CN102521380A

CN102521380A - 一种电网cim模型及svg图形数据导入的方法

Info

Publication number: CN102521380A
Application number: CN2011104287539A
Authority: CN
Inventors: 裘愉涛; 蒋纬纬; 姜健宁; 周淑雄; 盛海华; 杨常府; 周芳; 武芳瑛; 王悦; 梁炎; 赵娜; 王金福; 刘海琼; 刘石川
Original assignee: Beijing Sifang Automation Co Ltd; Zhejiang Electric Power Co
Current assignee: Beijing Sifang Automation Co Ltd; State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd; Zhejiang Electric Power Co
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102521380B

Abstract

本发明提出了一种导入电网CIM模型数据及SVG图形数据到电力自动化数据平台的方法，即：对数据平台需要导入的CIM模型或SVG图形按照数据格式的差异进行分类，针对每一类格式的CIM模型或SVG图形，建立从源CIM或SVG数据中的对象类型到目标系统对象类型的映射，并编写从源数据对象属性到目标系统数据对象属性的转换脚本，形成对象类型映射插件。在此基础上利用插件对CIM模型、SVG图形进行解析，实现导入功能。本方法使得导入过程可以屏蔽CIM模型或SVG图形在对象类型层次结构、对象类型命名、对象类型扩展等方面的变化，弱化导入过程与特定CIM或特定SVG之间的耦合，提高数据导入的兼容性及效率。

Description

一种电网CIM模型及SVG图形数据导入的方法

技术领域

本发明应用于电网调度自动化领域，特别是涉及一种将电网CIM(Common InformationModel，公共信息模型)模型数据文件和SVG(Scalable Vector Graphics，可伸缩矢量图形)图形文件导入到电力自动化数据平台的方法。

背景技术

各种电力自动化系统如EMS/SCADA、FIS、WAMS、DMIS等日趋完善，随着智能电网、绿色电网的发展需要，基于这些系统的自动化综合数据平台或者集合这些系统功能的一体化综合调度中心，成为新的发展方向。而基于IEC61970标准输出的CIM模型数据和基于可扩展矢量图形标准的SVG图形数据，在综合数据平台或一体化综合调度中心的统一建模、获取其他综合自动化系统现有数据以及与其他系统进行数据交互方面起着不可替代的作用。因此对CIM模型数据、SVG图形数据的导入，成为自动化综合数据平台、一体化综合调度中心的一项必不可少的应用功能。

与此同时，虽然IEC61970标准在国内推广应用已有多年时间，但由于对标准理解的不同，或者为了兼容自身的特殊情况，各厂家的CIM模型还存在着不少差异，主要体现在模型对象类型命名不一致、对象层次关系不一致、对象数据属性含义及表示方法不一致、版本升级带来差异等。而在SVG图形方面，各厂家的SVG大都是基于其自身的私有图形格式导出，因此各厂家SVG图形格式之间同样存在上述差异，并且由于没有统一的针对整个电力行业的SVG图形标准，这些导出的SVG图形数据在对象命名、SVG XML的层级、对象属性表示方法方面的差异非常巨大。这些差异导致CIM模型、SVG图形的导入变得困难，往往针对特定厂家、特定版本的数据需要进行特定的导入处理，大大增加了导入的工作量，同时也导致导入过程容易出错，难以维护。为处理这些差异带来的问题，本发明提出了一种利用对象类型映射插件导入CIM数据及SVG图形数据到自动化数据平台的方法，屏蔽数据格式差异导致的复杂性，增强对不同系统、不同厂家、不同版本的CIM模型数据、SVG图形数据导入的兼容性，提高工作效率。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种利用对象类型映射插件实现CIM数据及SVG图形数据导入的方法。其目的在于通过对目标数据平台需要导入的CIM模型、SVG图形的格式进行分类整理，建立每种格式的CIM模型或SVG图形的对象模型到目标数据平台对象模型的映射插件，并以一致的方式对源CIM模型数据或SVG图形数据进行解析，实现对不同格式的CIM或SVG数据的快速一致导入。

CIM模型数据文件与SVG图形数据文件都基于XML文件格式，其包含的对象按照对象类型间的关系以一定的层次结构进行组织，对象的属性以XML的节点属性或子节点进行表示。不同系统、厂家、版本的CIM模型数据、SVG图形数据在对象类型名称、对象类型扩展、对象类型层次关系、对象属性的表示方法上存在差异。

为了屏蔽这些差异，采用一致的处理方法实现模型数据的导入，本发明具体采用以下技术方案。

一种电网CIM模型数据及SVG图形数据导入到电力自动化数据平台的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)从电力公共数据网上获取要导入的源XML数据文件，所述源XML数据文件包括来自多种电力自动化系统的不同格式的CIM模型数据文件和/或不同格式的SVG图形数据文件；

(2)按照源XML数据文件在对象类型命名、对象类型层次结构、对象属性表示方法等格式方面的差异进行分类；

(3)针对完成分类后的每一类格式的源XML数据文件，在待导入的电力自动化目标数据平台的模型管理服务器上建立源XML数据中对象类型与待导入的电力自动化目标数据平台中对象类型间的映射关系、源XML数据中对象属性与待导入的电力自动化目标数据平台中对象属性间的映射关系及转换方法，形成对象类型映射插件；

(4)在待导入的目标数据平台的数据集成服务器上，依据模型管理服务器上的对象类型映射插件对要导入的源XML数据进行解析，并将解析后的数据结果存储到模型数据仓库，实现源XML数据到目标数据平台对象数据的转换导入。

本发明达到的有益效果：

屏蔽源CIM模型或SVG图形文件格式的差异，使得导入处理过程可以用一致的方法实现CIM模型或SVG图形文件的导入，提高了导入处理方法的兼容性。对于需要导入大量不同格式的CIM模型或SVG图形数据的电力综合自动化数据平台，可大大减少导入的工作量。

附图说明

图1是导入CIM/SVG数据到电力自动化数据平台的处理流程示意图；

图2是对象类型映射插件的内容示意图；

图3是利用对象类型映射插件导入CIM或SVG数据的处理方法示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本申请的技术方案做进一步详细说明。

导入CIM/SVG数据到自动化数据平台的处理流程如图1所示。本申请的一种电网CIM模型数据及SVG图形数据导入到电力自动化数据平台的方法包括以下步骤。

一、目标自动化数据平台要导入的CIM模型、SVG图形可能来自EMS/SCADA、FIS、WAMS等系统，一般可以通过电力数据网远程获取到本地。或者由目标自动化数据平台提供数据交换服务器，其他自动化系统定期将自身的CIM模型、SVG图形导出并上传到数据交换服务器。

二、对已获取的源CIM模型或SVG图形数据文件，可在模型管理服务器上采用文本比较工具进行比较，找出其在对象类型命名、对象类型层次结构、对象属性表示方法等格式方面的差异，并据此进行分类。主要对以下内容进行比较：

(1)对象类型命名：对于CIM模型文件，需要比较包括CIM文件的扩展命名空间、一次设备类型名称、一次设备属性名称等，一般来说，如果扩展命名空间不同，对应扩展的一次设备类型名称或一次设备属性名称会有较大差异；对于SVG图形文件，需要比较的对象类型名称包括图元名称、图层名称等。

(2)对象类型层次结构：CIM模型文件的对象类型层次结构的差别主要体现在CIM对象间的逻辑层次关系，例如电力一次设备CIM对象(如母线、开关、刀闸)是以相应的间隔(Bay)作为容器还是以所属的电压等级(VoltageLevel)作为容器。SVG图形文件中对象类型的层次差别主要体现在各种图元、图层对象在XML文件中所处的物理层级。

(3)对象属性表示方法：对于CIM模型文件，主要比较一些额定值(如电压等级)、枚举值、量纲的差异；对于SVG图形文件则需要比较图元坐标变换方式、图元数据属性(如字体、颜色、线宽等)表示方式等方面的差异。

需要注意，在比较时只需要关注那些与目标数据平台对象类型或对象属性相关的源对象类型或对象属性数据。

此外，一般来说来自同一电力自动化系统的CIM模型或SVG图形，由于统一建模并从同一系统中获取，上述的格式内容很可能一致，因此可以先根据CIM模型或SVG图形数据来自的电力自动化系统进行大的分类，再按照上述方式进行详细差异比较，减少比较分类的工作量。

三、针对完成分类后的每一类格式的源XML数据文件，在待导入的电力自动化目标数据平台的模型管理服务器上建立源XML数据中对象类型与待导入的电力自动化目标数据平台中对象类型间的映射关系、源XML数据中对象属性与待导入的电力自动化目标数据平台中对象属性间的映射关系及转换方法，形成对象类型映射插件。

对象类型映射插件的内容如图2所示，主要包括以下内容：

(1)对象类型映射文件，包含以下内容：

源XML数据中对象类型名称到目标数据平台对象类型名称之间的映射。以兼容源XML数据中对象类型命名不规范或采用了扩展对象类型等情况；

源XML数据中对象类型的层次结构到目标数据平台对象类型之间的映射。即目标数据平台的对象类型所对应的源数据对象类型在源XML数据文件中所处的层级，以兼容不同格式XML数据文件中对象类型的层次结构存在差别的情况；

源XML数据中对象属性数据到目标数据平台中对象属性数据之间的转换方法。以兼容源XML数据的对象属性数据与目标数据平台中对象属性数据不一致或存在表示差异的情况；

(2)转换方法脚本文件：将各种对象类型属性数据的转换方法进行汇总，并用计算机脚本语言实现，形成转换方法脚本文件。转换方法在导入数据时以插件的方式调用，实现导入方法的快速定制。

对象类型映射文件可以采用XML文件编写，XML文件可读性好，容易编辑，并且具有良好的可扩展性，能够较好地适应CIM模型数据文件、SVG图形文件格式变化的情况。

由于目标数据平台只需要关心其自身所具备的对象类型及对象属性，因此对象类型映射文件宜采用目标系统的对象类型或对象属性作为主键，即XML中每个节点都对应目标系统中的CIM或SVG的对象类型或对象属性，以屏蔽目标数据平台不关心的其他源模型数据。目标系统对象类型或对象属性所对应的源XML数据对象类型、对象类型层次结构、对象属性及转换方法则以XML节点的属性数据表示。通过这种XML节点与其节点属性的对应关系，即可实现从源XML对象类型及对象属性到目标系统对象类型及对象属性的快速映射。

对象类型映射文件中的转换方法只给出了转换方法名称及作为方法参数的源数据对象属性，其具体的转换内容在转换方法脚本文件中定义。转换方法脚本文件包含了对象属性转换方法的某种脚本语言的具体实现，可以直接用文本文件编写，在导入处理时通过脚本加载器调用。对于CIM模型导入或SVG图形导入来说，这些转换需求一般都比较简单，如枚举值映射转换、量纲换算、字符串合并、简单的坐标变换等。目前主流的脚本语言如Perl、Python、JavaScript等都具备较强的数值、字符串运算处理功能，实现这种转换脚本也非常简单。同时用来设计导入程序的主流开发语言如C、C++、java，都具备成熟的调用这些脚本语言方法并取得返回值的机制。

四、在待导入的目标数据平台的数据集成服务器上，依据模型管理服务器上的对象类型映射插件对要导入的源XML数据进行解析，并将解析后的数据结果存储到模型数据仓库，实现源XML数据到目标数据平台对象数据的转换导入。

目标数据平台的数据集成服务器依据模型管理服务器中的对象类型映射插件对要导入的源XML数据进行解析，并将结果存储到模型数据仓库，实现源对象数据到目标数据平台对象数据的转换导入。一种利用对象类型映射插件导入CIM或SVG数据的处理方法如图3所示：利用对象类型映射文件，找出自动化数据平台对象类型对应的源CIM或SVG对象类型在源XML文件中的对象节点层次位置及对象名称，通过XML数据解析，获取源XML的节点对象及对象属性，再利用转换方法脚本文件对其进行脚本解析，得到目标自动化数据平台的CIM或SVG对象数据。

在导入过程中对源XML数据文件的处理仅仅是载入文件、根据对象类型或对象属性的名称及路径载入源XML数据的对象或对象属性，这些处理仅仅涉及对XML文件的通用操作，对不同格式的源XML数据文件都是一致的，因此导入处理方法可以保持通用，提高了对不同格式CIM或SVG数据的兼容性。

由于上述原因，本方法也同时适用于CIM模型数据及SVG图形数据的导入，只不过对于CIM模型数据、SVG图形数据，需根据各自源XML数据文件、目标系统对象类型的特点进行各自的格式差异分类，设计不同内容的对象类型映射插件及各自的导入处理方法而已。

在实际工程应用中，针对需要导入到自动化数据平台的每一种新格式的源CIM或SVG数据文件，均可以按照上述方法建立对象类型映射插件，实现数据文件的导入。更进一步，可以在模型管理服务器上汇集所有格式CIM或SVG数据的对象类型映射插件，形成插件数据库，实现对不同格式CIM或SVG数据导入的统一管理。

本发明的范围不应局限于这些描述。任何在本发明原理范围内的修改、改进都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电网CIM模型数据及SVG图形数据导入到电力自动化数据平台的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述步骤(3)中，所述对象类型映射插件进一步包括以下内容：

源XML数据中对象类型名称到所述目标数据平台对象类型名称间的映射；

源XML数据中对象类型的层次结构到目标数据平台模型对象类型层次结构间的映射，即所述目标数据平台对象类型所对应的源XML数据对象类型在源XML数据文件中所处的层级；

源XML数据中对象属性数据到目标数据平台中对象属性数据之间的转换方法；

将源XML数据中对象属性数据到目标数据平台中对象属性数据之间的各种转换方法进行汇总，用计算机脚本语言实现，形成转换方法脚本文件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在步骤(4)中，根据对象类型映射插件中的目标数据平台对象类型与源XML数据对象类型的映射关系，解析源XML数据文件，找到源XML数据中对象属性数据，并根据映射插件中所述的转换方法调用转换方法脚本文件，实现源XML数据到所述目标数据平台对象数据的转换导入。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方法将各种格式源XML数据文件的对象类型映射插件进行汇总，在模型管理服务器中形成对象类型映射插件库，对已存在插件的CIM模型数据或SVG图形数据，仅需载入相应的插件对其进行解析，即可完成数据的导入。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方法对源XML数据文件所包括的不同格式的CIM模型数据文件和/或不同格式的SVG图形数据文件都仅仅进行源XML数据的通用处理，即建立源XML数据中对象类型与所述目标数据平台对象类型的映射关系，并根据对象类型映射关系解析源XML数据的对象类型及对象属性。