配电室数据管理系统和方法与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电室数据管理系统和方法。

背景技术：

配电室处于电力系统的最末端，直接和用户相连。整个电力系统对用户的供电质量和供电能力都必须通过配电室来保障和实现。在实际的配电室运维管理过程中，特别是对于配电室的运行数据传输与处理方面并不完善。一般地，配电室的运行数据是通过人工进行抄写的，在抄写的过程中不免有延误或者抄错的现象。

此外，由于厂商、设备型号等不同，难以对采集的各种配电室的运行数据进行统一管理。

技术实现要素：

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何对配电室运行数据进行统一管理。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种配电室数据管理系统，包括：中间件、业务系统以及数据采集系统；

所述数据采集系统连接多个配电室，用于采集多个配电室的运行数据；

所述中间件与所述数据采集系统连接，用于获取所述数据采集系统所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统进行保存，所述转换为设定格式包括：将所述数据采集系统所采集的运行数据中的各参数及其对应的参数值分别转换为索引及其对应的索引值。

对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述中间件还用于在数据采集系统所采集的运行数据中获取待更新参数，所述待更新参数包括数据采集系统所采集到的运行数据中发生了变化的参数；将所述待更新参数转换为设定格式后，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统进行保存。

对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述中间件还用于从所述业务系统获取各报警阈值；在检测到转换后的待更新参数超过所述报警阈值的情况下，向所述业务系统发送报警信息。

对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述中间件还用于在队列处于写入状态下，从所述队列中取出多个转换后的待更新参数的索引及索引值，并将所有取出的各待更新参数的索引及索引值通过一次数据库写入请求提交到数据库中保存，所述队列在写入转换后的待更新参数的索引及索引值时处于所述写入状态。

对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述中间件还包括：

网络套接字模块，用于在所述中间件启动后，通过网络套接字协议建立所述中间件与浏览器和/或客户端之间的网络套接字连接；

所述中间件还用于通过所述网络套接字连接从所述浏览器和/或客户端接收索引列表和数据发送间隔；按照所述数据发送间隔向所述浏览器和/或客户端发送转换后的数据。

此外，根据本发明的另一实施例，提供了一种配电室数据管理方法，包括：数据采集系统采集多个配电室的运行数据；

中间件获取所述数据采集系统所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统进行保存；

其中，所述转换为设定格式包括：将所述数据采集系统所采集的运行数据中的各参数及其对应的参数值分别转换为索引及其对应的索引值。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，中间件获取所述数据采集系统所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统进行保存，包括：

所述中间件在数据采集系统所采集的运行数据中获取待更新参数，所述待更新参数包括数据采集系统所采集到的发生了变化的参数；

所述中间件将所述待更新参数转换为设定格式后，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统进行保存。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

所述中间件从所述业务系统获取各报警阈值；

在检测到转换后的待更新参数超过所述报警阈值的情况下，所述中间件向所述业务系统发送报警信息。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统进行保存，包括：

在队列处于写入状态下，从所述队列中取出多个转换后的待更新参数的索引及索引值，并将所有取出的各待更新参数的索引及索引值通过一次数据库写入请求提交到数据库中保存，所述队列在写入转换后的待更新参数的索引及索引值时处于所述写入状态。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述中间件启动后，通过网络套接字协议建立所述中间件与浏览器和/或客户端之间的网络套接字连接；

所述中间件通过所述网络套接字连接从所述浏览器和/或客户端接收索引列表和数据发送间隔；

所述中间件按照所述数据发送间隔向所述浏览器和/或客户端发送转换后的数据。

有益效果

通过本发明提供的实施例，采用中间件对数据采集系统所采集的配电室的各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并保存到业务系统，便于对配电室的运行数据进行统一管理，有利于提高管理效率。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例的配电室数据管理系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的配电室数据管理系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例的阈值判断与推送报警的流程示意图；

图4为本发明一实施例的数据库写入队列的流程示意图；

图5为本发明一实施例的配电室数据管理方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1为本发明一实施例的配电室数据管理系统的结构示意图。如图1所示，该配电室数据管理系统可以包括：中间件12、业务系统13以及数据采集系统11。

其中，所述数据采集系统11连接多个配电室，用于采集多个配电室的运行数据；

所述中间件12与所述数据采集系统11连接，用于获取所述数据采集系统11所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统13进行保存，所述转换为设定格式包括：将所述数据采集系统11所采集的运行数据中的各参数及其对应的参数值分别转换为索引及其对应的索引值。

由于配电室设备、数据采集设备的厂商、型号等不同，数据采集系统11(可以简称采集系统)中的各数据采集设备可能采集到多种格式的配电室的运行数据。

在一种可能的实现方式中，中间件12还用于在数据采集系统11所采集的运行数据中获取待更新参数，所述待更新参数包括数据采集系统11所采集到的运行数据中发生了变化的参数；将所述待更新参数转换为设定格式后，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统13进行保存。其中，只更新发生了变化的参数，既可以保证数据准确，又能够减少数据的传输量和处理量。

在一种可能的实现方式中，所述中间件12还用于从所述业务系统13获取各报警阈值；在检测到转换后的待更新参数超过所述报警阈值的情况下，向所述业务系统13发送报警信息。

在一种可能的实现方式中，所述中间件12还用于在队列处于写入状态下，从所述队列中取出多个转换后的待更新参数的索引及索引值，并将所有取出的各待更新参数的索引及索引值通过一次数据库写入请求提交到数据库中保存，所述队列在写入转换后的待更新参数的索引及索引值时处于所述写入状态。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该中间件12还包括：

网络套接字(websocket)模块21，用于在所述中间件12启动后，通过网络套接字协议建立所述中间件12与业务系统13的的浏览器和/或客户端之间的网络套接字连接；

所述中间件12还用于通过所述网络套接字连接从所述浏览器和/或客户端接收索引列表和数据发送间隔；按照所述数据发送间隔向所述浏览器和/或客户端发送转换后的数据。

具体地，在本实施例中，中间件12一方面基于tcp协议通过采集系统的api来获取实时数据，一方面基于http协议通过业务系统13的api来获取报警阈值，并提供历史数据增量存储功能和报警预警功能。此外，业务系统13则基于websocket协议从中间件12获取实时数据。

本实施例中，实时数据的获取过程如下：

中间件12通过tcp协议、即socket(套接字)与采集系统的api(applicationprogramminginterface，应用程序编程接口)对接。采用例如c#编写程序代码，协议解析部分的代码采用unsafe(不安全)的方式，绕过了clr(commonlanguageruntime，公共语言运行库)的一些不必要的检查机制，提高了程序的运行效率。中间件12启动后，可以在内存中创建两个dictionary(字典)对象，分别用于保存模拟量和数字量的索引和值的对应关系。随后从业务系统13中获取所有变量(参数)的阈值。当中间件12与采集系统建立连接后，首先可以将采集系统中的全部变量的索引和值读取出来，并保存在dictionary中。之后为了提高效率、节约计算资源，每隔5秒读取一次。每次读取只读取变化过的数值。在中间件12内部，实现了“变化-响应”机制。每当读取出一个变量的数值时，会触发“数值变化”事件，在事件响应程序中，会先将数值放入数据库写入队列中。然后再根据数值的索引来检索阈值。若数值超出阈值范围，则可以向业务系统13推送报警信息。

在一种示例中，本发明实施例的数据库可以保存采集系统(可以包括多种数据采集设备)传过来的采集数据(即配电室的运行数据)，也可以称之为“时序数据库”。时序数据库相当于业务系统13与中间件12之间的桥梁，中间件12负责向时序数据库写入数据、业务系统13负责从时序数据库读取数据。当中间件12将实时数据写入进时序数据库中后，那些数据就成了历史数据。举例而言，若业务系统13想获取当前某个采集点的最新数值，业务系统13可以调用中间件12的websocket(网络套接字)接口。若业务系统13想获取一个星期前数据，则可以从时序数据库中获取。

如图3所示，阈值判断与推送报警的一种示例性过程如下：

步骤301、获取全部变量(运行数据中的全部参数)及其数值。具体地，可以从采集系统获取一段时间内所采集的全部数据。

步骤302、获取变化后的变量(运行数据中的各待更新参数)及其数值。具体地，可以从采集系统所采集的全部数据中获取发生了变化的参数(待更新参数)，并转换得到发生了变化的参数的索引和索引值。

步骤303、将变化后的变量及其数值添加进数据写入队列。

步骤304、判断变化后的变量及其数值是否超出阈值。如果是，执行步骤305，否则执行步骤306。

步骤305、向业务系统13推送报警的相关信息。

步骤306、用户退出。

在本发明实施例中，中间件12可以是安装在系统中的软件，能够将数据采集系统11采集得到的各种类型的数据进行兼容，以使得中间件12的上级应用程序可以识别兼容后的数据。

索引可以采用一套具有设定格式的编码来实现。例如采用编码00457表示配电室502室的电压，再例如采用编码00587表示配电室875室的功率。

中间件12在启动时，可以从业务系统13中将阈值一次性读取出来。例如开启中间件12时，可以将所有阈值一次性读取到中间件12的缓存中。当下次中间件12获取到来自数据采集系统11中的变化的索引和值的时候，只需从缓存中读取与其索引对应的阈值即可。此外，当管理员在业务系统13中修改过阈值设置时，中间件12可以收到业务系统13发来的通知，然后重新获取阈值。

如图4所示，数据库写入队列的一种示例性过程如下：

每当获取到一个数值时，可以会将此变量的索引及其数值添加进写入队列中。写入队列的工作原理如下：开始后进入就绪状态(步骤401)，判断队列是否为空(步骤402)，当队列为空的时候，进入就绪状态(步骤401)。此时一旦队列中存在了一项内容，则进入写入状态。在写入状态下，中间件12可以一直从队列中取出内容，例如先取出队列中的第一项(步骤403)，依次取出其他项，直到无内容可以取。然后，将所有取出的内容拼接成一次数据库写入请求(步骤404)，然后提交到数据库。在写入状态下，依然可以向队列中继续提交内容。不过提交内容可能因为时间差的缘故，无法在当前批次中被写入数据库。但是此内容可以在下一次队列进入写入状态时被提交至数据库。在最坏情况下，一项内容从提交到被写入，至多需要5秒的等待时间。由于每条待写入的内容都拥有自己的时间戳，记录了该数据对应的正确时间。因此，即使在最坏情况下，最终写入进数据库的数据仍然可以对应着其最准确的采集时间。具体而言，每个数据有其相应的获取时间点，但是由于读取、写入等操作的延误，数据被存入数据库时可能已不是当时采集的时间。例如，数据a获取的时间是12时32分50秒，但是由于数据a要等待5秒在下一次数据库写入操作中被写入数据库，因此写入数据库中的时间为12时32分55秒。但是，在数据a被写入数据库时，会将与其对应的时间戳“12时32分50秒”一并写入，因此仍然可以查找到数据a准确的采集时间。

在本发明实施例中，跨平台的实时数据接口可以通过websocket实现。由于websocket是基于http的协议，而且html5现已广泛普及，所以可以为浏览器或者其他支持websocket的客户端提供实时数据获取服务。实时数据服务的工作原理如下：中间件12启动后，初始化websocketserver(网络套接字服务器)，并开始监听端口。当有连接传入时，开始完成正常的websocket握手过程，此时中间件12与业务系统13之间的websocket连接建立。然后中间件12开始等待业务系统13的浏览器或者客户端传入参数。参数的内容包括变量的索引列表和数据发送间隔，当收到正确的参数后，中间件12就会按照指定的时间间隔，不断的向浏览器或者客户端发送实时数据。其中，所述索引列表可以包括用户需要查看的多个运行数据所分别对应的索引所组成的列表。例如，用户需要查看配电室502室的电压和配电室875室的功率，则相应地可以在业务系统13中输入包括与配电室502室的电压对应的索引“00457”和与配电室875室的功率对应的索引“00587”组成的列表。此外，正确的参数是指用户需要输入系统中预存的正确的索引编码，若用户随意输入一个系统中不存在的索引编码，则属于输入了不正确的参数的情况。

本实施例的配电室数据管理系统，采用中间件12对数据采集系统11所采集的配电室的各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并保存到业务系统13，便于对配电室的运行数据进行统一管理，有利于提高管理效率。

具体而言，本实施例的配电室数据管理系统，采用了“变化-响应”和“数据库写入队列”的机制，中间件12的运行效率非常高。例如，20万条采集数据从阈值判断到数据库写入可以在1秒内完成。其中，采用“变化-响应”机制，可以仅在数据库中更新发生变化的数据，能够减少数据处理量，提高数据处理效率和报警准确性。采用“数据库写入队列”的机制，面对源源不断的采集数据，可以起到缓冲作用，将积攒起来的数据一次性全部写入的效率比单个数据逐个写入的效率高。

进一步地，采用了websocket实现的实时数据服务，具有很好的兼容性，由于html5的普及，几乎所有浏览器都支持websocket，因此该服务具有跨平台的特点。

实施例2

图5为本发明一实施例的配电室数据管理方法的流程示意图。该方法主要包括：

在步骤s501中，数据采集系统11采集多个配电室的运行数据。

在步骤s502中，中间件12获取所述数据采集系统11所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统13进行保存。

其中，所述转换为设定格式包括：将所述数据采集系统11所采集的运行数据中的各参数及其对应的参数值分别转换为索引及其对应的索引值。

在一种可能的实现方式中，中间件12获取所述数据采集系统11所采集的运行数据，对各种格式的运行数据进行兼容处理后转换为设定格式，并将转换后的数据发送至所述业务系统13进行保存(步骤s502)，包括：

在步骤s601中，所述中间件12在数据采集系统11所采集的运行数据中获取待更新参数，所述待更新参数包括数据采集系统11所采集到的发生了变化的参数。

在步骤s602中，所述中间件12将所述待更新参数转换为设定格式后，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统13进行保存。

在一种可能的实现方式中，在步骤s602中，将转换后的待更新参数发送至所述业务系统13进行保存，包括：在队列处于写入状态下，从所述队列中取出多个转换后的待更新参数的索引及索引值，并将所有取出的各待更新参数的索引及索引值通过一次数据库写入请求提交到数据库中保存，所述队列在写入转换后的待更新参数的索引及索引值时处于所述写入状态。

其中，采用队列的一种示例性过程，可以参见图4及其相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在步骤s503中，中间件12从所述业务系统13获取各报警阈值。

在步骤s504中，在检测到转换后的待更新参数超过所述报警阈值的情况下，所述中间件12向所述业务系统13发送报警信息。

其中，中间件12进行阈值判断与推送报警的一种示例性过程，可以参见图3及其相关描述。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在步骤s505中，在所述中间件12启动后，通过网络套接字协议建立所述中间件12与所述业务系统13的浏览器和/或客户端之间的网络套接字连接。

在步骤s506中，所述中间件12通过所述网络套接字连接从所述浏览器和/或客户端接收索引列表和数据发送间隔。

在步骤s507中，所述中间件12按照所述数据发送间隔向所述浏览器和/或客户端发送转换后的数据。

关于上述实施例中的步骤，其中各个步骤的具体操作方式已经在有关该系统的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。