专利名称：一种基于iec 61968标准的配电网信息流控制方法
技术领域：
本发明属于配电网信息集成与互操作领域，具体涉及一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法。
背景技术：
在我国的电力行业信息化建设中，配电网领域的信息系统数量众多，业务复杂，往往需要贯穿多个信息系统实现数据共享，因此信息集成是配电网信息化建设的关键所在。近年来，随着智能电网的发展，互操作成为配网信息集成的最新目标，IEC 61968标准成为配电网信息集成的共识，许多供电企业逐步从点对点的信息集成模式过渡到基于信息交换总线和SOA服务架构的集成模式。IEC 61968标准通过制定统一的配网公共信息模型CIM、统一的消息格式和统一的服务接口，为配电网互操作打下基础。然而，由于缺乏信息流控制相关的功能规范，配电网相关的信息总线在实际运行中常常遇到下列问题具体表现为缺少对传输内容的审核、过滤机制和信息流动的控制措施。倘若没有针对传输内容的过滤，一旦有非法信息在总线上传输时，会造成非法信息的加速传播。此夕卜，还会使总线上传输大量的冗余消息，增加总线无效的运行负荷。倘若缺少针对信息流动的控制，将会导致总线资源使用不均匀、不合理。在这种情况下，当大量信息在总线上传输，并且超过总线数据量负荷时，无法有效控制数据传输量而使得总线崩溃的风险大大增加。通过对上述问题的总结分析，得出现存问题的解决思路应从目前以适配器/应用系统为主的分散控制模式，向总线集中控制模式转变，主要针对以下三方面不足来实现信息流控制1.信息控制不严。主要表现为信息流包含非法内容、不符合消息格式规范等。2.缺乏信息流编排和控制功能。主要表现为无法实现对信息流流转方向和相应权限的控制。3.缺乏信息流运行中控制功能。主要表现为无法实现总线运行过程中对适配器状态的控制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法，使数据保持统一的、标准的格式，提高了数据传输的安全性，降低了总线在运行过程中安全和负荷等方面潜在的风险，从而保障信息交互总线稳定、高效地运行。本发明提供的一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法，其改进之处在于，在应用系统的适配器与总线进行数据传输之前，适配器从总线获取主题列表和令牌；当适配器传送的消息到达总线时，进行令牌对比；若令牌信息一致，即通过验证，总线的消息流向控制模块启动消息的传输流程，通过总线的消息体控制模块对适配器发送的消息进行校验或基于IEC 61968的格式转换，通过校验或格式转换的消息则进入总线的消息流动控制模块并启动消息传输，将消息传给相关应用系统的适配器；传输时，当发生各应用系统适配器的消息发送量超过总线运行所承载的负荷或其它影响总线运行等情况时，总线的消息流动控制模块根据消息的优先级，控制应用系统适配器的运行状态。本发明所述的其它影响总线运行等情况包括I)总线消息传输故障(包括网络故障)、2)消息的传输量过大，超过总线正常运行负荷、3)应用系统的适配器故障等情况。其中，总线的消息流向控制模块对适配器设定控制模式包括发布/订阅模式和请求/响应模式。其中，所述适配器传送的消息到达总线时，进行令牌对比，是指将总线的令牌信息与适配器消息中的令牌信息作校验，若所述令牌信息一致，则进入消息流向控制模块并启动消息传输。其中，所述令牌信息校验包括权限校验。其中，消息体控制模块对适配器发送的消息进行校验包括语法校验和语义校验。其中，所述应用系统适配器的运行状态包括启动或暂停状态；若总线暂停所述应用系统适配器，待总线正常时启动所述应用系统适配器。与现有技术比，本发明的有益效果为本发明采用信息体控制模块，其基于IEC 61968配电网公共信息模型CM和XMLSchema消息规范，研制信息体控制模块，对传输的信息内容进行语义和语法校验，保证信息的完整性、有效性和一致性，实现信息纠错与高质量数据交换。本发明采用信息流向控制模块，其面向请求/响应与发布/订阅两种配电网信息交换基本模式，研制具备信息流编排、信息流路由与校验功能的配电网流向控制模块，实现了由信息交换总线集中控制下的应用系统间透明与安全信息交换。本发明采用信息流动控制模块，其基于总线主动控制思路，研制具备适配器启停控制、传输速率控制、优先级控制等功能的配网信息流动控制模块，实现高负载情况下的关键信息交换与系统稳定性。本专利采用IEC 61968技术规范作为消息载体的格式标准，在此基础上加入总线的控制技术。适配器通过总线授权后，即具备了向总线进行消息传递的首要条件。在进行消息的交换过程中，首先须经过总线数据校验模块检测后才能正式进入数据传输队列。通过这两级保障机制，使数据保持统一的、标准的格式，提高了数据传输的安全性，降低了总线在运行过程中安全和负荷等方面潜在的风险，从而保障信息交互总线稳定、高效地运行。
图1为本发明提供的总体功能框架图。图2为本发明提供的信息流控制功能结构图。图3为本发明提供的信息流载体控制序列图。图4为本发明提供的信息流向控制序列图。图5为本发明提供的信息流动控制序列图。图6为本发明提供的信息传输序列图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。本实施例提出的一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法，其总体功能框架图如图1所示，且其总体流程为当适配器与总线进行数据传输之前，总线的消息流向控制模块对适配器设定权限及控制模式，再通过总线的消息体控制模块审核由适配器发送的消息，审核通过的消息则进入总线的消息流动控制模块并启动消息传输；传输时，当各应用系统之间的消息发送量超过设定值时，所述总线的消息流动控制模块设定所述消息的优先级，控制应用系统的运行状态。本实施例的流程运用模块包括消息流向控制模块、消息体控制模块和消息流动控制丰吴块，其中消息流向控制模块在消息到达总线之前，适配器首先从总线获取自身所具有的主题权限列表，并据此进行消息发送的依据。消息体控制模块首先由适配器发起消息发送请求至总线，然后通过总线的消息体控制模块对接收到的消息进行令牌信息校验，即将令牌信息与会话中的令牌信息作对t匕，如果信息一致，则进入消息流向控制正式启动消息传输，待消息处理完成后将结果返回适配器。消息流动控制模块总线在运行过程中，当各应用系统之间的消息发送量超过既定值时，总线会根据消息主题的优先级控制应用系统的运行状态，从而临时降低消息的传输数量，如附图4所示。当数据传输量下降到一定范围时，启动已停止的应用系统，并继续发送暂存的消息，然后总线即恢复正常运行。如图2所示，在总线与适配器之间、多总线之间进行数据交换时，总线消息体控制模块需要对接收到的数据进行校验并做非法信息过滤。通过总线消息流动控制模块可以根据总线自身运行情况，利用定制好的优先级规则停止或启动部分适配器，保障总线安全、稳定地运行。如图3所示，应用系统适配器将消息体发送至信息交换总线后，总线分别对消息体进行权限校验、语法校验、语义校验，三者都通过之后即可进入总线传输队列，否则将结果返回适配器，结束消息流转。本实施例现以请求/响应模式为例来介绍信息流向控制，如图4所示。应用系统I适配器先将消息体发至总线，总线收到后反馈确认消息。然后总线将接收到的请求/响应模式的消息，经过消息路由以后，找出消息响应的适配器，当找到目标方为应用系统2的适配器时，根据令牌信息进行身份确认，通过后则发送消息处理请求进行相应处理，完成后将结果返回给应用应用系统I适配器。利用总线上传输消息的优先级别，根据总线运行过程中资源的使用情况动态地暂停，或者启动指定适配器的消息传输，从而解决总线超负荷运行时的风险，保障总线安全、稳定地运行。如图5所示，当总线运行超过额定负荷时，根据已配置的优先级向优先级低的适配器发送停止指令，停止一切该适配器的消息发送与接收，待总线资源正常时再重新发送启动指令给适配器。例如优先级由高到低为1、2和3，则总线的消息流动控制模块可将优先级低的3的消息对于的应用系统暂态，等前优先级1、2处理完时，再启动优先级3消息对应的应用系统。为了将消息传输过程进行更为详细的描述，现以发送消息的请求/相应模式为例，采用序列图形式来体现对象之间的交互，其整体的传输序列图如图6所示。应用系统I的适配器通过总线消息流动控制、总线消息体校验和总线消息流向控制，最终将有效的信息传给应用系统2的适配器。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法，其特征在于，在应用系统的适配器与总线进行数据传输之前，适配器从总线获取主题列表和令牌；当适配器传送的消息到达总线时，进行令牌对比；若令牌信息一致，即通过验证，总线的消息流向控制模块启动消息的传输流程，通过总线的消息体控制模块对适配器发送的消息进行校验或基于IEC61968的格式转换，通过校验或格式转换的消息则进入总线的消息流动控制模块并启动消息传输，将消息传给相关应用系统的适配器；传输时，当发生各应用系统适配器的消息发送量超过总线运行所承载的负荷或其它影响总线运行等情况时，总线的消息流动控制模块根据消息的优先级，控制应用系统适配器的运行状态。
2.如权利要求1所述的信息流控制方法，其特征在于，总线的消息流向控制模块对适配器设定控制模式包括发布/订阅模式和请求/响应模式。
3.如权利要求1所述的信息流控制方法，其特征在于，所述适配器传送的消息到达总线时，进行令牌对比，是指将总线的令牌信息与适配器消息中的令牌信息作校验，若所述令牌信息一致，则进入消息流向控制模块并启动消息传输。
4.如权利要求3所述的信息流控制方法，其特征在于，所述令牌信息校验包括权限校验。
5.如权利要求1所述的信息流控制方法，其特征在于，消息体控制模块对适配器发送的消息进行校验包括语法校验和语义校验。
6.如权利要求1所述的信息流控制方法，其特征在于，所述应用系统适配器的运行状态包括启动或暂停状态；若总线暂停所述应用系统适配器，待总线正常时启动所述应用系统适配器。
全文摘要
本发明提供一种基于IEC 61968标准的配电网信息流控制方法，在应用系统的适配器与总线进行数据传输之前，适配器获取主题列表和令牌；当适配器传送的消息到总线时，进行令牌对比，通过验证后，启动消息的传输流程，通过校验或格式转换的消息则进入总线的消息流动控制模块并启动消息传输，将消息传给相关应用系统的适配器；传输时，当发生各应用系统适配器的消息发送量超过总线运行所承载的负荷时，总线的消息流动控制模块根据消息的优先级，控制应用系统适配器的运行状态。本发明能使数据保持统一的、标准的格式，提高了数据传输的安全性，降低了总线在运行过程中安全和负荷等方面潜在的风险，从而保障信息交互总线稳定、高效地运行。
文档编号G06F13/38GK103019980SQ20121045743
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者吕广宪, 刘鹏, 张迪思, 刘海涛, 赵江河 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司