CN103368693A - 一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种可靠数据传输的方法，可靠传输是配电网信息交换体系的重要技术支撑和保证，传统的传输模式缺乏对信息的保护，即在设备出现断电、断网、程序崩溃等异常状况的时候，无法保证信息安全及时的到达目的地。本发明提出可靠数据传输的方法，通过在总线侧设计一个消息数据表，实现信息的存储和重发功能，最大程度的降低信息丢失率，极大的提高了IEC 61968信息交换平台的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于配电网信息集成与互操作技术领域，具体涉及一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法。
背景技术
配电网相关的信息系统众多，业务复杂，需要贯穿多个信息系统，因此信息集成是配电网信息化建设的关键所在。近年来，随着智能电网的发展，互操作成为配网信息集成的最新目标，IEC 61968标准成为配网信息集成的共识，许多供电企业逐步从点对点的信息集成模式过渡到基于信息交换总线和SOA服务架构的集成模式。
IEC 61968标准通过制定统一的配网公共信息模型CIM、统一的消息格式和统一的服务接口，为配网互操作打下基础，然而，由于缺少信息流可靠传输技术，导致了以下问题：
1.某一系统从故障中恢复后，无法接收故障期间其他系统发送的信息，对整个系统的可靠性和信息的完整性带来了很大的负面影响。
2.用户无法直观的监测总线的信息流运行状况，且信息流的统计缺乏数据支撑和来源，给信息交换的分析工作带来了很大的困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法，通过在总线侧设计一个消息数据表，实现信息的存储和重发功能，最大程度的降低信息丢失率，极大的提高了IEC 61968信息交换平台的可靠性。
本发明提供的一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法，其改进之处在于，在总线侧设置消息数据表；流经总线的消息均被存入所述数据表；总线接收消息后对消息进行分配；发送信息成功后，修改消息数据表中消息的状态。
其中，所述消息数据表包含一个MessageID字段；当消息第一次经过总线时，总线生成MessageID,且此后由该条消息引发的广播消息以及响应消息均使用所述MessageID。
其中，所述消息数据表中包含的内容有：
MessageID字段、Sender字段、Receiver字段、Noun字段、Verb字段、Content字段、ReturnContent字段、CreationTime字段、Status字段、Trans_Type字段和Fault_code字段。
其中，流经总线的消息分为适配器或其他总线发送的Event类型信息或Request类型信息。
其中，总线接收Event类型信息内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改消息数据表中内容的步骤包括：
1）根据IEC61968协议的约定，Header节点应包括构成主题的名词和动词以及发送者。将其取出并分别存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；将总线编号存入Receiver字段；若所述MessageID节点为空，则总线为该消息生成一个MessageID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段；记录所述信息到达总线的时间，存入CreationTime字段；将“SUCCESS”存入Status字段；将“publish”存入Trans_type字段；
2）所述总线从订阅关系中寻找接收者，在消息数据表中生成记录；
3）所述总线根据接收者的地址进行消息广播，接收者收到消息后，会给总线返回一个应答信息；
4）总线从应答信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设其为M；总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的状态设置为成功，即Status字段，均由“sent”改为“SUCCESS”。
其中，步骤2）所述总线从订阅关系中寻找接收者，在消息数据表中生成记录的内容如下：
ID即为所生成的MessageID；
Sender为总线；
Receiver为订阅了该主题的总线或适配器；
Noun为所获取的名词；
Verb为所获取的动词；
Content为所获取的消息主体；
CreationTime为发送此消息的时间；
Status为“sent”,表示消息已从总线发出；
Trans_type为“broadcast”，表示该消息类型为广播分发。
其中，总线接收Request类型信息内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改MessageID中内容的步骤包括：
①根据IEC61968协议的约定，Header节点应包括构成主题的名词和动词以及发送者；取出并分别存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；将总线编号存入Receiver字段；若MessageID节点为空，则总线为该消息生成一个MessageID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段；记录该信息到达总线的时间，存入CreationTime字段；将“SUCCESS”存入Status字段；将“Request”存入Trans_type字段；
②所述总线从订阅关系中寻找响应者，若有多个响应者，则选择第一个可用的响应者，在消息数据表中生成记录：
③总线根据响应者的地址转发消息，响应者收到消息后，经过处理，会以异步的形式将响应消息返回给总线；
④总线从响应信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设为M；总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的状态设置为成功，并且将Payload中的消息录入ReturnContent字段中。
其中，步骤②所述总线从订阅关系中寻找响应者，若有多个响应者，则选择第一个可用的响应者，在消息数据表中生成记录的内容如下：
MessageID即为所生成的MessageID；
Sender为总线；
Receiver为拥有该主题相应权限的总线或适配器；
Noun为所获取的名词；
Verb为所获取的动词；
Content为所获取的request消息主体；
ReturnContent为所获取的reply消息主体；
CreationTime为发送此消息的时间；
Status为“sent”,表示消息已从总线发出；
Trans_type为“reply”，表示该消息类型为响应。
其中，若某单元因故障未能及时接收到总线发出的消息，那么当该故障单元恢复正常且通过合法性鉴定后，总线会发起绑定请求，将消息数据表中Receiver字段为该单元ID、且Status为“sent”的消息重新发送给该单元，完成消息的重发。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
本发明是一种可靠数据传输的方法，可靠传输是配电网信息交换体系的重要技术支撑和保证，传统的传输模式缺乏对信息的保护，即在设备出现断电、断网、程序崩溃等异常状况的时候，无法保证信息安全及时的到达目的地。本发明提出可靠数据传输的方法，通过在总线侧设计一个消息数据表，实现信息的存储和重发功能，最大程度的降低信息丢失率，极大的提高了IEC 61968信息交换平台的可靠性。
本发明通过在总线配置消息数据表，进行数据交换，使配电网信息流的可靠性、稳定性得到进一步加强。
本发明对于每一条流经总线的信息，总线都会将其保存在消息数据表中，并且记录下其发送方、接收方、信息类型、发送状态等信息。在故障恢复后，可根据记录将未送达的信息再次发送到目的地，实现信息流的可靠传输，对配电网信息交互平台可靠性和稳定性的提高起到了积极的作用。
附图说明
图1为本发明提供的消息表示意图。
图2为本发明提供的Event消息处理流程示意图。
图3为本发明提供的Request/Reply消息处理流程示意图。
图4为本发明提供的重发过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实施例提出的一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法，是在总线侧设置消息数据表；流经总线的消息均被存入所述消息数据表；总线收到消息后对消息进行分配，发送信息成功后，修改消息数据表中消息的状态。消息数据表中包含一个MessageID；当消息第一次经过总线时，总线生成MessageID,且此后由该条消息引发的广播消息以及响应消息均使用所述MessageID。
具体的，本实施例提出的消息数据表结构示意图如图1所示，其包含的内容有：
MessageID字段、Sender字段、Receiver字段、Noun字段、Verb字段、Content字段、ReturnContent字段、CreationTime字段、Status字段、Trans_Type字段和Fault_code字段。
根据流经总线的消息分为适配器或其他总线发送的Event类型信息或Request类型信息，本实施例分别做下述说明：
对于总线接收Event类型信息内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改消息数据表中内容的流程图如图2所示，具体步骤包括：
1)总线接收适配器或其他总线发送的Event类型信息，根据IEC61968协议的约定，从Header节点中获取构成主题的名词和动词以及发送者，存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；该消息的接收者为总线，所以将该总线编号存入Receiver字段；如MessageID节点为空，则表示该消息是第一次经过总线，此时总线为该消息生成一个MessageID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；如MessageID节点不为空，则直接使用其中的内容；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段；记录该信息到达总线的时间，存入CreationTime字段；因该信息已成功到达总线，所以将“SUCCESS”存入Status字段；消息的类型为“发布”，因此将“publish”存入Trans_type字段；
2）与此同时，总线从订阅关系中寻找接收者，在消息数据表中生成记录，内容如下：
MessageID即为上一步所生成的MessageID，Sender为总线；Receiver为订阅了该主题的总线或适配器；Noun为上一步所获取的名词；Verb为上一步所获取的动词；Content为上一步所获取的消息主体；CreationTime为发送此消息的时间；Status为“sent”,表示消息已从总线发出；Trans_type为“broadcast”，表示该消息类型为广播分发；
值得注意的是，这几条记录的MessageID字段的值都是一样的，只有Receiver的值不一样，也就是说，该表的联合主键是MessageID和Receiver；
3）总线根据接收者的地址进行消息广播，接收者收到消息后，会给总线返回一个应答信息。总线从应答信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设其为M。然后总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的Status字段，由“sent”改为“SUCCESS”。
对于总线接收Request类型信息内容内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改Message ID中内容的流程图如图3所示，具体步骤包括：
①总线接收适配器或其他总线发送得Request类型信息。根据IEC61968协议的约定，Header节点应包括构成主题的名词和动词以及发送者。将其取出并存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；该消息的接收者为总线，所以将该总线编号存入Receiver字段；如MessageID节点为空，则表示该消息是第一次经过总线，此时总线为该消息生成一个MessageID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；如MessageID节点不为空，则直接使用其中内容；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段,根据IEC 61968协议的约定，在请求消息中，Payload节点可以为空；记录该信息到达总线的时间，存入CreationTime字段；因该信息已成功到达总线，所以将“SUCCESS”存入Status字段；消息的类型为“请求”，因此将“Request”存入Trans_type字段；
②与此同时，总线从订阅关系中寻找响应者，如果有多个响应者，则选择第一个可用的响应者，在消息数据表中生成记录，内容如下：
MessageID即为上一步所生成的MessageID，Sender为总线；Receiver为拥有该主题相应权限的总线或适配器；Noun为上一步所获取的名词；Verb为上一步所获取的动词；Content为上一步所获取的消息主体；CreationTime为发送此消息的时间；Status为“sent”,表示消息已从总线发出；Trans_type为“reply”，表示该消息类型为响应。
③总线根据响应者的地址转发消息，响应者收到消息后，经过一系列的处理，会以异步的形式将响应消息返回给总线。总线从响应信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设其为M。接下来总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的Status字段，由“sent”改为“SUCCESS”，并且将Payload中的消息录入returnContent字段中。
对于总线发送信息不成功的情况，从本实施例上述描述中可看出，如果总线发出消息后接收方没有接收到消息，或者接收方接收到消息后由于故障没有将反馈消息返回给总线，那么该条记录的Status字段将停留在“sent”，表示总线发出但未收到反馈信息。此时，如果该故障单元恢复正常，向总线发起绑定请求，总线在鉴定其合法性后，将消息数据表中Receiver字段为该单元ID、且Status为“sent”的消息重新发送给该单元，完成消息的重发，如附图4所示。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种配电网信息交换总线可靠数据传输的方法，其特征在于，在总线侧设置消息数据表；流经总线的消息均被存入所述消息数据表；总线接收到消息后对消息进行分配；发送信息成功后，修改消息数据表中消息的状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息数据表包含一个MessageID字段；当消息第一次经过总线时，总线生成MessageID,且此后由该条消息引发的广播消息以及响应消息均使用所述MessageID。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述消息数据表中包含的内容有：
MessageID字段、Sender字段、Receiver字段、Noun字段、Verb字段、Content字段、returnContent字段、creationTime字段、Status字段、Trans_Type字段和Fault_code字段。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，流经总线的消息分为Event类型信息、Request类型信息和Reply类型信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，总线接收Event类型信息内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改消息数据表中消息的状态的步骤包括：
1）根据IEC61968协议的约定，Header节点中包括构成主题的名词和动词以及发送者；将其取出并分别存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；将总线编号存入Receiver字段；若所述MessageID节点为空，则总线为该消息生成一个Message ID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段；记录所述信息到达总线的时间，存入Creation Time字段；将“SUCCESS”存入Status字段；将“publish”存入Trans_type字段；
2）所述总线从订阅关系中寻找接收者，在消息数据表中生成记录；
3）所述总线根据接收者的地址进行消息广播，接收者收到消息后，会给总线返回一个应答信息；
4）总线从应答信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设其为M；总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的状态设置为成功。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2）所述总线从订阅关系中寻找接收者，在消息数据表中生成记录的内容如下：
MessageID即为所生成的MessageID；
Sender为总线；
Receiver为订阅了该主题的总线或适配器；
Noun为所获取的名词；
Verb为所获取的动词；
Content为所获取的消息主体；
CreationTime为发送此消息的时间；
Status为“sent”,表示消息已从总线发出；
Trans_type为“broadcast”，表示该消息类型为广播分发。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，总线接收Request类型信息内容并存入所述消息数据表后，总线对消息进行分配，发送信息成功后，修改消息数据表中消息状态的步骤包括：
①根据IEC61968协议的约定，Header节点中包括构成主题的名词和动词以及发送者；将其取出并分别存入Noun字段、Verb字段和Sender字段；将总线编号存入Receiver字段；若MessageID节点为空，则总线为该消息生成一个MessageID，存入MessageID字段，并将此值写入Header节点中的MessageID子节点中；从Payload中获取IEC 61968信息的主体，存入Content字段；记录该信息到达总线的时间，存入CreationTime字段；将“SUCCESS”存入status字段；将“Request”存入trans_type字段；
②所述总线从订阅关系中寻找响应者，若有多个响应者，则选择第一个可用的响应者，在消息数据表中生成记录：
③总线根据响应者的地址转发消息，响应者收到消息后，经过处理，会以异步的形式将响应消息返回给总线；
④总线从响应信息的Header节点中获取发送者的ID，设其为N、以及MessageID，设为M；总线将Receiver字段的值为N且MessageID字段的值为M的记录的状态设置为成功，并且将Payload中的消息录入ReturnContent字段中。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤②所述总线从订阅关系中寻找响应者，若有多个响应者，则选择第一个可用的响应者，在消息数据表中生成记录的内容如下：
MessageID即为所生成的MessageID；
Sender为总线；
Receiver为拥有该主题相应权限的总线或适配器；
Noun为所获取的名词；
Verb为所获取的动词；
Content为所获取的消息主体；
CreationTime为发送此消息的时间；
Status为“sent”,表示消息已从总线发出；
Trans_type为“reply”，表示该消息类型为响应。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若某单元因故障未能及时接收到总线发出的消息，那么当该故障单元恢复正常且通过合法性鉴定后，总线会发起绑定请求，将消息数据表中Receiver字段为该单元ID、且Status为“sent”的消息重新发送给该单元，完成消息的重发。
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