CN103034928A - 自律分散的即插即用数据平台及管理方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种自律分散的即插即用电力数据管理平台，包括元数据层、输入层、处理层、输出层以及管理层，平台框架的设计基于分散自律思想，具有在线扩展性、容错性和在线维护性等典型的自律分散特征，基于OSGi技术规范实现模块的即插即用，具有高度模块化、良好的动态性和可扩展性等优势，各层管理模块与插件模块通过相互配合实现对层内插件模块的资源、实例和参数的动态管理，该数据管理平台可以作为为电力应用集成提供电力异构数据源与应用功能相互解耦的中间件平台，本发明从架构体系上将对数据的处理和对应用功能的实现进行解耦，使得数据的差异尽量小地影响到应用功能的实现，降低了应用集成难度，减少了工作量。
Description
技术领域
本发明属于电力系统数据管理领域，具体涉及一种自律分散的即插即用数据平台及管理方法和应用。
背景技术
随着电力自动化水平的提高，各种各样的电力应用软件在电力系统的运行和控制中发挥着重要的作用。但目前各类应用采用的数据模型互有差异，在进行应用功能的移植和集成时，这些数据模型的差异会导致集成难度和工作量都大大增加，从而降低了电力软件的可重用性。
虽然目前工业界在不断地推行通用数据模型以规范不同电力应用所采用的数据模型，但标准的制定和推行是逐步的过程，不可能在短期内统一所有应用软件的数据模型，而且对已有电力数据模型进行标准化改造的工作量也无法忽视，所以，仅仅依靠数据模型的标准化来解决电力应用集成问题尚有难度。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种即插即用数据管理平台框架及其实现方法，从架构体系上将对数据的处理和对应用功能的实现进行解耦，使得数据的差异尽量小地影响到应用功能的实现，降低了应用集成难度，减少了工作量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种自律分散的即插即用电力数据管理平台，包括：
元数据层，以三层HashMap的Key-Value对结构来定义元数据节点，以此通用的数据结构来存储各种格式的电力数据；
输入层，由各种输入插件模块组成，以从各种格式的电力数据源解析得到数据并存储到元数据节点中；
处理层，由各种处理插件模块组成，以对特定元数据进行相应的必要处理操作；
输出层，由各种输出插件模块组成，以将特定元数据转换为上层应用所需的数据模型；
管理层，包括元数据管理模块、输入管理模块、处理管理模块和输出管理模块，分别负责各层插件模块的即插即用和动态生命周期管理。
所述数据管理平台框架的设计基于分散自律思想，具有在线扩展性、容错性和在线维护性等典型的自律分散特征。
所述数据管理平台基于OSGi技术规范实现模块的即插即用，具有高度模块化、良好的动态性和可扩展性等优势。
所述上层应用所需的数据模型包括对象型数据以及数据库。
所述数据平台可根据数据变化生成事件，以事件触发应用计算，以“事件驱动”机制代替传统的“时间轮询”应用模式。
所述数据平台具有一套图形化的数据链配置界面，用拖拽的方式动态配置出应用所需的数据链，实现电力应用集成。
本发明提供了所述电力数据管理平台的电力数据管理方法，各层管理模块与插件模块通过如下交互方式实现对层内插件模块的资源、实例和参数的动态管理：
步骤1：插件模块启动，并监测管理模块的状态，等待管理模块的启动；
步骤2：管理模块启动，插件模块获得管理模块提供的服务实例；
步骤3：插件模块调用管理模块的注册服务接口方法，将自身功能描述和实现功能的主类发送给管理模块，存储在管理模块的映射表里；
步骤4：当用户需要创建一个实例完成某项功能时，用户通过界面给出该功能的描述信息，由管理模块根据此功能描述在映射表里找到相应的主类，进而动态创建出一个实例；
步骤5：管理模块调用实例的接口，获知该实例要执行其自身功能需要配置哪些详细的参数，然后将这些参数提供给用户界面，提示用户填写；
步骤6：用户给出详细参数的配置值之后，管理模块将其赋予该实例；
步骤7：管理模块通过任务调度管理器配置该实例执行功能的任务触发机制；
步骤8：管理模块启动实例任务，实例开始执行具体功能。
其中，在需要时，可通过管理模块停止实例任务，或者删除该实例。
本发明通过如下方法实现图形化配置数据链：
步骤1：启动数据管理平台，打开数据配置前台界面；
步骤2：通过数据链资源面板创建一条新的数据链，激活数据链图编辑面板；
步骤3：从模块资源列表里拖拽出所需要的模块到数据链图编辑面板形成模块实例，在弹出的基本属性配置对话框里填写相应的参数；
步骤4：根据界面提示拖拽元数据节点到数据链图编辑面板，并在弹出的对话框内填写元数据节点名称；
步骤5：根据应用所需的数据流关系连接模块实例与元数据节点，并在弹出的详细属性配置对话框内填写参数；
步骤6：继续添加其他模块实例，形成应用所需的数据链图。
本发明所述的自律分散的即插即用电力数据管理平台，可以作为为电力应用集成提供电力异构数据源与应用功能相互解耦的中间件平台。
本发明与现有的技术相比，具有如下优点：
（1），模块即插即用。即插即用数据管理平台支持模块热插拔，在保证整个平台持续运行的条件下也可实现模块的更新。
（1.1），数据管理平台采用OSGi技术规范定义标准的、面向组件的环境，具有高度模块化、良好的动态性和可扩展性。当某一插件需要更新时，在恰当时候停止该插件，然后更新为新的插件，再恢复运行即可，系统的更新升级不影响整个系统的运行状态。
（1.2），分层解耦管理框架中每层中服务相互分离。令服务接口的声明模块与具体实现模块分离，使任何一个实现服务的插件模块退出运行时，其他插件不受影响，实现整个软件体系松耦合。保证了系统在线运行时也可以灵活地扩展新的功能插件，对电网快速发展的需求具有很好的适应性。
（2），插件模块实例可以动态创建。数据管理平台可动态发现新插件模块的接入，在解析某种格式的插件模块启动前，管理模块先于插件模块启动运行，所以可以在不依赖该插件模块的前提下动态的创建出一个解析该格式数据的服务实例。极大的提高了数据管理平台的灵活性和可扩展性。
（3），可手工、图形化地配置应用集成所需的各类插件实例。通过对资源菜单列表里的资源进行拖拽，达到为应用集成配置数据流的目的，将应用集成的工作量从传统的编程改造更改为图形化改造，极大减小了应用集成所需工作量。
附图说明
图1为本发明主动解列分析软件的数据流关系；
图2为本发明基于数据平台的应用数据流关系重构；
图3为本发明数据平台框架结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明为一种自律分散的即插即用数据管理平台，该平台具有分层解耦的特点。此分层解耦管理框架中，每层中有插件模块，具体实现数据输入、处理或输出服务。每层内部的插件模块在实现具体服务时都是基于元数据进行而不依赖于其他层的插件。每层又分别设计了一个管理模块，对层内所有插件模块进行生命周期的动态管理。
实施例1，基于数据管理平台对电力系统主动解列分析软件进行集成。电力系统主动解列分析软件的数据流关系如图2所示，软件所需数据文件为IEEE潮流数据和PSAT动态数据，将这两种数据流分别经过IEEE数据解析器和动态数据解析器这两个解析程序包，转化为软件所需要的内存数据结构，通过数据获取接口提供给电力系统主动解列分析软件进行集成。
基于数据管理平台集成主动解列分析软件，需要重构的数据流关系如图3所示。图3在图2的基础上，增加了两个元数据节点和两个数据输入输出的插件模块，这些模块在功能上是独立的插件，不仅可以应用于电力系统主动解列分析软件的集成，还可以用于其他任何需要IEEE数据或PSAT动态数据的应用。而且，这些插件模块和元数据的实例可以通过手动图形化的方式动态创建出来。
实施例2，手动图形化配置应用集成所需数据流。
在数据管理平台配置界面，左侧有资源菜单列表栏，列表里分别有输入、处理、输出、元数据四层资源。每层里分别列出可用的插件资源，右侧为通过拖拽形成的数据链图界面。
为了得到图3所需要的数据流，从输入层插件资源里选择IEEE及M插件图标，拖拽到右侧输入层位置中，并从元数据层拖入元数据插件到输入层；从输出层选择相应的MetaToIEEEIsand插件和MetaToMFormatDynamic插件拖入到右侧输出层相应位置，从元数据层拖入元数据插件到输出层；把相应的输入输出层插件连接起来，就得到了图3所需的数据流，根据所配置数据流，在主动解列数据选择界面中选择相应的元数据，就完成了主动解列软件的集成。
Claims (8)
1.一种自律分散的即插即用电力数据管理平台，其特征在于，包括：
元数据层，以三层HashMap的Key-Value对结构来定义元数据节点，以此通用的数据结构来存储各种格式的电力数据；
输入层，由各种输入插件模块组成，以从各种格式的电力数据源解析得到数据并存储到元数据节点中；
处理层，由各种处理插件模块组成，以对特定元数据进行相应的必要处理操作；
输出层，由各种输出插件模块组成，以将特定元数据转换为上层应用所需的数据模型；
管理层，包括元数据管理模块、输入管理模块、处理管理模块和输出管理模块，分别负责各层插件模块的即插即用和动态生命周期管理。
2.根据权利要求1所述的自律分散的即插即用电力数据管理平台，其特征在于，所述上层应用所需的数据模型包括对象型数据以及数据库。
3.根据权利要求1所述的自律分散的即插即用电力数据管理平台，其特征在于，所述数据平台根据数据变化生成事件，以事件触发应用计算。
4.根据权利要求1所述的自律分散的即插即用电力数据管理平台，其特征在于，所述数据平台具有一套图形化的数据链配置界面，用拖拽的方式动态配置出应用所需的数据链，实现电力应用集成。
5.权利要求1所述的电力数据管理平台的电力数据管理方法，其特征在于，各层管理模块与插件模块通过如下交互方式实现对层内插件模块的资源、实例和参数的动态管理：
步骤1：插件模块启动，并监测管理模块的状态，等待管理模块的启动；
步骤2：管理模块启动，插件模块获得管理模块提供的服务实例；
步骤3：插件模块调用管理模块的注册服务接口方法，将自身功能描述和实现功能的主类发送给管理模块，存储在管理模块的映射表里；
步骤4：当用户需要创建一个实例完成某项功能时，用户通过界面给出该功能的描述信息，由管理模块根据此功能描述在映射表里找到相应的主类，进而动态创建出一个实例；
步骤5：管理模块调用实例的接口，获知该实例要执行其自身功能需要配置哪些详细的参数，然后将这些参数提供给用户界面，提示用户填写；
步骤6：用户给出详细参数的配置值之后，管理模块将其赋予该实例；
步骤7：管理模块通过任务调度管理器配置该实例执行功能的任务触发机制；
步骤8：管理模块启动实例任务，实例开始执行具体功能。
6.根据权利要求5所述的电力数据管理方法，其特征在于，在需要时，可通过管理模块停止实例任务，或者删除该实例。
7.根据权利要求5所述的电力数据管理方法，其特征在于，通过如下方法实现图形化配置数据链：
步骤1：启动数据管理平台，打开数据配置前台界面；
步骤2：通过数据链资源面板创建一条新的数据链，激活数据链图编辑面板；
步骤3：从模块资源列表里拖拽出所需要的模块到数据链图编辑面板形成模块实例，在弹出的基本属性配置对话框里填写相应的参数；
步骤4：根据界面提示拖拽元数据节点到数据链图编辑面板，并在弹出的对话框内填写元数据节点名称；
步骤5：根据应用所需的数据流关系连接模块实例与元数据节点，并在弹出的详细属性配置对话框内填写参数；
步骤6：继续添加其他模块实例，形成应用所需的数据链图。
8.根据权利要求1所述的自律分散的即插即用电力数据管理平台作为为电力应用集成提供电力异构数据源与应用功能相互解耦的中间件平台的应用。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |