CN117112386A - 基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，并公开了具有基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法的系统，其中基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法基于自定义的模型校验规则进行语法、语义、拓扑的校验，将规则以xml文档形式呈现，基于IEC CIM标准的模型构建，可以根据具体业务需要动态地扩展规则文件中的模型，通过这种组合式的设置可以构建出不同的校验规则，以解决配电网模型数据的交互使用与系统信息的集成。

Description

基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机应用设计领域，特别涉及一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法。

背景技术

随着配网结构日趋复杂，系统之间需要交互的信息大幅增加，信息模型的一致性对于电力设备之间的互操作和系统集成显得尤为重要。然而，由于公共信息模型(CIM)的版本更新频繁，不同厂家产品更新速度不一，可能造成信息模型语义上的差异；不同应用或不同企业可能需要根据自己的需求，对模型做相应的扩展，那么私有扩展模型就可能导致应用间的语义难以辨识；造成系统信息集成的困难，为了保证设备间的互操作，需要有专门的工具对配网信息模型进行模型校验，以确保信息模型的一致性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，可以灵活地根据实际需求扩展模型校验规则，可以对模型文件进行语法语义、拓扑校验，并按一条馈线一个模型实例文件的方式进行模型校验。

本发明还提出一种具有上述基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法的系统。

根据本发明的第一方面实施例的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件；

对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置；

读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中；

选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验；

依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

根据本发明实施例的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，至少具有如下有益效果：该方法基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法基于自定义的模型校验规则进行语法、语义、拓扑的校验，将规则以xml文档形式呈现，基于IEC CIM标准的模型构建，可以根据具体业务需要动态地扩展规则文件中的模型，通过这种组合式的设置可以构建出不同的校验规则，以解决配电网模型数据的交互使用与系统信息的集成。

根据本发明的一些实施例，所述规则文件包括对IEC CIM标准的模型进行转义描述和语法、语义、拓扑校验需要用到属性。

根据本发明的一些实施例，所述对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置的步骤，具体包括：

对所述规则文件基于定义数据结构进行读取；

基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息；

构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

根据本发明的一些实施例，所述选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验的步骤，具体包括：

对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验；

基于可选的语法语义项对模型文件进行校验；

校验完成后，展示校验结果。

根据本发明的一些实施例，所述基于可选的语法语义项对模型文件进行校验的步骤，具体包括：

获取模型文件中CIM模型实例的集合；

获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合；

对每个所述模型实例进行属性校验。

根据本发明的一些实施例，所述依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果的步骤，具体包括：

获取规则文件定义的参与拓扑计算的类；

获取模型文件中所有拓扑类对应的实例；

获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点；

遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备；

展示校验结果。

根据本发明的第二方面实施例的基于自定义规则文件的配网信息模型校验系统，其特征在于，包括：

标准构建模块，能够基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件；

规则获取模块，能够对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置；

模型读取模块，用于读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中；

语义校验模块，能够选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验；

拓扑校验模块，能够依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

进一步地，所述规则文件包括对IEC CIM标准的模型进行转义描述和语法、语义、拓扑校验需要用到属性。

进一步地，规则获取模块602，包括：

结构读取元件，用于对所述规则文件基于定义数据结构进行读取；

信息组织元件，能够基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息；

集合构建元件，用于构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

进一步地，语义校验模块604，包括：

规则校验元件，用于对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验；

语法语义校验元件，能够基于可选的语法语义项对模型文件进行校验；

展示元件，用于在校验完成后，展示校验结果。

进一步地，上述语法语义校验元件，包括：

模型遍历机构，用于获取模型文件中CIM模型实例的集合；

属性遍历机构，用于获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合；

属性校验机构，能够对每个所述模型实例进行属性校验。

进一步地，拓扑校验模块605，包括：

规则获取元件，用于获取规则文件定义的参与拓扑计算的类；

实例获取元件，用于获取模型文件中所有拓扑类对应的实例；

第一实例遍历元件，用于获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点；

第二实例遍历元件，用于遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备；

结果展示元件，用于展示校验结果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法的步骤示意图；

图2为图1示出的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法中步骤S200的详细示意图；

图3为图1示出的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法中步骤S400的详细示意图；

图4为图3示出的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法中步骤S420的详细示意图；

图5为图1示出的基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法中步骤S500的详细示意图；

图6为本发明实施例提供的基于自定义规则文件的配网信息模型校验系统的结构框图示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

随着配网结构日益复杂，为了满足日益增长的需求，公共信息模型的版本需要频繁的更新。但是由于不同厂家更新速度不一致，可能会导致信息模型语义上产生差异。为了解决这种差异带来的影响，需要对不同标准的配网信息进行校验，以确保信息模型的一致性。

本发明提出了一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，参照图1，该方法至少包括以下步骤：

步骤S100、基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件。

基于IEC CIM标准中描述的模型，创建用于作为校验标准的规则文件，在规则文件中不仅对IEC CIM标准的模型进行转义描述，同时也为后续语法、语义、拓扑校验需要用到属性进行设置。其中mClass元素标识了模型定义中的所有类，其属性subClassOf标识了类之间的继承关系；mProperty元素标识了模型定义中的所有属性(name)、属性名(propertyName)、命名空间(ns)以及类之间的关联关系(type为资源型类型时表示类的引用)；校验逻辑中用属性req uire来标识某个属性是否必需，用属性unique来标识某个属性是否唯一。规则文件本身是开放的，可以根据实际的需求进行扩展需要的类、属性、关联关系，实现模型校验规则自定义。

步骤S200、对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置。

通过JAXBContent组件对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置。

步骤S300、读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中。

通过SAXReader读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中。存储的信息包含模型文件描述的CIM模型对应实例的类型，实例的属性以及属性的值和类型。

步骤S400、选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验。

在校验的时候，格式校验、命名空间校验、根元素校验为必须执行的校验项目，这些密切关系校验的结果。

步骤S500、依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

模型文件通过了语法语义的校验之后，根据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验，如果存在拓扑校验错误，展示拓扑校验结果。

为了更详细的说明本发明的宗旨以及原理，对上述步骤进行更详细的展开，并举例说明。

本发明描述的方法，包括以下步骤：

步骤S100、基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件。

基于IEC CIM标准中描述的模型，创建用于作为校验标准的规则文件，在规则文件中不仅对IEC CIM标准的模型进行转义描述，同时也为后续语法、语义、拓扑校验需要用到属性进行设置。其中mClass元素标识了模型定义中的所有类，其属性subClassOf标识了类之间的继承关系；mProperty元素标识了模型定义中的所有属性(name)、属性名(propertyName)、命名空间(ns)以及类之间的关联关系(type为资源型类型时表示类的引用)；校验逻辑中用属性req uire来标识某个属性是否必需，用属性unique来标识某个属性是否唯一。规则文件本身是开放的，可以根据实际的需求进行扩展需要的类、属性、关联关系，实现模型校验规则自定义。

步骤S200、对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置。

通过JAXBContent组件对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置。参照图2，步骤S200具体可以分为以下步骤：

步骤S210、对规则文件基于定义数据结构进行读取。

步骤S220、基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息。

如果模型文件基于的CIM标准发生变更，只需要修改规则文件中别名与模型文件描述保持一致即可，而无须重新定义。具有良好的通用性。

步骤S230、构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

步骤S300、读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中。

通过SAXReader读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中。存储的信息包含模型文件描述的CIM模型对应实例的类型，实例的属性以及属性的值和类型。

步骤S400、选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验。

在校验的时候，格式校验、命名空间校验、根元素校验为必须执行的校验项目，这些密切关系校验的结果。参照图3，步骤S400可以分为：

步骤S410、对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验。

首先对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验，如果某一项出现校验不合格，则后续校验停止，语法语义校验结束。进入到步骤S430中，如果格式校验、命名空间校验、根元素校验都校验通过，则进入到步骤S420。

步骤S420、基于可选的语法语义项对模型文件进行校验。

依次基于可选的语法语义项对模型文件进行校验。如果未通过校验，则说明模型文件不符合规范，需要修改。

进一步地，上述步骤S420当中，以关键属性校验逻辑校验的流程为例。参照图4，可以分为以下步骤：

步骤S421、获取模型文件中CIM模型实例的集合。

步骤S422、获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合。

步骤S423、对每个所述模型实例进行属性校验。

通过对模型文件中实例集合进行遍历，结合规则文件中，类的属性定义设置的属性，对类的实例进行关键属性校验，关键属性校验包含校验模型文件对应类的实现实例相应的属性是否必须或属性是否唯一。如果规则文件中类的属性对象，设置了require属性为true，模型文件中对应类的实例中缺少该属性，则会校验出关键属性缺失的错误。如果规则文件中类的属性对象，设置了unique属性为true，模型文件对应类的多个实例相应的属性值相同，则会校验出属性值不唯一的错误。

步骤S430、校验完成后，展示校验结果。

步骤S500、依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

模型文件通过了语法语义的校验之后，根据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验，如果存在拓扑校验错误，展示拓扑校验结果。

进一步地，参照图5，步骤S500可以分为以下步骤：

步骤S510、获取规则文件定义的参与拓扑计算的类。

获取规则文件定义的参与拓扑计算的类，参与拓扑计算的信息模型由模型标准文件说明。

步骤S520、获取模型文件中所有拓扑类对应的实例。

步骤S530、获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点。

步骤S540、遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备。

遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备，获取拓扑设备的Terminal节点集合，获取Terminal节点相连的ConnectivityNode节点集合，通过Connectiv ityNode节点获取相连的Terminal节点集合，通过Terminal节点找相连的拓扑设备，如果能找到拓扑设备，将拓扑设备从拓扑设备集合中移除，并沿着当前的拓扑设备继续进行搜索。如果最终拓扑集合为空，则表明不存在孤岛设备，如果拓扑集合不为空，集合中存在的拓扑设备则为孤岛设备。

步骤S550、展示校验结果。

本申请的又一实施例提供了一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验系统，如图6所示，该系统60包括：

标准构建模块601，能够基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件；

规则获取模块602，能够对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置

模型读取模块603，用于读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中；

语义校验模块604，能够选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验；

拓扑校验模块605，能够依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

进一步地，所述规则文件包括对IEC CIM标准的模型进行转义描述和语法、语义、拓扑校验需要用到属性。

进一步地，规则获取模块602，包括：

结构读取元件，用于对所述规则文件基于定义数据结构进行读取；

信息组织元件，能够基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息；

集合构建元件，用于构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

进一步地，语义校验模块604，包括：

规则校验元件，用于对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验；

语法语义校验元件，能够基于可选的语法语义项对模型文件进行校验；

展示元件，用于在校验完成后，展示校验结果。

进一步地，上述语法语义校验元件，包括：

模型遍历机构，用于获取模型文件中CIM模型实例的集合；

属性遍历机构，用于获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合；

属性校验机构，能够对每个所述模型实例进行属性校验。

进一步地，拓扑校验模块605，包括：

规则获取元件，用于获取规则文件定义的参与拓扑计算的类；

实例获取元件，用于获取模型文件中所有拓扑类对应的实例；

第一实例遍历元件，用于获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点；

第二实例遍历元件，用于遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备；

结果展示元件，用于展示校验结果。

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。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

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系统。

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系统的制造品，该指令系统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。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件；

对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置；

读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中；

选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验；

依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述规则文件包括对IEC CIM标准的模型进行转义描述和语法、语义、拓扑校验需要用到属性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置的步骤，具体包括：

对所述规则文件基于定义数据结构进行读取；

基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息；

构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验的步骤，具体包括：

对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验；

基于可选的语法语义项对模型文件进行校验；

校验完成后，展示校验结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于可选的语法语义项对模型文件进行校验的步骤，具体包括：

获取模型文件中CIM模型实例的集合；

获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合；

对每个所述模型实例进行属性校验。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果的步骤，具体包括：

获取规则文件定义的参与拓扑计算的类；

获取模型文件中所有拓扑类对应的实例；

获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点；

遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备；

展示校验结果。

7.一种基于自定义规则文件的配网信息模型校验系统，其特征在于，包括：

标准构建模块，能够基于IEC CIM标准模型，创建作为校验标准的规则文件；

规则获取模块，能够对规则文件进行读取，获取规则文件中描述的模型信息和校验逻辑相关的属性设置；

模型读取模块，用于读取模型文件，将模型文件中基于CIM模型的实例读取到内存中；

语义校验模块，能够选择需要校验的语法语义项，对模型文件进行语法语义校验；

拓扑校验模块，能够依据需求选择拓扑校验项，结合具体的拓扑校验逻辑，对模型文件进行拓扑校验并展示校验结果。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述规则文件包括对IEC CIM标准的模型进行转义描述和语法、语义、拓扑校验需要用到属性。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述规则获取模块，包括：

结构读取元件，用于对所述规则文件基于定义数据结构进行读取；

信息组织元件，能够基于别名的方式组织规则文件中类对象信息、属性对象信息、类继承关系信息、枚举对象信息；

集合构建元件，用于构建后续校验执行逻辑所需要的类对象集合、属性对象集合、关联关系集合、枚举对象集合以及参与拓扑计算的类对象集合。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述语义校验模块，包括：

规则校验元件，用于对模型文件依次进行格式校验、命名空间校验、根元素校验；

语法语义校验元件，能够基于可选的语法语义项对模型文件进行校验；

展示元件，用于在校验完成后，展示校验结果。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述语法语义校验元件，包括：

模型遍历机构，用于获取模型文件中CIM模型实例的集合；

属性遍历机构，用于获取规则文件中每个定义类所具有的属性集合；

属性校验机构，能够对每个所述模型实例进行属性校验。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述拓扑校验模块，包括：

规则获取元件，用于获取规则文件定义的参与拓扑计算的类；

实例获取元件，用于获取模型文件中所有拓扑类对应的实例；

第一实例遍历元件，用于获取模型文件中所有变电站母线对应的实例。以变电站母线作为拓扑计算的起点；

第二实例遍历元件，用于遍历变电站母线实例集合，获取拓扑设备；

结果展示元件，用于展示校验结果。