CN112235142B - 一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统及其运行方法，所述系统包括主机房和备机房，备机房按照主机房的层次结构部署通信管理、数据存储计算、业务应用服务器，其中通信管理、业务应用双活部署，数据存储计算灾备部署，通过对用电信息采集进行双中心部署，采集运维、费控监测等关键业务在用电信息采集系统发生灾难的场景下，按照关键业务容灾的方法启用异地容灾备份中心，即备机房，确保关键业务的连续开展。
Description
技术领域
本发明属于电力用户用电信息采集技术领域，涉及一种可实现关键业务容灾的电力用户用电信息采集系统及其运行方法。
背景技术
用电信息采集系统建设的全面推进，实现了用户用电信息的自动采集、计量异常的在线监测、用电分析和管理等功能。电力用户用电信息采集系统是由主站、传输信道、采集终端以及智能电表组成，其中系统主站负责整个系统的用电信息采集、存储、分析、处理和应用，由通信子系统、数据库、业务应用、接口应用等组成。
随着各类新兴业务的开展，对用户用电数据采集频度、数据完整性、数据分析处理能力都提出了更高要求。内各网省纷纷引入大数据技术对用电信息采集系统进行升级改造，实现海量用电数据的分部署存储、计算和分析。
用电信息采集系统是准实时的生产系统，其采集的用电信息用于电量结算，对可靠性要求高。在一个系统发生灾难时，为保障采集系统数据安全和企业业务的连续性，需要在异地建立用电信息采集系统的容灾备份中心。然而分布式存储技术均不包含事务日志信息，无法通过日志重做机制实现数据的容灾，采用文件复制、数据同步方式进行全量数据同步时则存在容灾数据同步不及时、数据同步质量难以保障等问题。
为了确保采集运维、费控监测等核心业务在用电信息采集系统发生灾难时的正常开展，本专利提出了的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，确保现场数据的持续采集、核心数据容灾备份和关键业务的连续开展。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本申请提供一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统及其运行方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，所述系统包括主机房和备机房，主机房包括主通讯管理模块、主数据存储计算模块和主业务应用模块；
备机房包括备通讯管理模块、备数据存储计算模块和备业务应用模块；
主通讯管理模块与备通讯管理模块对等部署，提供同样的计算资源、安全设备和网络设备，正常运行时使用主机房接入网络，在故障发生时进行主备切换，实现通信管理应用访问的全部双活，主机房故障时，全部采集业务连续；
主数据存储计算模块与备数据存储计算模块对等部署，主数据存储计算模块无法提供服务时，备数据存储计算模块启用，备数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，故障恢复以后，将故障期间的新增数据同步到主数据存储计算模块；
主业务应用模块与备业务应用模块对等部署，提供同样的计算资源，使用域名访问，域名按照策略向主备机房的负载均衡地址分别解析，实现业务应用访问的全部双活，保障主机房故障时，全部应用业务连续。
本发明进一步包括以下优选方案：
优选地，所述主通讯管理模块与备通讯管理模块均接入运营商的2G、LTE或4G移动网络以及无线专网的光纤物理网络。
优选地，主通讯管理模块与备通讯管理模块中，计算资源的集群提供对等的Kafka集群、Redis集群、RabbitMQ集群、通信代理服务、通信网关程序和报文解析程序。
优选地，正常运行时，主机房和备机房的通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入；
当某一机房消息队列集群和缓存集群故障时，通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序自动连接另一个机房对等的集群；
当某一机房发生网络或机房环境灾难时，另一个机房启用通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序，使用该机房资源完成采集。
优选地，主数据存储计算模块包括主应用库和主全量库，备数据存储计算模块包括备应用库和备全量库；
主应用库和备应用库均为关系型数据库，用于存放关键业务所有数据，主备对等部署，采用ADG方式容灾，以实现业务容灾时切换，ADG是Oracle的一种容灾架构，可以确保在主站点，往往使用RAC架构出现异常时，应急处置切换到备用ADG站点继续提供服务；
主全量库和备全量库采用分布式数据库，存储全量的分钟级采集数据及计算结果，采用主备模式，主全量库提供全部存储和统计计算服务，备全量库提供故障期间数据采集的存储资源和关键业务备用计算的计算资源。
优选地，正常运行时，主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务，主应用库与备应用库之间采用ADG方式进行数据同步；主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主全量库与主应用库关键业务数据同步，备全量库暂不启用；
主机房发生故障，主应用库和主全量库无法提供服务时，备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；
主机房故障恢复以后，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房，其中应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
优选地，正常工作下，主业务应用模块与备业务应用模块均提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库；
当某一机房网络或者机房环境发生故障时，造成出口网络无法访问，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房；
当某一机房业务应用模块发生故障时，其业务应用模块自动下线，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房。
优选地，所述关键业务包括采集运维管理、计量运行监测、费控监测和线损监测。
本申请还公开了，上述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统的运行方法，正常运行时，主机房与备机房通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入；
主数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，备数据存储计算模块提供查询服务；
主机房与备机房的应用集群都提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库。
当主机房网络或机房环境发生灾难时，备机房备通讯管理模块和备业务应用模块源承接现场所有采集终端的接入和所有用户的访问流量；
备数据存储计算模块启动，备数据存储计算模块承载全部应用业务，承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算和存储；
主机房故障恢复以后，主机房的主通讯管理模块和主业务应用模块承接原有的采集终端接入和用户访问，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房。
优选地，所述主数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，备数据存储计算模块提供查询服务，具体为：
主数据存储计算模块中主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主数据存储计算模块中主全量库与主应用库关键业务数据同步；
所述备数据存储计算模块启动，备数据存储计算模块承载全部应用业务，承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算和存储，具体为：
备数据存储计算模块的备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；
主数据存储计算模块的主应用库与备数据存储计算模块的备应用库之间采用ADG方式进行数据同步，备数据存储计算模块的备全量库暂不启用；
主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务；
备机房将故障期间的新增数据同步到主机房时，应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
本申请所达到的有益效果：
本申请对用电信息采集进行双中心部署，采集运维、费控监测等关键业务在用电信息采集系统发生灾难的场景下，按照关键业务容灾的方法启用异地容灾备份中心，即备机房，确保关键业务的连续开展。
附图说明
图1是本发明一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统的结构框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。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申请的保护范围。
如图1所示，本发明的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，所述系统包括主机房和备机房，备机房按照主机房的层次结构部署通信管理、数据存储计算、业务应用服务器，其中通信管理、业务应用双活部署，数据存储计算灾备部署，具体的：
主机房包括主通讯管理模块、主数据存储计算模块和主业务应用模块。
备机房包括备通讯管理模块、备数据存储计算模块和备业务应用模块。
主通讯管理模块与备通讯管理模块对等部署，提供同样的计算资源、安全设备和网络设备，均接入运营商的2G、LTE或4G移动网络以及无线专网的光纤物理网络，正常运行时使用主机房接入网络，在故障发生时进行主备切换，实现通信管理应用访问的全部双活，主机房故障时，全部采集业务连续。
主通讯管理模块与备通讯管理模块中，计算资源的集群提供对等的Kafka集群、Redis集群、RabbitMQ集群、通信代理服务、通信网关程序和报文解析程序。
正常运行时，主机房和备机房的通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入。
当某一机房消息队列集群和缓存集群故障时，通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序自动连接另一个机房对等的集群。
当某一机房发生网络或机房环境灾难时，另一个机房启用通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序，使用该机房资源完成采集。
主数据存储计算模块与备数据存储计算模块对等部署，主数据存储计算模块无法提供服务时，备数据存储计算模块启用，备数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，故障恢复以后，将故障期间的新增数据同步到主数据存储计算模块；
主数据存储计算模块包括主应用库和主全量库，备数据存储计算模块包括备应用库和备全量库；
主应用库和备应用库均为关系型数据库，用于存放关键业务所有数据，数据量相较于分布式数据库要小很多，主备对等部署，同时提供应用访问，采用ADG方式容灾，以实现业务容灾时快速切换；
主全量库和备全量库采用分布式数据库，存储全量的分钟级采集数据及计算结果，采用主备模式，主全量库提供全部存储和统计计算服务，备全量库提供故障期间数据采集的存储资源和关键业务备用计算的计算资源。
正常运行时，主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务，主应用库与备应用库之间采用ADG方式进行数据同步；主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主全量库与主应用库关键业务数据同步，备全量库暂不启用；
主机房发生故障，主应用库和主全量库无法提供服务时，备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；所述关键业务包括采集运维管理、计量运行监测、费控监测和线损监测。
采集运维管理业务是指为实现终端、电表等设备调试接入用采系统，对采集异常进行原因分析和故障消缺，保障现场设备正常运行和全量数据采集成功，并对以上业务流程相关数据进行统计分析而开展的一系列工作。
计量运行监测业务是指对系统采集的用户电能数据进行比对分析，及时发现和消除异常，确保装置准确计量的一系列工作。
费控监测业务是指对电能表远程停复电执行情况进行监测、故障消缺工单派发、统计分析的一系列工作。线损监测业务是指对台区进行线损计算、理论线损分析、线损异常诊断、健康评价的一系列工作。
主机房故障恢复以后，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房，其中应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
主业务应用模块与备业务应用模块对等部署，提供同样的计算资源，使用域名访问，域名按照策略向主备机房的负载均衡地址分别解析，实现业务应用访问的全部双活，保障主机房故障时，全部应用业务连续。
正常工作下，主业务应用模块与备业务应用模块均提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库；
当某一机房网络或者机房环境发生故障时，造成出口网络无法访问，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房；
当某一机房业务应用模块发生故障时，其业务应用模块自动下线，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房。
上述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统的运行方法，正常运行时，主机房与备机房通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入；
主数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，备数据存储计算模块提供查询服务，具体的：
主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主全量库与主应用库关键业务数据同步；
主应用库与备应用库之间采用ADG方式进行数据同步，备全量库暂不启用。
主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务；
主机房与备机房的应用集群都提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库。
当主机房网络或机房环境发生灾难时，备机房备通讯管理模块和备业务应用模块源承接现场所有采集终端的接入和所有用户的访问流量；
备数据存储计算模块启动，备数据存储计算模块承载全部应用业务，承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算和存储，具体的：
备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；
主机房故障恢复以后，主机房的主通讯管理模块和主业务应用模块承接原有的采集终端接入和用户访问，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房，其中应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，所述系统包括主机房和备机房，其特征在于：
主机房包括主通讯管理模块、主数据存储计算模块和主业务应用模块；
备机房包括备通讯管理模块、备数据存储计算模块和备业务应用模块；
主通讯管理模块与备通讯管理模块对等部署，提供同样的计算资源、安全设备和网络设备，正常运行时使用主机房接入网络，在故障发生时进行主备切换，实现通信管理应用访问的全部双活，主机房故障时，全部采集业务连续；
主数据存储计算模块与备数据存储计算模块对等部署，主数据存储计算模块无法提供服务时，备数据存储计算模块启用，备数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，故障恢复以后，将故障期间的新增数据同步到主数据存储计算模块；
主业务应用模块与备业务应用模块对等部署，提供同样的计算资源，使用域名访问，域名按照策略向主备机房的负载均衡地址分别解析，实现业务应用访问的全部双活，保障主机房故障时，全部应用业务连续；
主数据存储计算模块包括主应用库和主全量库，备数据存储计算模块包括备应用库和备全量库；
主应用库和备应用库均为关系型数据库，用于存放关键业务所有数据，主备对等部署，采用ADG方式容灾，以实现业务容灾时切换；
主全量库和备全量库采用分布式数据库，存储全量的分钟级采集数据及计算结果，采用主备模式，主全量库提供全部存储和统计计算服务，备全量库提供故障期间数据采集的存储资源和关键业务备用计算的计算资源。
2.根据权利要求1所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
所述主通讯管理模块与备通讯管理模块均接入运营商的2G、LTE或4G移动网络以及无线专网的光纤物理网络。
3.根据权利要求1所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
主通讯管理模块与备通讯管理模块中，计算资源的集群提供对等的Kafka集群、Redis集群、RabbitMQ集群、通信代理服务、通信网关程序和报文解析程序。
4.根据权利要求3所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
正常运行时，主机房和备机房的通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入；
当某一机房消息队列集群和缓存集群故障时，通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序自动连接另一个机房对等的集群；
当某一机房发生网络或机房环境灾难时，另一个机房启用通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序，使用该机房资源完成采集。
5.根据权利要求1所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
正常运行时，主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务，主应用库与备应用库之间采用ADG方式进行数据同步；主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主全量库与主应用库关键业务数据同步，备全量库暂不启用；
主机房发生故障，主应用库和主全量库无法提供服务时，备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；
主机房故障恢复以后，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房，其中应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
6.根据权利要求1所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
正常工作下，主业务应用模块与备业务应用模块均提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库；
当某一机房网络或者机房环境发生故障时，造成出口网络无法访问，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房；
当某一机房业务应用模块发生故障时，其业务应用模块自动下线，域名解析将所有用户流量全部迁移到另一个机房。
7.根据权利要求1所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统，其特征在于：
所述关键业务包括采集运维管理、计量运行监测、费控监测和线损监测。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统的运行方法，其特征在于：
正常运行时，主机房与备机房通信代理服务、通信网关程序、报文解析程序使用本机房的消息队列集群和缓存集群，全部采集终端由主机房接入；
主数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，备数据存储计算模块提供查询服务；
主机房与备机房的应用集群都提供Web服务访问能力，所有应用服务都访问主机房的主应用库和主全量库；
当主机房网络或机房环境发生灾难时，备机房备通讯管理模块和备业务应用模块源承接现场所有采集终端的接入和所有用户的访问流量；
备数据存储计算模块启动，备数据存储计算模块承载全部应用业务，承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算和存储；
主机房故障恢复以后，主机房的主通讯管理模块和主业务应用模块承接原有的采集终端接入和用户访问，备机房将故障期间的新增数据同步到主机房。
9.根据权利要求8所述的一种可实现关键业务容灾的用电信息采集系统的运行方法，其特征在于：
所述主数据存储计算模块承载全部应用业务，进行数据采集、计算和存储，备数据存储计算模块提供查询服务，具体为：
主数据存储计算模块中主全量库承接分钟级采集数据并提供计算服务，按需采用数据同步方式，实现主数据存储计算模块中主全量库与主应用库关键业务数据同步；
所述备数据存储计算模块启动，备数据存储计算模块承载全部应用业务，承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算和存储，具体为：
备数据存储计算模块的备应用库和备全量库均启用，备应用库承载全部应用业务，备全量库承接主机房故障期间采集的分钟级数据，并开展关键业务数据计算，计算结果自动写入到备应用库中；
主数据存储计算模块的主应用库与备数据存储计算模块的备应用库之间采用ADG方式进行数据同步，备数据存储计算模块的备全量库暂不启用；
主应用库提供业务应用使用，备应用库提供查询服务；
备机房将故障期间的新增数据同步到主机房时，应用库采用ADG同步方式，全量库采用文件复制方式进行数据同步。
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