CN111461693B - 一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统,所述系统包括:用电量计量子系统、用户中心子系统、数据库子系统、计费结算子系统;其中所述用电量计量系统用于接收用电设备的用电量原始数据,并对用电量原始数据进行校验和处理以生成明细电量数据,并通过写入到数据库子系统中;所述用户中心子系统用于确定用电设备与用户的映射关系;所述计费结算子系统用于根据配置的结算策略,并根据结算策略启动对应的进程以,以根据业务流程对明细数据进行处理并生成结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单,并将结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单存储到数据库子系统中。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力通信技术领域,特别涉及一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统。
背景技术
集装箱式数据中心(Container Data Center)是一种包括将制冷系统、供配电系统、消防系统、综合监控系统、照明系统等子系统模块化部署在集装箱内为计算机系统提供运行的场所,为企业、政府提供服务器托管、租用以及相关增值等方面的全方位服务。
集装箱式数据中心提供的增值服务服务,一般指是企业或个人将设备托管到数据中心,或者直接租赁物理资源或者云资源。在上述两种场景中传统数据中心对用户按照机柜使用量或存储带框占用量的计量计费系统都较为完善,管理粒度较细。而对于企业或个人将设备托管到数据中心,或者直接租赁物理资源或者云资源。在上述两种场景中传统数据中心对用户按照机柜使用量或存储带框占用量的计量计费系统都较为完善,管理粒度较细。而对于数据中心的运营者而言,目前在数据中心的运营成本中电费成本占据至少50%以上,尤其对于电力行业在变电站改造的数据中心场景中,低成本电力是巨大的成本优势,通过在更细粒度上对用电量进行计量,形成对不同用电量租户的差异管理,如对低功耗者实行优惠,对高功耗者收取额外附加费,一方面可以扩大低电力成本优势,一方面响应国家绿色数据中心的号召。
目前数据中心行业在按照空间占用或资源占用的收费管理模式较为成熟,大多数传统计费系统采用用户合同与其所使用的资源进行绑定收费的模式,本发明的所实现的目的是与通用计费系统进行集成,形成与用户合同绑定的文本、数据等形式的电费清单输出到通用机费系统。
发明内容
针对现有技术中缺少对集装箱式数据中心进行高效准确计费的方案的问题,本发明施例提出了一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统。
为了解决上述问题,本发明实施例提出了一种集装箱式数据中心电量计费系统,包括:用电量计量子系统、用户中心子系统、数据库子系统、计费结算子系统;其中所述用电量计量系统用于接收用电设备的用电量原始数据,并对用电量原始数据进行校验和处理以生成明细电量数据,并通过写入到数据库子系统中;
所述用户中心子系统用于通过界面录入或实时同步获取到的数据库子系统中的用户数据,以确定用电设备与用户的映射关系;且用户中心系统还将存储本电量计费系统本地管理员、操作员账户信息;
所述计费结算子系统用于根据配置的结算策略,并根据结算策略启动对应的进程以,以根据业务流程对明细数据进行处理并生成结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单,并将结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单存储到数据库子系统中;其中,该结策略包括但不限于:结算折扣、优惠活动;
所述数据库子系统中存储有集装箱数据中心的用户数据、系统管理员和操作员的认证数据、电量明细数据、电量结算数据、策略配置数据、业务报表数据。
在一些实施例中,每一集装箱体都作为一个布设有用电量计量子系统的节点,且这些节点采用分布式的方式设置,且与作为集群的用户中心子系统、数据库子系统、结算子系统通过网络连接。
在一些实施例中,每一所述用电量计量子系统包括电量传感设备,以在计量周期中通过电量传感设备获取用电设备的电量原始数据。
在一些实施例中,所述用电量计量子系统将采集到的电量原始数据以传感器ID_日期的格式通过独立库表存储在数据库子系统中;以使数据库子系统将计量周期内记录的待处理库表名称存储至待处理结果表。
在一些实施例中,所述计费结算子系统周期性的读取数据库子系统中的待处理任务列表,以在查询到未处理电量明细数据时,根据待处理库表名称对电量明细数据进行处理,以根据用户数据与电量传感器之间的映射关系生成用户电量计费数据。
在一些实施例中,所述计费结算子系统按照业务规则聚合、时间、电量传感器,生成多个维度的用户电量结算清单。
同时,本发明实施例还提出了一种利用如前任一项所述的集装箱式数据中心电量计费系统进行计费的方法,包括:
通过设置在集装箱体内的用电量计量子系统计算用户的电量原始数据,并将电量原始数据通过独立库表存储在数据库子系统中;
所述数据库子系统将计量周期内记录的待处理库表名称存储至待处理结果表;
所述计费结算子系统周期性的读取数据库子系统中的待处理任务列表,以在查询到未处理电量明细数据时,根据待处理库表名称对电量明细数据进行处理,以根据用户数据与电量传感器之间的映射关系生成用户电量计费数据。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:上述技术方案提出了一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统,能够实现对以用户租户粒度的用电量准确计量,支持灵活可配置的定价结算策略,支持从通用计费系统同步租户记录和回传明细清单记录,支持独立结算和附加结算等不同模式。
附图说明
图1为本发明实施例的电量计费系统业务流程图;
图2为本发明实施例的电费计量系统拓扑图;
图3为许电华源数据库系统架构图;
图4为许电华源数据库典型高可用架构图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明公开一种集装箱式数据中心的电量计量计费系统、计量计费方法,本发明属于信息系统架构领域,尤涉及数据中心运营管理系统领域。本发明的目标是提供一种电量计费系统及方法,实现对租户粒度的用电量准确计量,支持灵活可配置的定价结算策略,支持从通用计费系统同步租户记录和回传明细清单记录,支持独立结算和附加结算等不同模式。
为了实现上述目的,本发明实施例提出了一种集装箱式数据中心电量计费方法和系统,其中所述系统包括:
用电量计量子系统、用户中心子系统、数据库子系统、计费结算子系统;其中所述用电量计量系统用于接收用电设备的用电量原始数据,并对用电量原始数据进行校验和处理以生成明细电量数据,并通过写入到数据库子系统中;
所述用户中心子系统用于通过界面录入或实时同步获取到的数据库子系统中的用户数据,以确定用电设备与用户的映射关系;且用户中心系统还将存储本电量计费系统本地管理员、操作员账户信息;
所述计费结算子系统用于根据配置的结算策略,并根据结算策略启动对应的进程以,以根据业务流程对明细数据进行处理并生成结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单,并将结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单存储到数据库子系统中;其中,该结策略包括但不限于:结算折扣、优惠活动;
所述数据库子系统中存储有集装箱数据中心的用户数据、系统管理员和操作员的认证数据、电量明细数据、电量结算数据、策略配置数据、业务报表数据。
其中,本发明实施例的电集装箱式数据中心电量计费系统中,在每一个以每集装箱体都作为一个布设有用电量计量子系统的节点,且这些节点采用分布式的方式设置,且与作为集群的用户中心子系统、数据库子系统、结算子系统通过网络连接。
在本发明的一个实施例中,在以大于等于当日零时小于次日零时为计量周期,采集不同用电设备中的电量传感设备的电量原始数据,以“传感器ID_日期”的格式通过独立库表存储在数据库子系统中。在每一个计量周期结束时,将周期内记录的待处理库表名称存储至待处理结果表。
在本发明中,所述结算系统按一定可配置周期检查许电华源数据库中存储的待处理任务列表,查询到未处理电量明细数据,则根据所记录库表名称对电量明细数据进行处理,关联用户和电量传感器映射,生成最小周期的用户电量计费数据,处理完成后变更待处理任务状态。
在本发明中,所述结算系统用于按照业务规则聚合、时间、电量传感器,生成多个维度的用户电量结算清单,并将用户电量结算清单发送给到计费结算子系统;在网络空闲时,计费结算子系统通过预设的通知方式(理由邮件、短信等)通知用户。
在本发明实施例中,用户中心子系统包括用户管理模块,也可通过集成实时从集装箱式数据中心的传统计费系统中同步用户数据。并根据电量传感器物理位置和用户资源使用情况建立关联。多租户共享虚拟资源按照不同资源占有率设定权重,在结算系统中对同一电量传感器数据电量计量进行分割。
在本发明实施例中的数据库子系统中,电量计量子系统、用户中心子系统、计费结算子系统分别对应不同的数据库实例,根据集装箱数据中心规模可进行分库集群部署,并可根据集装箱数据中心等级进行无单点高可用部署,分散了数据库I/O压力,提升了系统健壮性。数据库子系统通过计划任务实现数据生命周期管理,超过数据生命周期的数据将被自动离线归档,降低数据存储压力。
图1是电量计费子系统的业务流程图,电量计费子系统业务分为“电费计量子系统”、“计费结算子系统”和“用户中心子系统”三大业务处理子系统,三大子系统使用各自独立进程,“电费计量”启动进程开启监听端口,接受各电量传感设备的调用后,启动独立进程接受数据,并进行数据校验,数据格式化等数据操作后,加入电量传感设备唯一ID形成电量明细数据,以当前计量周期独立表方式写入数据库中,“用户中心”模块在与传统计费系统集成模式运行的情境下,会根据配置同步传统计费系统租户数据和资源使用物理位置,建立租户和电量传感器映射关系,写入或更新数据库数据。当电量计费系统独立运行时,新增租户、租户合同变更等操作均触发租户-电量传感器映射关系检查,由操作员从图形化界面对关系进行维护操作。“计费结算”模块读取数据库中上一个最小计费周期未处理的任务列表取得待处理的电量明细数据任务,通过根据流程启动计费处理进程,进行数据校验,基本批价处理,折扣优惠处理结算。结算进程处理完成后,会按照配置生成结算清单,发送给传统计费系统进行辅助结算,或生成结算明细文件,可配置通过邮件进行自动发送。
图2是电费计量系统拓扑图,包括:电费计量服务器,用户中心服务器,结算服务器和数据库主备服务器通过千兆以上以太网络连接,数据库主备服务器之间通过万兆网络连接进行心跳状态监测和数据同步。
在本发明实施例中,参考国标《GB/T 36448-2018集装箱式数据中心机房通用规范》集装箱数据中心等级要求,引入了数据库,通过数据库主从复制的高可用架构解决了电量计费系统的安全性和可靠性,同时通过数据库通用外部接口FDW功能实现了对外数据直接导出和异构数据库同步等问题,简化了系统业务模块,提高了处理效率。
在本发明实施例中,电量计费系统业务分为“电费计量”、“计费结算”和“用户中心”三大业务处理版块,三板块使用各自独立进程,可分结点单独部署各自处理集群,使得各业务处理板块松耦合状态,相互调用采用通用接口方式,减少相互关联影响,提高了系统整体健壮性。
具体实施,“电费计量”模块启动后,会启动进程开启监听端口,接受各电量传感设备的调用后,启动独立进程接受数据,并进行数据校验,数据格式化等数据操作后,加入电量传感设备唯一ID形成电量明细数据,以当前计量周期独立表方式写入数据库中,并同步添加待处理任务。
“用户中心”模块启动后,在与传统计费系统集成模式运行的情境下,会根据配置同步传统计费系统租户数据和资源使用物理位置,建立租户和电量传感器映射关系,写入或更新数据库数据。当电量计费系统独立运行时,新增租户、租户合同变更等操作均触发租户-电量传感器映射关系检查,由操作员从图形化界面对关系进行维护操作。
“计费结算”模块启动后,会读取数据库中上一个最小计费周期未处理的任务列表取得待处理的电量明细数据任务,通过根据流程启动计费处理进程,进行数据校验,基本批价处理,折扣优惠处理,自订策略处理共四个整体策略处理进程依次线性处理每个单独任务,所有任务在连接池进程数允许情况下并发处理。结算进程处理完成后,会按照配置生成结算清单,发送给传统计费系统进行辅助结算,或生成结算明细文件,可配置通过邮件进行自动发送。
如图3所示的为本发明实施例的数据库子系统的架构;在本发明的一个实施例中可以采用许电华源数据库系统。许电华源数据库(简称:SG-RDB或SG-RDB-PG)采用经典的C/S进程架构模型,系统的各个模块、各个服务进程之间耦合度更低,并发请求对应各自独立进程,在现代多核心高性能的服务器硬件环境中更高效。SG-RBD启动过程中从操作系统分配一块内存,作为数据页面缓存,数据库运行期间,所需的内存(如数据页的缓存/日至页的缓存/排序和连接运算使用的缓存/锁使用的内存/临时使用的内存),从进程的全局堆中分配。许电华源数据库进程体系主要由守护进程、服务进程、日志进程、后台写进程、预写日志进程、自动清理进程以及归档进程等进程构成。守护进程负责整个系统的启动和关闭;服务进程负责接收并执行客户端发送的命令;日志进程负责收集系统日志并集中输出到日志文件中;后台写进程负责将脏页写到磁盘;预写日志写进程负责将修改过的数据文件记录到系统事务日志;归档进程负责将事务日志进行归档;自动清理进程负责定期将过期元组删除。
图4是许电华源数据库典型高可用架构图,许电华源数据库高可用集群是基于share nothing架构实现,主库active通过流复制技术将数据库所有DDL,DML操作复制到从库standby,确保两台数据库数据一致性,通过高可用软件repmgr,启动浮动IP和对两台数据库状态进行状态监控,一旦发现主数据库心跳异常,则会启动切换,将从库升级为主库,浮动IP切换到备库,保证服务不中断。
以上所述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,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,包括:用电量计量子系统、用户中心子系统、数据库子系统、计费结算子系统;其中所述用电量计量子系统用于接收用电设备的用电量原始数据,并对用电量原始数据进行校验和处理以生成明细电量数据,并写入到数据库子系统中;
所述用户中心子系统通过界面录入或实时同步获取数据库子系统中的用户数据,以确定用电设备与用户的映射关系;且用户中心子系统还存储有电量计费系统本地管理员、操作员账户信息;
所述计费结算子系统根据配置的结算策略启动对应的进程,以根据业务流程对明细数据进行处理并生成结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单,并将结算周期内的用户电量计费清单及上级供电单位结算对账单存储到数据库子系统中;其中,该结算策略包括:结算折扣、优惠活动;
所述数据库子系统中存储有集装箱数据中心的用户数据、系统管理员和操作员的认证数据、电量明细数据、电量结算数据、策略配置数据、业务报表数据;
其中,用电量计量子系统、用户中心子系统、计费结算子系统分别对应不同的数据库实例,根据集装箱数据中心规模可进行分库集群部署,并可根据集装箱数据中心等级进行无单点高可用部署;
其中电量计费系统业务包括:用电量计量子系统、计费结算子系统、用户中心子系统;其中该三个子系统使用各自独立进程;
其中,用电量计量子系统启动进程开启监听端口,接受各电量传感设备的调用后,启动独立进程接受数据,并进行数据校验,数据格式化数据操作后,加入电量传感设备唯一ID形成电量明细数据,以当前计量周期独立表方式写入数据库中;
其中,用户中心子系统能够根据配置同步传统计费系统租户数据和资源使用物理位置,建立租户和电量传感器映射关系,写入或更新数据库数据;当用电量计量子系统独立运行时,新增租户、租户合同变更操作均触发租户-电量传感器映射关系检查,由操作员从图形化界面对关系进行维护操作;
其中,计费结算子系统用于读取数据库中上一个最小计费周期未处理的任务列表取得待处理的电量明细数据任务,通过根据流程启动计费处理进程,进行数据校验,基本批价处理,折扣优惠处理结算;结算进程处理完成后,会按照配置生成结算清单,发送给传统计费系统进行辅助结算,或生成结算明细文件通过邮件进行自动发送。
2.根据权利要求1所述的集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,每一集装箱体都作为一个布设有用电量计量子系统的节点,且这些节点采用分布式的方式设置,且与作为集群的用户中心子系统、数据库子系统、计费结算子系统通过网络连接。
3.根据权利要求2所述的集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,每一所述用电量计量子系统包括电量传感设备,以在计量周期中通过电量传感设备获取用电设备的电量原始数据。
4.根据权利要求3所述的集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,所述用电量计量子系统将采集到的电量原始数据以传感器ID_日期的格式通过独立库表存储在数据库子系统中;以使数据库子系统将计量周期内记录的待处理库表名称存储至待处理结果表。
5.根据权利要求4所述的集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,所述计费结算子系统周期性的读取数据库子系统中的待处理任务列表,以在查询到未处理电量明细数据时,根据待处理库表名称对电量明细数据进行处理,以根据用户数据与电量传感器之间的映射关系生成用户电量计费数据。
6.根据权利要求5所述的集装箱式数据中心电量计费系统,其特征在于,所述计费结算子系统按照业务规则聚合、时间、电量传感器,生成多个维度的用户电量结算清单。
7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的集装箱式数据中心电量计费系统进行计费的方法,其特征在于,包括:
通过设置在集装箱体内的用电量计量子系统计算用户的电量原始数据,并将电量原始数据通过独立库表存储在数据库子系统中;
所述数据库子系统将计量周期内记录的待处理库表名称存储至待处理结果表;
所述计费结算子系统周期性的读取数据库子系统中的待处理任务列表,以在查询到未处理电量明细数据时,根据待处理库表名称对电量明细数据进行处理,以根据用户数据与电量传感器之间的映射关系生成用户电量计费数据。
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