专利名称：异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统调度自动化技术领域，特别是自动化系统之间电力数据 资源连接和交换数据的实现方法及系统。
背景技术：
我国电网正朝着大电网、特高压、远距离、交直流并联输电的方向发展。到2020年，中国电网将会发展成为超大规模全国互联电网。电网规模的扩大、电网结构上的复杂 性，以及各种新型输电技术的采用，使得电力系统的动态行为更为复杂。随着电力体制改革 的深入，“厂网分开、竞价上网”已经成为电力市场化改革的必然趋势。电力交易必须以电网 的安全、可靠和稳定运行为基础，而随着电力交易规模和范围的逐步扩大，电网将越来越接 近极限运行，电网潮流的可能出现快速变化，对网络安全校核以及相关输电服务计算的功 能和性能要求必然大大增强，对调度自动化系统的实时性、可靠性及功能性提出了更高的 要求，调度自动化技术也不断推陈出新。随着电力调度中心的自动化系统的种类和数量不断增加，自动化系统的进一步发 展面临着如下现实数据架构规划缺位带来的数据异构分布问题；数据孤岛、冗余和流程 割裂带来的数据不一致问题；元数据管理不统一带来的数据血缘关系混乱问题；数据私有 化、应用部门条块化带来的数据质量不高问题等，影响了调度决策的及时性和正确性，也给 自动化系统的维护带来了困难。如何在现有复杂环境中实现不同应用系统间的数据共享、 如何保护已经建立的数据资源、如何实现不同平台之间的连接和数据交换共享已经成为自 动化系统进一步发展的关键。传统的自动化系统间进行连接、数据交换和数据共享的结构主要采取点对点的方 式。如图1所示。自动化系统A想要连接B并获取数据，那么需要开发一个适配器将B的接口适配 为A接口能接收的类型。同样如果B要连接A，则开发一个适配器将A的接口适配为B接口 能接收的类型。这种方法的缺点是每个异构的自动化系统之间连接和交换数据时都需要开发两 个适配器。当网络中异构的自动化系统数量增多时，需要开发的适配器的数量会急剧增多， 如图2所示，当异构系统数量为η时，要实现所有平台件的互联互通需要开发η* (η-1)个不 同的适配器。对于开发人员来说，不同类型的数据需要提供不同的适配器，如文件数据适配 器(还涉及到文件格式的转换)、数据库数据适配器、内存数据适配器等，不利于数据的快 速交换和共享。且由于自动化内部各应用系统的数据内容、数据格式等方面存在差异，所以 不同系统间进行数据交换的方式也各异，造成自动化内部的数据交换处于混乱无序状态。一方面，两个应用系统间进行数据交换时，由于既没有相关的规范，又没有可直接 使用的产品，因此系统双方需要约定很多内容，涉及到多个技术细节，包括确定系统间的连 接方式、数据格式、处理方式等，还要分别组织人员进行开发。特别是涉及到多个应用系统 间复杂的数据交换时，各应用系统的设计和开发要求就更高。所述针对不同需求单独进行设计开发的实现过程，开发周期长，耗费大量的人力和物力，而且造成大量的重复工作，如
重复开发、重复存储等。另一方面，很多应用系统的数据格式、数据个数、处理方式等经常随业务的调整而 发生变化，当一方系统接口调整时，需要针对所有的相关系统进行相应调整，因此系统的可 维护性差，极大地增加了工作的难度和风险，带来许多重复工作，还影响系统的处理效率和 运行稳定性。而且，每个系统的操作和维护界面各异，也为日常操作和维护增加了很大的难度。
发明内容
本发明提供一种异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法及系统，要解 决电力企业的自动化系统由于建设阶段不同、技术标准不同、软件提供商不同、技术路线不 同、数据命名习惯不同等原因所造成的信息孤岛，大量数据分布冗余存储、数据一致性差、 各系统之间的互操作性差，以及系统集成、功能扩展以及维护困难等一系列技术问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是这种异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，包括对公共数据服务的 管理和调用；公共数据服务管理是由各个自动化系统在数据服务管理界面中将服务名称和资 源路径URL注册到数据服务信息库中，并对存在于各个自动化系统的数据资源进行添加、 修改和删除，生成公共数据服务目录；公共数据服务调用有以下步骤步骤一，任一自动化系统向按照其平台架构所开发的数据服务客户端提出业务数 据和用户数据请求；步骤二，由公共数据访问服务接口对数据服务请求进行处理，与公共数据服务处 理器建立TCP/IP链接，并将服务名称、起始时间、结束时间和随机端口号发送给公共数据 服务处理器；步骤三，由公共数据服务处理器接收数据服务请求，根据服务名称从数据服务信 息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统，根据获取的数据资源 信息提供的数据资源类型的不同采用JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系 统建立链接，并收集该自动化系统的数据，根据步骤二中数据服务请求提供的随机端口号 与公共数据访问服务接口建立TCP/IP链接；步骤四，将采集完毕后的结果数据发送回公共数据访问服务接口，并最终将结果 返回给最初的自动化系统。所述步骤二中的公共数据访问服务接口可以有两种调用方法a、服务查询提供公共数据服务列表查询；b、服务调用根据服务名称获得该服务的对应的数据资源的字节数据组。所述步骤三中收集的各个自动化系统的数据包括数据库数据、文件数据、需要转换成新文件格式的数据。所述步骤三中还由公共数据服务处理器根据服务要求的格式进行文件格式转换。 文件格式可包括E语言规范文件、XML文件、EXCEL文件、二进制流。
这种异构环境下电力数据公共访问服务接口系统，由公共数据服务管理模块和公 共数据服务调用模块构成；公共数据服务管理模块，用于各个自动化系统注册服务名称和资源路径URL，并对 存在于各个自动化系统的数据资源进行添加、修改和删除，生成公共数据服务目录；
公共数据服务调用模块，包括下几部分数据服务客户端，用于通过唯一的接口接收各个自动化系统所提出业务数据和用 户数据请求；公共数据访问服务接口，包括数据服务请求处理模块和数据接收模块；公共数据服务处理器，包括a、数据服务资源定位模块用于接收数据服务请求，并根据服务名称从数据服务 信息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统b、数据服务处理模块用于根据获取的数据资源信息提供的数据资源类型的不同 采用JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系统建立链接，并收集该自动化系 统的数据，根据数据服务请求所提供的随机端口号与公共数据访问服务接口建立链接；C、格式转换器用于根据服务要求的格式进行文件格式转换。本发明所提供的访问数据资源的接口是一致的。用户不需要关心数据资源的来 源、使用的数据库管理系统、操作系统和平台的技术细节，通过公共数据服务统一的接口就 可以获取到存在于任一自动化系统的数据资源或处理后的结果数据，按照用户的要求获取 满足条件的数据。与现有技术相比，本发明具有如下优点1、本发明采用以公共数据服务处理器为中心的星型结构设计，统一连接各自动化 系统，通过公共数据访问服务接口提供统一处理方式，信息集成度较高，对外提供的接入方 式灵活，不需要对各应用系统做出改动。2、解决了信息孤岛的问题，用户或第三方系统可以通过接口透明的访问不同的自 动化系统数据资源。各个自动化系统之间也可以通过接口进行数据的交互和共享。3、具有良好的扩展性。一方面，可随时接入新的自动化系统数据资源，且无需开发 适配器，保持了对未来更多自动化系统的兼容性。新的自动化系统只要将自己的数据资源 注册为新的数据服务，就能够无缝的与系统结合，与已有的自动化系统进行数据的交互和
ο4、开放的数据访问接口，屏蔽了多种自动化系统交互的复杂性，给出一个一致的 数据服务接口，使用户和程序开发者面对一个简单而统一的开发环境，减少程序设计的复 杂性，将注意力集中在自己的业务上，不必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作， 从而大大减少了技术上的负担。5、基于webservice技术提供服务，冲破了不同软硬平台的限制，屏蔽了开发语言 的限制。6、数据服务接口支持对各种数据文件(E语言规范文件、XML文件、EXCEL文件、二 进制流等)的解析和转换。满足了各个自动化系统要求数据的多样化与特性化，实现了对 各个应用系统数据的无缝衔接。7、性能稳定可靠。公共数据服务处理器采用冗余配置，实现了在正常情况下的负载均衡和故障情况下的备用切换。8、可并发获取数据资源。随机端口通道使数据资源的获取不受其它通道的影响， 保证了数据的完整性和可靠性。9、避免用户或其它系统直接操作自动化系统数据库或文件系统所带来的安全性 和稳定性的隐患。10、提高了数据的完整性和实时性，将获取数据的主动权提交给用户或第三方系 统，减少维护的人力。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是传统异构自动化系统间进行连接、数据交互和数据共享体系的结构示意 图。图2是异构自动化系统数量为三个时，自动化系统间进行连接、数据交互和数据 共享体系的结构示意图。图3是公共数据服务管理模块的结构示意图。图4是公共数据服务调用模块的结构示意图。图5是公共数据服务调用模块的工作原理图。图6是本发明应用于异构环境下电力数据资源的公共访问服务示意图。附图标记1-自动化系统A、2_自动化系统B、3_自动化系统C、4_自动化系统D、 5-自动化系统N。
具体实施例方式参见图3所示，公共数据服务管理是由各个自动化系统在数据服务管理界面中将 服务名称和资源路径URL注册到数据服务信息库中，并提供对存在于各个自动化系统的数 据资源进行添加、修改和删除的功能，生成公共数据服务目录；参见图4所示，公共数据服务调用模块，包括下几部分数据服务客户端，用于通过唯一的接口接收各个自动化系统所提出业务数据和用 户数据请求；公共数据访问服务接口，包括数据服务请求处理模块和数据接收模块；公共数据 访问服务接口采用webservice技术发布，继承了 webservice技术冲破不同软硬平台的限 制，屏蔽开发平台的不同等特点。公共数据服务处理器，包括a、数据服务资源定位模块用于接收数据服务请求，并根据服务名称从数据服务 信息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统b、数据服务处理模块用于根据获取的数据资源信息提供的数据资源类型的不同 采用JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系统建立链接，并收集该自动化系 统的数据库数据、文件数据、需要转换成新文件格式的数据(ETL数据)。根据数据服务请求 所提供的随机端口号与公共数据访问服务接口建立链接；C、格式转换器用于根据服务要求的格式进行文件格式转换。文件格式可包括E语言规范文件、XML文件、EXCEL文件、二进制流。参见图5所示，当用户或第三方系统(包括任一自动化系统)要求访问自动化系 统N提供的数据服务(如获取数据)时，公共数据服务调用有以下步骤步骤一，任一自动化系统向按照其平台架构所开发的数据服务客户端提出业务数 据和用户数据请求。步骤二，由公共数据访问服务接口对数据服务请求进行处理，与公共数据 服务处 理器建立TCP/IP链接，并将服务名称、起始时间、结束时间和随机端口号发送给公共数据 服务处理器。公共数据访问服务接口可以有两种调用方法a、服务查询提供公共数据服务列表查询；b、服务调用根据服务名称获得该服务的对应的数据资源的字节数据组。步骤三，由公共数据服务处理器接收数据服务请求，根据服务名称从数据服务信 息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统，根据获取的数据资源 信息提供的数据资源类型的不同采用JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系 统N建立链接，并收集自动化系统N的数据，根据步骤二中数据服务请求提供的随机端口号 与公共数据访问服务接口建立TCP/IP链接，(也可以是FTP链接)。步骤四，将采集完毕后的结果数据发送回公共数据访问服务接口，并最终将结果 返回给最初的自动化系统。参见图6所示，本发明接入的13个自动化系统电网调度SCADA/EMS系统、SCADA/ AVC系统、EMS系统、电能计量系统、雷电定位系统、电力调度生产信息管理系统(DMIS)、在 线安全控制系统、电力市场技术支持系统、发电考核系统、电网继电保护及故障信息管理系 统、水调自动化系统、电力调度数据网络、气象系统，提供的13类数据服务项，具体每类数 据服务还提供若干子数据服务，分别运行于windows、UNIX和LINUX操作系统下，经过大量 测试，13个自动化系统通过接口获取数据服务目录，能够调用数据服务接口获取所需服务 提供的数据。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关 的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
一种异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，其特征在于包括对公共数据服务的管理和调用；公共数据服务管理是由各个自动化系统在数据服务管理界面中将服务名称和资源路径URL注册到数据服务信息库中，并对存在于各个自动化系统的数据资源进行添加、修改和删除，生成公共数据服务目录；公共数据服务调用有以下步骤步骤一，任一自动化系统向按照其平台架构所开发的数据服务客户端提出业务数据和用户数据请求；步骤二，由公共数据访问服务接口对数据服务请求进行处理，与公共数据服务处理器建立TCP/IP链接，并将服务名称、起始时间、结束时间和随机端口号发送给公共数据服务处理器；步骤三，由公共数据服务处理器接收数据服务请求，根据服务名称从数据服务信息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统，根据获取的数据资源信息提供的数据资源类型的不同采用JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系统建立链接，并收集该自动化系统的数据，根据步骤二中数据服务请求提供的随机端口号与公共数据访问服务接口建立TCP/IP链接；步骤四，将采集完毕后的结果数据发送回公共数据访问服务接口，并最终将结果返回给最初的自动化系统。
2.根据权利要求1所述的异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，其特征 在于所述步骤二中的公共数据访问服务接口有两种调用方法a、服务查询提供公共数据服务列表查询；b、服务调用根据服务名称获得该服务的对应的数据资源的字节数据组。
3.根据权利要求1所述的异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，其特征 在于所述步骤三中收集的各个自动化系统的数据包括数据库数据、文件数据、需要转换 成新文件格式的数据。
4.根据权利要求1所述的异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，其特征 在于所述步骤三中还由公共数据服务处理器根据服务要求的格式进行文件格式转换。
5.根据权利要求4所述的异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，其特征 在于所述文件格式包括E语言规范文件、XML文件、EXCEL文件、二进制流。
6.一种异构环境下电力数据公共访问服务接口系统，其特征在于由公共数据服务管 理模块和公共数据服务调用模块构成；公共数据服务管理模块，用于各个自动化系统注册服务名称和资源路径URL，并对存在 于各个自动化系统的数据资源进行添加、修改和删除，生成公共数据服务目录；公共数据服务调用模块，包括下几部分数据服务客户端，用于通过唯一的接口接收各个自动化系统所提出业务数据和用户数 据请求；公共数据访问服务接口，包括数据服务请求处理模块和数据接收模块；公共数据服务处理器，包括a、数据服务资源定位模块用于接收数据服务请求，并根据服务名称从数据服务信息库中读取相应的数据资源信息，定位数据服务所在的自动化系统b、数据服务处理模块用于根据获取的数据资源信息提供的数据资源类型的不同采用 JDBC访问方式或文件访问方式与所定位的自动化系统建立链接，并收集该自动化系统的数 据，根据数据服务请求所提供的随机端口号与公共数据访问服务接口建立链接；C、格式转换器用于根据服务要求的格式进行文件格式转换。
全文摘要
一种异构环境下电力数据公共访问服务接口的实现方法，包括对公共数据服务的管理和调用；任一自动化系统向数据服务客户端提出业务数据和用户数据请求；由公共数据访问服务接口进行处理，与公共数据服务处理器建立链接；由公共数据服务处理器接收数据服务请求，定位自动化系统并建立链接，收集该自动化系统的数据，与公共数据访问服务接口建立链接；将采集完毕后的结果数据最终返回给最初的自动化系统。本发明所提供的访问数据资源的接口是一致的。用户通过公共数据服务统一的接口就可以获取到存在于任一自动化系统的数据资源或处理后的结果数据，按照用户的要求获取满足条件的数据。
文档编号H02J13/00GK101807816SQ200910089518
公开日2010年8月18日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者何蕾, 刘森, 宋海洁, 徐家慧, 林海峰, 汪旭, 钱静 申请人:北京科东电力控制系统有限责任公司