CN105956107A - 基于iec61968消息的数据质量检测方法 - Google Patents

基于iec61968消息的数据质量检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于IEC61968消息的数据质量检测方法，包括：数据质量服务系统将IEC61968和IEC61970模型文件中的设备对象形成CIM/OWL本体对象并装载到本体内存库中；数据质量服务系统将数据质量检验规则装载到规则内存库中；数据质量服务系统通过服务接口接收配电自动化信息交互数据；数据质量服务系统将接收到的配电自动化信息交互数据根据业务规则和本体模型进行分步检验；数据质量服务系统形成检验结果并将结果反馈给各业务系统。本发明提供以服务方式对数据质量检测的自动化方法和数据质量检测效率的方法，从而大大提高了配电自动化交换总线数据交互效率，能够提高交互业务系统的数据质量。

Description

基于IEC61968消息的数据质量检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于IEC61968消息的数据质量检测方法，属于配电自动化技术领域。
背景技术
配电自动化信息交换总线，是一个基于IEC 61968/61970标准的数据交互平台，在生产管理大区的配电自动化系统与信息管理大区的各系统之间实现数据自动同步、配电数据管理的流程化、信息化和应用集成，可以接入各业务系统，各业务系统包括调度/配电自动化SCADA系统、DMS系统、地调自动化系统EMS、地理信息系统GIS、生产管理系统PMS、营销管理系统、用电信息采集系统、95598系统、地县电量采集系统、调度OMS系统等，各业务系统传输的数据均基于IEC 61968信息交换模型标准。
数据质量检测主要检测基于IEC 61968交换信息的图形和数据模型的匹配、电网静态拓扑数据和电网元件基本属性数据的正确性、以及是否满足基本计算与高级应用要求等问题。因此需要采用基于本体OWL的信息模型验证方法，基于公理来描述类和属性的特征及相互关系，通过推理机制来实现。
目前，在数据交互过程中，信息模型与消息规范的一致性并没有得到很好地执行，模型与消息制定方和各系统厂商之间缺乏信息同步，造成信息模型的差异化，导致应用间的互操作和信息共享难以完成。为此，国家电网发布了《配电自动化信息交互一致性测试规范》来对通过配电自动化交换总线而进行交互的数据进行数据质量检测要求。但已有的数据质量检测方法存在以下问题：
(1)缺少以服务方式提供的对数据质量检测的自动化手段，造成数据质量检测效率低下，各业务系统在交互数据过程中频繁出错。
(2)对数据质量检测中没有引入OWL语言描述本体对象的方式进行检测，使得数据质量检测的检索效率很低，影响配电自动化交换总线数据交互实时性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于IEC61968消息的数据质量检测方法，针对现有技术种存在的问题和不足，提供以服务方式对数据质量检测的自动化方法和数据质量检测效率的方法，从而大大提高了配电自动化交换总线数据交互效率。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于IEC61968消息的数据质量检测方法，包括如下步骤：
步骤1：数据质量服务系统将IEC61968和IEC61970模型文件中的设备对象形成CIM/OWL本体对象并装载到本体内存库中；
步骤2：数据质量服务系统将数据质量检验规则装载到规则内存库中；
步骤3：数据质量服务系统通过服务接口接收配电自动化信息交互数据；
步骤4：数据质量服务系统将接收到的配电自动化信息交互数据根据业务规则和本体模型进行分步检验；
步骤5：数据质量服务系统形成检验结果并将结果反馈给各业务系统。
步骤1具体包括以下步骤：
步骤1-1：将IEC61968模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤1-2：将IEC61968模型文件的OWL本体对象模型装载到本体内存库中；
步骤1-3：将IEC61970模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤1-4：将IEC61970模型文件的OWL本体对象模型装载到本体内存库中。
步骤2具体包括以下步骤：
步骤2-1：将各业务系统的CIM扩展子集模型形成CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤2-2：加载数据质量检验规则，形成规则内存库中，并与推理机绑定，形成模型验证引擎。
步骤3具体包括以下步骤：
步骤3-1：数据质量服务系统启动服务接口，循环等待各业务系统发起的待检测配电自动化信息交互数据；
步骤3-2：数据质量服务系统启动服务接口接收待检测配电自动化信息交互数据，并通过服务接口向业务系统发送确认已接收待检验数据消息。
步骤4具体包括以下步骤：
步骤4-1：在图形SVG中依次查找<g>元素，如果有<g>元素有GlobalID标识，则该设备在CIM/OWL中存在，那么在CIM/RDF中找该ID，如果找到该ID，则说明图形模型检验通过，否则检验不通过；
步骤4-2：在图形SVG中依次查找<g>元素中所有线路元素的ObjectID，如果该元素值大于等于2且ObjectID在图形SVG所有<g>元素的id中存在，则通过检验，否则不通过检验；
步骤4-3：在图形SVG对应的CIM/RDF中的元素类型依次在CIM/OWL本体内存库中利用SPARQL查询其类型，值域和基数，判断是否正确，如果正确则数据质量检测通过，否则不通过检测；
步骤4-4：在图形SVG中检索到首开关，判断开关状态，如果开关是打开状态，则出现拓扑合环，不通过数据质量校验；若首开关是闭合状态，则依次判断下一个开关节点状态，直到把所有分支和开关状态判断完毕，如果按照拓扑遍历完毕所有开关后，变量的开关数目和总开关数目相等，则通过数据质量检测。
数据质量服务系统对检测过程中的检测结果进行语义整合，将结果输出到测试报告中并将测试结果反馈给各业务系统。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过将IEC61968和IEC61970模型文件中的设备对象形成CIM/OWL本体对象并装载到本体内存库中，与传统在使用的时候读取，在不使用的时候释放的方法相比，节省了大量的数据载入载出时间，访问速度快，提高了工作效率；本发明针对国家电网对配电自动化信息交互数据质量的要求和《配电自动化信息交互一致性测试规范》，实现配电自动化各业务系统通过数据质量服务系统，检验系统间交互数据，并获得是否符合数据质量要求的检验结果，提高交互业务系统的数据质量，减少配电自动化交互信息的不规范造成交互错误和失败。
附图说明
图1为基于IEC61968消息的数据质量检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，基于IEC61968消息的数据质量检测方法，包括如下步骤：
步骤1：数据质量服务系统将IEC61968和IEC61970模型文件中的设备对象形成CIM/OWL本体对象并装载到本体内存库中，具体包括以下步骤：
步骤1-1：将IEC61968模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；UML是对象管理组织OMG(Object ManagementGroup)发布的用于面向对象建模的语言，而OWL是用于本体描述的语言，用于消除和简化某些不必要的概念与关系，具体步骤是根据UML和OWL本体的映射关系，将UML对象映射生成为OWL描述的本体对象，部分映射关系如下表所示：表1：映射关系表
步骤1-2：将IEC61968的OWL本体对象模型装载到本体内存库中；
步骤1-3：将IEC61970模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤1-4：将IEC61970的OWL本体对象模型装载到本体内存库中；
步骤2：数据质量服务系统将数据质量检验规则装载到规则内存库中，具体包括以下步骤：
步骤2-1：将各业务系统的CIM扩展子集模型形成CIM/OWL本体表示的对象模型。扩展子集(Profile)是针对特定的业务需求从相应的模式(Schema)中选择一组类以及属性的集合，并对其进行了约束规范形成配置文件。
步骤2-2：加载数据质量检验规则，形成规则内存库中，并与推理机绑定，形成模型验证引擎。选择推理机(基于自定义规则的推理引擎)，创建包含推理机制的模型对象，该模型对象在内存中以RDF图结构的方式表示。
步骤3：数据质量服务系统通过服务接口接收配电自动化信息交互数据，具体包括以下步骤：
步骤3-1：数据质量服务系统启动服务接口，循环等待各业务系统发起的待检测配电自动化信息交互数据；
步骤3-2：数据质量服务系统启动服务接口接收待检测配电自动化信息交互数据，并通过服务接口向业务系统发送确认已接收待检验数据消息；
步骤4：数据质量服务系统将接收到的配电自动化信息交互数据根据业务规则和本体模型进行分步检验，具体包括以下步骤：
步骤4-1：在图形SVG中依次查找<g>元素，如果有<g>元素有GlobalID标识，则该设备在CIM/OWL中存在，那么在CIM/RDF中找该ID，如果找到该ID，则说明图形模型检验通过，否则检验不通过。
步骤4-2：在图形SVG中依次查找<g>元素中所有线路元素的ObjectID，如果该元素值大于等于2且ObjectID在图形SVG所有<g>元素的id中存在，则通过检验，否则不通过检验。
步骤4-3：在图形SVG对应的CIM/RDF中的元素类型依次在CIM/OWL本体内存库中利用SPARQL查询其类型，值域和基数，判断是否正确，如果正确则数据质量检测通过，否则不通过检测。
步骤4-4：在图形SVG中检索到首开关，判断开关状态，如果开关是打开状态，则出现拓扑合环，不通过数据质量校验。若首开关是闭合状态，则一次判断下一个开关节点状态，直到把所有分支和开关状态判断完毕，如果按照拓扑遍历完毕所有开关后，变量的开关数目和总开关数目相等，则通过数据质量检测。
步骤5：数据质量服务系统对检测过程中的检测结果进行语义整合，将结果输出到测试报告中并将测试结果反馈给各业务系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：数据质量服务系统将IEC61968和IEC61970模型文件中的设备对象形成CIM/OWL本体对象并装载到本体内存库中；
步骤2：数据质量服务系统将数据质量检验规则装载到规则内存库中；
步骤3：数据质量服务系统通过服务接口接收配电自动化信息交互数据；
步骤4：数据质量服务系统将接收到的配电自动化信息交互数据根据业务规则和本体模型进行分步检验；
步骤5：数据质量服务系统形成检验结果并将结果反馈给各业务系统。
2.根据权利要求1中所述的基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：步骤1具体包括以下步骤：
步骤1-1：将IEC61968模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤1-2：将IEC61968模型文件的OWL本体对象模型装载到本体内存库中；
步骤1-3：将IEC61970模型文件由CIM/UML表示的对象模型转换为由CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤1-4：将IEC61970模型文件的OWL本体对象模型装载到本体内存库中。
3.根据权利要求1中所述的基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：步骤2具体包括以下步骤：
步骤2-1：将各业务系统的CIM扩展子集模型形成CIM/OWL本体表示的对象模型；
步骤2-2：加载数据质量检验规则，形成规则内存库中，并与推理机绑定，形成模型验证引擎。
4.根据权利要求1中所述的基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：步骤3具体包括以下步骤：
步骤3-1：数据质量服务系统启动服务接口，循环等待各业务系统发起的待检测配电自动化信息交互数据；
步骤3-2：数据质量服务系统启动服务接口接收待检测配电自动化信息交互数据，并通过服务接口向业务系统发送确认已接收待检验数据消息。
5.根据权利要求1中所述的基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：步骤4具体包括以下步骤：
步骤4-1：在图形SVG中依次查找<g>元素，如果有<g>元素有GlobalID标识，则该设备在CIM/OWL中存在，那么在CIM/RDF中找该ID，如果找到该ID，则说明图形模型检验通过，否则检验不通过；
步骤4-2：在图形SVG中依次查找<g>元素中所有线路元素的ObjectID，如果该元素值大于等于2且ObjectID在图形SVG所有<g>元素的id中存在，则通过检验，否则不通过检验；
步骤4-3：在图形SVG对应的CIM/RDF中的元素类型依次在CIM/OWL本体内存库中利用SPARQL查询其类型，值域和基数，判断是否正确，如果正确则数据质量检测通过，否则不通过检测；
步骤4-4：在图形SVG中检索到首开关，判断开关状态，如果开关是打开状态，则出现拓扑合环，不通过数据质量校验；若首开关是闭合状态，则依次判断下一个开关节点状态，直到把所有分支和开关状态判断完毕，如果按照拓扑遍历完毕所有开关后，变量的开关数目和总开关数目相等，则通过数据质量检测。
6.根据权利要求1中所述的基于IEC61968消息的数据质量检测方法，其特征在于：数据质量服务系统对检测过程中的检测结果进行语义整合，将结果输出到测试报告中并将测试结果反馈给各业务系统。
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