數(shù)據(jù)測點的訂閱請求，接收請求并驗證用戶身份；

5、步驟2，獲取實時數(shù)據(jù)和檢查數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶身份和訂閱數(shù)據(jù)標識從消息中間件獲取實時數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)是否為最新值，如不是，則從內(nèi)存庫中獲取最新值并更新數(shù)據(jù)；

6、步驟3，持續(xù)推送與斷開連接，將匯聚的最新數(shù)據(jù)通過用戶的會話連接發(fā)送至hmi用戶端，循環(huán)執(zhí)行數(shù)據(jù)推送，直至用戶觸發(fā)斷開連接，服務設備斷開連接后清除相關中間數(shù)據(jù)，釋放資源。

7、優(yōu)選地，步驟1具體包括：

8、步驟1.1，hmi攜帶用戶身份信息，訂閱數(shù)據(jù)標識發(fā)起會話連接；

9、步驟1.2，接收hmi用戶端發(fā)送的會話連接請求，提取數(shù)據(jù)訂閱請求中包含目標訂閱者的會話標識、用戶身份標識和訂閱數(shù)據(jù)標識；

10、步驟1.3，用戶身份驗證通過，服務設備建立連接，允許hmi用戶端與服務設備之間建立持久性的通信通道，用于數(shù)據(jù)訂閱和實時數(shù)據(jù)傳遞。

11、優(yōu)選地，步驟1.1中，所述hmi用戶端發(fā)起會話連接包括根據(jù)所屬數(shù)據(jù)標識對風電實時數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)唯一標識配置，得到各待訂閱數(shù)據(jù)的標識集合。

12、優(yōu)選地，步驟2具體包括：

13、步驟2.1，若此hmi用戶端的身份標識具有會話連接權限，則根據(jù)訂閱數(shù)據(jù)標識保持會話連接，從消息中間件中獲取相應的實時數(shù)據(jù)；

14、步驟2.2，判斷數(shù)據(jù)是否為最新值，對從消息中間件獲取的實時數(shù)據(jù)進行時間戳比較，通過比較數(shù)據(jù)的時間戳與已知的最新時間戳；

15、步驟2.3，如果數(shù)據(jù)不是最新值，服務設備從具備數(shù)據(jù)刷新能力的內(nèi)存庫中讀取最新值；

16、步驟2.4，從內(nèi)存庫中獲取到最新值，服務設備會更新相應的數(shù)據(jù)，確保用戶獲取的數(shù)據(jù)是最新的。

17、優(yōu)選地，步驟2.1中，所述中間件獲取時間戳最新的訂閱標識數(shù)據(jù)值之前，對各用戶身份信息進行審核，若審核通過，則根據(jù)訂閱數(shù)據(jù)標識保持會話連接，并保存訂閱數(shù)據(jù)標識，進行數(shù)據(jù)匯聚過濾；

18、所述使用中間件用于系統(tǒng)化大吞吐量的解決處理速度與傳輸速度不匹配問題，選用開源內(nèi)存數(shù)據(jù)庫軟件，同時內(nèi)存庫的數(shù)據(jù)結構將數(shù)據(jù)處理成直接可用狀態(tài)，供查詢接口快速使用，將讀寫分離。

19、優(yōu)選地，步驟2.4中，不滿足數(shù)據(jù)最新值地條件包括從消息中間件獲取地數(shù)據(jù)時間戳相對于前序數(shù)據(jù)低于設定值，或者消息中間件中不存在該數(shù)據(jù)標識地對應數(shù)據(jù)值，需要從持續(xù)運行的內(nèi)存庫中獲取最新值；

20、所述內(nèi)存庫用于根據(jù)設置的失效時間，持續(xù)從其他數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源讀取最新有效值。

21、優(yōu)選地，步驟3具體包括：

22、步驟3.1，匯聚所需數(shù)據(jù)集最新值，存儲在計算機運行時程序的內(nèi)存數(shù)據(jù)結構中；

23、步驟3.2，將訂閱的多個數(shù)據(jù)標識從消息中間件或內(nèi)存庫中根據(jù)標識信息篩選完成；

24、步驟3.3，推送循環(huán)會一直執(zhí)行，直到用戶在hmi用戶端觸發(fā)斷開連接的操作；

25、步驟3.4，用戶觸發(fā)了斷開連接，服務設備執(zhí)行斷開連接，清除與該連接相關的中間數(shù)據(jù)，釋放資源。

26、優(yōu)選地，步驟3.1中，匯聚目標訂閱數(shù)據(jù)集合，將hmi用戶端訂閱的多個數(shù)據(jù)標識從消息中間件或內(nèi)存庫中根據(jù)標識信息進行篩選，當全部篩選完成時，查詢得到對應的用戶會話連接，發(fā)送給hmi用戶端。

27、優(yōu)選地，步驟3.3中，由代碼程序輪詢訂閱數(shù)據(jù)標識，并從中間件中json數(shù)據(jù)結構中查找，查找到后保存至內(nèi)存中為目標訂閱數(shù)據(jù)集創(chuàng)建的數(shù)據(jù)結構中，待全部數(shù)據(jù)標識查找完畢，通過用戶標識和會話標識找到對應長連接，發(fā)送數(shù)據(jù)。

28、本發(fā)明的第二方面提供了一種基于內(nèi)存庫的風電業(yè)務實時數(shù)據(jù)訂閱系統(tǒng)，包括：用戶端模塊、服務設備模塊、中間件模塊和內(nèi)存庫模塊；

29、用戶端模塊用于接收用戶的數(shù)據(jù)訂閱申請，發(fā)送連接請求，以及接收和展示實時數(shù)據(jù)，與用戶交互，傳遞訂閱需求；

30、服務設備模塊是系統(tǒng)的核心，用于接收用戶端的訂閱申請，建立連接，管理用戶身份權限，從中間件獲取實時數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)的時效性條件，以及從內(nèi)存庫獲取最新數(shù)據(jù)，協(xié)調整個訂閱系統(tǒng)的運作；

31、中間件模塊充當實時數(shù)據(jù)的存儲和傳遞中介，用于接收來自采集端的實時數(shù)據(jù)，并提供給服務設備模塊，具有存儲、檢索和傳輸數(shù)據(jù)的功能，使數(shù)據(jù)保持實時性和可用性；

32、內(nèi)存庫模塊用于存儲具備數(shù)據(jù)刷新能力的實時數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)不滿足時效性條件時，服務設備從內(nèi)存庫中獲取最新值。

33、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：通過接收hmi用戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)訂閱申請后，根據(jù)用戶身份標識從具有全量數(shù)據(jù)的消息中間件獲取時間戳最新的訂閱標識數(shù)據(jù)值，再匯聚訂閱數(shù)據(jù)，如果不滿足數(shù)據(jù)最新值條件的數(shù)據(jù)，則從具備數(shù)據(jù)刷新能力的內(nèi)存庫中讀取最新值，實現(xiàn)了內(nèi)存庫與中間件實時數(shù)據(jù)的結合，并靈活精細化管理，提高風電業(yè)務監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存利用率和實時數(shù)據(jù)讀寫性能。