一种计量终端软件平台的制作方法

1.本发明涉及计量终端技术领域，尤其涉及一种计量终端软件平台。


背景技术：

2.计量终端可实现电能信息的采集、数据管理、数据传输以及执行主站下发的控制命令等功能。计量终端有通信模块管理程序、报文解析程序、业务处理程序、数据分析处理程序、任务上报程序、告警上报程序等应用程序，不同应用程序之间的耦合及依赖关系较强，如果需要拓展一项功能，则设计多个应用程序的变更，工作量大且容易出错。如果不同厂家的应用程序在同一台终端上运行，则存在应用程序相互影响和交互职责界面不清晰等问题，计量终端软件平台的拓展性和兼容性较差。
3.目前，计量终端采用基于数据库的软件平台，如图1所示，计量终端有通信模块管理程序、报文解析程序、业务处理程序、数据分析处理程序任务上报程序、告警上报程序等应用程序，所有应用程序均围绕数据库开展工作。然而，软件平台以数据库为核心，不同的应用程序可能同时读写数据库，应用程序之间存在竞争关系，数据库可能响应不及时，无序竞争导致数据库运行压力大，数据库运行效率决定计量终端的运行效率。如果数据库出现异常，则整台终端将无法提供数据服务。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种计量终端软件平台，用于解决现有的计量终端软件平台拓展性、兼容性差，运行效率低的技术问题。
5.本发明提供了一种计量终端软件平台，包括：
6.通信管理模块、应用管理模块、报文分发模块、抄表调度模块和数据中心；
7.所述通信模块，用于管理计量终端的通信资源；
8.所述应用管理模块，用于管理所述计量终端的应用程序；
9.所述报文分发模块，用于进行主站与所述应用程序之间的报文交互；
10.所述抄表调度模块，用于调度所述应用程序的抄表任务，并根据调度结果将所述抄表任务发送至所述通信管理模块；
11.所述数据中心，用于对所述计量终端的业务数据进行存储和解耦。
12.可选地，所述通信管理模块包括上行通信管理子模块和本地通信管理子模块；
13.所述上行通信管理子模块，用于接收所述报文分发模块发送的报文，并通过预设第一接口中的通道标识向每个所述通道标识对应的上行通道模块发送所述报文；
14.所述本地通信管理子模块，用于接收所述应用程序的抄表任务，并通过预设第二统一接口中的端口标识向每个所述端口标识对应的端口发送所述抄表任务。
15.可选地，所述上行通道模块包括4g模块、以太网模块、红外/蓝牙模块。
16.可选地，所述端口包括载波端口、485端口、m-bus端口。
17.可选地，所述应用管理模块用于通过预设接口模型对所述应用程序进行管理。
18.可选地，所述预设接口模型包括交互命令、业务命令和脚本命令；所述应用管理模块具体用于，通过交互命令获取所述应用程序的上线信息和版本信息，通过脚本命令启动/停止/安装/卸载所述应用程序。
19.可选地，所述报文分发模块包括报文下发子模块和报文上送子模块；
20.所述报文下发子模块，用于接收所述主站下发的下发报文，并解析所述下发报文的数据类型和数据标识，将所述下发报文下发至所述数据类型和所述数据标识对应的应用程序；
21.所述报文上送子模块，用于接收所述应用程序上传的上送报文，并判断所述上送报文是否满足预设格式，若满足，则将所述上送报文上传至所述主站。
22.可选地，所述抄表调度模块具体用于接收应用程序发送的抄表任务，并获取所述抄表任务的时隙安排和优先级，根据所述时隙安排和所述优先级将所述抄表任务存储到预设抄表任务缓存队列，按照先进先出规则将所述抄表任务缓存队列中的抄表任务发送至所述通信管理模块。
23.可选地，所述数据中心，具体用于获取所述应用程序的业务数据的数据类型、数据标识和数据内容，根据所述数据类型、数据标识和数据生成生成存储字符串，并存储所述存储字符串。
24.可选地，所述数据中心还用于为所述数据类型配置对应的存储深度。
25.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明提供了一种计量终端软件平台，包括：通信管理模块、应用管理模块、报文分发模块、抄表调度模块和数据中心；通信模块，用于管理计量终端的通信资源；应用管理模块，用于管理计量终端的应用程序；报文分发模块，用于进行主站与应用程序之间的报文交互；抄表调度模块，用于调度应用程序的抄表任务，并根据调度结果将抄表任务发送至通信管理模块；数据中心，用于对计量终端的业务数据进行存储和解耦。解决了现有的计量终端软件平台拓展性、兼容性差，运行效率低的技术问题。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1为现有的基于数据库的软件平台的结构示意图；
28.图2为本发明实施例提供的一种计量终端软件平台的结构示意图；
29.图3为基于数据库的软件平台的上行通信示意图；
30.图4为基于数据库的软件平台的本地通信示意图；
31.图5为本发明实施例提供的计量终端软件平台的上行通信管理示意图；
32.图6为本发明实施例提供的计量终端软件平台的本地通信管理示意图；
33.图7为本发明实施例提供的计量终端软件平台的应用管理示意图；
34.图8为本发明实施例提供的计量终端软件平台的报文分发示意图；
35.图9为本发明实施例提供的计量终端软件平台的抄表调度示意图；
36.图10为基于数据库的软件平台的数据清除示意图；
37.图11为本发明实施例提供的计量终端软件平台的数据中心的数据存储结构示意图；
38.图12为本发明实施例提供的计量终端软件平台的数据中心的数据清空示意图；
39.图13为本发明实施例提供的一帧获取电表实时数据的抄表报文在主站和计量终端之间的信息流转示意图；
40.图14为本发明实施例提供的一帧获取电表历史数据的抄表报文在主站和计量终端之间的信息流转示意图；
41.图15为新增业务应用程序采集数据示意图；
42.图16为主站获取新增业务应用程序采集数据示意图。
具体实施方式
43.本发明实施例提供了一种计量终端软件平台，用于解决现有的计量终端软件平台拓展性、兼容性差，运行效率低的技术问题。
44.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种计量终端软件平台的结构示意图。
46.本发明提供的一种计量终端软件平台，包括通信管理模块11、应用管理模块12、报文分发模块13、抄表调度模块14和数据中心15；
47.通信管理模块11，用于管理计量终端的通信资源；
48.应用管理模块12，用于管理计量终端的应用程序；
49.报文分发模块13，用于进行主站与应用程序之间的报文交互；
50.抄表调度模块14，用于调度应用程序的抄表任务，并根据调度结果将抄表任务发送至通信管理模块11；
51.数据中心，用于对计量终端的业务数据进行存储和解耦。
52.如图3所示，在现有技术中，基于数据库的软件平台里，一个主站对应一个上行通道，每个上行通道由主站地址、通道类型与上行通信规约组成，一个应用程序需要配置多种接口来匹配多个上行通道，如主站地址1+以太网+104规约，主站地址2+4g通信+13规约，主站地址n+红外/蓝牙+13规约。同理，如图4所示，一个应用程序需要配置多种接口来匹配多个本地端口，如载波端口、485端口和m-bus端口等，应用程序接口复杂。
53.有鉴于此，本发明实施例的通信管理模块11包括上行通信管理子模块111和本地通信管理子模块112；
54.上行通信管理子模块111，用于接收报文分发模块13发送的报文，并通过预设第一接口中的通道标识向每个通道标识对应的上行通道模块发送报文；
55.本地通信管理子模块112，用于接收应用程序的抄表任务，并通过预设第二统一接口中的端口标识向每个端口标识对应的端口发送抄表任务。
56.其中，上行通道模块包括4g模块、以太网模块、红外/蓝牙模块。
57.其中，端口包括载波端口、485端口、m-bus端口。
58.在本发明实施例中，通信管理模块11包含上行通信管理子模块111和本地通信管理子模块112。
59.上行通行管理子模块111负责对计量终端上行通信资源的管理，主要负责报文分发模块13与4g模块、以太网模块、红外/蓝牙模块等上行通信模块之间的数据交互。如图5所示，一个主站对应一个上行通道，每个上行通道由主站地址、通道类型与上行通信规约组成，如主站地址1+以太网+104规约；主站地址2+4g通信+13规约；主站地址n+红外/蓝牙+13规约。在本发明实施例中，上行通信管理模块采用第一统一接口，第一统一接口包含通道标识和报文，每个上行通道均赋予一个唯一的通道标识，而报文则是应用程序与主站交互所需的数据报文。上行通信管理模块111自动匹配各个上行通道，且统一了报文分发接口，应用程序通过报文分发模块13和上行通信管理子模块111匹配上行通道后，应用程序配置接口得到简化。
60.本地通信管理模块112负责对计量终端本地通信资源的管理，负责应用程序与载波端口、485端口、m-bus端口等端口之间的数据交互，不同端口的交互规约与交互模式均不同，如图6所示，本地通信管理子模块112采用第二统一接口，第二统一接口包含端口标识和抄表任务，每个本地端口均赋予一个唯一的端口标识，而抄表任务则是应用程序获取本地设备(如载波电表、485电表、水表、气表等)数据所需的采集任务。本地通信管理子模块112自动匹配不同的本地端口，且统一了抄表调度接口。应用程序通过抄表调度模块14和本地通信管理子模块112匹配本地端口后，应用程序配置接口得到简化。
61.在现有技术中，在基于数据库的软件平台里，应用程序进行自我管理，无统一的应用管理，应用管理之间无法进行有效协调，存在运行冲突风险。同时，每个应用程序均需配置异常处理代码，以便在应用程序出错时能够自动重启。
62.有鉴于此，在本发明实施例中，应用管理模块12用于通过预设接口模型对应用程序进行管理。
63.其中，预设接口模型包括交互命令、业务命令和脚本命令；应用管理模块12具体用于，通过交互命令获取应用程序的上线信息和版本信息，通过脚本命令启动/停止/安装/卸载应用程序。
64.在具体实现中，如图7所示，应用管理模块12负责所有应用程序的启动、停止、保活、安装和卸载等管理活动。每个应用程序的接口模型包括交互命令、业务命令、脚本命令等功能。其中交互命令包括上线通知、版本查询等功能；业务命令主要为个性化的业务功能；脚本命令包括启动、停止、安装、卸载等功能。如果应用管理模块12查询某个应用程序的版本时，该应用程序无响应，则需对该应用程序启动保活功能，如果应用程序多次无响应，则执行停止、启动等脚本命令。应用管理模块12使用此接口模型对应用程序进行统一管理，通过交互命令获取应用程序的上线信息和版本信息，通过脚本命令启动和停止应用程序，提升应用程序之间的协作效率、提高计量终端运行安全性。
65.在现有技术中，在基于数据库的软件平台里，数据库需要与报文解析与业务分发、任务上报、告警上报、业务应用程序、数据分析处理等应用程序进行交互，不同的应用程序可能同时读写数据库，应用程序之间存在竞争关系，数据库可能响应不及时，无序竞争导致
数据库运行压力大。
66.有鉴于此，在本发明实施例中，报文分发模块13包括报文下发子模块131和报文上送子模块132；
67.报文下发子模块131，用于接收主站下发的下发报文，并解析下发报文的数据类型和数据标识，将下发报文下发至数据类型和数据标识对应的应用程序；
68.报文上送子模块132，用于接收应用程序上传的上送报文，并判断上送报文是否满足预设格式，若满足，则将上送报文上传至主站。
69.在具体实现中，如图8所示，每个应用程序先向报文分发模块13注册所支持的数据类型和数据标识。主站下发一帧下发报文给报文分发模块13，报文分发模块13判断下发报文的数据类型和数据标识，并将下发报文转发给相应的应用程序，应用程序处理该报文。同理，应用程序将带有数据类型和数据标识的上送报文上送给报文分发模块13，报文分发模块13判断上送报文格式正确后，将上送报文上送至主站。报文分发模块13采用并发作业方式分发报文，提高终端运行的效率；报文分发可减少应用程序之间的耦合性，每个应用程序均具有独立完整的报文解析、数据采集、数据分析处理能力，可以单独响应主站的数据采集需求，独立分析和处理数据。
70.在本发明实施例中，抄表调度模块14具体用于接收应用程序发送的抄表任务，并获取抄表任务的时隙安排和优先级，根据时隙安排和优先级将抄表任务存储到预设抄表任务缓存队列，按照先进先出规则将抄表任务缓存队列中的抄表任务发送至通信管理模块112。
71.如图9所示，每个应用程序都可能生成多项抄表任务，应用程序a生成抄表任务集合{a1，a2，...，an}，应用程序b生成抄表任务集合{b1，b2，...，bm}，应用程序x生成抄表任务集合{x1，x2，...，x
p
}。抄表调度模块14为应用程序创建一个抄表任务缓存队列c，再根据应用程序抄表任务的时隙安排和优先级，从抄表任务缓存队列c中取出抄表任务，按顺序存储到抄表调度模块14的抄表任务缓存队列d中。抄表任务缓存队列d按照先进先出的规则将抄表任务发送至本地通信管理子模块112。抄表调度模块14通过对抄表任务的合理排序，解决了多个应用程序对本地通信资源的无序抢占问题。
72.为便于理解，以下给出一个抄表调度模块14配置抄表任务的示例。
73.如表1所示，在抄表任务缓存队列c中，抄表任务a的抄表时隙是9:00-10:00，优先级是3级；抄表任务b的抄表时隙是9:30-11:30，优先级是1级；抄表任务c的抄表时隙是11:00-12:00，优先级是2级，其中优先级数字越小表示优先级级别越高。通过抄表调度模块14对抄表任务的合理排序，在抄表任务缓存队列d中，在抄表时隙9:00-9:30，执行抄表任务a；因抄表任务b的优先级比抄表任务a和抄表任务c的优先级高，在抄表时隙9:30-11:30，执行抄表任务b；在抄表时隙11:30-12:00执行抄表任务c。到空闲抄表时隙后，继续执行尚未执行完毕的抄表任务，优先执行优先级高的抄表任务。在抄表时隙12:00-12:30，由于高优先级的抄表任务b已经执行完毕，因此执行抄表任务c；在抄表时隙12:30-13:00，由于高优先级的抄表任务b和抄表任务c已经执行完毕，因此执行抄表任务a。
[0074][0075]
表1
[0076]
在现有技术中，如图10所示，在基于数据库的软件平台中，各类数据存储深度一致，月数据、日数据、小时数据等数据均有n个存储单元，当存储空间不足时，优先清除第n个存储单元的存储数据，数据库无法为每类数据单独配置存储深度。
[0077]
有鉴于此，数据中心15，具体用于获取应用程序的业务数据的数据类型、数据标识和数据内容，根据数据类型、数据标识和数据生成生成存储字符串，并存储存储字符串。数据中心15还用于为数据类型配置对应的存储深度。
[0078]
如图11所示，在本发明实施例中，数据中心的数据存储结构采用“数据类型+数据标识+数据内容”的模型，此模型将数据以字符串形式保存，实现数据存储和数据业务的解耦。数据中心可为各类型数据配置不同存储深度，当存储空间不足时，可以选择优先清除存储时标长的数据，也可以选择优先清除存储数量多的数据。如图12所示，数据中心存储了十二条月数据、三十条日数据、二十四条小时数据，当存储空间不足时，优先清除存储时标最长的上十二月数据，以此类推，数据清空采用先入先出的方式，最大限度的保留存储数据。
[0079]
为便于理解，以下给出一帧获取电表实时数据的抄表报文在主站和计量终端之间的信息流转示例。
[0080]
如图13所示，主站向计量终端发送一帧抄表报文a，上行通信管理子模块111将抄表报文a传递给报文分发模块13；报文分发模块13对报文进行初步解析，得到报文的数据类型和数据标识，该报文为获取电表实时数据的抄表报文；报文分发模块13将抄表报文a传递给抄表应用程序，抄表应用程序解析抄表报文a，再生成抄表任务b，之后将抄表任务b发送给抄表调度模块14；抄表调度模块14对抄表任务b进行排序，抄表调度模块14将抄表任务b发送给本地通信管理子模块112；本地通信管理子模块112将抄表任务b发送给电能表，获取电能表实时数据c。本地通信管理子模块112将电表实时数据c返回抄表调度模块14和抄表应用程序；抄表应用程序将电表实时数据c，经报文分发模块14、上行通信管理子模块111上报主站。
[0081]
为便于理解，以下给出一帧获取电表历史数据的抄表报文在主站和计量终端之间
的信息流转示例。
[0082]
如图14所示，主站向计量终端发送一帧抄表报文d，上行通信管理子模块111将抄表报文d传递给报文分发模块13；报文分发模块13对报文进行初步解析，得到报文的数据类型和数据标识，该报文为获取电表历史数据的抄表报文；报文分发模块13将抄表报文d传递给抄表应用程序，抄表应用程序根据报文的数据类型和数据标识从数据中心15读取电表历史数据e；抄表应用程序将电表历史数据e，经报文分发模块13、上行通信管理子模块111上报主站。
[0083]
为便于理解，以下给出主站获取新增业务应用程序采集数据的示例。
[0084]
如图15所示，图15为新增业务应用程序采集数据示意图，应用管理新增业务应用程序x到计量终端内,业务应用程序x可以主动获取电表数据。应用管理启动业务应用程序x，业务应用程序x向报文分发模块13注册所支持的数据类型和数据标识。业务应用程序x发起抄表任务x，业务应用程序x发送抄表任务x给抄表调度模块14；抄表调度模块14对抄表任务x进行排序，抄表调度模块14将抄表任务x发送给本地通信管理子模块111；本地通信管理子模块111执行抄表任务x，将获取的电表数据y返回抄表调度模块14和业务应用程序x；业务应用程序x将电表数据y储存到数据中心15。
[0085]
如图16所示，图16为主站获取新增业务应用程序采集数据示意图。主站向计量终端发送一帧抄表报文z，上行通信管理子模块111将抄表报文z传递给报文分发模块13；报文分发模块13对报文进行初步解析，得到报文的数据类型和数据标识，该报文为获取电表数据y的抄表报文；报文分发模块13将抄表报文z传递给业务应用程序x，业务应用程序x根据报文的数据类型和数据标识从数据中心15读取电表数据y；业务应用程序x将电表数据y，经报文分发模块13、上行通信管理子模块111上报主站。
[0086]
本发明提供了一种计量终端软件平台，包括：通信管理模块、应用管理模块、报文分发模块、抄表调度模块和数据中心；通信模块，用于管理计量终端的通信资源；应用管理模块，用于管理计量终端的应用程序；报文分发模块，用于进行主站与应用程序之间的报文交互；抄表调度模块，用于调度应用程序的抄表任务，并根据调度结果将抄表任务发送至通信管理模块；数据中心，用于对计量终端的业务数据进行存储和解耦。解决了现有的计量终端软件平台拓展性、兼容性差，运行效率低的技术问题。
[0087]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0088]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0089]
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0090]
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些
计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0091]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0092]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0093]
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0094]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0095]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。