CN105303464A - 智能电能表的数据管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电能表的数据管理系统，以智能电能表的技术参数和数据为对象，建立对象分类模块、对象命名模块、对象属性定义模块、对象建立模块和对象访问模块；利用对象分类模块对智能电能表的数据进行分类；利用对象属性定义模块对分类后数据进行属性定义；利用对象命名模块根据数据的属性定义进行命名；最后对象建立模块根据数据的属性定义，在数据管理系统中建立数据的唯一对象；用户通过对象访问模块提供的接口对管理系统中的对象进行访问和操作。本发明将智能电能表的数据进行分类、属性定义、命名和统一管理并给出统一的访问接口，简化电能表的开发流程，实现电能表数据的统一管理，降低了数据耦合性和研发成本，提高了数据安全性。

Description

智能电能表的数据管理系统

技术领域

本发明具体涉及一种智能电能表的数据管理系统。

背景技术

随着智能电网建设的不断开展，作为智能电网的重要的智能终端，智能电能表的作用越来越突出，主要表现在功能需求不断扩展，存储数据量越来越丰富，双向互动需求越来越强烈。

智能电能表实现国网集中采集以后，智能电能表技术标准的统一，智能电能表的竞争方向由原来的功能差异化逐步转变为更快的响应新的技术规范需求，更可靠的产品质量和更低的产品成本。

目前智能电能表表型丰富，各表型之间的差异主要体现在单相、三相，精度等级，存储数据量，预付费功能、通信模块等，不同表型之间价格差异比较大。电能表各个模块之间大多互相调用数据，各个模块之间的数据耦合性较强；各类型电能表的产品软件开发，均针对不同的表型分别进行产品软件开发，产品平台多，开发和维护成本高，数据互相调用导致耦合性较高，这些因素都不利于提高电能表软件的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于各类型电能表的数据、降低电能表软件开发和维护成本、降低电能表数据耦合性、提高电能表数据安全的智能电能表的数据管理系统。

本发明提供的这种智能电能表的数据管理系统，其特征在于以智能电能表的技术参数为对象，建立对象分类模块、对象命名模块、对象属性定义模块、对象建立模块和对象访问模块；首先利用对象分类模块对智能电能表的数据进行分类；然后利用对象属性定义模块对分类后数据进行属性定义；再利用对象命名模块根据数据的属性定义进行命名，以提高数据管理系统的通用性；最后对象建立模块根据数据的属性定义，在数据管理系统中建立数据的唯一对象；用户需要访问和操作特定的数据时，需要通过对象访问模块提供的接口对管理系统中的对象进行访问和操作。

所述的智能电能表的技术参数，包括智能电能表的相数、精度等级、记录数据内容、计费方式和通信方式。

所述对象分类模块将电能表数据分为基础类数据对象、派生类数据对象和记录文件类数据对象；基础类数据对象为智能电能表中产生的原始数据；派生类数据对象是由基础类数据组合而成的虚拟数据对象，用于描述记录数据内容；记录文件类数据对象是派生类数据的实体，与数据对象的名称建立相应的映射关系。

所述对象属性定义模块包括基础类数据对象属性定义模块，派生类数据对象属性定义模块和记录文件类数据对象属性定义模块；基础类数据对象属性定义包括对象标识、对象数据长度、对象数据存储位置、对象数据存储格式；派生类数据对象属性定义包括派生类数据标识、派生类组成数据列表、派生类组成数据成员数、派生类组成数据存储格式；记录文件类数据对象属性定义包括记录文件对象标识、对应文件系统文件名、记录次数，最大保存记录数、起始记录派生类对象名、结束记录派生类对象名。

所述对象建立模块包括数据对象的添加、删除，修改数据对象属性，生成数据对象列表源代码，实现数据对象建立的可视化编程。

所述对象访问模块包括基础类数据对象的读、写访问、记录文件对象数据的记录与抄读，对象数据清零。

本发明提供的这种智能电能表的数据管理系统，由于将智能电能表的数据进行合理分类，并根据各类型对象数据的特点进行相应的对象属性定义，简化了数据对象属性和程序设计的复杂度，也减少了对象列表及对象访问操作所需程序空间，能够满足不同表型对程序空间限制的要求，也实现了智能电能表数据的统一管理和统一访问；同时，电能表数据统一管理和统一访问降低了各功能模块之间的数据耦合性，提高了电能表模块化设计程度和电能表数据安全，不同表型之间的差异可以简单的归结为数据对象配置方案以及功能模块选配的差异，实现不同表型的电能表软件平台的统一，大大降低的表型软件开发维护的工作量，提高软件开发效率，降低产品研发成本，提高产品竞争力。

附图说明

图1为本发明的功能模块示意图。

图2为本发明的功能模块图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为本发明的数据对象分类模块的结构示意图。

图5为本发明的数据对象标准化命名模块的结构示意图。

图6为本发明的数据对象属性定义模块的结构示意图。

图7为本发明的数据对象建立模块的结构示意图。

图8为本发明的数据对象访问模块的结构示意图。

图9为本发明的实现方案示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明的功能模块示意图：本发明的智能电能表的数据管理系统，根据智能电能表的技术参数，对智能电能表的数据通过对象分类模块进行分类，然后对象属性定义模块根据数据的类别对数据对象的属性进行定义；对象命名模块根据对象的属性类别分别进行命名；对象建立模块根据对象的属性定义和对象的名称进行数据对象的建立和删除；对象访问模块根据对象的属性定义和对象的名称对外提供数据对象的访问接口，用于数据对象的访问和操作。各类型的智能电能表及智能电能表的各个模块统一通过对象访问模块对智能电能表的数据进行访问和操作。

如图2所示，为本发明的智能电能表的数据管理系统的功能模块图：智能电能表的数据管理系统，其管理对象主要是智能电能表的数据对象，针对智能电能表的数据对象，利用对象分类模块对数据对象进行分类，分为基础类数据对象、派生类数据对象和记录文件类数据对象；基础类数据对象的特性决定了基础类对象属性定义，派生类数据对象的特性决定了派生了对象属性定义，记录文件类数据对象的特性决定了记录文件类对象属性定义；各个类别的对象属性定义模块，决定了数据对象的的建立方式和对象访问模块方式；而管理系统中对象建立模块和访问，都依托于对象命名模块；对象访问模块则包括基础类对象访问模块和记录文件类对象访问模块。

如图3~图8所示为本发明的结构示意图和各个分模块的结构示意图：本发明提供的智能电能表的数据管理系统，包括数据对象的分类、对象命名模块、对象属性定义模块、对象建立模块和对象访问模块；其中数据对象的分类包括基础类数据对象、派生类数据对象和记录文件类数据对象，基础类数据对象又包括电量、瞬时量、系统时钟等电表中产生的原始数据；派生类数据对象是由基础类数据组合而成的虚拟数据对象，用于描述记录数据内容，主要包括结算记录数据内容、冻结记录数据内容、负荷曲线记录数据内容等；记录文件对象是派生类数据的实体，与文件系统对接，与文件系统中的文件名建立相应的映射关系。数据对象标准化命名包括对象标准化命名规则：对象标准化命名规则可以根据使用人的习惯命名，也可以根据其他规则任意命名，比如基础类数据对象根据存储位置加相应的存储器缩写，EE_表示eeprom，RAM_表示MCU数据存储RAM区，IFL_表示MCU内部dataflash，OFL_表示外部flash；派生类数据对象和记录文件对象根据记录类型区分，冻结数据为FRZ_，事件记录为EVT_，结算为BILL_，负荷记录为LOAD_RCD_。所述数据对象属性定义包括基础类数据对象属性定义，派生类数据对象属性定义、记录文件类数据对象属性定义，其中基础类数据对象属性包括对象标识、对象数据长度、对象数据存储位置、对象数据存储格式；派生类数据对象属性包括派生类数据标识、派生类组成数据列表、派生类组成数据成员数、派生类组成数据存储格式；记录文件类对象属性包括记录文件对象标识、对应文件系统文件名、记录次数，最大保存记录数、起始记录派生类对象名、结束记录派生类对象名。对象建立模块则包括数据对象配置软件，利用数据对象配置软件可以进行数据对象的添加、删除，修改数据对象属性，自动生成数据对象列表源代码，实现数据对象建立的可视化编程。对象访问模块包括基础类数据对象的读、写访问、记录文件对象数据的记录与抄读，对象数据清零。

如图4所示为本发明的实现方案示意图：智能电能表的数据管理系统在具体实现时，包括数据对象的分类和分类列表、对象访问模块、对象命名模块、对象建立模块和对象属性定义模块；数据对象的分类和分类对象列表包括基础类数据对象列表、派生类数据对象列表，记录文件对象列表；基础类数据对象访问的方式为对象标识（OBIS），通过对象标识查询基础类数据对象列表，获取基础类对象属性定义模块，确定数据对象存储位置、数据长度、数据格式等信息；保存记录文件（包括事件、冻结、结算、负荷曲线）对象时，需同时传递文件记录对象标识（OBIS）和派生类对象标识（OBIS），通过文件记录对象标识（OBIS）查询记录文件数据对象列表，获得记录文件数据对象属性，查询数据对象标准化命名规则，确定记录文件数据对象的保存文件名，通过文件系统确定文件保存物理地址；派生类对象分起始记录派生类对象和结束记录派生类对象，用于事件有起始和结束情况的事件记录，通过派生类数据对象标识（OBIS）确定保存起始记录数据或结束记录数据，查询派生类数据对象列表，获取派生类数据对象属性，确定记录文件保存数据内容。读取记录文件对象时，只需提供记录文件类数据对象标识，通过文件记录对象标识查询记录文件类数据对象列表，获得记录文件对象属性，确定记录文件保存文件名，通过文件系统确定文件保存的物理地址，读取相应的数据内容。

读取记录文件时可以读取记录文件中部分内容，如读取失压记录时可以只读取失压记录发生起始时刻，读取记录文件部分内容时，需传递数据内容在记录派生类列表中所对应的成员号，根据成员号计算数据内容在文件中的偏移量和数据长度。

文件记录数据内容由基础类数据组合而成，但数据格式可以跟基础类数据格式不一致，根据基础类数据格式和派生类对象列表成员数据格式进行相应的数据格式转换，数据格式转换能够满足压缩记录文件大小，节省存储空间的需求。

图中的阴影框即为本发明的数据管理模型的数据对象访问接口，使用人利用图中阴影框的操作，如基础类数据对象访问、记录文件类数据对象访问或保存记录文件等操作即可对本发明的数据管理模型进行访问。

本发明将数据对象进行合理分类，根据各类对象数据的特点进行相应的对象属性定义，简化数据对象属性和程序设计，减少对象列表及对象访问操作所需程序空间，能够满足不同表型对程序空间限制的要求。

实现了智能电能表数据统一管理，提供标准的数据对象访问接口，智能电能表的各功能模块需通过标准接口进行数据访问，数据的访问范围进行有效的越界判断，避免因数据访问越界带来的软件故障，提高电能表数据的安全性。

电能表数据统一管理，降低了各功能模块之间的数据耦合性，提高了电能表模块化设计程度，不同表型之间的差异可以简单的归结为数据对象配置方案以及功能模块选配的差异，实现不同表型的电能表软件平台的统一，大大降低的表型软件开发维护的工作量，提高软件开发效率，降低产品研发成本，提高产品竞争力。

Claims (6)

1.一种智能电能表的数据管理系统，其特征在于以智能电能表的技术参数和数据为对象，建立对象分类模块、对象命名模块、对象属性定义模块、对象建立模块和对象访问模块；首先利用对象分类模块对智能电能表的数据进行分类；然后利用对象属性定义模块对分类后数据进行属性定义；再利用对象命名模块根据数据的属性定义进行命名，以提高数据管理系统的通用性；最后对象建立模块根据数据的属性定义，在数据管理系统中建立数据的唯一对象；用户需要访问和操作特定的数据时，需要通过对象访问模块提供的接口对管理系统中的对象进行访问和操作。

2.根据权利要求1所述的智能电能表的数据管理系统，其特征在于所述的智能电能表的技术参数，包括智能电能表的相数、精度等级、记录数据内容、计费方式和通信方式。

3.根据权利要求1所述的智能电能表的数据管理系统，其特征在于所述对象分类模块将电能表数据分为基础类数据对象、派生类数据对象和记录文件类数据对象；基础类数据对象为智能电能表中产生的原始数据；派生类数据对象是由基础类数据组合而成的虚拟数据对象，用于描述记录数据内容；记录文件类数据对象是派生类数据的实体，与数据对象的名称建立相应的映射关系。

4.根据权利要求1~3之一所述的智能电能表的数据管理系统，其特征在于所述对象属性定义模块包括基础类数据对象属性定义模块，派生类数据对象属性定义模块和记录文件类数据对象属性定义模块；基础类数据对象属性定义包括对象标识、对象数据长度、对象数据存储位置、对象数据存储格式；派生类数据对象属性定义包括派生类数据标识、派生类组成数据列表、派生类组成数据成员数、派生类组成数据存储格式；记录文件类数据对象属性定义包括记录文件对象标识、对应文件系统文件名、记录次数，最大保存记录数、起始记录派生类对象名、结束记录派生类对象名。

5.根据权利要求1~3之一所述的智能电能表的数据管理系统，其特征在于所述对象建立模块包括数据对象的添加、删除，修改数据对象属性，生成数据对象列表源代码，实现数据对象建立的可视化编程。

6.根据权利要求1~3之一所述的智能电能表的数据管理系统，其特征在于所述对象访问模块包括基础类数据对象的读、写访问、记录文件对象数据的记录与抄读，对象数据清零。