CN111614734B - 配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法 - Google Patents

配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法，基于隔离装置的正反向数据同步机制，采用同步报文控制、连接控制、文件校验、多路径转发等方法实现了非对称多中心多区域的消息可靠快速同步；并通过报文确认、数据校验、顺序控制，流量控制等方式，实现了消息的高速可靠同步。本发明方法实现了应用无感知数据同步，简化应用程序处理。

Description

配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法
技术领域
本发明涉及一种配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法，属于配电自动化系统主站技术领域。
背景技术
在过去的几年里，国内的主要城市基本都建设了配电自动化系统主站，随着国家电网对新一代主站的建设要求及配电主站功能规范更新，这两年各主要地市公司均在进行新一代配电主站建设改造。
新一代配电自动化系统主站根据目前各省配电主站型号不同，同一个省内配电主站也会有多个厂家和型号的现状，提出基于地市公司现有配电主站系统的面向异构的新一代配电主站省地1+N集成方案。该方案中的1为省级主站系统，N为地市主站系统，通过在地市主站中增加消息服务器，主站内各应用与本系统消息服务通信，地市公司系统内的消息服务与省级系统消息服务进行协同，完成省地集成，不对现有地市公司主站进行结构性改造。
新一代配电自动化系统主站中省级主站和地市主站处在不同的安全区中，消息服务器的消息同步机制不能满足跨安全区的数据同步需求；原来的配电系统中的跨区消息同步都是一对一的数据同步方式，不能满足新一代系统中的一对N的消息同步需求。
发明内容
本发明提供一种配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统及方法，基于隔离装置的正反向数据同步机制，实现了非对称多中心多区域的消息可靠快速同步
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明一方面提供一种配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，在省级主站和各地市公司主站均配置一台消息服务器，一台同步服务器和不少于一台的应用服务器，各地市公司主站的同步服务器与省级主站的同步服务器之间配置物理隔离装置；
所述地市公司主站侧的同步服务器上配置客户端，所述客户端用于与地市公司主站上的消息服务器建立连接，以及用于将所订阅的同步通道发来的消息转换为同步对象格式并发送至服务端；
所述省级主站侧的同步服务器上配置服务端，所述服务端用于与省级主站的消息服务器建立连接，以及用于接收客户端发送的同步消息并发送至省级主站侧的消息服务器；
所述省级主站侧的同步服务器上配置文件生成程序，所述文件生成程序用于生成地市公司主站的处理线程，以及用于将收到的消息生成同步文件；
所述地市公司主站侧的同步服务器上配置文件解析程序，所述文件解析程序用于生成文件处理线程池和发送消息线程池；
所述文件处理线程用于对同步文件进行解析并存入发送缓存队列；所述发送消息线程用于从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站的消息服务器。
进一步的，所述客户端具体用于，
通过物理隔离装置提供的连接机制与服务端建立连接发送同步消息，并等待服务端返回确认码，若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
进一步的，所述同步消息包括消息通道名，消息键值，消息内容，消息对象长度和消息位置。
进一步的，所述服务端还用于，
对同步消息内容进行校验，将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与失败日志中的确认失败的消息对比，若不存在确认失败的消息则将同步消息发送到省级主站侧的消息服务器，并发送确认码至客户端，如果确认码发送失败，则在失败日志中标记确认失败的消息；若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端；对于内容校验失败的同步消息，直接返回失败至客户端。
进一步的，所述文件生成程序具体用于，
将收到的消息按一定格式写入文件中，按规则生成文件名称，并将文件移至数据同步目录，通过隔离装置的隔离同步进程将文件同步；所述同步文件名称包含文件来源、文件生成时间和文件序号。
进一步的，所述文件解析程序具体用于，
根据配置文件中的数据同步目录和并行数生成文件处理线程池，每个文件处理线程对应一个数据同步目录，以及根据发送并行数和消息服务器地址，生成发送消息线程池。
进一步的，所述文件处理线程池还用于，
对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验，对异常和过期文件进行故障处理，对正常文件进行校验解析，将解析完成的消息存入发送缓存队列。
本发明另一方面提供一种配电系统主站非对称多中心多区域消息同步方法，包括：
地市公司主站同步服务器上的客户端接受订阅同步通道发送的消息；
客户端将订阅同步通道发来的消息转换为同步对象格式，并发送至省级主站同步服务器上的服务端；
客户端等待接收服务端发送的确认码完成同步消息发送；
省级主站同步服务器上的服务端接收客户端发来的同步消息，并对同步消息内容进行校验；
服务端将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式；
服务端将同步消息发送到省级主站消息服务器，并发送确认码至客户端；
以及，
省级主站同步服务器上的文件生成程序接收省级主站消息服务器发送的消息；
文件生成程序根据将消息按一定格式写入文件中生成文件名，并移到数据同步目录中，待隔离装置的隔离同步进程将文件同步；
地市公司主站同步服务器上的文件解析程序对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验；
文件解析程序将解析完成的消息存入发送缓存队列；
文件解析程序从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站的消息服务器。
进一步的，还包括：客户端若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
进一步的，还包括：服务端将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与失败日志中的确认失败的消息对比，若不存在确认失败的消息则将同步消息发送到省级主站侧的消息服务器，并发送确认码至客户端，如果确认码发送失败，则在失败日志中标记确认失败的消息；若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端；对于内容校验失败的同步消息，直接返回失败至客户端。
本发明达到的有益效果为：
本发明通过在省级主站和各地市公司主站各配置一台同步服务器，并且各地市公司主站的同步服务器与省级主站的同步服务器之间配置物理隔离装置，使用同步服务器进行消息同步并发送，解决了配电自动化系统中数据同步方式不能适用于新一代电自动化系统主站1+N架构设计，实现了省地主站系统多中心消息跨安全区可靠高速同步，为应用开发提供了数据支撑。
附图说明
图1为本发明的非对称多中心系统架构图。
图2为本发明的正向消息数据同步示意图。
图3为本发明的反向文件数据同步示意图。
具体实施方式
下面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。
本发明实施例一方面提供一种非对称多中心多区域消息同步系统，参见图1，包括：在省级主站和各地市公司主站均配置一台消息服务器，一台同步服务器和不少于一台的应用服务器，各地市公司主站的同步服务器与省级主站的同步服务器通过物理隔离装置进行信息交互。
消息服务器是消息发布存储中心，系统中所有的应用通过消息服务器进行数据交互。
地市公司主站系统侧的同步服务器上配置客户端，客户端进程用于读取配置文件中消息服务器的地址，连接地市公司主站上的消息服务器；以及用于根据配置文件中的同步通道，订阅相应的通道。
客户端还用于将订阅通道发来的消息转换为同步对象格式，通过隔离装置提供的连接机制与服务端建立连接发送同步消息，并等待服务端返回确认码，若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
所述同步消息包括消息通道名，消息键值，消息内容，消息对象长度和消息位置。
省级主站系统侧的同步服务器配置服务端，服务端用于通过指定的服务端口启动服务，并与配置在省级主站的消息服务器建立连接。
服务端还用于接收客户端发来的同步消息，并对同步消息内容进行校验，内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与失败日志中的确认失败的消息对比，若不存在确认失败的消息则将消息发送到省级主站系统侧的消息服务器，并发送确认码至客户端，如果确认码发送失败，则标记确认失败消息；若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端；对于内容校验失败的同步消息，直接返回失败至客户端。
服务端的接收同步消息和发送消息线程都可以多线程执行，提高消息处理速度。
省级主站系统侧的同步服务器上配置文件生成程序，文件生成程序用于根据配置文件的地市公司主站列表生成不同处理线程，根据每个地市公司主站配置的同步通道名称和数据同步目录，每个地市公司主站处理线程订阅相应的同步通道。
文件生成程序收到消息后将消息按一定格式写入文件中，文件名称按规则生成，文件写入完成后移到数据同步目录，待隔离装置的隔离同步进程将文件同步；在生成同步文件时，根据数据同步目录中的文件数量控制同步文件的生成速度，减少隔离故障造成的文件堆积。
进一步的，生成的同步文件名称包含文件来源、文件生成时间和文件序号。
地市公司主站侧的同步服务器配置文件解析程序，文件解析程序用于根据配置文件中的数据同步目录和并行数生成文件处理线程池，每个文件处理线程对应一个数据同步目录，以及根据发送并行数和消息服务器地址，生成发送消息线程池。
文件处理线程用于对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验，对异常和过期文件进行故障处理，对正常文件进行校验解析，将解析完成的消息存入发送缓存队列。
发送消息线程用于从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站的消息服务器。
本发明实施例另一方面提供一种非对称多中心多区域消息同步方法，包括：
地市公司主站发送至省级主站的正向消息同步和省级主站发送至地市公司主站的反向消息同步。
参见图2，地市公司主站发送至省级主站的正向消息同步，包括：
客户端接受订阅通道发送的消息；
客户端将订阅通道发来的消息转换为同步对象格式，并发送至服务端；
客户端接收服务端发送的确认码完成同步消息发送，若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
服务端接收客户端发来的同步消息，并对同步消息内容进行校验；
服务端将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与确认失败的消息对比；
服务端将消息发送到省级主站系统侧的消息服务器，并发送确认码至客户端；
进一步的，如果服务端确认码发送失败，则标记确认失败消息；
进一步的，若服务端不存在确认失败的消息则将消息发送到省级主站系统侧的消息服务器，若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端。
参见图3，省级主站发送至地市公司主站的反向消息同步，包括：
文件生成程序接收省级主站消息服务器发送的消息；
文件生成程序根据将消息按一定格式写入文件中生成文件名，并移到数据同步目录中，待隔离装置的隔离同步进程将文件同步；
文件解析程序对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验；
文件解析程序将解析完成的消息存入发送缓存队列；
文件解析程序从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站的消息服务器。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，在省级主站和各地市公司主站均配置一台消息服务器，一台同步服务器和不少于一台的应用服务器，各地市公司主站同步服务器与省级主站同步服务器之间配置物理隔离装置；
所述地市公司主站同步服务器上配置客户端，所述客户端用于与地市公司主站消息服务器建立连接，以及用于将所订阅的同步通道发来的消息转换为同步对象格式并发送至服务端；
所述省级主站同步服务器上配置服务端，所述服务端用于与省级主站消息服务器建立连接，以及用于接收客户端发送的同步消息并发送至省级主站消息服务器，具体实现方式为，对同步消息内容进行校验，将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与失败日志中的确认失败的消息对比，若不存在确认失败的消息则将同步消息发送到省级主站消息服务器，并发送确认码至客户端，如果确认码发送失败，则在失败日志中标记确认失败的消息；若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端；对于内容校验失败的同步消息，直接返回失败至客户端；
所述省级主站同步服务器上配置文件生成程序，所述文件生成程序用于生成地市公司主站的处理线程，以及用于将收到的消息生成同步文件；
所述地市公司主站同步服务器上配置文件解析程序，所述文件解析程序用于生成文件处理线程池和发送消息线程池；
所述文件处理线程用于对同步文件进行解析并存入发送缓存队列；所述发送消息线程用于从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站消息服务器。
2.根据权利要求1所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，所述客户端具体用于，
通过物理隔离装置提供的连接机制与服务端建立连接发送同步消息，并等待服务端返回确认码，若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
3.根据权利要求2所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，所述同步消息包括消息通道名，消息键值，消息内容，消息对象长度和消息位置。
4.根据权利要求1所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，所述文件生成程序具体用于，
将收到的消息按一定格式写入文件中，按规则生成文件名称，并将文件移至数据同步目录，通过隔离装置的隔离同步进程将文件同步；所述同步文件名称包含文件来源、文件生成时间和文件序号。
5.根据权利要求1所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，所述文件解析程序具体用于，
根据配置文件中的数据同步目录和并行数生成文件处理线程池，每个文件处理线程对应一个数据同步目录，以及根据发送并行数和消息服务器地址，生成发送消息线程池。
6.根据权利要求5所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步系统，其特征在于，所述文件处理线程池还用于，
对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验，对异常和过期文件进行故障处理，对正常文件进行校验解析，将解析完成的消息存入发送缓存队列。
7.配电系统主站非对称多中心多区域消息同步方法，其特征在于，包括：
地市公司主站同步服务器上的客户端接受订阅同步通道发送的消息；
客户端将订阅同步通道发来的消息转换为同步对象格式，并发送至省级主站同步服务器上的服务端；
客户端等待接收服务端发送的确认码完成同步消息发送；
省级主站同步服务器上的服务端接收客户端发来的同步消息，并对同步消息内容进行校验；
服务端将内容校验正确的同步消息转换为消息服务器消息格式，并与失败日志中的确认失败的消息对比，若不存在确认失败的消息则将同步消息发送到省级主站消息服务器，并发送确认码至客户端，如果确认码发送失败，则在失败日志中标记确认失败的消息；若存在确认失败的消息则直接发送确认码至客户端；对于内容校验失败的同步消息，直接返回失败至客户端；
以及，
省级主站同步服务器上的文件生成程序接收省级主站消息服务器发送的消息；
文件生成程序根据将消息按一定格式写入文件中生成文件名，并移到数据同步目录中，待隔离装置的隔离同步进程将文件同步；所述隔离装置为：各地市公司主站同步服务器与省级主站同步服务器之间配置物理隔离装置；
地市公司主站同步服务器上的文件解析程序对数据同步目录中的同步文件按名称排序，并对同步文件名称进行解析校验；
文件解析程序将解析完成的消息存入发送缓存队列；
文件解析程序从缓存队列中读取消息并发送到地市公司主站消息服务器。
8.根据权利要求7所述的配电系统主站非对称多中心多区域消息同步方法，其特征在于，还包括：客户端若等待超时后仍没有收到确认码，则断开与服务端连接，等待一定时间后重新与服务端建立连接，将未确认的同步消息重新发送直至同步消息发送成功。
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