CN106339207B - 一种用电信息采集端模型设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电信息采集端模型设计方法，采集端模型基于REST软件架构设计，由一系列功能集组成，每个功能集包含一组实现相应功能的资源，资源是面向无线通信网络的；所述资源包括网络上的采集终端、设备、功能，每个资源都含有地址属性，所有实现同一功能的资源地址集中在LIST列表中；主站层或资源间通过LINK类寻址LIST列表中注册的资源，应用GET函数获取LINK链接地址类提供的参数连接到LIST列表资源的URI，顺序访问LIST列表中的元素，从而找到所需的资源，即相应的设备。本发明提高了电网与客户的信息互动化水平，切实改善供用电双方的沟通交流体验，为供用电双方构建了安全、可靠、开放、多元的信息流动平台提供基础保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种用电信息采集方法，具体涉及一种用电信息采集端模型设计方法。
背景技术
随着用电信息采集系统的建设和应用，供电企业与用电客户之间的沟通交流越来越频繁，用户对于用电自主权、选择权、参与权的渴望越来越迫切，因此需要一种用电信息采集系统对于双向互动的技术方案，以基于智能电网现有架构，开展用电信息采集系统双向互动化功能研究，并已成为智能用电技术领域的重要研究课题。
传统的模型设计方法侧重于对能量管理系统数据进行存储、分析管理的功能模型，不适用于用电信息采集监测、智能用电采集通信互动模型的设计。现有的用电信息采集端模型,电网与客户的信息互动化水平较低，供用电双方的沟通交流体验较差，电网运行的安全稳定性不高。
用电信息采集系统双向互动化功能的实现，有利于作为供电方的电网公司能及时了解用电客户的真实诉求，科学合理地制定相关用电营销策略，大幅度提高电力客户用电体验，提升电力系统运行稳定性，急需开展对于双向互动化功能的研究，同时开展双向互动化功能模型的设计工作，为实现电网与客户能量流、信息流、业务流双向交互提供技术支撑。
因此需要提供一种加强对用户侧能量的实时管控、及用户侧与主站层数据的通信交互能力的智能用电采集产品和信息通信服务的模型设计方法。
发明内容
本发明提出一种用电信息采集端模型设计方法，提高电网与客户的信息互动化水平，切实改善供用电双方的沟通交流体验，有效提升电网运行的安全稳定性。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种用电信息采集端模型设计方法，其中采集端模型适用于短距离数据传输，基于REST软件架构设计，模型由一系列功能集组成，每个功能集包含一组实现相应功能的资源，资源是面向无线通信网络的。而CIM模型中的类是面向对象的。网络上的采集终端、设备、功能等都可以定义为资源，每个资源含有地址属性，所有实现同一功能的资源地址集中在LIST列表中。主站层或资源间通过LINK类寻址LIST列表中注册的资源，应用GET函数获取LINK链接地址类提供的参数连接到LIST列表资源的URI，顺序访问LIST列表中的元素，从而找到所需的资源，即相应的设备，从而实现主站与终端设备的互动。另外资源列表具有分页显示功能，提高在有限的资源存储空间中寻址的效率。新资源在列表中的存放位置由列表顺序命令决定。
优选地，所述功能集为完成一个功能的一系列实体，其中部分功能集映射和扩展了IEC CIM中的终端设备、响应、设备信息、需求响应荷载控制、计量订价、计费、预付款、分布式能源资源功能集，而设备职能、功能设置分配、订阅通知机制、电源状态、网络状态、能量流功能集则是个性化功能集。
优选地，所述采集端模型中每一个资源都包括一个LINK链接地址类和一个LIST列表类；
LIST列表类包含一系列对象实例或引用的集合，使资源成为一种可寻址单元的信息,即LIST列表类集合或一个对象的实例。
优选地，所述资源间关系有继承和关联两种，与CIM模型类的关系不同的是，采集端模型资源之间的关联关系只有多对一、一对多两种，而没有多对多的关系。在一对多的关联关系中，资源间主要通过LIST列表实现一对多关联。
优选地，主站与采集端模型数据传输格式根据IEC61968规范中提出的XSD格式传输。XSD格式采用标准的消息信封，这种传输格式更适用于WSDL网络服务语言，包含消息头、消息请求、消息应答、消息体。这种传输格式能适应无线网络中数据传输的实时性、数据量少的特点，提高传输效率。而CIM的数据通过RDF格式传输，而RDF与消息信封不兼容，只能作为一般的文件对象放在消息体中。
优选地，此模型与CIM均采用UML模型图设计。在UML模型图中，CIM中所有的类都继承于共同的抽象基类IdentifiedObject，包含统一资源标识mRID。本模型的顶级父类是RESOURCE，模型设计时功能集中的所有资源都统一继承IdentifiedObject，而IdentifiedObject继承了RESOURCE资源类，也即面向资源设计，IdentifiedObject同样含有对象的唯一资源标识mRID，但对象名称由继承资源Resource中的URI地址代替。
优选地，从事件和响应上看，由于本模型侧重于终端设备采集数据传输，因此，其模型的核心内容主要集中在设备的事件及响应两方面。将事件归纳整合在一个包中，以Event为基类，派生出随机事件类RandomizableEvent、终端设备控制事件类EndDeviceControl、分布式能源资源控制事件类DERControl等。
所述Event类是对所有采集端功能的抽象，如一次读表可以定义为一次读表事件、一次消息传输定义为一次传输事件。
所述事件类分为事件类与随机事件类，随机事件类RandomizableEvent是指随机产生的故障事件、随机产生的检测事件。
所述EndDeviceControl类提供主站对采集终端设备的控制，管理，实现主站与采集端的信息互动接口。
所述DERControl类，提供电池存储、电动汽车、后备生产单元等的分布式能源管理接口。
所述采集端功能系统的消息响应机制中以文本信息TextMessage类、流传输AbstractFlowReservation类作为数据传输的核心类；
所述TextMessage类提供了文本信息服务接口；
所述AbstractFlowReservation类提供了主站一采集端连续的数据读取接口。
优选地，模型中采用EndDevice类定义了各种设备属性，这些属性被分成多个有逻辑关系的组一起运行，所执行的各种功能(被称为“指令集”)。所述EndDevice类提供了对采集终端设备的注册接口；模型设计时将设备基本属性和设备功能分别定义，提高各模块的重用性。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的技术方案结合用电信息采集系统自身发展需求，设计了用电信息采集功能模型，实现用电信息采集系统的双向互动化，此系统采用节点模型、地址列表等功能提高了电网与客户的信息互动化水平，切实改善供用电双方的沟通交流体验，有效提升电网运行的安全稳定性，指导社会科学合理用电，为加快用电信息采集系统双向互动化功能的建设提供了有力支撑。为供用电双方构建了安全、可靠、开放、多元的信息流动平台提供基础保障。
附图说明
图1为本发明用电信息双向互动功能模型图；
图2为本发明用电安全双向互动功能模型图；
图3为本发明用电策略双向互动功能模型图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
本发明的设计方法所设计用电信息采集端模型，具体包括：
如图1所示：用电信息双向互动功能模型图，此模型图主要实现用电信息的采集、用户电能量的预定、需求响应功能。此模型设计包含了用户点功能集、终端设备功能集、消息响应机制功能集。模型设计时侧重于用户点与读表类的关联，读表类与终端设备的关联。用户点类通过用户点列表链接类与其它类关联、读表类通过读表列表链接类与其它类关联、终端设备类通过终端设备功能集列表链接与其它设备关联，终端设备类描述了设备状态、设备的注册信息、注册信息主要对终端设备进行设置、编制URI链接地址等功作。终端设备扩充了手机终端设备类，完成与主站的信息互动功能。订阅功能类实现用户电能量的预定。需求响应功能类实现对用户信息的响应。
如图2所示：用电安全双向互动功能模型图，此模型图主要提供远程控制功能，接收用电事故信息，安全用电知识互动。此模型设计包含流预约响应功能集、用电事件功能集、终端设备功能集、消息响应功能集，模型设计时侧重于终端设备与用电事件的关联，流预约响应与终端设备的关联。流预约响应通过流预约请求列表链接与其它设备关联，终端设备控制通过终端设备控制列表链接与其它设备联接。
如图3所示:用电策略双向互动功能模型图：提供科学用电指导、制定节能方案、安全用电提示。此模型设计包含了能量流信息功能集、分布式能源资源功能集、电力状态功能集。模型设计时应用地址列表、消息响应机制、终端设备控制技术。分布式能源类通过分布式能源资源列表链接类与其它类关联、定价机制类通过定价文件列表链接类与其它类关联。基于上述特点，用电信息双向互动完成抄表、终端设备信息注册、终端设备状态监视及与终端设备的互动响应机制设置的互动功能；用电安全双向互动完成与客户端的用电信息互动、用电量的波峰波谷信息、电能量的预定、实时能源信息、终端设备控制、安全隐患、故障信息事件、故障报警的互动功能；用电策略双向互动完成预付费、客户信用信息、电价定价、电量需求信息、电量订阅的互动功能。
以上所述的具体实施方式只是对本发明的具体举例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在形式或细节上对其作各种各样的变化或替换，都不影响本发明的实质与精神，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用电信息采集端模型设计方法，其特征在于，所述采集端模型基于REST软件架构设计，由包含面向无线通信网络的实现相应功能的资源的功能集组成；所述资源含有地址属性，包括网络上的采集终端、设备和相应功能，所有实现同一功能的资源地址集中在LIST列表中；
主站层或资源间通过LINK类寻址LIST列表中注册的资源，应用GET函数获取LINK链接地址类提供的参数连接到LIST列表资源的URI，顺序访问LIST列表中的元素，找到所需的资源，即相应的设备；
所述模型的功能均以Event类为核心类派生出随机事件类RandomizableEvent、终端设备控制事件类EndDeviceControl、分布式能源资源控制事件类DERControl；所述Event类是对所有采集端功能的抽象；
所述随机事件类RandomizableEvent是指随机产生的故障事件、随机产生的检测事件；
所述终端设备控制事件类EndDeviceControl提供主站对采集终端设备的控制功能；
所述分布式能源资源控制事件类DERControl提供电池存储、电动汽车、后备生产单元的分布式能源管理接口；
采集端功能系统的消息响应机制中以文本信息TextMessage类、流传输AbstractFlowReservation类作为数据传输的核心类；
所述TextMessage类提供文本信息服务接口；
所述AbstractFlowReservation类提供主站与采集端连续的数据读取接口。
2.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，所述功能集为完成一个功能的实体，一部分功能集映射和扩展IEC CIM中的终端设备、响应、设备信息、需求响应荷载控制、计量订价、计费、预付款、分布式能源资源功能集；另一部分功能集包括设备职能、功能设置分配、订阅通知机制、电源状态、网络状态和能量流功能集。
3.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，所述采集端模型中每一个资源都包括一个LINK链接地址类和一个LIST列表类；
LIST列表类包含一系列对象实例或引用的集合，使资源成为一种可寻址单元的信息,即LIST列表类集合或一个对象的实例。
4.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，资源间关系由继承关系和关联关系组成；
采集端模型资源之间的关联关系有多对一和一对多两种；在一对多的关联关系中，资源间通过LIST列表实现一对多关联。
5.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，所述数据传输在主站与采集端模型之间采用XSD格式传输。
6.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，所述模型的基类是RESOURCE，功能集中的所有资源都统一继承IdentifiedObject类，对象名称由继承资源Resource中的URI地址代替。
7.如权利要求1所述采集端模型设计方法，其特征在于，所述模型中采用EndDevice类定义各种设备属性，所述属性被分成多个有逻辑关系的组一起运行，执行各种功能指令；
所述EndDevice类提供对采集终端设备的注册接口；所述模型在设计时将设备基本属性和设备功能分别定义。
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