CN109800209A - 一种智能变电站scd文件并行解析方法 - Google Patents

一种智能变电站scd文件并行解析方法 Download PDF

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易燕
方冬
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Abstract

本发明涉及一种智能变电站SCD文件并行解析方法，采用主从解析机制，主线程提取SCD文件的结构，从线程解析标签的名称与性质。主线程与从线程是串行关系；主线程与主线程、从线程与从线程是并行关系。依据SCD文件结构并行启动五种类型主线程，标记SCD文件的一级标签位置，保存标签位置信息；统计一级标签位置的个数，启动相同数量的从线程解析一级标签及其所包含标签的名称与性质，每个从线程解析结果采用树型结构存储，建立类型子树，并将每棵子树按SCD文件结构整合成一颗完整的主树；解析过程采用并行哈希算法实现树结构的快速查询。本发明采用并行多线程技术大幅降低了SCD文件解析时间，提高了结果查询效率。

Description

一种智能变电站SCD文件并行解析方法
技术领域
本发明属于电力智能变电站领域，涉及一种智能变电站SCD文件并行解析方法。
背景技术
SCD(Substation Configuration Description)文件，全称为变电站配置文件。SCD文件是通过SCL语言描述的智能变电站配置文件，将智能变电站一次智能化设备和二次网设备的关系，设备功能和通信服务相关数据模型及控制模型进行了完整的描述。因此，SCD文件是智能变电站建设和维护过程中最重要的文件，是智能变电站文本化的设计图纸。
由于智能变电站的建设维护，从而常需对SCD文件进行查看和修改等操作。SCD文件的解析是一个占用系统资源大、消耗时间长的过程。这给现场调试工作带来了巨大挑战，导致耗费了大量的时间和人力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能变电站SCD文件并行解析方法，以解决现行解析方法运行时间长，结果查询效率低的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能变电站SCD文件并行解析方法，包括以下步骤：
S1：将SCD文件导入，采用主从机制，主线程提取SCD文件的结构，从线程解析标签的名称与性质；
S2：对应SCD文件的结构并行启动Header、Substation、Communication、多个IED和DataTypeTemplates五种类型的主线程提取SCD文件结构，标记五种一级标签在SCD文件中的位置；建立标签位置信息；依照一级标签的位置信息，建立SCD文件主树存储结构；
S3：统计一级标签位置信息的个数，并行启动等数量的从线程，从线程从标签起始位置开始解析标签及其包含标签的名称和性质，到标签结束位置结束解析，最后将标签属性加入解析结果中；接着，建立五种类型的子树分别对应SCD文件的五种一级标签Header、Substation、Communication、多个IED和DataTypeTemplates；依照解析结果中加入的标签属性，建立对应属性类型的子树，最后依照步骤S2建立的SCD文件主树存储结构，将建立的多棵子树加入到主树结构中；
S4：建立子树的过程中，采用并行的哈希算法，建立标签名称与解析结果的映射关系，同时避免子树合并过程中哈希冲突的问题。
进一步，步骤S1中，主线程与从线程间是串行关系；主线程与主线线程、从线程与从线程间是并行关系。
进一步，步骤S2中，所述标签位置信息包括标签起始位置、标签结束位置和标签属性。
进一步，步骤S4中，所述并行的哈希算法采用一致性哈希算法的原理，将哈希函数的值域按照一级标签的个数进行等分，接着将等分后的哈希值范围分配给每个一级标签；既可以并行的在从树建立的过程中完成哈希计算，又可以在整合时发生避免哈希冲突的发生。
本发明的有益效果在于：本发明公开了一种智能变电站SCD文件并行解析方法，采用主从解析机制，主线程提取SCD文件的结构，从线程解析标签的名称与性质。解析过程采用并行哈希算法实现树结构的快速查询。本发明采用并行技术启动设备的多个线程快速完成SCD文件的解析，充分利用了设备资源。同时，无需多次解析，将解析结果应并行哈希算法技术存储，提供解析结果查寻接口，这给现场调试工作带来了巨大的便利，减少了大量的时间和人力。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的智能变电站SCD文件并行解析方法的流程图；
图2为SCD文件的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1是本发明的智能变电站SCD文件并行解析方法的流程图，如图1所示，包括步骤：
步骤S101：将SCD文件导入内存中，采用主从机制，主线程提取SCD文件的结构，从线程解析标签的名称与性质。主线程与从线程间是串行关系；主线程与主线线程、从线程与从线程间是并行关系。
步骤S102：图2是SCD文件的结构图，图中省略号为SCD文件二级标签下所包含的标签。对应SCD文件的结构并行启动Header、Substation、Communication、IED(多个)和DataTypeTemplates五种类型的主线程提取SCD文件结构。标记五种一级标签在SCD文件中的位置。建立标签位置信息，包括标签起始位置、标签结束位置和标签属性。依照一级标签的位置信息，建立SCD文件主树存储结构。
如表1所示
表1
标签名称 标签起始位置 标签结束位置 标签属性
header StrPos1 EndPos1 Header
substation StrPos2 EndPos2 Substation
communication StrPos3 EndPos3 Communication
IED_1 StrPos4 EndPos4 IED
…… …… …… ……
IED_n StrPos(n+3) EndPos(n+3) IED
dataTypeTemplates StrPos(n+4) EndPos(n+4) DataTypeTemplates
步骤S103：统计一级标签位置信息的个数，并行启动等数量的从线程，从线程从标签起始位置开始解析标签及其包含标签的名称和性质，到标签结束位置结束解析，最后将标签属性加入解析结果中。
SCD文件标签起始标志只有一种形式：<标签名；结束标志有两种形式为：/>或</标签名>，比如：<Hitem revision＝"3251f87c"version＝"1.00"what＝""when＝"2013-06-19T11:28:16"who＝""why＝""/>，其中<Hitem为Hitem标签的起始标志，/>为Hitem标签的结束标志，中间的字段revision＝"3251f87c"version＝"1.00"what＝""when＝"2013-06-19T11:28:16"who＝""why＝""为Hitem标签的性质。再比如：
省略号为SubNetwork相关信息，其中<Communication为Communication标签的起始标志，</Communication>为Communication标签的结束标志，中间的字段有Communication标签包含SubNetwork、ConnectedAP等标签的名称和性质。接着，建立五种类型的子树分别对应Header、Substation、Communication、IED(多个)和DataTypeTemplates。依照解析结果中加入的标签属性，建立对应属性类型的子树，最后依照步骤2建立的SCD文件主树存储结构，将建立的多棵子树加入到主树结构中。
步骤S104：建立子树的过程中，采用并行的哈希算法，不仅建立了标签名称与解析结果的映射关系，同时避免了子树合并过程中哈希冲突的问题。并行哈希算法采用一致性哈希算法的原理，将哈希函数的值域按照一级标签的个数进行等分，接着将等分后的哈希值范围分配给每个一级标签。既可以并行的在从树建立的过程中完成哈希计算，又可以在整合时发生避免哈希冲突的发生。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种智能变电站SCD文件并行解析方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将SCD文件导入，采用主从机制，主线程提取SCD文件的结构，从线程解析标签的名称与性质；
S2：对应SCD文件的结构并行启动Header、Substation、Communication、多个IED和DataTypeTemplates五种类型的主线程提取SCD文件结构，标记五种一级标签在SCD文件中的位置；建立标签位置信息；依照一级标签的位置信息，建立SCD文件主树存储结构；
S3：统计一级标签位置信息的个数，并行启动等数量的从线程，从线程从标签起始位置开始解析标签及其包含标签的名称和性质，到标签结束位置结束解析，最后将标签属性加入解析结果中；接着，建立五种类型的子树分别对应SCD文件的五种一级标签Header、Substation、Communication、多个IED和DataTypeTemplates；依照解析结果中加入的标签属性，建立对应属性类型的子树，最后依照步骤S2建立的SCD文件主树存储结构，将建立的多棵子树加入到主树结构中；
S4：建立子树的过程中，采用并行的哈希算法，建立标签名称与解析结果的映射关系，同时避免子树合并过程中哈希冲突的问题。
2.根据权利要求1所述的智能变电站SCD文件并行解析方法，其特征在于：步骤S1中，主线程与从线程间是串行关系；主线程与主线线程、从线程与从线程间是并行关系。
3.根据权利要求1所述的智能变电站SCD文件并行解析方法，其特征在于：步骤S2中，所述标签位置信息包括标签起始位置、标签结束位置和标签属性。
4.根据权利要求1所述的智能变电站SCD文件并行解析方法，其特征在于：步骤S4中，所述并行的哈希算法采用一致性哈希算法的原理，将哈希函数的值域按照一级标签的个数进行等分，接着将等分后的哈希值范围分配给每个一级标签；既可以并行的在从树建立的过程中完成哈希计算，又可以在整合时发生避免哈希冲突的发生。
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