CN104618255B - 一种前置采集服务系统及数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种前置采集服务系统及数据处理方法，其中系统包括前置监控服务器、多个前置通讯服务器和负载均衡器，负载均衡器接收终端发送的登录报文，并转发给负载满足预设条件的目标前置通讯服务器；目标前置通讯服务器向前置监控服务器发送档案请求，并在接收到反馈的档案信息后进行存储，更新该终端的状态信息为在线，同时向该终端发送确认报文；前置监控服务器在接收到档案请求后，查找与档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，并将找到的档案信息反馈给目标前置通讯服务器，同时更新该终端的状态信息为在线、记录终端ID与前置通讯服务器ID的对应关系。本申请实现了前置通信服务器的负载均衡，同时提高了系统可靠性。

Description

一种前置采集服务系统及数据处理方法

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种前置采集服务系统及数据处理方法。

背景技术

前置采集服务系统是用电信息采集系统、电力负荷管理系统等的采集通信部分，实现与远程终端的通信连接、数据接收、规约翻译、参数及指令的下发等任务。

如图1所示，现有的前置采集服务系统10包括若干个前置通讯服务器11，且每个前置通讯服务器11均配备一个备份服务器12，用于在主服务器故障时接入工作。其中，每个前置通讯服务器11固定负责若干个终端的接入通信，也即某一个终端只能够唯一的接入一个前置通讯服务器11。前置采集服务系统10与上层的主站数据平台30通信。申请人研究发现，现有前置采集服务系统10存在以下问题：

第一，可靠性较低。如果互为备份的前置通讯服务器同时故障，则与该通讯服务器绑定的终端无法接入系统。

第二，无法实现前置通讯服务器的负载均衡。同一时间，可能某几个前置通讯服务器接入了大量的终端，而其它几个前置通讯服务器可能未接入或少量的接入终端，造成前置通讯服务器的负载不均衡。

第三，为每个前置通讯服务器均配备备份服务器，存在大量的硬件资源的浪费。

第四，前置通讯服务器扩充性差。由于终端需要绑定到前置通讯服务器后才能接入系统，对于新增的终端以及新增的前置通讯服务器，均需要重新配置绑定关系，浪费大量人力。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种前置采集服务系统及数据处理方法，用于解决现有前置采集服务系统所存在的可靠性低、负载不均衡、浪费硬件资源且通信服务器扩充性差的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种前置采集服务系统，包括：前置监控服务器、多个前置通讯服务器和负载均衡器；

所述负载均衡器用于接收终端发送的包括终端ID的登录报文，并将所述登录报文分配给多个前置通讯服务器中负载满足预设条件的一个目标前置通讯服务器；

所述目标前置通讯服务器用于在接收到所述登录报文后，向所述前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID，并在接收到所述前置监控服务器反馈的档案信息后进行存储，更新该终端的状态信息为在线，同时向该终端发送确认报文；

所述前置监控服务器用于在接收到所述目标前置通讯服务器发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，并在查找到档案信息后将其反馈给所述目标前置通讯服务器，同时更新该终端的状态信息为在线、记录所述终端ID与所述目标前置通讯服务器ID的对应关系。

优选地，所述目标前置通讯服务器还用于监测终端的接入和断开事件，在发现终端断开连接后，更新本地存储的该终端的状态信息为离线，同时将该终端的离线状态信息同步至所述前置监控服务器，以供所述前置监控服务器更新该终端的状态信息为离线。

优选地，所述目标前置通讯服务器还用于在接收到与之通信连接的终端上传的采集数据后，将所述采集数据以队列暂存，达到预设数量后，以批量存储的方式将采集数据存入后台数据库。

优选地，所述前置监控服务器还用于响应任务管理进程下发的指令，确定所述指令中包含的终端的状态信息是否为在线，若是，则查找与所述指令中包含的终端的ID对应的前置通讯服务器，并向该前置通讯服务器发送所述指令，以供前置通讯服务器接收到该指令后，将该指令转发给对应ID的终端。

优选地，所述前置监控服务器在接收到所述目标前置通讯服务器发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，若未查找到对应的档案信息，则向所述目标前置通讯服务器反馈“非法”报文，以供所述目标前置通讯服务器拒绝接收该终端。

优选地，所述前置监控服务器的个数为1个或2个。

一种数据处理方法，应用于上述所述的前置采集服务系统，该方法包括：

目标前置通讯服务器接收负载均衡器发送的包括终端ID的登录报文，所述目标前置通讯服务器为负载均衡器从多个前置通讯服务器中选择的负载满足预设条件的一个前置通讯服务器；

目标前置通讯服务器向前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID；

目标前置通讯服务器接收前置监控服务器反馈的档案信息，并将所述终端ID与所述档案信息对应存储，同时更新该ID编号的终端的状态信息为在线，并向该ID编号的终端发送确认报文。

优选地，还包括：

目标前置通讯服务器监测终端的接入和断开事件，在发现终端断开连接后，更新本地存储的该终端的状态信息为离线，同时将该终端的离线状态信息同步至所述前置监控服务器，以供所述前置监控服务器更新该终端的状态信息为离线。

优选地，还包括：

目标前置通讯服务器接收前置监控服务器下发的指令，所述指令包括指定终端的ID；

目标前置通讯服务器向所述指定终端转发所述指令。

优选地，还包括：

目标前置通讯服务器接收与之通信连接的终端上传的采集数据，并将所述采集数据以批量的方式存储至后台数据库。

从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的前置采集服务系统由前置监控服务器、多个前置通讯服务器和负载均衡器组成，其中负载均衡器用于接收终端发送的包括终端ID的登录报文，并将所述登录报文分配给多个前置通讯服务器中负载满足预设条件的一个目标前置通讯服务器；目标前置通讯服务器用于在接收到所述登录报文后，向所述前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID，并在接收到所述前置监控服务器反馈的档案信息后进行存储，更新该终端的状态信息为在线，同时向该终端发送确认报文；前置监控服务器用于在接收到所述目标前置通讯服务器发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，并在查找到档案信息后将其反馈给所述目标前置通讯服务器，同时更新该终端的状态信息为在线、记录所述终端ID与所述前置通讯服务器ID的对应关系。本申请通过负载均衡器解决了现有技术无法实现前置通信服务器的负载不均衡问题，多个前置通讯服务器互为备份，提高了系统可靠性，且能够很容易的实现前置通讯服务器的扩充。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1现有负荷管理系统前置架构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种前置采集服务系统与终端配合的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图2，图2为本申请实施例公开的一种前置采集服务系统与终端配合的示意图。

如图2所示，本申请的前置采集服务系统包括：

前置监控服务器20、多个前置通讯服务器21和负载均衡器22；

其中，所述负载均衡器22用于接收终端发送的包括终端ID的登录报文，并将所述登录报文分配给多个前置通讯服务器21中负载满足预设条件的一个目标前置通讯服务器21；

具体地，负载均衡器22可以选用市面上比较通用的负载均衡器即可。在其收到终端的登录报文之后，可以选择多个前置通讯服务器中负载满足预设条件的一个作为目标前置通讯服务器，然后向其转发该登录报文。一般性的，我们设置预设条件为负载最小的一个前置通讯服务器为目标前置通讯服务器。

需要解释的是，为了便于表述我们定义了目标前置通讯服务器，其实质为接收登录报文的一个前置通讯服务器。

进一步，这里发送登录报文的终端可以是各类采集集中器、负荷控制终端、能效监测终端等设备。预先为所有的经过注册的终端都定义了终端ID，一个终端ID对应一个终端。

所述目标前置通讯服务器21用于在接收到所述登录报文后，向所述前置监控服务器20发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID，并在接收到所述前置监控服务器20反馈的档案信息后进行存储，更新该终端的状态信息为在线，同时向该终端发送确认报文；

具体地，目标前置通讯服务器21在接收到登录报文后，会根据登录报文中的终端ID向前置监控服务器20请求该终端的档案信息，并在接收到其反馈的档案信息后，将当前终端ID与对应的档案信息在本机内存中进行存储。与此同时，目标前置通讯服务器21还需要更新自身记录的该终端的状态信息，将该终端的状态信息更改为在线状态，然后向该终端发送确认报文。终端的档案信息包括终端的地址、行政区域码、通信规约类型、通信模式、心跳周期等通信所必需的参数。

这里，终端可以通过负载均衡器动态的连接到目标前置通讯服务器上，进行数据的传输。终端收到确认报文之后，开始向目标前置监控服务器发送“心跳”报文或数据。

所述前置监控服务器20用于在接收到所述目标前置通讯服务器21发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，并在查找到档案信息后将其反馈给所述目标前置通讯服务器21，同时更新该终端的状态信息为在线、记录所述终端ID与所述目标前置通讯服务器ID的对应关系。

具体地，预置的终端ID与档案信息对应关系可以是由前置监控服务器20启动之后从上层平台或关系数据库中获取，并加载到前置监控服务器20本地内存中，或者是通过其它方式获取的，对此本申请不进行限定。

前置监控服务器20在收到档案请求之后，会查找与终端ID对应的档案信息，如果查找到，则向目标前置通讯服务器反馈，并更新自身存储的该终端的状态信息为在线状态，记录该终端ID与目标前置通讯服务器ID的对应关系。

这里需要说明的是，对于每个前置通讯服务器21均预先定义了对应的ID编号。

本申请实施例提供的前置采集服务系统达到了以下效果：

第一，提高了前置通讯服务器群的负载均衡能力。

第二，提高了前置通讯服务器的可扩充性，不需要将前置通讯服务器与终端进行绑定，增强了终端接入的灵活性。

第三，增强了前置采集服务系统的可靠性，当一台前置通讯服务器故障时，与之连接的终端可以被负载均衡器分配到其它前置通讯服务器上，不会影响正常的工作。

第四，可以按照最大同时在线终端数量类配置前置通讯服务器个数，无需为每个前置通讯服务器设置备份服务器，有效减少了服务器硬件成本，降低了电能损耗。

接下来，我们进一步介绍本申请前置采集服务系统中各个模块的功能。

可选的，上述前置通讯服务器21还可以用于监测终端的接入和断开事件。终端接入过程已经在上面进行了介绍。这里简单介绍一下断开过程。若一个目标前置通讯服务器21监测到与之连接的一个终端断开了连接，也即“心跳”报文发送不正常时，可以更新目标前置通讯服务器21本地内存存储的该终端的状态信息为离线状态。同时，将该终端的离线状态信息同步到前置监控服务器20，以供前置监控服务器20更新自身内存中存储的该终端的状态信息为离线状态。

具体实现数据同步的过程，可以采用TCP网络通信，利用modbusTCP规约，实现秒级同步。

进一步地，前置通讯服务器21还可以接收前置监控服务器20下发的指令，并按照指令中携带的终端ID编号，将该指令转发给对应ID的终端。

前置通讯服务器21还可以将终端采集的数据存储在后台数据库中。

可选的，上面我们介绍了前置监控服务器20在接收到前置通讯服务器21上传的档案请求后，查找到对应档案信息之后的工作过程。当然，还存在一种情况：前置监控服务器20未查找到与终端ID对应的档案信息，也即该终端是一个非法的终端。此时，前置监控服务器20可以向目标前置通讯服务器21反馈“非法”报文，以供所述目标前置通讯服务器21拒绝接收该终端。

进一步，上述前置监控服务器20还可以接收上层任务管理进程下发的包括终端ID的指令，然后查找该ID对应的终端的状态信息是否为在线，若是，则进一步查找终端ID与前置通讯服务器ID的对应关系，确定与指令中包含的终端ID对应的前置通讯服务器ID，并向该ID编号的前置通讯服务器转发该指令。相反，如果查找到指令中包含的ID编号的终端不在线，则可以直接向上层任务管理进程反馈该终端不在线的信息。

进一步，我们介绍前置监控服务器20存储的终端档案信息的更新过程。

我们设定终端的档案信息由上层管理系统维护，该档案信息存储在关系数据库之中，在关系数据库中设定一个终端档案修改记录表，记录所有的终端管理的更改操作记录(如新增终端、删除终端等操作记录)。

则在前置监控服务器20初始化时，从上层平台的关系数据库中加载所有终端的档案信息，存储在本地内存中。在运行过程中，由内存实时数据管理系统通过周期扫描关系数据库中的终端档案修改记录表，在发现有更改操作记录时，根据关系数据库终端档案的修改同步更新前置监控服务器20中的对应档案信息。

可以理解的是，本申请中可以设置前置监控服务器的个数为1个或2个。2个前置监控服务器可以互为备份，提供可靠性。

下面对本申请实施例提供的数据处理方法进行描述，下文描述的数据处理方法与上文描述的前置采集服务系统可相互对应参照。

本申请实施例公开的数据处理方法应用于上述前置采集服务系统之中，该方法包括：

1、目标前置通讯服务器接收负载均衡器发送的包括终端ID的登录报文，所述目标前置通讯服务器为负载均衡器从多个前置通讯服务器中选择的负载满足预设条件的一个前置通讯服务器；

2、目标前置通讯服务器向前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID；

3、目标前置通讯服务器接收前置监控服务器反馈的档案信息，并将所述终端ID与所述档案信息对应存储，同时更新该ID编号的终端的状态信息为在线，并向该ID编号的终端发送确认报文。

进一步可选的，该方法还可以包括：

4、目标前置通讯服务器监测终端的接入和断开事件，在发现终端断开连接后，更新本地存储的该终端的状态信息为离线，同时将该终端的离线状态信息同步至所述前置监控服务器，以供所述前置监控服务器更新该终端的状态信息为离线。

进一步可选的，该方法还可以包括：

5、目标前置通讯服务器接收前置监控服务器下发的指令，所述指令包括指定终端的ID；

6、目标前置通讯服务器向所述指定终端转发所述指令。

进一步可选的，该方法还可以包括：

7、目标前置通讯服务器接收与之通信连接的终端上传的采集数据，并将所述采集数据存储至后台数据库；

可以理解的是，上述方法是站在前置通讯服务器的角度介绍的，其还可以站在前置监控服务器的角度对本申请的方法进行介绍。

使用本申请实施例提供的方法，可以提高前置通讯服务器群的负载均衡能力。同时，提高了前置通讯服务器的可扩充性以及前置采集服务系统的可靠性，并且减少了服务器硬件成本，降低了电能损耗。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种前置采集服务系统，其特征在于，包括：前置监控服务器、多个前置通讯服务器和负载均衡器；

所述负载均衡器用于接收终端发送的包括终端ID的登录报文，并将所述登录报文分配给多个前置通讯服务器中负载满足预设条件的一个目标前置通讯服务器；

所述目标前置通讯服务器用于在接收到所述登录报文后，向所述前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID，并在接收到所述前置监控服务器反馈的档案信息后进行存储，更新该终端的状态信息为在线，同时向该终端发送确认报文；

所述前置监控服务器用于在接收到所述目标前置通讯服务器发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，并在查找到档案信息后将其反馈给所述目标前置通讯服务器，同时更新该终端的状态信息为在线、记录所述终端ID与所述目标前置通讯服务器ID的对应关系。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标前置通讯服务器还用于监测终端的接入和断开事件，在发现终端断开连接后，更新本地存储的该终端的状态信息为离线，同时将该终端的离线状态信息同步至所述前置监控服务器，以供所述前置监控服务器更新该终端的状态信息为离线。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标前置通讯服务器还用于在接收到与之通信连接的终端上传的采集数据后，以队列暂存，到达预设数量后，以批量存储的方式将采集数据存入后台数据库。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前置监控服务器还用于响应任务管理进程下发的指令，确定所述指令中包含的终端的状态信息是否为在线，若是，则查找与所述指令中包含的终端的ID对应的前置通讯服务器，并向该前置通讯服务器发送所述指令，以供前置通讯服务器接收到该指令后，将该指令转发给对应ID的终端。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前置监控服务器在接收到所述目标前置通讯服务器发送的档案请求后，在预置的终端ID与档案信息对应关系中查找与所述档案请求中包含的终端ID对应的档案信息，若未查找到对应的档案信息，则向所述目标前置通讯服务器反馈“非法”报文，以供所述目标前置通讯服务器拒绝接收该终端。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，所述前置监控服务器的个数为1个或2个。

7.一种数据处理方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的前置采集服务系统，该方法包括：

目标前置通讯服务器接收负载均衡器发送的包括终端ID的登录报文，所述目标前置通讯服务器为负载均衡器从多个前置通讯服务器中选择的负载满足预设条件的一个前置通讯服务器；

目标前置通讯服务器向前置监控服务器发送档案请求，所述档案请求包括所述终端ID；

目标前置通讯服务器接收前置监控服务器反馈的档案信息，并将所述终端ID与所述档案信息对应存储，同时更新该ID编号的终端的状态信息为在线，并向该ID编号的终端发送确认报文。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

目标前置通讯服务器监测终端的接入和断开事件，在发现终端断开连接后，更新本地存储的该终端的状态信息为离线，同时将该终端的离线状态信息同步至所述前置监控服务器，以供所述前置监控服务器更新该终端的状态信息为离线。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

目标前置通讯服务器接收前置监控服务器下发的指令，所述指令包括指定终端的ID；

目标前置通讯服务器向所述指定终端转发所述指令。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

目标前置通讯服务器接收与之通信连接的终端上传的采集数据，并将所述采集数据以批量的方式存储至后台数据库。