CN111949661A - 一种配用电数据的存取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种配用电数据的存取方法及装置,包括:通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;将其转发至对应的数据接口;数据接口响应数据存取请求,基于预设的数据存取规则进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;将缓存在内存中的处理后数据保存在文件中和数据库中;将数据处理的处理结果返回至总线,以使其将处理结果转发给第一容器。所述配用电数据的存取方法及装置,通过基于MQTT消息协议的总线实现了数据的可跨容器存取;同时数据存取使用了内存存取加文件存取的方式作为实时数据的存取方式,历史数据的存取方式则采用了数据库存储,解决了数据存取的效率问题以及设备掉电后的数据恢复问题。

Description

一种配用电数据的存取方法及装置
技术领域
本发明涉及智能电网领域,更具体的说,是涉及一种配用电数据的存取方法及装置。
背景技术
随着营销及配电物联网的快速发展,配用电主站需要监测的数据量急剧上升,因此边缘计算能力亟需快速得到提升。为保障配电变压器台区边端侧的边缘计算能力,即台区智能终端的计算能力,则需要进一步优化和提高配用电数据的就地存取能力。
当前常用的一种配用电数据存取方案,使用大点表(一种配置文件映射关系指向型内存存取的形式,为使用IEC104协议接入配电主站演化而来)的形式,将所述配用电数据按照信息体地址顺序排序,信息体地址与数据项需要建立一一对应的映射关系文档,通过划分信息体地址的区段来区分四遥数据(遥信数据、遥测数据、遥控数据和遥调数据)以及参数数据。
但是,当前的基于大点表形式的数据存取方案,存在不支持跨容器使用、数据存取过程复杂繁琐的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供如下技术方案:
一种配用电数据的存取方法,包括:
通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;
将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口;
数据接口响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;
将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中;
将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
可选的,所述将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口,包括:
基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别;
将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
可选的,所述将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中,包括:
将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
可选的,在所述数据存取请求为写数据请求时,所述将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,包括:将数据存储结果返回至所述总线;
在所述数据存取请求为读数据请求时,所述将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,包括:将数据读取结果返回至所述总线。
可选的,在所述数据存取请求为写数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据存储时调用设备模型交互接口,建立新的设备模型信息;调用设备注册接口,按照建立的所述设备模型实例化需上报数据的设备;调用数据上报接口按照实例化的设备进行数据上报。
可选的,在所述数据存取请求为读数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据读取时调用设备模型交互接口,查询所需设备模型的具体模型信息;调用设备注册接口,查询对应的设备模型已实例化的具体设备;调用数据查询接口查询已实例化的设备数据信息。
可选的,所述数据存取请求的数据格式为JSON数据格式。
一种配用电数据的存取装置,包括:
消息获取模块,用于通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;
消息转发模块,用于将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口;
接口处理模块,用于响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;
数据存储模块,用于将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中;
结果返回模块,用于将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
可选的,所述消息转发模块包括:
类别确定模块,用于基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别;
消息转发子模块,用于将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
可选的,所述数据存储模块具体用于:将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明实施例公开了一种配用电数据的存取方法及装置,包括:通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;将数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口;数据接口响应数据存取请求,基于预设的数据存取规则进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;将缓存在内存中的处理后数据保存在文件中和数据库中;将数据处理的处理结果返回至总线,以使其将处理结果转发给第一容器。所述配用电数据的存取方法及装置,通过基于MQTT消息协议的总线实现了数据的可跨容器存取;同时数据存取使用了内存存取加文件存取的方式作为实时数据的存取方式,历史数据的存取方式则采用了数据库存储,解决了数据存取的效率问题以及设备掉电后的数据恢复问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种配用电数据的存取方法的流程图;
图2为本发明实施例公开的配用电数据的存取方法的消息交互机制示意图;
图3为本发明实施例公开的一种转发数据存取请求的流程图;
图4为本发明实施例公开的数据存取原则框架示例图;
图5为本发明实施例公开的一种配用电数据的存取装置的结构示意图。
具体实施方式
为了引用和清楚起见,下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下:
嵌入式:嵌入式即嵌入式系统,是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置,是一种专用的计算机系统;
配用电数据:指国家电网设备部和营销部所需要监测的配电变压器台区及所辖终端用户的各项数据;
容器:一个相对独立的运行环境,有点类似于虚拟机,但是不像虚拟机那样彻底,可有效的将单个操作系统的资源划分到孤立的组中,以便更好的在孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求;
MQTT:一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛;
JSON:一种轻量级的数据交换格式,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成,并可有效地提升网络传输效率。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例公开的一种配用电数据的存取方法的流程图,参见图1所示,配用电数据的存取方法可以包括:
步骤101:通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求。
本申请实施例中,用于传送消息的总线基于MQTT消息协议实现,以使得不同的容器通过总线能够实现跨容器的数据交互。
具体实现中,基于MQTT消息协议实现的总线可以提供发布接口和订阅主题接口,其中的主题接口需要遵循相应系统预先配置的数据存取规则的接口规范,其类型数量可以基于配用电的数据特点个性化配置,本申请实施例对此不做固定限制。如主题接口类型可以但不限制为包括:版本信息查询接口,用于查询当前数据存取程序的版本;设备模型管理接口,用于查询目前存储的数据模型有哪些;设备模型交互接口,用于建立新的设备数据模型及查询设备模型具体数据信息;设备注册接口,用于实例化具体设备或虚拟设备以及查询已实例化的具体设备信息;设备定值交互接口,用于存取设备定值;设备全数据上报接口,主要用于定时存储设备的全数据;设备变化数据上报接口,主要用于存储遥信类数据,及时转发变化遥信给主站;实时数据查询接口,用于读取设备的实时数据,可一次性全部读取,也可挑选数据项进行读取;历史数据查询接口,用于读取设备的历史数据,可按照时间段读取设备的历史数据;设备SOE存取接口,用于存取设备的SOE事件信息。
步骤102:将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口。
前面已经介绍到,基于配用电数据特点可以确定不同类型的主题接口,也可以称为不同的数据接口,每个数据接口可分别用于处理对应类型的数据。因此,在获取到数据存取请求后,需要首先基于数据存取请求具体请求的数据内容确定对应的数据接口,然后将数据存取请求转发至与与其请求数据对应的数据接口进行数据存取处理。
步骤103:数据接口响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存。
数据接口根据数据存取请求的请求数据,能够确定请求数据的位置信息,即确定请求数据存在于哪个容器,需要对哪个容器中的数据进行处理。对于第二容器进行的数据存取处理,需要基于预设的数据存取规则进行,以保证数据存取处理的准确执行。
步骤104:将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中。
处理后数据缓存在内存,可基于数据内容对数据进行相应的存储管理,如将一些应用程序的参数存储在文件中,经历史数据存储在数据库中。具体的,在后续的实施例中将对处理后数据的存储做详细记载,在此不再过多介绍。
步骤105:将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
配用电数据的存取完成后,可以将相应的处理结果返回给总线,使总线将其转发给第一容器,即“告知”第一容器其发出的数据存取请求的处理结果。
为了便于理解本申请实施例公开的配用电数据的存取方法的具体实现,图2示出了配用电数据的存取方法的消息交互机制示意图,结合图2所示,容器1中存在应用程序,针对写数据的应用程序:当容器1中应用程序的数据更新后调用总线发布数据更新请求,总线接收到更新请求后,将其转发至容器2,容器2负责数据存储及管理,并将存储结果通过消息总线反馈给容器1的应用程序;针对读数据的应用程序:容器1的应用程序调用消息总线发布数据读取请求,消息总线将读取请求转发至容器2,容器2接收到数据读取请求后,按照请求读取本地数据,将读取结果经由消息总线反馈至容器1的应用程序。
本实施例所述配用电数据的存取方法,通过基于MQTT消息协议的总线实现了数据的可跨容器存取;同时数据存取使用了内存存取加文件存取的方式作为实时数据的存取方式,历史数据的存取方式则采用了数据库存储,解决了数据存取的效率问题以及设备掉电后的数据恢复问题。
电网系统中,台区智能终端存储有多类配用电数据信息,根据数据来源可分为低压电网模型台账数据、二次设备定值配置数据、电网运行数据、营销采集数据、边缘计算结果数据等,可按照同类型设备模型统一、本地化自管理的数据管理原则,建立唯一的数据管理及读写通道,并建立数据存储自维护机制,以提高数据融合与采集的效率,降低管理难度。
图3为本发明实施例公开的一种转发数据存取请求的流程图,参见图3所示,上述实施例中所述将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口,可以包括:
步骤301:基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别。
其中的请求数据可以包括数据类型和/或请求类型。基于请求数据可确定数据存取请求的存取需求。
步骤302:将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
基于确定的存取需求确定对应的数据接口,将数据存取请求发送至该数据接口进行需要的数据存取操作。
实际情况中,每个数据接口需要处理的消息或请求可能会非常多,因此各个数据接口处理完一条消息或数据存取请求后,会将处理后数据缓存在内存中,并迅速开始处理下一条消息或数据存取请求,最大限度提升数据处理效率。
对于缓存在内存中的实时数据,一方面需要将缓存在内存中的实时数据复制到文件中保存,防止发生终端掉电或系统崩溃时导致数据丢失;另一方面需要定时将缓存在内存中的实时数据写入SQLite数据库中,形成各类设备的历史数据库。
因此,前述实施例所述将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中,可以包括:将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
对于将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,在所述数据存取请求为写数据请求时,将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,可以包括:将数据存储结果返回至所述总线;在所述数据存取请求为读数据请求时,将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,可以包括:将数据读取结果返回至所述总线。
上述实施例中,在所述数据存取请求为写数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据存储时调用设备模型交互接口,建立新的设备模型信息;调用设备注册接口,按照建立的所述设备模型实例化需上报数据的设备;调用数据上报接口按照实例化的设备进行数据上报。需要说明的是,其中设备模型在未发生变化时只需要建立一次,设备实例化只在接入新设备时才需要进行注册。
在所述数据存取请求为读数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据读取时调用设备模型交互接口,查询所需设备模型的具体模型信息;调用设备注册接口,查询对应的设备模型已实例化的具体设备;调用数据查询接口查询已实例化的设备数据信息。其中设备模型在未发生变化时只需要查询一次,在未变更所需读取的目标实例化设备时,设备注册信息也只需查询一次。
图4为本发明实施例公开的数据存取原则框架示例图,可结合图4理解上述内容。
上述实施例中,数据存取请求的数据格式可以为JSON数据格式,这样使得消息内容易于开发人员或运维人员阅读和编写,能够大大提升了开发和运维的效率。
本申请实施例公开的配用电数据的存取方法,涉及消息处理部分和数据存取部分,消息处理部分使用了MQTT消息协议作为消息总线的传输机制,消息内容的格式则采用了JSON数据交换格式来描述,实现了可跨容器的交互功能。数据存取部分使用了内存存取加文件存取的方式作为实时数据的存取方式,不同于已有技术中使用配置文件映射关系指向型内存存取,且格式固定的方式,不需要应用程序进行二次数据处理,从而优化了数据存取的效率;同时历史数据的存取方式则采用了sqlite数据库,实现了数据的定时备份,避免了设备掉电后的数据难于恢复的问题。
实际应用场景中,本申请实施例提供的配用电数据的存取方法可在嵌入式设备台区智能终端中实现,用于支撑营销与配电的物联网边缘计算能力;该实现充分利用台区智能终端的容器特点,安全且高效的存取配用电相关数据,解决了配用电数据需在配电变压器台区侧的边端跨容器就地存取的问题。
对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
上述本发明公开的实施例中详细描述了方法,对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现,因此本发明还公开了一种装置,下面给出具体的实施例进行详细说明。
图5为本发明实施例公开的一种配用电数据的存取装置的结构示意图,参见图5所示,配用电数据的存取装置50可以包括:
消息获取模块501,用于通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求。
消息转发模块502,用于将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口。
接口处理模块503,用于响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存。
数据存储模块504,用于将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中。
结果返回模块505,用于将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
本实施例所述配用电数据的存取装置,通过基于MQTT消息协议的总线实现了数据的可跨容器存取;同时数据存取使用了内存存取加文件存取的方式作为实时数据的存取方式,历史数据的存取方式则采用了数据库存储,解决了数据存取的效率问题以及设备掉电后的数据恢复问题。
其中,消息转发模块可以包括:类别确定模块,用于基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别;消息转发子模块,用于将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
其中,数据存储模块具体可用于:将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
配用电数据的存取装置及其各个模块的具体实现可参见方法实施例中相关部分的内容介绍,在此不再重复赘述。
本申请实施例提供的配用电数据的存取装置,通过结合MQTT消息协议实现了数据的可跨容器存取,数据存储在独立的容器中,独享该容器的资源和空间,更加的安全和高效。进一步的,配用电数据的存取装置可再结合JSON数据格式制定符合配用电数据特点的存取方案,直接使用数据名称作为标识,无需再建立映射文档可直接理解数据模型的含义,运维人员在排查问题时一目了然,且各地台区针对同一类型设备可使用同一套设备模型,增加复用性。此外,数据分类的颗粒度可精确到每一台实际设备或虚拟设备,便于主站精确召测每一台设备或每一个虚拟设备的数据,极大地减轻了通讯压力和主站的计算压力,同时这种分类方法对扩展新增设备模型没有任何的限制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种配用电数据的存取方法,其特征在于,包括:
通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;
将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口;
数据接口响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;
将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中;
将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
2.根据权利要求1所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,所述将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口,包括:
基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别;
将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
3.根据权利要求1所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,所述将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中,包括:
将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
4.根据权利要求1所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,在所述数据存取请求为写数据请求时,所述将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,包括:将数据存储结果返回至所述总线;
在所述数据存取请求为读数据请求时,所述将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,包括:将数据读取结果返回至所述总线。
5.根据权利要求1所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,在所述数据存取请求为写数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据存储时调用设备模型交互接口,建立新的设备模型信息;调用设备注册接口,按照建立的所述设备模型实例化需上报数据的设备;调用数据上报接口按照实例化的设备进行数据上报。
6.根据权利要求1所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,在所述数据存取请求为读数据请求时,所述数据存取规则包括:在进行数据读取时调用设备模型交互接口,查询所需设备模型的具体模型信息;调用设备注册接口,查询对应的设备模型已实例化的具体设备;调用数据查询接口查询已实例化的设备数据信息。
7.根据权利要求1-6任一项所述的配用电数据的存取方法,其特征在于,所述数据存取请求的数据格式为JSON数据格式。
8.一种配用电数据的存取装置,其特征在于,包括:
消息获取模块,用于通过基于MQTT消息协议的总线获取第一容器发送的数据存取请求;
消息转发模块,用于将所述数据存取请求转发至与其请求数据对应的数据接口;
接口处理模块,用于响应所述数据存取请求,基于预设的数据存取规则对第二容器中的数据进行对应的数据处理,并将处理后数据缓存在内存;
数据存储模块,用于将缓存在内存中的所述处理后数据保存在文件中和数据库中;
结果返回模块,用于将所述数据处理的处理结果返回至所述总线,以使其将所述处理结果转发给所述第一容器。
9.根据权利要求8所述的配用电数据的存取装置,其特征在于,所述消息转发模块包括:
类别确定模块,用于基于所述数据存取请求的请求数据确定所述数据存取请求的消息类别;
消息转发子模块,用于将所述数据存取请求转发至与所述消息类别对应的数据接口。
10.根据权利要求8所述的配用电数据的存取装置,其特征在于,所述数据存储模块具体用于:将缓存在内存中的所述处理后数据复制至文件中保存,并周期性的将缓存在内存中的所述处理后数据写入SQLite数据库中。
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