专利名称：一种信息交互总线系统及电力数据传输方法
技术领域：
本发明涉及配电系统自动化技术领域，尤其涉及一种信息交互总线系统及电力数据传输方法。
背景技术：
信息技术的迅速发展，促进了电力技术领域的变革。一些先进的其他领域的技术被广泛应用到电力系统领域。以配电系统自动化为例，该过程涉及到调度自动化系统、配电自动化系统、PMS (Power Production ManagementSystem,电力生产管理系统)、用电信息采集系统等一系列的系统，这些系统基于各自采用的技术实现了某方面的功能、产生出某方面的数据。然而，这些系统各自独立，相互之间不共享数据，这造成了数据的重复产生、重复利用等缺陷，形成“信息孤岛”，如何高效合理地“整合”这些现有资源、充分保证电力系统的整体运行，是该领域亟需解决的问题。现有技术的一种融合这些系统的方式是借助于人工实现，即在一个系统需要使用另一个系统产生的数据时，通过人工方式将数据由一个系统拷贝到另一个系统，这种方式没有从实质上解决信息孤岛问题，效率低下。
发明内容
有鉴于现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种信息交互总线系统及电力数据传输方法，以解决现有技术中信息孤岛的问题，有利于提高电力系统的整体效率。本申请实施例提供的信息交互总线系统包括位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统、营销管理信息子系统和/或PI数据库子系统，以及位于安全一区的配电自动化管理子系统，位于安全三区和安全一区的每个子系统通过各自的接口服务器与同一信息交互总线连接，所述接口服务器用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CIM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据。优选地，所述信息交互总线系统还包括负载均衡器，所述负载均衡器连接接口服务器和信息交互总线，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量。本申请实施例还提供了一种基于信息交互总线系统的电力数据传输方法，所述信息交互总线系统包括位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统、营销管理信息子系统和/或PI数据库子系统，以及位于安全一区的配电自动化管理子系统，位于安全三区和安全一区的每个子系统通过各自的接口服务器与同一信息交互总线连接，所述接口服务器用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CIM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据，该方法包括位于安全一区的配电自动化管理子系统向信息交互总线发送数据请求；信息交互总线接收到该请求后根据请求标识将该请求转送给位于安全三区的相应的子系统；接收到该请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CIM模型数据后发送到信息交互总线；位于安全一区的配电自动化管理子系统通过信息交互总线接收需要的数据。优选地，所述信息交互总线系统还包括负载均衡器，所述负载均衡器连接接口服务器和信息交互总线，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量，则在接收到数据请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CM模型数据后，所述方法还包括判断信息交互总线上的当前数据负载情况是否允许发送数据，如果是，则将转换后的CM模型数据发送到信息交互总线。
优选地，负载均衡器按照预设规则均衡各子系统向信息交互总线的数据具体包括确定进行业务数据传输的各子系统，查看所述各子系统的流量状态；根据所述流量状态设置相应子系统的数据传输限额；当各子系统通过接口服务器向信息交互总线发送的数据流量或各子系统通过接口服务器从信息交互总线接收的数据流量未超过数据传输限额时，允许数据发送或接收。本申请实施例将位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统等与位于安全一区的配电自动化管理子系统通过同一信息交互总线进行连接，且各子系统与信息交互总线之间设置有用于进行数据格式转换的接口服务器。与现有技术相比，本申请实施例借助于接口服务器，实现了电力领域的各主要系统的集成，构建了信息交互总线系统，使得该系统的各子系统之间的可以平滑的共享数据，既保证了数据源的唯一性，也解决了信息孤岛问题。此外，本申请实施例对在各子系统与信息交互总线之间进行数据交互时，通过负载均衡器的作用实现了数据量分流，均衡了各子系统对信息交互总线资源的占用，提高了网络的效率，优化了消息服务。
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请的信息交互总线系统的实施例的结构框图；图2为基于信息交互总线系统的电力数据传输方法实施例的流程图；图3为本申请的信息交互系统中的端点的流量状态示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。参见图1，该图示出了本申请的信息交互总线系统的实施例的结构框图。该实施例中将各种子系统划分为两个区，即安全三区、安全一区，三区是信息管理区，主要进行数据信息的交互和处理，一区是安全生产区，主要进行生产操作以及前置数据的采集。在安全三区内包含停电管理子系统101、地理信息子系统102、营销管理信息子系统103和/或PI数据库子系统104，在安全一区内包含配电自动化管理子系统105，实际应用过程中，这里的配电自动化管理系统可以是0PEN3000，也可以是0PEN3200，或者同时包含两者。下面对各个子系统作一简单介绍停电管理子系统101 (OMS, Outage Management System)属于配电管理系统(Distribution Management System,DMS)的重要组成部分，主要包括计划停电管理和故障停电管理。当出现停电事故时，借助OMS系统迅速查明故障地点和影响范围等信息，以便选择合理的操作顺序和抢救路径，从而确保及时恢复供电。应用于电力技术领域的地理信息子系统102是在GIS技术 (Geographiclnformation System,地理信息系统)基础上发展起来的。GIS技术是以地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科为基础、建立在数据库管理系统(DBMS)分析管理上的以地理空间数据为操作对象的一门学科，具有独立的学科体系。从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从服务的角度，GIS能为居民生产生活提供地理信息服务的系统；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。地理信息子系统是将GIS技术应用于电力系统领域，以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网平台，它通过采集终端收集电网系统的各种电力设备的属性数据，这些属性数据包括电力设备的图形式样、标准名称、设备大小、空间位置、设备类型、连接关系等数据。然后利用这些数据构建与真实电网系统具有对应关系的拓扑结构，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，由此可通过对电网拓扑结构和设备图形展现的分析和研究即可实现电网系统的监控和问题排查，进而提高电力系统服务管理水平。营销管理信息子系统103是基于IEB信息交互系统，与营销管理系统共享用户数据、电量信息等信息。PI数据库子系统104是一种实时开放型数据库，可以为电网分析提供丰富的数据资源。前置采集的实施数据由PI系统保存为历史数据，并可以随时调用，与实时数据进行对比。上述各个子系统通过各自的接口服务器106与同一信息交互总线107连接，用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据。CM模型(Common Information Model,公共信息模型)是一种抽象模型，主要用于描述电力企业的各种对象，特别是与电力运行有关的对象，它通过提供一种由对象类和属性及两者之间关系来表示电力系统资源的标准方法，CIM模型有利于实现独立开发的能量管理系统(EMS)应用的集成，多个独立开发的完整EMS系统之间的集成，以及EMS系统和其它涉及电力系统运行的。通过CM模型定义的公共语言(即语法和语义)，使得本实施例的各子系统能够不依赖于信息的内部表示而访问公共数据和交换信息。
本系统实施例将位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统等与位于安全一区的配电自动化管理子系统通过同一信息交互总线进行连接，且各子系统与信息交互总线之间设置有用于进行数据格式转换的接口服务器。与现有技术相比，本申请实施例借助于接口服务器，实现了电力领域的各主要系统的集成，构建了信息交互总线系统，使得该系统的各子系统之间的可以平滑的共享数据，既保证了数据源的唯一性，也解决了信息孤岛问题。上述系统实施例由于集成了多个不同的子系统，这些子系统通常采用各自独立的协议实现系统内部的数据收集或传输，当将这些基于不同协议集成为一个系统后，面临的问题是多个协议共存时的负载失衡问题。为了解决该问题，上述系统实施例还可以包括负载均衡器108，该负载均衡器连接接口服务器106和信息交互总线107，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量。通过增加负载均衡器均衡了各子系统对信息交互总线资源的占用，提高了网络的效率，优化了消息服务。上述实施例详细描述了信息交互总线系统的结构组成，本申请还提供了一种基于这种信息交互总线系统的电力数据传输方法的实施例。参见图2，该图示出了该实施例的流 程。该方法实施例包括步骤S201 :位于安全一区的配电自动化管理子系统向信息交互总线发送数据请求；在上述的信息交互总线系统的各个子系统中，可分为两类，一类是以提供数据为主，即数据源子系统；一类是以使用数据为主，即数据处理子系统，前者如停电管理子系统、地理信息子系统或PI数据库子系统，后者如配电自动化管理子系统。这种分类之下，作为数据使用者的配电自动化管理子系统需要向相应的系统发送数据获取的请求消息。但需要注意的是这种数据请求消息不是直接达到数据源子系统(区别于点对点的传统数据传输方式)，而是到达信息交互总线上，即由位于安全一区的配电自动化管理子系统向信息交互总线发送数据请求。步骤S202 :信息交互总线接收到该请求后根据请求标识将该请求转送给位于安全三区的相应的子系统；这里的请求标识可以标识不同的数据性质，不同的数据性质可以直接体现为不同的数据类型，也可以体现为各子系统的地址，因为不同的子系统使用的协议不同，子系统的地址反映了数据性质。信息交互总线接收到数据请求后,根据请求标识将该请求转送给位于安全三区的相应的子系统。具体获取数据时，可以是从一个数据源(一个子系统)获取，也可以同时从多个数据源获取，当从一个数据源获取时，该数据请求包含一个数据源的地址或由该数据源产生的数据的数据类型，当从多个数据源获取数据时，该数据请求包含多个数据源的地址或由该多个数据源产生的数据的数据类型。步骤S203 :接收到该请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CIM模型数据后发送到信息交互总线；接收到信息交互总线发送的请求后，“数据源”子系统将产生的数据提供给配电自动化系统。但在该数据到达配电自动化系统之前，可能存在数据不兼容的问题，为此，本方法实施例将配电自动化管理子系统需要的数据先经过接口服务器进行转换，转换为信息交互总线或配电自动化管理子系统能够识别的数据格式，比如该实施例的CIM模型数据。
步骤S204 :位于安全一区的配电自动化管理子系统通过信息交互总线接收需要的数据。本方法实施例基于上述信息交互总线系统，实现了数据源子系统到数据使用子系统之间的数据传输。这种传输方式可以自动化地进行，不需要人工拷贝，从而提高了电力系统的数据传输效率。值得说明的是该实施例以配电自动化管理子系统为数据使用系统，其他子系统为数据源提供系统，但在实际应用过程中，可能存在相反的情况，即由配电自动化管理子系统作为数据源，其他子系统作为数据使用系统，比如，在配电自动化管理子系统需要向其他子系统反馈一些数据时。此外，除配电自动化管理子系统之外的其他子系统之间也可能存在相互交互数据的操作。
在上述电力数据传输的方法实施例中，由于均借助于信息交互总线进行传输，而信息交互总线的资源始终有限，因此，在多个子系统均存在数据交互时，可能存在数据交互的冲突，这时需要对各个子系统(当子系统较多时，可以将各子系统视为一个端点)的数据流量进行均衡。本申请的数据流量均衡操作由信息交互总线系统包含的负载均衡器完成，负载均衡器连接接口服务器和信息交互总线，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量。在信息交互总线系统包含负载均衡器后，在接收到数据请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CIM模型数据后，上述电力数据传输过程还包括判断信息交互总线上的当前数据负载情况是否允许发送数据，如果是，说明信息交互总线还能够承受数据传输，则这时可以将转换后的CIM模型数据发送到信息交互总线；如果否，说明信息交互总线已存于满负荷状态，需要等待下一个时钟周期或空闲时再进行数据传输。上述负载均衡器按照预设规则均衡各子系统向信息交互总线的数据的过程，在实际应用过程中，可以按照如下的步骤进行首先确定进行业务数据传输的各子系统，查看所述各子系统的流量状态，该步骤目的在于查明连接在信息交互总线上的子系统的数量，以及各个子系统当前的流量状态。该过程可以参见图3，该图示出了信息交互总线系统中的3个端点(Test_File_t_0UtpUt、Test_File_t_Input和Test_Sequencer)的流量状态,这些端点的获得可以通过获取基于这些端点的服务得到，找到相关服务后，查看该服务相关节点的状态。此外，获得端点后，还可以对该端点的相关设置进行修改、浏览等操作。然后根据所述流量状态设置相应子系统的数据传输限额，在设定数据传输限额时可以考虑数据传输的优先级别，对于重要的、基础性的数据限额设置较高，对即使传输失败或者延后传输也影响不大的数据的限额设置得低一些。这种设置的具体值可以通过不断试验，得到一个合理的数值。最后，当各子系统通过接口服务器向信息交互总线发送的数据流量或各子系统通过接口服务器从信息交互总线接收的数据流量未超过数据传输限额时，允许数据发送或接收；否则不允许发送或接收数据。在不发送或接收的情况下可以设定排队序列，进入下一个发送或接收周期时予以优先考虑。为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种子系统分别描述。当然，在实施本申请时可以把各子系统的功能集成在同一个或多个软件和/或硬件中实现。比如，可以将全部子系统形成一个整体装置，用于实现综合性业务，满足电力技术领域发展需要。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其采用的系统基本系统实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。 本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求
1.一种信息交互总线系统，其特征在于，该系统包括 位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统、营销管理信息子系统和/或PI数据库子系统，以及位于安全一区的配电自动化管理子系统，位于安全三区和安全一区的每个子系统通过各自的接口服务器与同一信息交互总线连接，所述接口服务器用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CIM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息交互总线系统还包括负载均衡器，所述负载均衡器连接接口服务器和信息交互总线，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量。
3.一种基于信息交互总线系统的电力数据传输方法，其特征在于，所述信息交互总线系统包括位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统、营销管理信息子系统和/或PI数据库子系统，以及位于安全一区的配电自动化管理子系统，位于安全三区和安全一区的每个子系统通过各自的接口服务器与同一信息交互总线连接，所述接口服务器用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CIM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据，该方法包括 位于安全一区的配电自动化管理子系统向信息交互总线发送数据请求； 信息交互总线接收到该请求后根据请求标识将该请求转送给位于安全三区的相应的子系统； 接收到该请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CM模型数据后发送到信息交互总线； 位于安全一区的配电自动化管理子系统通过信息交互总线接收需要的数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信息交互总线系统还包括负载均衡器，所述负载均衡器连接接口服务器和信息交互总线，用于按照预设规则均衡各子系统与信息交互总线之间交互时的数据流量，则在接收到数据请求的子系统将配电自动化管理子系统需要的数据通过接口服务器转换为CM模型数据后，所述方法还包括 判断信息交互总线上的当前数据负载情况是否允许发送数据，如果是，则将转换后的CM模型数据发送到信息交互总线。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，负载均衡器按照预设规则均衡各子系统向信息交互总线的数据具体包括 确定进行业务数据传输的各子系统，查看所述各子系统的流量状态； 根据所述流量状态设置相应子系统的数据传输限额； 当各子系统通过接口服务器向信息交互总线发送的数据流量或各子系统通过接口服务器从信息交互总线接收的数据流量未超过数据传输限额时，允许数据发送或接收。
全文摘要
本发明提供了一种信息交互总线系统。该系统包括位于安全三区的停电管理子系统、地理信息子系统、营销管理信息子系统和/或PI数据库子系统，以及位于安全一区的配电自动化管理子系统，位于安全三区和安全一区的每个子系统通过各自的接口服务器与同一信息交互总线连接，所述接口服务器用于将各子系统发送给信息交互总线的数据转换为CIM模型数据，或将从信息交互总线接收到的CIM模型数据转换为各子系统自身兼容的数据。本发明实施例还提供了一种基于信息交互总线系统的电力数据传输方法。本发明实施例可以解决信息孤岛的问题，有利于提高电力系统的整体效率。
文档编号H04L12/40GK103023740SQ20121059233
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者康小平, 周宏辉, 曹华, 黄志聪, 刘洪亮 申请人:宁波电业局