智能电网数据管理和传输系统的制作方法

文档序号:9616581阅读:469来源:国知局
智能电网数据管理和传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网数据处理,特别涉及一种智能电网数据管理和传输系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机网络技术的普及,各大电力企业的数据信息的传输存储过程逐渐依赖计算机网络完成,提高效率的同时,却被入侵者找到了攻击的目标。一旦系统存在漏洞被病毒和木马攻击引起系统瘫痪,电力企业不仅会丢失大量数据信息,还会打乱原本有序的工作。入侵者通过携带恶意程序攻击数据管理系统,侵害智能电网的数据安全,引发电力系统大面积停电或其他重大事故。现有的常见安全措施有:在终端服务器上配置防火墙,设置IP和端口过滤规则,安装杀毒软件进行漏洞扫描、入侵检测,划分成多个虚拟子网。以上提到的措施对于保护数据管理系统安全起到了一定作用,但是仍然具有一定的局限性,并且容易被发现漏洞进行恶意操作和攻击。此外,电力生产管理系统和数据管理系统之间数据自由通信的难度增加,限制数据传输多样化和严重影响数据传输速度。

【发明内容】

[0003]为解决上述现有技术所存在的问题,本发明提出了一种智能电网数据管理和传输系统,用于在电力生产管理系统和数据管理系统之间进行数据传输,从而对电力系统运行状态进行实时监控。
[0004]优选地,所述智能电网数据管理和传输系统包括设备数据处理单元、设备数据记录单元、通道代理单元、连接建立单元、设备数据收发单元;所述设备数据处理单元用于当设备数据处理子单元的新增、删除、修改时或输电设备数据内容、格式发生变化时,动态维护设备数据的处理;对于不同输电设备厂商的不同设备数据格式,解析处理异构的数据和文件数据,统一数据表达形式;所述设备数据处理单元针对电力生产管理系统采集的设备配置信息、设备报警信息、设备性能信息完成数据规范统一;
[0005]所述设备数据记录单元用于对系统中的数据进行存储管理,当数据管理系统中增加了新的输电设备时,设备数据通过设备数据处理单元处理后到达设备数据记录单元,设备数据记录单元判断该设备数据是否已经存在于数据库中,如果存在于数据库中,则与该设备最新一条数据进行比对,如果数据与最新数据记录存在不一致则进行抵触数据处理;如果不存在于数据库中,则按照数据库表键值规则进行新的数据记录插入;当数据管理系统中删除了已经存在的输电设备时,在进行网络拓扑图构建时感知到该设备已经被删除,并且在数据库中删除与该设备有关的数据信息;当数据管理系统中新增了输电设备或者改变了设备之间的拓扑结构,设备数据记录单元判断设备数据的变化与抵触,并且判断抵触程度,进行真值选取并存储在数据库;
[0006]所述通道代理单元支持多种数据传输通道,根据设备数据的特征为设备数据选择数据传输通道并且动态配置数据传输通道;
[0007]所述连接建立单元用于建立电力生产管理系统和数据管理系统之间数据传输的连接,在正向数据传输方向,在单向网闸上映射电力生产管理系统数据代理服务器IP地址和数据管理系统数据代理服务器IP地址及目标端口,采用TCP或者UDP通道,将电力生产管理系统数据以报文形式通过单向网闸传输至数据管理系统;反向数据传输方向,在单向网闸上映射数据管理系统数据代理服务器IP地址和电力生产管理系统数据代理服务器IP地址及目标端口,还使用数据传输软件,将数据管理系统数据以XML文件的形式传输至电力生产管理系统;
[0008]所述设备数据收发单元用于将实时数据通过内存数据库直接推送至系统前端展现;当数据管理系统接收到设备报警信息后,直接将报警数据读入内存数据库,再将内存数据库中报警信息存储在磁盘数据库备份保存;对于非实时性的设备数据,直接存储在磁盘数据库,等待电力用户定时查询,查询数据更新后,在系统前端页面更新展现。
[0009]优选地,在设备数据存储到数据库前,数据存储模块对数据进行初步数据校验,将待入库数据与数据库中已有数据的核心字段进行比对,如果数据库中存在相同数据且报警信息为最近更新,则将新采集的设备报警信息视为冗余信息,不写入数据库;
[0010]通道代理模块的发送端在发送数据封包前为每个数据封包标记序号,发送端发出数据封包后,等待接收端发送已经接收该封包的回复确认,如果在预定时间内没有接收到该数据封包被接收的确认,则发送端重新发送这个封包,当发送端收到重复的接收确认封包时,不再重新发送数据封包;
[0011]所述数据管理系统接收数据封包的过程包括:当数据管理系统接收的文件小于待接收文件的大小,接收来自电力生产管理系统发送来的数据;如果接收的数据封包序号不在接收滑动窗口内,则丢弃接收的该封包数据;如果接收的数据封包序号包含在接收滑动窗口内,则接收数据封包个数增加1,向电力生产管理系统发送接收回执,接收滑动窗口向后移动一个,文件接收完毕;
[0012]当利用UDP进行连接时,数据管理系统作为服务器端,监听端口,当该端口有数据时,接收该数据;服务器循环接收来自电力生产管理系统的数据,接收后通过上述端口将1比特确认信息返回至电力生产管理系统;电力生产管理系统作为UDP客户端,设置接收数据的预定时间,并设置重发数据的最多次数;电力生产管理系统在上述端口监听收到的数据,定义用来发送数据和接收数据的实例,将数据发向数据管理系统,设置数据管理系统数据阻塞最长时间,设置重发数据次数,以及是否接收到数据的标志位;接收来自数据管理系统发送回来的确认回执,如果接收到的确认回执不是来自目标地址,则抛出异常。
[0013]本发明相比现有技术,具有以下优点:
[0014]本发明提出了一种智能电网数据管理和传输系统,提高系统之间的传输效率,降低输电设备故障对电力系统运行的影响。
【具体实施方式】
[0015]下文提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明,但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定,并且本发明包含诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节,并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
[0016]本发明针对数据管理系统的特性,设计并实现高效的数据管理分区的传输方法,保证数据管理系统安全运行的前提下,提高电力生产管理系统和数据管理系统之间的传输效率,保证做到对电力系统运行情况的实时监控,一旦输电设备出现不良的运行问题,可及时发现并报告网络管理人员,降低输电设备故障对电力系统运行的影响。同时,数据传输方法的设计中涉及的环节要尽可能少,防止增加新的可攻击漏洞。
[0017]智能电网数据管理和传输系统结构分为5个单元:设备数据处理单元、通道代理单元、设备数据记录单元、连接建立单元、设备数据收发单元。
[0018]为了提高通信管理系统的有效性,避免因为信息内容形式不同带来的信息查询效率下降,在智能电网数据管理和传输方法中,增加设备数据处理单元,对数据进行统一处理分析,从而达到保持数据规范、统一数据接口的目的。
[0019]设备数据处理单元的功能如下:
[0020]1)动态维护设备数据的处理,包括设备数据处理子单元的新增、删除、修改。当输电设备数据内容、格式发生变化时,动态调整设备处理单元。
[0021]2)多种数据格式处理。对于不同输电设备厂商的不同设备数据格式,设备数据处理单元可以解析处理异构的数据和文件数据,统一数据表达形式。
[0022]电力生产管理系统采集的数据分为三类:设备配置信息、设备报警信息、设备性能信息。在数据管理系统中因为设备采集周期短,短时间内采集的设备数据存在大量重复,如果不对采集信息做预处理直接入库的话,不仅对数据可靠性没有任何保障,还会大量占用数据库资源,并且会造成后期通信管理系统数据查询效率的低下。当数据发生冗余时,需要判别数据冗余程度,根据相关算法选取真值进行存储。
[0023]当数据管理系统中设备发生故障或者设备数据发生变更时,采集服务器获取的设备数据与数据库中存储的设备数据存在抵触数据,数据更新时需要做出明确的判断,保证数据可靠性。
[0024]当数据管理系统中增加了新的输电设备时,设备数据通过设备数据处理单元处理后到达设备数据记录单元,设备数据记录单元需要判断该设备数据是否已经存在于数据库中,如果存在,则与该设备最新一条数据进行比对,如果数据与最新数据记录存在不一致则进行抵触数据处理;如果不存在,则按照数据库表键值规则进行新的数据记录插入。
[0025]当数据管理系统中删除了已经存在的输电设备时,采集服务器无法再采集到该设备数据,在进行网络拓扑图构建时,可以感知到该设备已经被删除,数据库中应该删除与该设备有关的数据信息。因为数据库中表、键值之间具有关联关系,数据库进行数据删除时,因考虑到此种关联关系确定数据信息删除的前后顺序。
[0026]当数据管理系统中新增了输电设备或者改变了设备之间的拓扑结构,采集服务器会将新的设备数据采集上传。设备数据记录单元需要判断设备数据的变化与抵触,并且能够按照抵触程度使用相关算法对抵触数据进行有效判断,最终完成真值选取并存储
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