CN102306354A - 输电设备状态监测数据存储与调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了输电设备状态监测数据存储与调度系统，该系统由数据存储管理系统、数据调度系统和基于SOA的数据总线三部分组成，数据调度系统与数据存储管理系统相连，可双向通讯，数据调度系统同时与基于SOA的数据总线相连，亦可双向通讯。该系统最大效率的利用现有各监测系统所采集的数据和访问接口，屏蔽各种数据源之间访问的差异，并将各类监测数据进行融合，实现输电设备相关监测数据的统一存储调度和标准化管理，从而规避该技术领域的“信息孤岛”问题。

Description

输电设备状态监测数据存储与调度系统

技术领域

本发明属于电力设备智能化管理领域，尤其涉及输电设备状态监测数据存储与调度系统。

背景技术

实现电力输电设备运行状态的可知、可控、可预测，提升设备运行管理的精细化、科学化、智能化水平，是智能电网建设的重要内容。近年来，伴随现代传感和测量技术、广域通信技术、信息处理技术、工程控制方法及设备制造技术的飞速发展，电力输电设备运行状态的在线监测得以迅猛开展起来，各种类型的在线监测业务系统也相继建成投运。然而，这些在线监测业务系统的相对独立运作，也使得“信息孤岛”问题日渐凸显。例如覆冰监测系统、绝缘子污秽监测系统、微风振动监测系统等，这些业务系统的监测数据可能存储在不同的数据库系统中，如Oracle、SQL Server、MySQL等，甚至可能运行在不同的操作系统下，如Windows、Linux等。另外又由于企业的数据维护人员有限，可能造成监测数据积压越来越多，使得很多数据未能充分发挥它们应有的作用。

为此，开发一种输电设备状态监测数据存储与调度系统，最大效率的利用现有在线监测业务系统的数据和访问接口，同时屏蔽各种数据源之间访问的差异，实现输电设备相关监测数据的统一存储调度和标准化管理，从而规避该技术领域的“信息孤岛”问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电设备状态监测数据存储与调度系统。本发明采用异构数据源的集成管理方式对所有的数据进行统一管理，同时基于SOA架构，采用数据服务接口来实现和完成数据调度，从而解决了上述系统涉及的数据存储管理和调度问题。该系统最大效率的利用现有各监测系统所采集的数据和访问接口，屏蔽各种数据源之间访问的差异，并将各类监测数据进行融合，实现输电设备相关监测数据的统一存储调度和标准化管理，准确反映输电设备综合运行状态，为相关工作人员开展相应的运维工作提供重要的信息支撑和决策依据。

本发明解决技术问题的方案如下：

输电设备状态监测数据存储与调度系统由数据存储管理系统、数据调度系统和基于SOA的数据总线三部分组成。数据存储管理系统与数据调度系统相连，可双向通讯；数据调度系统与基于SOA的数据总线相连，亦可双向通讯。

1)数据存储管理系统

数据存储管理系统由地形数据库、地图数据库、微风振动监测单元数据库、覆冰监测单元数据库、绝缘子污秽监测单元数据库、SDI、Transmission LineMonitoring Database和常用文件组成。其中地形数据库包括卫星影像和高程数据，地图数据库包括矢量地图和杆塔GPS数据，SDI包括Geodatabase、Arcmap和ArcCatalog，常用文件主要有疆界图层及临时数据。

地形数据库存储于Oracle中，地图数据库存储于SQL Server中，这两个数据库直接与SDI相连。SDI中的Geodatabase直接对数据库进行分析计算，Arcmap和ArcCatalog对数据库进行数据维护。

微风振动监测单元数据库存储于Oracle中，覆冰监测单元数据库存储于SQL Server中，绝缘子污秽监测单元数据库存储于MySQL中，这三个数据库直接与Transmission Line Monitoring Database相连。

SDI、Transmission Line Monitoring Database和常用文件与数据调度系统相连。常用文件中所包含的数据信息量较SDI和Transmission LineMonitoring Database要少，且为常用数据和临时得到的数据，将其与SDI和Transmission Line Monitoring Database区分，同时直接与数据调度系统相连，可以相应地缩短数据调度的时间。

广西电网输电设备状态监测平台包含覆冰监测系统、绝缘子污秽系统、微风振动监测系统等独立系统，其中积累了大量采用不同存储方式的监测数据，且这些数据所采用的数据管理系统也大不相同，从简单的文件数据库到复杂的网络数据库，它们构成了输电设备状态监测系统的异构数据源。输电设备状态监测数据存储与调度系统的数据存储管理系统主要针对上述异构数据源进行存储与管理，屏蔽各种数据源的差异，实现对各监测数据库的访问、应用、融合以及共享。

2)数据调度系统

数据调度系统分为地理数据调度系统和业务数据调度系统两部分，其中：地理数据调度系统是针对SDI以及常用文件中的疆界图层与地理信息相关的数据进行调度；业务数据调度系统是针对Transmission Line MonitoringDatabase及常用文件中的临时数据等与监测业务相关的数据进行调度。数据调度系统实现数据调度的流程如下：

步骤一：首先，接受来自上一级的服务请求；

步骤二：针对服务请求的内容提取关键信息进行查询索引；

步骤三：判断目标数据是否存储在内存中，若目标数据储存于内存中，则直接跳入步骤七提取目标数据；若目标数据未存储于内存中，则进一步测算所需存储空间；

步骤四：判断内存空余是否足够，若足够则跳入步骤六；若内存空余不足，则采用淘汰算法筛选淘汰对象，具体做法是综合内存中长时间未使用的数据、使用频率较低的数据以及内存资源占用较大的数据进行淘汰计算，最终确定淘汰对象；

步骤五：将淘汰对象转存至硬盘，然后返回步骤四；

步骤六：提取硬盘数据，写入内存；

步骤七：提取目标数据；

步骤八：响应服务；

步骤九：结束。

3)基于SOA的数据总线

基于SOA的数据总线所包含的服务主要有对象模型服务、数据服务、地图服务、图表服务。基于SOA的数据总线主要通过HTTP和IIOP协议与外界各类应用进行双向通讯，同时可与数据调度系统双向通讯。基于SOA的数据总线的应用是集成各种在线监测信息数据，提供数据访问与共享服务，将系统的服务分别包装成Web Service发布到网上，用户查到这些Web Service后，就可以直接调用他们。本系统实现了Web Service的创建、部署和客户对Web Service的调用。

基于SOA的数据总线所提供的服务均经过良好的封装，具有良好的独立性，外界客户端无法直接访问服务器端的数据，从而为系统提供良好的安全保障；再者其可以进行大数据量的低频率访问；同时还具有基于文本的消息传递，能够将各类应用中所需用到的服务最快最安全的传达至数据调度系统，从而准确快速的提取所需数据以完成各项服务。

本发明与现有技术比较的优点有：

1.输电设备状态监测数据存储与调度系统，最大效率的利用现有各监测系统所采集的数据和访问接口，屏蔽各种数据源之间访问的差异，并将各类监测数据进行融合，实现了输电设备相关监测数据的统一存储调度和标准化管理，从而规避了该技术领域的“信息孤岛”问题。

2.该系统为工作人员调用反映输电设备综合运行状态的各项数据提供了方便，同时为广西电网输电设备状态监测平台提供了准确可靠的数据来源，

3.该系统独立性强，可靠性高，兼容性强，数据传输快速且准确，操作简单，便于工作人员学习和使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的数据存储管理系统的结构示意图。

图3是本发明的数据调度系统的流程图。

图4是本发明的基于SOA的数据总线的结构示意图。

图中：数据存储管理系统1，数据调度系统2，基于SOA的数据总线3，地形数据库4，地图数据库5，微风振动监测单元数据库6，覆冰监测单元数据库7，绝缘子污秽监测单元数据库8，SDI 9，Transmission Line MonitoringDatabase 10，常用文件11，地理数据调度系统12，业务数据调度系统13，对象模型服务14，数据服务15，地图服务16，图表服务17。

具体实施方式

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的系统结构如图1所示，输电设备状态监测数据存储与调度系统由数据存储管理系统1、数据调度系统2和基于SOA的数据总线3三部分组成。数据存储管理系统1与数据调度系统2相连，可双向通讯；数据调度系统2与基于SOA的数据总线3，可双向通讯。

本发明的数据存储管理系统的结构如图2所示，数据存储管理系统1包括地形数据库4、地图数据库5、微风振动监测单元数据库6、覆冰监测单元数据库7、绝缘子污秽监测单元数据库8、SDI9、Transmission Line MonitoringDatabase10和常用文件11八个部分。其中地形数据库4包括卫星影像和高程数据，地图数据库5包括矢量地图和杆塔GPS数据，SDI9包括Geodatabase、Arcmap和ArcCatalog，常用文件主要有疆界图层和临时数据。

地形数据库4存储于Oracle中，地图数据库5存储于SQL Server中，这两个数据库直接与SDI9相连。SDI9中的Geodatabase直接对数据库进行分析计算，Arcmap和ArcCatalog对数据库进行数据维护。

微风振动监测单元数据库6存储于Oracle中，覆冰监测单元数据库7存储于SQL Server中，绝缘子污秽监测单元数据库8存储于MySQL中，这三个数据库直接与Transmission Line Monitoring Database10相连。

SDI9、Transmission Line Monitoring Database10和常用文件11与数据调度系统2相连。常用文件11中所包含的数据信息量较SDI9和Transmission Line Monitoring Database10要少，且为常用数据和临时得到的数据，将其与SDI9和Transmission Line Monitoring Database10区分，同时直接与数据调度系统2相连，可以相应地缩短数据调度的时间。

广西电网输电设备状态监测平台包含覆冰监测系统、绝缘子污秽系统、微风振动监测系统等独立系统，其中积累了大量采用不同存储方式的监测数据，且这些数据所采用的数据管理系统也大不相同，从简单的文件数据库到复杂的网络数据库，它们构成了输电设备状态监测系统的异构数据源。输电设备状态监测数据存储与调度系统的数据存储管理系统主要针对已形成的异构数据源进行存储与管理，屏蔽各种数据源的差异，实现对各监测数据库的访问、应用、融合以及共享。

数据调度系统2分为地理数据调度系统12和业务数据调度系统13两部分。地理数据调度系统12主要针对SDI9以及常用文件11中的疆界图层等与地理信息相关的数据进行调度。业务数据调度系统13主要针对TransmissionLine Monitoring Database10及常用文件11中的临时数据等与监测业务相关的数据进行调度。

数据调度系统2的流程如图3所示，实现数据调度的流程如下：

步骤一：首先，接受来自上一级的服务请求；

步骤二：针对服务请求的内容提取关键信息进行查询索引；

步骤三：判断目标数据是否存储在内存中，若目标数据储存于内存中，则直接跳入步骤七提取目标数据；若目标数据未存储于内存中，则进一步测算所需存储空间；

步骤四：判断内存空余是否足够，若足够则跳入步骤六；若内存空余不足，则采用淘汰算法筛选淘汰对象，具体做法是综合内存中长时间未使用的数据、使用频率较低的数据以及内存资源占用较大的数据进行淘汰计算，最终确定淘汰对象；

步骤五：将淘汰对象转存至硬盘，然后返回步骤四；

步骤六：提取硬盘数据，写入内存；

步骤七：提取目标数据；

步骤八：响应服务；

步骤九：结束。

基于SOA的数据总线3为系统平台各类应用的开发和集成所需的提供一组通用的服务，这些服务随着系统功能设计的深化，可以实施插件式的扩充。基于SOA的数据总线3所提供的服务均经过良好的封装，具有良好的独立性，外界客户端无法直接访问服务器端的数据，从而为系统提供良好的安全保障；再者其可以进行大数据量的低频率访问；同时还具有基于文本的消息传递，能够将各类应用中所需用到的服务最快最安全的传达至数据调度系统，从而准确快速的提取所需数据以完成各项服务。

基于SOA的数据总线3的结构如图4所示。基于SOA的数据总线3所包含的服务主要有对象模型服务14、数据服务15、地图服务16、图表服务17。基于SOA的数据总线3主要通过HTTP和IIOP协议与外界各类应用进行双向通讯，同时可与数据调度系统2双向通讯。基于SOA的数据总线3的应用是集成各种在线监测信息数据，提供数据访问与共享服务，将系统的服务分别包装成WebService发布到网上，用户查到这些Web Service后，就可以直接调用他们。本系统实现了Web Service的创建、部署和客户对Web Service的调用。本系统的Web Service和客户端实现是基于Java的J2 SD-K1.4.1-01开发环境，以TomcatServer 4.1作为Web Server，Web Service是利用JAX-RPC技术来创建，生成相应的WSDL文档并部署在Tomcat上，客户端利用JAX-RPC提供的xrpcc工具生成Web Service的存根，以Servlet通过存根调用Web Service的方法。

当前基于SOA的数据总线3所包含的各类服务功能如下：

(1)对象模型服务

对象模型服务14提供对象模型名称列表，提供应用所需的基础参数的查询、抽取、校验功能，实现按区域、电压、名称、属性等抽取相关对象模型参数的功能。

(2)数据服务

数据服务15除提供基于数据表的通用服务外，还根据业务的需要，封装多层次、不同粒度、面向应用的复合数据服务，支持请求/响应、订阅/发布两种服务。

(3)地图服务

地图服务16提供静态图层的标准地图WMS和WFS服务支持，返回地图TI LE图片或GML编码格式的要素信息，并具有第三方Web GIS平台组件管理、应用流程管理、数据管理等功能，支持集群服务模式，支持多种静态图层数据的管理和访问。

(4)图表服务

图表服务17提供展示形式多样的图表输出服务，主要包括仪表控件、温度计控件、风向玫瑰图、柱形图、折线图、专题分布图、电力设备块状分色图等形式。

Claims (1)

1.输电设备状态监测数据存储与调度系统，其特征在于，该系统由数据存储管理系统、数据调度系统和基于SOA的数据总线三部分组成，其中：数据存储管理系统与数据调度系统相连，可双向通讯；数据调度系统与基于SOA的数据总线相连，亦可双向通讯；

1)数据存储管理系统

数据存储管理系统由地形数据库、地图数据库、微风振动监测单元数据库、覆冰监测单元数据库、绝缘子污秽监测单元数据库、SDI、Transmission LineMonitoring Database和常用文件组成，其中：地形数据库包括卫星影像和高程数据；地图数据库包括矢量地图和杆塔GPS数据；SDI包括Geodatabase、Arcmap和ArcCatalog；常用文件有疆界图层及临时数据；

地形数据库存储于Oracle中，地图数据库存储于SQL Server中，这两个数据库直接与SDI相连，SDI中的Geodatabase直接对数据库进行分析计算，Arcmap和ArcCatalog对数据库进行数据维护；

微风振动监测单元数据库存储于Oracle中，覆冰监测单元数据库存储于SQL Server中，绝缘子污秽监测单元数据库存储于MySQL中，这三个数据库直接与Transmission Line Monitoring Database相连；

SDI、Transmission Line Monitoring Database和常用文件与数据调度系统相连；常用文件中所包含的数据信息量较SDI和Transmission LineMonitoring Database要少，且为常用数据和临时得到的数据，将其与SDI和Transmission Line Monitoring Database区分，同时直接与数据调度系统相连，可以相应地缩短数据调度的时间；

2)数据调度系统

数据调度系统分为地理数据调度系统和业务数据调度系统两部分，其中：地理数据调度系统是针对SDI以及常用文件中的疆界图层与地理信息相关的数据进行调度；业务数据调度系统是针对Transmission Line MonitoringDatabase及常用文件中的临时数据等与监测业务相关的数据进行调度；数据调度系统实现数据调度的流程如下：

步骤一：首先，接受来自上一级的服务请求；

步骤二：针对服务请求的内容提取关键信息进行查询索引；

步骤三：判断目标数据是否存储在内存中，若目标数据储存于内存中，则直接跳入步骤七提取目标数据；若目标数据未存储于内存中，则进一步测算所需存储空间；

步骤四：判断内存空余是否足够，若足够则跳入步骤六；若内存空余不足，则采用淘汰算法筛选淘汰对象，具体做法是综合内存中长时间未使用的数据、使用频率较低的数据以及内存资源占用较大的数据进行淘汰计算，最终确定淘汰对象；

步骤五：将淘汰对象转存至硬盘，然后返回步骤四；

步骤六：提取硬盘数据，写入内存；

步骤七：提取目标数据；

步骤八：响应服务；

步骤九：结束；

3)基于SOA的数据总线

基于SOA的数据总线所包含的服务有对象模型服务、数据服务、地图服务、图表服务，其中：基于SOA的数据总线主要通过HTTP和IIOP协议与外界各类应用进行双向通讯，同时可与数据调度系统双向通讯；基于SOA的数据总线的应用是集成各种在线监测信息数据，提供数据访问与共享服务，将系统的服务分别包装成Web Service发布到网上，用户查到这些Web Service后，就可以直接调用他们。

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