CN109885313A - 插件式智慧能源系统开发方法、开发平台及智慧能源系统 - Google Patents

Abstract

一种插件式智慧能源系统开发方法、开发平台及智慧能源系统，包括步骤：根据智慧能源具体应用中所实现的业务类型和功能进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，以实现将智慧能源的具体应用以业务类型或功能要求的需求类型为依据，划分为若干个子集；对各类子集分别设计独立的插件，且对每一个插件独立开发，开发后的各个插件可以独立实现一个或多个功能；根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，形成用户所需的插件式的智慧能源系统。插件式智慧能源开发平台可以自组织、即插即用、扩展性强、支持分布式部署，且维护便利，解决了传统开发平台开发效率不高、扩展性不佳、稳定性不强、维护成本高等问题。

Description

插件式智慧能源系统开发方法、开发平台及智慧能源系统

技术领域

本发明涉及智慧能源技术领域，具体涉及一种插件式智慧能源系统开发方法、开发平台及插件式智慧能源系统。

背景技术

智慧能源是一个近年来新兴的能源概念，作为一种全新的能源形式，具有实用性、系统性、多样性、网络性等特点，智慧能源的管理平台只有向自组织、自检查、自平衡、自优化等方向发展，才能实现能源的安全、稳定、清洁、永续利用和有效管理，从而更加有效地推进整个能源系统的改革。

根据智慧能源的系统性、多样性、网络性的特征，智慧能源管理的需求灵活多样，以及其日新月异的特征，势必对相应的能源管理平台在兼容性、稳定性、功能丰富性、运维的便利性等各方面提出越来越高的要求。

但是，传统的软件开发模式或以产品为导向，或以用户需求为导向进行开发，随着产品功能的日益增加、扩展，或者随着用户需求的不断更新、变化，往往会出现现有产品的系统架构无法支撑更多的功能点、无法负载更大的数据量、功能模块的大部分代码需要重新编写以实现新的需要、甚至软件架构需要推翻重构以适应更多更新更高的需求的情况。

当前的软件开发平台种类繁多，但大部分或多或少地存在稳定性差、可扩展性不强、维护成本高等问题，难以在稳定性、可扩展性、易维护性等方面实现统一，难以支撑日益繁复的需求和不断提升的运维压力。所以，对于智慧能源管理软件平台来说，依赖传统开发模式的软件平台，这方面的风险不言而喻。。

发明内容

为了能够快速响应用户需求，本申请提出了一种插件式智慧能源开发方法、开发平台及智慧能源系统，用以响应客户不断更新、变化的需求，同时缓解系统运维压力。

根据第一方面，一种实施例中提供一种插件式智慧能源开发方法，包括步骤：

智慧能源项目需求分类：根据智慧能源具体应用中所实现的业务类型和功能进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，以实现将智慧能源的具体应用以业务类型或功能要求的需求类型为依据，划分为若干个子集；

根据智慧能源项目需求分类设计插件：对各类子集分别设计独立的插件，且对每一个插件独立开发，开发后的各个插件可以独立实现一个或多个功能；

插件组合封装成插件式智慧能源系统：根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，形成用户所需的插件式的智慧能源系统。

一种实施例中，所述插件的类型包括项目插件、Web插件和主题插件；

所述项目插件是用来描述、控制、管理项目中的插件，一个项目由多个插件组合，且每一个插件对应一个ProjectPlugin；

所述Web插件是指有Web界面的功能插件；

所述主题插件是用来定义页面主题风格的插件，每一个主题插件定义一套页面主题风格，一个项目包含多个主题插件，且一个项目在不同页面主题风格间自由切换时无需重启智慧能源系统。

一种实施例中，所述对每一个插件独立开发的过程中，还包括对每一个插件定义扩展点，使插件实现自身功能的同时还具有扩展功能，且插件还对外提供Services API、通用UI组件、Restfull API的服务。

一种实施例中，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装之后，还包括对选取的插件进行集中式部署或分布式部署的步骤。

一种实施例中，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：向用户提供所有的插件，针对若干个插件，将用户需求的功能所对应的插件打开，将用户不需要的功能所对应的插件关闭，打开的插件即为选取的插件。

一种实施例中，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：针对用户的功能需求，仅向用户提供与功能需求相关的插件。

根据第二方面，一种实施例中提供一种插件式智慧能源系统开发平台，采用上述的开发方法开发插件式的智慧能源系统；

开发平台包括：

插件运行平台，用于运行针对智慧能源的项目功能进行功能分解所设计的所有插件；

Framework插件，运行所述插件运行平台上，为所有插件定义项目信息、插件、菜单、动作。

一种实施例中，各个插件可以独立实现一个或多个功能。

根据第三方面，一种实施例中提供一种插件式智慧能源系统，采用上述的开发方法开发所述智慧能源系统，使所述智慧能源系统由若干个不同的插件组合封装形成，且各个插件可以独立实现一个或多个功能。

依据上述实施例的插件式智慧能源系统开发方法，由于将智慧能源的功能进行分解，针对分解的功能进行插件化开发，即将实现智慧能源管理软件的各个功能模块封装成一个个功能内聚、结构完整、且灵活可扩展的插件(，运行于一个插件容器中，通过灵活多样的部署方式，快速响应多变的需求。每个插件均有一套完整的业务逻辑，插件在实现自身业务功能的同时，对外提供Services API、通用UI组件、Restfull API等服务，通过定义扩展点，扩展插件自身及其他插件的功能。

在软件部署方面，本发明所提出的开发平台既支持传统的一体化部署方式，当服务器压力大时，也支持分布式部署方式，将不同插件分别部署于不同的服务器一并推送至客户端。

本发明提出的插件式智慧能源开发平台，可以自组织、即插即用、扩展性强、支持分布式部署，且维护便利，解决了传统开发平台开发效率不高、扩展性不佳、稳定性不强、维护成本高等问题。

附图说明

图1为插件式智慧能源系统开发平台架构图；

图2为插件式智慧能源系统开发方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明实施例中，结合智慧能源管理的需求灵活多样、及其日新月异的特征，本例提供一种插件式智慧能源系统开发方法，运用该开发方法的开发平台可以自组织、即插即用、开发效率高、扩展性强，通过该方法开发的插件式智慧能源系统具有满足用户需求、响应客户不断更新、变化的需求，同时缓解系统运维压力。

为了实现插件式智慧能源系统开发平台，本例提供一种插件式智慧能源系统开发方法，插件式智慧能源系统开发平台通过该方法实现向用户客户端推出插件式智慧能源系统。

一种实施例中，插件式智慧能源系统开发平台包括插件运行平台和Framework插件，具体的，插件运行平台用于运行针对智慧能源的项目功能进行功能分解所设计的所有插件，如插件运行平台是Kernel；Framework插件运行插件运行平台上，为所有插件定义项目信息、插件、菜单、动作。

开发平台根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，形成用户所需的插件式智慧能源系统。

本例中的插件可以独立实现一个或多个功能，插件的设计方法是：

根据智慧能源具体应用中所实现的业务类型和功能进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，以实现将智慧能源的具体应用以业务类型或功能要求的需求类型为依据，划分为若干个子集；

对各类子集分别设计独立的插件，且对每一个插件独立开发，开发后的各个插件可以独立实现一个或多个功能。

实际应用中，开发平台提供的插件主要有三类插件：项目插件、Web插件和主题插件；具体的：

项目插件是插件的对象模型，是用来描述、控制、管理项目中的插件，每一个项目由多个插件组合而成，且每一个插件对应一个ProjectPlugin，因此，每个项目可以自由选择使用插件，当某个插件加入到项目中，就可以对该插件进行管理，如查看插件信息、激活插件、停用插件等管理。

Web插件是指有Web界面的功能插件，每一个Web插件完成一个或多个功能，每个Web插件均支持独立开发，有独立的Web界面，能实现完整的业务逻辑、数据实现独立存储，并支持独立部署与运行，也即是，一个Web插件相当于一个独立的软件。

主题插件是用来定义页面主题风格的插件，每一个主题插件定义一套页面主题风格，一个项目包含多个主题插件，且一个项目在不同页面主题风格间自由切换时无需重启智慧能源系统。

本例提供的开发平台提供主题插件接口，其定义了页面显示的字体、颜色、样式、布局等页面相关信息，当一个Pitaya插件实现了主题插件接口时，该插件即为主题插件。因此，当项目依赖多个主题插件时，页面主题管理功能即可在不同的主题间进行切换，页面主题即刻生效，而无需重启系统。

另外，由于每一个插件开发完成后均能实现一套完整的业务逻辑，因此，在设计时，根据功能分解成一个个插件，从传统的功能模块之间的强相关性减弱为插件之间的弱相关性，每一个插件都可以独立开发，在开发模式上由串行改为并行开发，开发人员直接的开发互不影响，最大限度地提高开发效率。

传统的智慧能源系统开发平台，由于开发理念、前期设计、开发技术的局限性，开发平台或其功能模块的可扩展性不强，新需求的提出往往需要对代码进行较大的修改调整，甚至可能导致系统架构的调整，开发的工作量大，且平台的维护存在较大的技术、安全隐患。

本发明所提出的插件式开发平台，在前期设计中，在功能、业务逻辑、存储、组装、集成等方面预留了充分的扩展点，也即是，对每一个插件独立开发的过程中，还包括对每一个插件定义扩展点，使插件实现自身功能的同时还具有扩展功能，另外，每一个插件在实现自身业务功能的同时，对外提供Services API、通用UI组件、Restfull API等服务，且插件功能的变更、扩展不会影响现有插件的设计架构，极大地缓解了传统开发模式中因需求的变更带来的系统重构、代码修改等工作，提高开发效率，降低软件开发的维护成本。

在平台界面方面，也引入了插件式的理念，采用了组件化后台，使用完全独立的风格插件和框架插件，达到主题风格随意切换的目的，即类似于浏览器更换皮肤，用户可以按照自己的喜好选择风格，而不再需要因为用户对风格的不同需要而进行重新开发。

在数据存储方面，开发平台同样采用了自组织插件式的理念，通过对业务分析进行业务建模，系统运行时，各插件将各自生成数据并存储至数据库，实现数据的快速存储。平台也将采取与时俱进的理念，支持版本的不断更新，用户也可自行设置更新，构建出专属于自己的平台储存系统。

另外，本发明采用JAVA作为编程语言，其简单性、面向对象、分布性、编译和解释性、稳健性、安全性、可移植性、高性能、多线索性和动态性的语言特点，与插件式开发理念更好地融合；采用当前较为先进的IDEA做为开发集成环境，使开发平台具有运行速率高、高可用性、支持插件集中发布等特征。采用Maven作为项目管理工具，以项目的概念对开发平台进行全生命周期的管理。

本例的开发平台兼顾高效、灵活性、可扩展性之间的平衡，以相对较低的开发成本来获得较高的开发效率和质量，自组织插件功能完善，高度强调维护性、复用性，以高稳定、高质量为智慧能源切入点，将各个模块相互结合起来，形成一个全新的智慧能源系统开发平台。

本例拥有专属的高可用、高可靠、最终一致的完全P2P分布式集群实时库，取消主节点机制，将所有节点都放置于对等的位置，保障无单点故障；容量和性能均为水平扩展，这也意味着新增服务器就同时加了容量和性能，而不再需要再重启之前的服务，达到热扩容状态；大数据量不变慢，以每秒一个点的运行速度，实现存储60年，读写性能不减。拥有实时库将使数据查询更加方便快捷，开发平台会自主提供原始数据查询及计算变比后查询等功能页面，取代传统的命令行。

本例的开发平台除了包括插件运行平台(kernel)和Framework插件外，还包括采集中心、Web平台和计算机平台，开发平台的框架结构图如图1所示，通过kernel、OPCServer、关系库、Modbus Slave、实时库集群等采集子系统，将采集到的数据以最快速度传递到采集中心和Web平台，采集中心的采集平台与Web平台的位号管理实时对接，达成快速反应、高并发的异步控制。作为核心的Web可以有多个采集中心，减少单点故障，保障高性能；一个采集中心也可以有多个驱动，各种数据源均可接入；一个采集驱动可以有多个数据源，告别一个机器部署多份。在数据的导出导入方面，本平台会以使用最普遍的Excel来实现，使组态更方便。

本发明的计算子系统通过Web Server中的任务调度插件，将计算任务分配到分布式计算集群中，一个计算单元对应一个计算任务，一个点出问题，任务会自动分配到其它计算单元，保障无单点故障；当调度中心出现问题，已分配的任务不受影响，仍可继续进行；任务失败后，也可自动重算，体现高可用的优势。本发明的计算子系统支持Java、JavaScript、表达式等方式，通过增加机器来实现计算能力的水平扩展。

一种实施例中，实现上述开发平台的具体开发方法包括如下步骤，该方法的实施过程如图2所示。

S1：智慧能源项目需求分类。

因智慧能源具有多样性、网络性的特征，在本步骤中，根据智慧能源具体应用中所实现的业务类型和功能进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，以实现将智慧能源的具体应用以业务类型或功能要求的需求类型为依据，划分为若干个子集。

通过本步骤，对智慧能源项目进行需求分析，从类型、业务、功能角度出发，对需求进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，从而，将智慧能源项目划分为一个个子集。

S2：根据智慧能源项目需求分类设计插件。

具体的，对各类子集分别设计独立的插件，且对每一个插件独立开发，开发后的各个插件可以独立实现一个或多个功能。

通过本步骤，将上述各类需求子集设计成一个个独立的插件(也即是业务单元)，每个插件可以独立实现一个或多个功能。

其中，实际应用中，插件的类型主要有三类插件：项目插件、Web插件和主题插件；具体的：

项目插件是插件的对象模型，是用来描述、控制、管理项目中的插件，每一个项目由多个插件组合而成，且每一个插件对应一个ProjectPlugin，因此，每个项目可以自由选择使用插件，当某个插件加入到项目中，就可以对该插件进行管理，如查看插件信息、激活插件、停用插件等管理。

Web插件是指有Web界面的功能插件，每一个Web插件完成一个或多个功能，每个Web插件均支持独立开发，有独立的Web界面，能实现完整的业务逻辑、数据实现独立存储，并支持独立部署与运行，也即是，一个Web插件相当于一个独立的软件。

主题插件是用来定义页面主题风格的插件，每一个主题插件定义一套页面主题风格，一个项目包含多个主题插件，且一个项目在不同页面主题风格间自由切换时无需重启智慧能源系统。

本例提供的开发方法提供主题插件接口，其中定义了页面显示的字体、颜色、样式、布局等页面相关信息，当一个Pitaya插件实现了主题插件接口时，该插件即为主题插件。因此，当项目依赖多个主题插件时，页面主题管理功能即可在不同的主题间进行切换，页面主题即刻生效，而无需重启系统。

另外，由于每一个插件开发完成后均能实现一套完整的业务逻辑，因此，在设计时，根据功能分解成一个个插件，从传统的功能模块之间的强相关性减弱为插件之间的弱相关性，每一个插件都可以独立开发，在开发模式上由串行改为并行开发，开发人员直接的开发互不影响，最大限度地提高开发效率。

传统的软件开发，由于开发理念、前期设计、开发技术的局限性，开发平台或其功能模块的可扩展性不强，新需求的提出往往需要对代码进行较大的修改调整，甚至可能导致系统架构的调整，开发的工作量大，且平台的维护存在较大的技术、安全隐患。

本发明所提出的插件式设计，在前期设计中，在功能、业务逻辑、存储、组装、集成等方面预留了充分的扩展点，也即是，对每一个插件独立开发的过程中，还包括对每一个插件定义扩展点，使插件实现自身功能的同时还具有扩展功能，另外，每一个插件在实现自身业务功能的同时，对外提供Services API、通用UI组件、Restfull API等服务，且插件功能的变更、扩展不会影响现有插件的设计架构，极大地缓解了传统开发模式中因需求的变更带来的系统重构、代码修改等工作，提高开发效率，降低软件开发的维护成本。

S3：插件组合封装成插件式智慧能源系统。

具体的，根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，形成用户所需的插件式的智慧能源系统。

一种实施例中，根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：向用户提供所有的插件，针对若干个插件，将用户需求的功能所对应的插件打开，将用户不需要的功能所对应的插件关闭，打开的插件即为选取的插件。

另一种实施例中，根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：针对用户的功能需求，仅向用户提供与功能需求相关的插件。

根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装之后，还包括对选取的插件进行集中式部署或分布式部署的步骤。

目前市面上的大部分软件通常将其系统平台、功能模块或插件统一部署在同一台单独的服务器，但是，这种集中式部署，随着系统功能的增强、数据量的增加，往往会导致服务器因负载压力过大而导致系统运行速率降低甚至系统崩溃的情况。

本发明中的插件支持集中式、分布式两种部署方式，不同的插件可以按传统方式部署于同一台服务器，也可以根据相关特性部署于不同服务器，且不影响系统在客户端的集中展示和整体运行，由此，将集中部署与分布式部署两种方式结合起来，分布式部署将插件分配到不同的服务器后台，通过网络分压，降低了服务器的负载、数据存储压力，大幅提升系统运行速度。

另一方面，横向扩展也将是分布式部署的一大优势，只需要增加服务器数量，就可在不改变原始数据的基础上扩大内存容量，新增服务器也就变相地意味着运行效率的提高。区别于传统的集中部署方式，本发明提出的系统平台中的插件支持分布式、网络化、即插即用的部署，可有效缓解服务器承载压力，提高系统运行速度。

另外，在数据存储方面，同样采用了自组织插件式的理念，通过对业务分析进行业务建模，系统运行时，各插件将各自生成数据并存储到数据库，实现数据的快速存储。平台也将采取与时俱进的理念，支持版本的不断更新，用户也可自行设置更新，构建出专属于自己的平台储存系统。

结合上述的插件式智慧能源系统开发平台及实现的开发方法，本例还提供一种插件式智慧能源系统，也即是，通过插件式智慧能源系统开发平台采集上述的插件式智慧能源系统开发方法向客户端推出用户需求的插件式智慧能源系统，使智慧能源系统由若干个不同的插件组合封装形成，且各个插件可以独立实现一个或多个功能，使得，插件式智慧能源通过各个插件响应用户不断更新、变化的需求，且响应的过程，无需重新编写代码、及无需重构软件架构。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种插件式智慧能源系统开发方法，其特征在于，包括步骤：

智慧能源项目需求分类：根据智慧能源具体应用中所实现的业务类型和功能进行分类，将具有相关性的业务类型或功能要求的需求类型归类为一个子集，以实现将智慧能源的具体应用以业务类型或功能要求的需求类型为依据，划分为若干个子集；

根据智慧能源项目需求分类设计插件：对各类子集分别设计独立的插件，且对每一个插件独立开发，开发后的各个插件可以独立实现一个或多个功能；

插件组合封装成插件式智慧能源系统：根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，形成用户所需的插件式的智慧能源系统。

2.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述插件的类型包括项目插件、Web插件和主题插件；

所述项目插件是用来描述、控制、管理项目中的插件，一个项目由多个插件组合，且每一个插件对应一个ProjectPlugin；

所述Web插件是指有Web界面的功能插件；

所述主题插件是用来定义页面主题风格的插件，每一个主题插件定义一套页面主题风格，一个项目包含多个主题插件，且一个项目在不同页面主题风格间自由切换时无需重启智慧能源系统。

3.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述对每一个插件独立开发的过程中，还包括对每一个插件定义扩展点，使插件实现自身功能的同时还具有扩展功能，且插件还对外提供Services API、通用UI组件、Restfull API的服务。

4.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装之后，还包括对选取的插件进行集中式部署或分布式部署的步骤。

5.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：向用户提供所有的插件，针对若干个插件，将用户需求的功能所对应的插件打开，将用户不需要的功能所对应的插件关闭，打开的插件即为选取的插件。

6.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述根据用户的不同需求，选取不同的插件进行组合封装，具体可以是：针对用户的功能需求，仅向用户提供与功能需求相关的插件。

7.如权利要求1所述的开发方法，其特征在于，所述智慧能源系统运行时，各个插件将各自生成数据，并将各自生成的数据进行存储。

8.一种插件式智慧能源系统开发平台，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的开发方法开发插件式的智慧能源系统；

开发平台包括：

插件运行平台，用于运行针对智慧能源的项目功能进行功能分解所设计的所有插件；

Framework插件，运行所述插件运行平台上，为所有插件定义项目信息、插件、菜单、动作。

9.如权利要求8所述的开发平台，其特征在于，各个插件可以独立实现一个或多个功能。

10.一种插件式智慧能源系统，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的开发方法开发所述智慧能源系统，使所述智慧能源系统由若干个不同的插件组合封装形成，且各个插件可以独立实现一个或多个功能。