一种基于数据总线的数据采集与转发方式的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力通信领域，尤其涉及一种基于数据总线的数据采集与转发方式。
【背景技术】
[0002]随着电力电子、计算机技术的迅速发展，数据集成的必要性、迫切性不言而喻，不断的被推至企业信息化战略规划的首要任务。而在电力领域中，随着智能电网深化应用、智能小区的发展，大量的智能终端、相关子系统也需要通过前置采集接入到系统中，前置采集系统也要具有更多的技术功能来满足众多业务的众多通信规约、多种数据类型、不一致的数据标准、数据交换的实时性、对数据的抽取与推送、数据规整等业务需求。
[0003]传统的数据采集方式一般基于实时库，通过对实时库进行应用层建模，为采集框架提供应用层服务。但是随着通讯方式的不断变化，大量智能设备的接入，通讯规约五花八门、数据处理难以抽象，前置系统不但需要提供采集数据功能，还需要为后台系统或其他第三方系统提供数据转发功能。传统数据采集与转换方式很难满足新形势下的业务需求，也给前置采集系统带来很多的维护困难，模块很难复用、开发人员经常做重复工作。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基于数据总线的数据采集与转发方式，目的是为解决现有技术中的问题，提供一种开发简单、维护简单的数据实时交互的数据采集与转发方式。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]—种基于数据总线的数据采集与转发方式，其特征在于:具有数据总线和构件，构件之间分别通过数据总线连接，所述构件包含通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别与数据总线之间交互形成通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别通过通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层与数据总线之间进行数据交互。
[0007]所述设备库包含真实设备、虚拟设备和转发设备。
[0008]所述规约/接口库有两种，分别为采集规约/接口库和转发规约/接口库。
[0009]本发明的有益效果:本发明把原本基于实时库的数据采集与转发框架进行了业务分层、模式改造，转变为基于数据总线的数据采集与转发框架，使构件之间能以一个公共的接口互相连接，做到构件的即插即用、自动注入、无缝集成，采用数据总线+构件的模式，不但有效的降低了系统维护的难度、减少了重复的工作，而且前置采集框架通过分层架构和分布式部署在一定程度上也解决了负载均衡问题，同时大大提供了模块复用性以及大大减少了程序之间的耦合性、程序员的重复开发工作。
【附图说明】
[0010]图1是本发明基于数据总线的数据采集与转发结构图
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0012]如图1所示一种基于数据总线的数据采集与转发方式，具有数据总线和构件，构件之间分别通过数据总线连接，所述构件包含通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别与数据总线之间形成通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别通过通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层与数据总线之间进行数据交互，所述设备库包含真实设备、虚拟设备和转发设备，所述规约/接口库有两种，分别为采集规约/接口库和转发规约/接口库。
[0013]数据总线结构使各构件之间能以一个公共的接口互相连接，做到构件的即插即用、无缝集成。在数据总线构成的系统中，构件间的通讯链接数是线性的，并且由于各构件接口规范的一致性，通讯的复杂度大大降低，也提高了构软总线+构件的体系结构具备可扩展性、可维护性和可复用性，并支持构件的“即插即用”和服务接口的动态配置，使目标系统具有良好的灵活性。同时，由于各构件的耦合度的降低，在接口不变的情况下各构件可独立开发或修改，有利于并行开发。由于不用考虑构件集成的问题，可使得开发人员专注于业务逻辑的实现，提高开发效率。此外，采用该体系结构的系统，结构清晰，有利于系统维护和修改升级。
[0014]传统的监控领域都是以测点和数据类型为数据组织方式，这样造成数据之间的关系淡化，很难确定数据和数据之间的关系。开发者根据业务开发针对某种业务的程序，很难做到复用，随着项目的变化，演化出不同的版本。而数据总线中提供面向对象的建模方式，提供对数据和模型的授权、监控、以及查询、修改、订阅发布、状态报告等操作接口；基于面向对象的数据模型，不仅体现的现实设备中数据的逻辑关系，也能按着测点进行数据存取。数据总线提供对模型数据的增删改等维护接口和服务，数据总线提供了自定义的注册接口，为其它层，特别是规约接口层提供更加方便的应用层接口服务。数据总线采用统一的模型管理方式，当模型变化后主动通知注册到数据总线的应用或构件，做到全局数据唯一，数据共享。
[0015]数据总线负责调度、监控、管理数据的流入、流出，负责各个应用和构件之间通过数据总线进行数据共享与交换，包含各个构件的注册、退出、是否进入下一流程等状态。各个构件启动后向数据总线注册自己的应用，并负责自己的模块业务处理后报告给数据总线自己所处的状态，数据总线根据统一的应用管理和构件报告的状态判断是否结束本应用的运行而进入下一流程;传统的数据采集方式大都采用一台前置机或是双机冗余前置机，采用共享库的形式将通讯、数据解析、数据处理等业务柔和在共享库中，由前置框架来统一管理。即不能进行分布式部署，大大降低了设备的接入能力；且所有的业务都混合在共享库中，代码很难复用。而数据总线采用构件分层的模式，每个构件既可以以可执行程序形式存在也可以以共享库的形式存在，每层的构件负责本层的功能，如媒介层负责通讯、设备层负责设备的管理以及本身的状态信息、规约层和转发层负责数据解析，数据处理层进行数据加工，每一层都向数据总线注册后，统一由数据总线管理;每一层可以分布部署在不同的应用节点或服务器上，例如通讯层和数据处理分布在不同的机器上，也可以部署在一台机器上，根据这个节点的负荷情况，优化部署方式，这样大大提高了设备接入的能力，实现了负载均衡。
[0016]所述设备库可以包含真实设备、虚拟设备和转发设备，每个设备具有自己独特的属性来区分与其他设备，并且这些数据永久发布在数据总线上，为了不同的应用可以对设备选择合理的数据流方向，虚拟设备主要为了扩展通讯规约采用可执行程序的方式实现数据采集。
[0017]所述规约/接口库分为两类，一类为采集规约/接口库，即数据为流入;一类为转发规约/接口库，数据为流出，规约/接口库通过通讯媒介进行数据的通讯，规约/接口库可以采集对方系统或设备中的数据，也可能为其他系统或设备提供接口服务，使得基于数据总线的数据交换方式可以采用跨语言、跨不同硬件平台的可执行程序实现。
[0018]所述数据处理库主要负责处理通讯媒介库传送进来的经过规约/接口库解析处理后的数据，并把处理后的数据发布到数据总线上，从而实现了完整的数据交换过程。
[0019]在具体的工作过程中，构件启动后分别向数据总线注册，报告自己当前状态，通讯媒介库负责数据通讯，并将读入读出的数据通过通讯媒介层储存至数据总线，当接受到一帧完整的数据报文后，报告数据总线，可以进入设备库构件处理流程，设备库负责设备的管理，维护设备相关的参数，负责将属于本设备的数据放到本设备缓冲区中后，通知数据总线进入规约解析和转发解析流程，数据处理库负责数据的加工处理，如对数据进行编码转换、工程量转换、限值检查和合理性校验;模拟量能设置换算系数、偏移量;状态量能设置取反标识等，数据处理完成后通知数据总线完成一次处理流程，回到媒介库处理流程中，如此循环工作。
【主权项】
1.一种基于数据总线的数据采集与转发方式，其特征在于:具有数据总线和构件，构件之间分别通过数据总线连接，所述构件包含通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别与数据总线之间形成通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层，通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库分别通过通讯媒介层、设备层、规约/接口层和数据处理层与数据总线之间进行数据交互。2.如权利要求1所述的一种基于数据总线的数据采集与转发方式，其特征在于:所述设备库包含真实设备、虚拟设备和转发设备。3.如权利要求1所述的一种基于数据总线的数据采集与转发方式，其特征在于:所述规约/接口库有两种，分别为采集规约/接口库和转发规约/接口库。
【专利摘要】一种基于数据总线的数据采集与转发方式，其特征在于：具有数据总线和构件，构件之间通过数据总线连接，所述构件包含通讯媒介库、设备库、规约/接口库和数据处理库，本发明把原本基于实时库的数据采集与转发框架进行了业务分层、模式改造，转变为基于数据总线的数据采集与转发框架，使构件之间能以一个公共的接口互相连接,做到构件的即插即用、自动注入、无缝集成，采用数据总线+构件的模式，不但有效的降低了系统维护的难度、减少了重复的工作，而且前置采集框架通过分层架构和分布式部署在一定程度上也解决了负载均衡问题，同时大大提供了模块复用性以及大大减少了程序之间的耦合性、程序员的重复开发工作。
【IPC分类】G06F13/38
【公开号】CN105487996
【申请号】CN201510810116
【发明人】齐国印, 喻宜, 吕志来, 李海, 张学深
【申请人】国家电网公司, 北京许继电气有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月20日