CN103353898A - 一种系统数据向cim模型xml格式转化的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，包括CIMShcema结构搜索存储模块和基于界面的StoreCIMXML模块；CIMShcema结构搜索存储模块用于从CIM模型文件提取属性集合以及类类型集合，创建属性组件集合以及类类型组件集合，并将上述属性集合、类类型集合、属性组件集合以及类类型组件集合存储到MySQL数据库；基于界面的StoreCIMXML模块用于将CIM模型文件中的URI资源以及存储在MySQL数据库内的mRID信息、资源标识符通过资源分类模块进行分类处理转化为CIM/XML文件。该系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统通过资源分类模块可以实现将同类型的CIM模型数据导出到同一个CIM/XML文件当中，这样就可以形成多个CIM/XML文件，能够在后期处理时提供便利，同时又不会影响整体导出的数据信息的完整性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及一种系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统。
背景技术
目前，监控系统已经广泛的用于各种工业制造及其他领域的实施监测，如小区电力监控系统等。随着电力行业的不断发展，对于监控系统的应用就更为广泛，从而滋生了丰富的应用需求。而在应用中采用的软件系统，可能来自于不同的软件开发商；由此带来的问题就是各种软件均采用不同格式的数据，其相互之间的数据交互需要大量复杂的格式切换工作，往往造成严重冗余或者工作效率低下等。上述问题已经成为软件进一步发展的瓶颈，同时也阻碍了各个系统之间的互联。
国家电力行业，实时推出了IEC61970行业标准，由于其描述的涵盖性广，该标准不仅仅用于电力行业，几乎整个能源系统行业或相关的行业都可采用。为了实现301部分的公共信息格式化处理，市场上也出现了一些种类的转化为CIM格式数据的处理模块，这些模块的总体结构如图1或图2所示，在这些系统的监控组态数据向CIM模型数据格式化的处理模块中，均是由组态数据处理模块、格式转化模块、数据导出模块连接组成；或同时加入CIM模型处理模块与格式转化模块相连。
图1所述模型看似结构简单，但是在格式化数据模块中需要做非常大量的细节工作，而且数据库中的表完全需要自己创建及维护，由此在此部分的开发需要耗费大量的时间、人力及精力；同时，如有新增组态内容，也需要更改数据库及格式化数据模块，出现问题难以查找和解决。图2所示模型省去了CIM模型数据库，但却将这部分工作转嫁到了格式化数据模块中，需要全代码方式维护相关信息；同样需要消耗大量时间。同时，图1及图2给出的两种模型都存在扩展性局限，不利于对其格式数据的进一步利用，也不适用于小企业采用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种系统数据向CIM模型数据格式转换的处理系统，能够方便的将系统数据转化成CIM模型数据格式。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于包括CIM Shcema结构搜索存储模块和基于界面的StoreCIMXML模块；所述CIM Shcema结构搜索存储模块用于从CIM模型文件提取属性集合以及类类型集合，创建属性组件集合以及类类型组件集合，并将上述属性集合、类类型集合、属性组件集合以及类类型组件集合通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；所述基于界面的StoreCIMXML模块用于将CIM模型文件中的URI资源以及存储在MySQL数据库内的mRID信息、资源标识符通过资源分类模块进行分类处理转化为CIM/XML文件。
所述CIM Shcema结构搜索存储模块包括文件接口模块、属性URI筛选模块、类URI类型筛选模块；所述文件接口模块用于从CIM模型文件中提取URI资源，URI资源包括属性和类；所述属性URI筛选模块用于从URI资源中获取属性集合和与属性匹配的类类型集合，并产生属性组件集合和与属性匹配的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；所述类URI类型筛选模块从URI资源中获取所有类类型集合，通过属性URI筛选模块过滤掉属性URI筛选模块已经获取的与属性匹配的类类型集合之后得到与属性无关的类类型集合，并产生与属性无关的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库。
所述基于界面的StoreCIMXML模块包括TC57CIM模块、CIM模型数据集合处理模块、AccessCIM模块、CIM存储逻辑类型的映射表容器模块、资源分类模块；所述TC57CIM模块用于根据CIM模型文件的数据采用代码来描述CIM模型文件中的类结构信息，通过基于界面的StoreCIMXML模块界面操作时形成实例化CIM模型信息，并且存储到CIM模型数据集合处理模块中；所述AccessCIM模块用于从CIM模型文件中的CIM模型资源表中提取URI资源并保存；所述CIM存储逻辑类型的映射表容器模块用于将TC57CIM模块用代码描述的CIM模型文件中的类结构信息与AccessCIM模块提取的URI资源一一对应起来，从而为资源分类模块提供URI资源信息映射；所述资源分类模块用于接收来自MySQL数据库的mRID信息、资源标识符，来自CIM模型数据集合处理模块的实例化CIM模型信息，来自CIM存储逻辑类型的映射表容器模块的URI资源信息映射信息；并将上述信息转化后按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式通过文件接口模块输出CIM/XML文件。
所述资源分类模块包括ResourceID处理模块、对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块；所述ResourceID处理模块通过Scada组态DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的mRID信息；所述ResourceID处理模块通过CIM类及属性DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的资源标识符；所述ResourceID处理模块将上述mRID信息和资源标识符整合形成ResourceID串；所述资源分类模块判断接收到的CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息的属性类型，所述属性类型包括枚举类型、关联类型或者一般属性；并根据判断结果，将CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息送入到对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块或者文件接口模块；所述对枚举类型的ResourceMap处理模块将枚举类型的数据信息翻译为相应的枚举资源串；所述AccessAssociation处理模块将关联类型的数据信息转换为RDF标准规定的成员为资源的信息格式；上述ResourceID处理模块得到的ResourceID串、对枚举类型的ResourceMap处理模块得到的枚举资源串、AccessAssociation处理模块得到的RDF标准的格式信息以及一般属性按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式并通过文件接口模块输出CIM/XML文件；所述一般属性为值类型，包括整形、浮点型、字符串类型。
所述mRID信息是用来标识CIM模型的组件。
所述资源标识符包括属性资源标识符和类类型资源标识符；所述属性资源标识符为属性组件集合中的属性组件；所述类类型资源标识符为与属性匹配的类类型组件集合或者与属性无关的类类型组件集合中的类类型组件。
本发明采用的CIM模型文件为公共信息模型描述文件，构建CIM模型实体编程语言表达，描述采用的RDF(Resource Description Framework 资源描述框架) 格式，该格式为W3C标准。
本发明采用的CIM类及属性DAL数据访问层模块用于从内存中构建CIM结构模型，以及从数据库提取资源标识符信息。
本发明采用的MySQL数据库用于存储SCADA系统组态信息以及CIM模型的类类型及属性类型的资源信息。
本发明提供的系统数据向CIM模型数据格式转换的处理系统具有以下有益效果：
1、通过CIM类及属性DAL数据方位层模块，提供资源标识符、属性集合信息和类类型集合信息，与CIM数据类型一一匹配；设置的AccessCIM模块保存有URI资源，能够与各个具体类及类的元素相映射起来，便于在生成CIM/XML文件时，自动找到需要的URI值，大大方便了系统数据向CIM模型数据格式转化；
2、设置的对枚举类型的ResourceMap处理模块便于对枚举类型的信息处理得到枚举资源串，加快系统数据向CIM模型数据格式转化；
3、通过资源分类模块设置的ResourceID处理模块、对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块可以实现将同类型的CIM模型数据导出到同一个CIM/XML文件当中，这样就可以形成多个CIM/XML文件，能够在后期处理时提供便利，同时又不会影响整体导出的数据信息的完整性；此外，也为进一步扩展CIM模型数据类型格式转化提供了基础。
附图说明
图1为传统的监控组态数据向CIM模型数据格式转化的处理系统（一）；
图2为传统的监控组态数据向CIM模型数据格式转化的处理系统（二）；
图3为CIM Shcema结构搜索存储模块结构示意图；
图4为StoreCIMXML模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述，但它们不是对本发明的进一步限制。
本发明提供的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于包括CIM Shcema结构搜索存储模块和基于界面的StoreCIMXML模块；所述CIM Shcema结构搜索存储模块用于从CIM模型文件提取属性集合以及类类型集合，创建属性组件集合以及类类型组件集合，并将上述属性集合、类类型集合、属性组件集合以及类类型组件集合通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；所述基于界面的StoreCIMXML模块用于将CIM模型文件中的URI资源以及存储在MySQL数据库内的mRID信息、资源标识符通过资源分类模块进行分类处理转化为CIM/XML文件。
如图3所示，CIM Shcema结构搜索存储模块的目的在于创建属性组件集合、与属性匹配的类类型组件集合和与属性无关的类类型组件集合，其中的属性组件和类类型组件作为属性资源标识符和类类型资源标识符；CIM Shcema结构搜索存储模块包括文件接口模块、属性URI筛选模块、类URI类型筛选模块；文件接口模块用于从CIM模型文件中提取URI资源，URI资源包括属性、类和关联；属性URI筛选模块用于从URI资源中获取属性集合和与属性匹配的类类型集合，并产生属性组件集合和与属性匹配的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；类URI类型筛选模块从URI资源中获取所有类类型集合，通过属性URI筛选模块过滤掉属性URI筛选模块已经获取的与属性匹配的类类型集合之后得到与属性无关的类类型集合，并产生与属性无关的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库。
基于界面的StoreCIMXML模块包括TC57CIM模块、CIM模型数据集合处理模块、AccessCIM模块、CIM存储逻辑类型的映射表容器模块、资源分类模块；TC57CIM模块用于根据CIM模型文件的数据采用代码来描述CIM模型文件中的类结构信息，通过基于界面的StoreCIMXML模块界面操作时形成实例化CIM模型信息，并且存储到CIM模型数据集合处理模块中；AccessCIM模块用于从CIM模型文件中的CIM模型资源表中提取URI资源（URI资源包括类、属性、关联）并保存；CIM存储逻辑类型的映射表容器模块用于将TC57CIM模块用代码描述的CIM模型文件中的类结构信息与AccessCIM模块提取的URI资源一一对应起来，从而为资源分类模块提供URI资源信息映射；资源分类模块用于接收来自MySQL数据库的mRID信息、资源标识符，来自CIM模型数据集合处理模块的实例化CIM模型信息，来自CIM存储逻辑类型的映射表容器模块的URI资源信息映射信息；并将上述信息转化后按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式通过文件接口模块输出CIM/XML文件。
资源分类模块包括ResourceID处理模块、对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块；ResourceID处理模块通过Scada组态DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的mRID信息；ResourceID处理模块通过CIM类及属性DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的资源标识符；ResourceID处理模块将上述mRID信息和资源标识符整合形成ResourceID串；资源分类模块判断接收到的CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息的属性类型，属性类型包括枚举类型、关联类型或者一般属性；并根据判断结果，将CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息送入到对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块或者文件接口模块；对枚举类型的ResourceMap处理模块将枚举类型的数据信息翻译为相应的枚举资源串；AccessAssociation处理模块将关联类型的数据信息转换为RDF标准规定的成员为资源的信息格式；一般属性不需要进行处理，即可满足RDF标准规定的信息格式；上述ResourceID处理模块得到的ResourceID串、对枚举类型的ResourceMap处理模块得到的枚举资源串、AccessAssociation处理模块得到的RDF标准的格式信息以及一般属性按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式并通过文件接口模块输出CIM/XML文件；所述一般属性为值类型，包括整形、浮点型、字符串类型等，但不包括枚举类型。
mRID信息是用来标识CIM模型的组件。
资源标识符包括属性资源标识符和类类型资源标识符；所述属性资源标识符为属性组件集合中的属性组件；所述类类型资源标识符为与属性匹配的类类型组件集合或者与属性无关的类类型组件集合中的类类型组件。
ResourceID串通过固定值加属性资源标识符或者固定值加类类型资源标识符生成，在导出文件中具备唯一性，起标识作用。
枚举资源串，是生成的CIM/XML文件表示的枚举属性信息为CIM/RDF规定的指定字符串；它表示为代码形成的枚举类型。
通过特殊处理，实现了在.NET平台下运用JAVA的JENA工具，极大的提高了操作RDF文件的效率，简化了对基于RDF的XML文件的处理工作。
Claims (6)
1.一种系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于包括CIM Shcema结构搜索存储模块和基于界面的StoreCIMXML模块；所述CIM Shcema结构搜索存储模块用于从CIM模型文件提取属性集合以及类类型集合，创建属性组件集合以及类类型组件集合，并将上述属性集合、类类型集合、属性组件集合以及类类型组件集合通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；所述基于界面的StoreCIMXML模块用于将CIM模型文件中的URI资源以及存储在MySQL数据库内的mRID信息、资源标识符通过资源分类模块进行分类处理转化为CIM/XML文件。
2.根据权利要求1所述的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于：所述CIM Shcema结构搜索存储模块包括文件接口模块、属性URI筛选模块、类URI类型筛选模块；所述文件接口模块用于从CIM模型文件中提取URI资源，URI资源包括属性和类；所述属性URI筛选模块用于从URI资源中获取属性集合和与属性匹配的类类型集合，并产生属性组件集合和与属性匹配的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库；所述类URI类型筛选模块从URI资源中获取所有类类型集合，通过属性URI筛选模块过滤掉属性URI筛选模块已经获取的与属性匹配的类类型集合之后得到与属性无关的类类型集合，并产生与属性无关的类类型组件集合，通过CIM类及属性DAL数据访问层模块存储到MySQL数据库。
3.根据权利要求2所述的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于：所述基于界面的StoreCIMXML模块包括TC57CIM模块、CIM模型数据集合处理模块、AccessCIM模块、CIM存储逻辑类型的映射表容器模块、资源分类模块；所述TC57CIM模块用于根据CIM模型文件的数据采用代码来描述CIM模型文件中的类结构信息，通过基于界面的StoreCIMXML模块界面操作时形成实例化CIM模型信息，并且存储到CIM模型数据集合处理模块中；所述AccessCIM模块用于从CIM模型文件中的CIM模型资源表中提取URI资源并保存；所述CIM存储逻辑类型的映射表容器模块用于将TC57CIM模块用代码描述的CIM模型文件中的类结构信息与AccessCIM模块提取的URI资源一一对应起来，从而为资源分类模块提供URI资源信息映射；所述资源分类模块用于接收来自MySQL数据库的mRID信息、资源标识符，来自CIM模型数据集合处理模块的实例化CIM模型信息，来自CIM存储逻辑类型的映射表容器模块的URI资源信息映射信息；并将上述信息转化后按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式通过文件接口模块输出CIM/XML文件。
4.根据权利要求3所述的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于：所述资源分类模块包括ResourceID处理模块、对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块；所述ResourceID处理模块通过Scada组态DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的mRID信息；所述ResourceID处理模块通过CIM类及属性DAL数据访问层模块提取MySQL数据库的资源标识符；所述ResourceID处理模块将上述mRID信息和资源标识符整合形成ResourceID串；所述资源分类模块判断接收到的CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息的属性类型，所述属性类型包括枚举类型、关联类型或者一般属性；并根据判断结果，将CIM模型实例化信息、URI资源信息映射信息送入到对枚举类型的ResourceMap处理模块、AccessAssociation处理模块或者文件接口模块；所述对枚举类型的ResourceMap处理模块将枚举类型的数据信息翻译为相应的枚举资源串；所述AccessAssociation处理模块将关联类型的数据信息转换为RDF标准规定的成员为资源的信息格式；上述ResourceID处理模块得到的ResourceID串、对枚举类型的ResourceMap处理模块得到的枚举资源串、AccessAssociation处理模块得到的RDF标准的格式信息以及一般属性按照RDF Schema格式组合，形成规范的XML格式并通过文件接口模块输出CIM/XML文件；所述一般属性为值类型，包括整形、浮点型、字符串类型。
5.根据权利要求3或4所述的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于：所述mRID信息是用来标识CIM模型的组件。
6.根据权利要求3或4所述的系统数据向CIM模型XML格式转化的处理系统，其特征在于：所述资源标识符包括属性资源标识符和类类型资源标识符；所述属性资源标识符为属性组件集合中的属性组件；所述类类型资源标识符为与属性匹配的类类型组件集合或者与属性无关的类类型组件集合中的类类型组件2。
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