WO2019075677A1 - 一种基于rdf的模型差异数据合并方法、计算机存储介质 - Google Patents

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谢萍萍
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郭永平
张翔
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Xiamen Great Power Geo Information Technology Co Ltd
State Grid Information and Telecommunication Group Co Ltd
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Xiamen Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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    • G06F16/80—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of semi-structured data, e.g. markup language structured data such as SGML, XML or HTML

Definitions

  • the invention relates to an RDF-based model difference data merging method and a computer storage medium.
  • the model of the system sometimes changes due to the addition and deletion of equipment/substation.
  • the usual method is to regenerate the model file in the system.
  • the system also needs The model information is re-established according to the new model file.
  • the model information is the Common Information Model (CIM), which seriously affects the working efficiency of the system.
  • CIM Common Information Model
  • XML is a metadata markup language designed by the World Wide Web Consortium W3C to provide a format for describing structured data. XML is now widely used for data exchange between machines and machines and for information exchange between different applications. Since XML is independent of any architecture and information description specification for any programming language, it is well suited for information exchange in system integration.
  • RDF Resource Description Framework
  • XML XML application that describes the preservation, distribution, generation, use, etc. of data. It provides a model and syntax for data that can be read by computers. understanding.
  • a useful feature of RDF is that it allows any subset of the power system model to be represented in a document. Therefore, the RDF file can fully describe the model difference data and has a well-structured feature.
  • the inventor proposed a RDF-based model difference data merging method, which identifies the model difference data through the RDF/XML file, so that the distribution network system can automatically identify the model difference data, and only the data with the difference can be updated. Model without having to re-create the model.
  • an embodiment of the present invention provides a model difference data based on RDF.
  • the merging method can effectively maintain the system model. According to the actual model data size, the development efficiency can be greatly improved, resources can be saved, and system development and maintenance costs can be reduced.
  • Classification model difference data classify model difference data into three categories of adding, deleting, and changing objects
  • Adding refers to the property of adding a model object or adding a model object, which includes the following two situations:
  • Deleting refers to deleting a model object or deleting the attributes of a model object, which includes the following two situations:
  • Modification refers to modifying the attribute values of existing model objects
  • Parsing the RDF file the distribution network system automatically parses the RDF file to obtain the model data to be merged;
  • Model difference data consolidation The distribution network system combines the model data to be merged with the original model of the system according to the execution rules described.
  • the execution rule in the RDF file generated according to the model difference data is specifically:
  • the modification operation is not performed.
  • the pre-merger distribution network system is to verify the merged model, and the filtered model data to be merged is obtained, and the distribution network system merges the model data to be merged with the original model basis of the system.
  • the merge operation between the model to be merged and the original model of the system includes: adding a new model object, deleting an existing model object, and modifying an attribute value of the existing model.
  • a computer storage medium according to an embodiment of the present invention, wherein computer executable instructions are configured to execute the RDF-based model difference data combining method.
  • the RDF file can identify the automatic identification of the computer system, realize the separation from the data, and make the information package is good, the logic is clear, and the maintainability is strong;
  • the RDF/XML hierarchy is clear and well structured, making the process of implementing differential data merging very simple and efficient.
  • the embodiment of the present invention completely complies with the CIM model information of the RDF standardization specification, and the information description is complete, so that any standardized distribution network system can obtain the difference data and merge the model by the method, thereby saving system maintenance and development costs.
  • the development efficiency of the distribution network application software is improved.
  • the system model can be efficiently maintained, and according to the actual model data amount, the development efficiency can be improved by more than 4 times, resources are saved, and development and maintenance costs are reduced.
  • Figure 1 is a schematic flow chart of the present invention
  • 3 is a modification interval, an increase switch, and a connection end point in an RDF according to an embodiment of the present invention
  • FIG. It includes the following steps:
  • Step 10 Classification model difference data: classify model difference data into three categories of adding, deleting, and changing objects;
  • Adding refers to the property of adding a model object or adding a model object, which includes the following two situations:
  • Deleting refers to deleting a model object or deleting the attributes of a model object, which includes the following two situations:
  • Modification refers to modifying the attribute values of existing model objects
  • Step 20 Generate an RDF file based on the model difference data: organize the model difference data into an RDF file, and the organization process includes:
  • Step 30 Parsing the RDF file: the distribution network system automatically parses the RDF file to obtain the model data to be merged;
  • Step 40 Model Difference Data Merging: The distribution network system merges the model data to be merged with the original model of the system according to the execution rules described.
  • the execution rule in the step 20 is specifically:
  • the verification process of the distribution network system to the merged model is as follows:
  • the modification operation is not performed.
  • step 40 the pre-merger distribution network system is to verify the merged model, and the filtered model data to be merged is obtained, and the distribution network system merges the model data to be merged with the original model of the system.
  • the merge operation between the model to be merged and the original model of the system includes: adding a new model object, deleting the existing model object, and modifying the attribute values of the existing model.
  • a specific embodiment of the present invention is a distribution network system model, including the following information: 1. There is only one substation sn1000, and there is a voltage level of 220 KV in the substation, 2. 220KV contains two interval objects bay1 and bay2, 4, each interval contains several device objects, remote telemetry, and the corresponding value object is also included in the telemetry telemetry.
  • the RDF file is organized according to the difference data.
  • connection endpoint Terminal with the ⁇ add:Terminal rdf:about "#sn1000/220kV/bay2/CB1/T10"> tag;
  • connection terminal T11 is added in the same manner as above.
  • the ⁇ add:PowerSystemResource.Contains_Measurements/> tag adds a remote message object in the interval; in addition, the ⁇ add:Terminal.Measurements/> tag is used to add the corresponding remote message object to the connection endpoint;
  • the structure diagram of the final RDF file is shown in Figure 2.
  • the distribution network system can automatically identify the objects that need to be merged, and add, delete, and change the corresponding content.
  • the embodiment of the present invention completely complies with the CIM model information with different RDF standardization specifications, and the information description is complete, so that any standardized distribution network system can obtain the difference data and merge the model by the method, thereby saving system maintenance and development costs and improving
  • the development efficiency of the distribution network application software can efficiently maintain the system model according to the method of the present invention, and can improve the development efficiency by more than 4 times according to the actual model data amount, save resources, and reduce development and maintenance costs.
  • a computer storage medium according to an embodiment of the present invention, wherein computer executable instructions are configured to execute the RDF-based model difference data combining method.
  • any standardized distribution network system can obtain the difference data and merge the model by the invention, thereby saving
  • the system maintenance and development costs improve the development efficiency of the distribution network application software.
  • the system model can be efficiently maintained, and the development efficiency can be improved by more than 4 times according to the actual model data amount, saving resources and reducing development. And maintenance costs.

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Abstract

一种基于RDF的模型差异数据合并方法、计算机存储介质，其中，所述方法包括：分类模型差异数据：将模型差异数据归类到添加、删除和更改三个类别中；根据模型差异数据生成RDF文件：根据所述的添加、删除和更改三个类别，分别建立对应的命名空间xmlns:add、xmlns:del、xmlns:mod，将模型差异数据组织成为RDF标准文件，在RDF标准文件建立添加、删除和更改三个类别的执行规则；解析RDF文件：配电网系统自动解析RDF文件，得到待合并的模型；模型差异数据验证与合并：配电网系统对待合并模型进行验证，得过滤后的待合并模型，配电网系统将过滤后的待合并模型与系统原有模型进行合并。

Description

一种基于RDF的模型差异数据合并方法、计算机存储介质 技术领域
本发明涉及一种基于RDF的模型差异数据合并方法、计算机存储介质。
背景技术
配电网系统的应用中，系统的模型有时会因增、删设备/变电站等情况发生改变，一旦模型信息需要更新，通常采取的方法是在系统中重新生成模型文件，相应的，系统也需要根据新的模型文件重新建立模型信息，模型信息均为通用信息模型(CIM)，严重影响的系统的工作效率。
XML由万维网联盟W3C设计的一种元数据标记语言，可提供描述结构化资料的格式.XML，现在已经被广泛使用，可用于机器与机器间的数据交换以及不同应用之间的信息交换。由于XML系独立于任何体系结构和任何程序语言的信息描述规范，非常适合用于系统集成中的信息交换。
资源描述框架(RDF，Resource Description Framework)是一种通用的元数据结构，是描述数据的保存、分布、产生、使用等情况的XML应用，提供了针对数据的模型以及语法，可被计算机阅读和理解。RDF的一个有用的特性就是它允许电力系统模型的任意一个子集能够表示在文档中。因此，RDF文件能够完整描述模型差异数据，并具有结构清晰的特性。
本发明人经过深入研究，提出一种基于RDF的模型差异数据合并方法，通过RDF/XML文件标识模型差异数据，使配电网系统能够自动识别模型差异数据，仅合并存在差异的数据就能更新模型，而不必重新建立模型。
发明内容
本发明实施例为解决上述问题，提供了一种基于RDF的模型差异数据 合并方法，可高效地维护系统模型，根据实际模型数据量大小，可大大提高开发效率，节约资源、降低系统开发和维护成本。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案为：
本发明实施例的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，包括：
分类模型差异数据：将模型差异数据归类到添加、删除和更改对象三个类别中；
添加指的是添加模型对象或添加模型对象的属性，其包括以下两种情形：
添加新的模型对象及新增模型对象的属性信息；
为已有模型对象添加新的属性；
删除指的是删除模型对象或删除模型对象的属性，其包括以下两种情形：
删除已经存在的模型对象及其属性信息，以及查找与该模型对象相关联的模型对象的属性，并删除该属性；
删除模型对象的部分属性；
修改指的是修改已有模型对象的属性值；
根据模型差异数据生成RDF文件：将模型差异数据组织成为RDF文件，组织过程包括：
根据所述的添加、删除和更改模型对象三个类别，分别建立对应的命名空间xmlns:add、xmlns:del、xmlns:mod；
建立添加、删除和更改三个类别的执行规则；
解析RDF文件：配电网系统自动解析RDF文件，得到待合并模型数据；
模型差异数据合并：配电网系统将待合并模型数据与系统原有模型根据所述的执行规则进行合并。
所述根据模型差异数据生成RDF文件中的执行规则具体为：
在添加模型对象时，标明对象的URI并列出模型对象的属性和属性值，形成一个完整的模型对象信息；
仅添加模型对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再添加对象中特定属性；
删除模型对象时，将该模型对象的属性一起删除；
仅删除对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再删除对象中特定属性；
更改模型对象的属性值时，直接为属性设置新的值。
所述模型差异数据合并中，配电网系统对待合并模型进行验证过程具体如下：
若待添加的模型在原有系统模型中已经存在并完全一致，则不进行该添加操作；
若待删除的模型在原有系统模型中不存在，则不进行该删除操作；
若待修改的模型在原有系统模型中不存在或已经与要修改的值吻合，则不进行该修改操作。
所述模型差异数据合并中，合并前配电网系统对待合并模型进行验证，得到过滤后的待合并模型数据，配电网系统再将待合并模型数据与系统原有模型根据进行合并。
所述模型差异数据合并中，待合并模型与系统原有模型进行合并操作包括：添加新的模型对象、删除已有模型对象以及修改已有模型的属性值。
本发明实施例的一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置执行上述基于RDF的模型差异数据合并方法。
本发明实施例具有以下优点：
(1)良好的互通互连性：通过RDF/XML标识CIM模型差异数据，配 电网应用可以无障碍的自动识别数据信息，方便系统间交换数据、共享信息，实现系统互通、互连，降低难度与成本；
(2)数据与实现分离：RDF文件可识别计算机系统自动识别，实现与数据分离，使得信息封装良好，逻辑清晰，可维护性强；
(3)性能高效
RDF/XML层次清晰，结构良好，使得实现差异数据合并的过程非常简单，具有性能高效的特点。
总之，本发明实施例完全遵循RDF标准化规范标识存在差异的CIM模型信息，且信息描述完整，使得任何标准化配电网系统都能够通过本方法获取差异数据、合并模型，节省了系统维护和开发费用，提高了配电网应用软件的开发效率根据本发明方法，可高效的维护系统模型，根据实际模型数据量大小，可提高4倍以上的开发效率，节约资源、降低开发和维护成本。
附图说明
图1是本发明的流程简图；
图2是本发明一个实施例的RDF中差异模型的主要操作对象段落；
图3是本发明一个实施例的RDF中修改间隔、增加开关及连接端点段落；
图4是本发明一个实施例的RDF中添加/删除遥信段落。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明揭示的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，如图1所示， 其包括以下步骤：
步骤10.分类模型差异数据：将模型差异数据归类到添加、删除和更改对象三个类别中；
添加指的是添加模型对象或添加模型对象的属性，其包括以下两种情形：
添加新的模型对象及新增模型对象的属性信息；
为已有模型对象添加新的属性；
删除指的是删除模型对象或删除模型对象的属性，其包括以下两种情形：
删除已经存在的模型对象及其属性信息，以及查找与该模型对象相关联的模型对象的属性，并删除该属性；
删除模型对象的部分属性；
修改指的是修改已有模型对象的属性值；
步骤20.根据模型差异数据生成RDF文件：将模型差异数据组织成为RDF文件，组织过程包括：
根据所述的添加、删除和更改模型对象三个类别，分别建立对应的命名空间xmlns:add、xmlns:del、xmlns:mod；
建立添加、删除和更改三个类别的执行规则；
步骤30.解析RDF文件：配电网系统自动解析RDF文件，得到待合并模型数据；
步骤40.模型差异数据合并：配电网系统将待合并模型数据与系统原有模型根据所述的执行规则进行合并。
所述步骤20中的执行规则具体为：
在添加模型对象时，标明对象的URI并列出模型对象的属性和属性值，形成一个完整的模型对象信息；
仅添加模型对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再添加对象中特定属性；
删除模型对象时，将该模型对象的属性一起删除；
仅删除对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再删除对象中特定属性；
更改模型对象的属性值时，直接为属性设置新的值。
所述步骤40中，配电网系统对待合并模型进行验证过程具体如下：
若待添加的模型在原有系统模型中已经存在并完全一致，则不进行该添加操作；
若待删除的模型在原有系统模型中不存在，则不进行该删除操作；
若待修改的模型在原有系统模型中不存在或已经与要修改的值吻合，则不进行该修改操作。
步骤40中，合并前配电网系统对待合并模型进行验证，得到过滤后的待合并模型数据，配电网系统再将待合并模型数据与系统原有模型根据进行合并。
所述步骤40中，待合并模型与系统原有模型进行合并操作包括：添加新的模型对象、删除已有模型对象以及修改已有模型的属性值。
如图2-4所示，本发明的一个具体实施例，为一个配电网系统模型，包括以下信息：1、有且仅有一个变电站sn1000，2、变电站中有一个电压等级220KV，2、220KV中包含两个间隔对象bay1和bay2，4、每个间隔中都包含若干设备对象、遥信遥测，遥信遥测中也包含对应的值对象。
一、增加开关及连接端点
差异数据：增加开关及连接端点，即，间隔bay2中新增开关，名为CB10，同时新增两个连接端点Terminal，名为T10和T11，并成为CB10的连接端点；
如图2所示根据差异数据组织成的RDF文件，
其中，<mod:Bay rdf:about＝"#sn1000/220kV/bay2">标识表示对间隔bay2中的属性进行修改；
<add:EquipmentContainer.Contains_Equipmentsrdf:resource＝"http://td.sduept.com/mailman/listinfo/#sn1000/220kV/bay2/CB10"/>表示在该间隔中添加一个URI(RDF中对象的唯一标识)为http://td.sduept.com/mailman/listinfo/#sn1000/220kV/bay2/CB10的开关对象；
<add:Breaker rdf:about＝"#sn1000/110kV/bay2/CB10">标识添加开关Breaker对象CB10；
<add:Equipment.MemberOf_EquipmentContainerrdf:resource＝"http://td.sduept.com/mailman/listinfo/hunan#sn1000/110kV/bay2"/>设置该开关属于间隔bay2；
通过<add:IdentifiedObject.name>CB10</add:IdentifiedObject.name>将开关命名为CB10；
<add:ConductingEquipment.Terminalsrdf:resource＝"http://td.sduept.com/mailman/listinfo/hunan#sn1000/220kV/bay2/CB1/T10"/>将开关与连接端点T10关联，关联连接端点T11的方式亦同；
用<add:Terminal rdf:about＝"#sn1000/220kV/bay2/CB1/T10">标识添加连接端点Terminal；
<add:Terminal.ConductingEquipmentrdf:resource＝"http://td.sduept.com/mailman/listinfo/hunan#sn1000/220kV/bay2/CB10"/>设置该Terminal与开关CB10关联，<add:IdentifiedObject.name>T10</add:IdentifiedObject.name>、<add:IdentifiedObject.mRID>1668000001024</add:IdentifiedObject.mRID>分别设置Terminal的名字和数字ID。连接端点T11的添加方式同上。
二、添加/删除遥信
差异数据：间隔bay2中删除遥信对象“无功功率有效值A相幅值”； 添加一个新的遥信对象“电流有效值A相幅值”，并与连接端点T10关联；将一个已经存在的遥信对象“电压有效值A相幅值”与连接端点T11关联，更改该遥信的描述信息为“电压有效值至地A相幅值”；
RDF文件：
在标签<mod:Bayrdf:about＝"#sn1000/220kV/bay2">中用<del:PowerSystemResource.Contains_Measurements/>删除间隔中的遥信对象；
<add:PowerSystemResource.Contains_Measurements/>标签在间隔中添加遥信对象；另外，用<add:Terminal.Measurements/>标签在连接端点中添加相应的遥信对象；
如图3-4所示，在标签<add:Analog>中添加遥信对象，并设置名称为“电流有效值A相幅值”及其它属性。在标签<mod:Analog>中修改已经存在的遥信，用<mod:IdentifiedObject.description>电压有效值至地A相幅值</mod:IdentifiedObject.description>将其描述改为“电压有效值至地A相幅值”；
<mod:Measurement.Terminalrdf:resource＝"http://td.sduept.com/mailman/listinfo/#sn1000/220kV/bay2/CB1/T11"/>将该遥信与连接端点T11关联。
最终的RDF文件的结构图如图2所示，通过此RDF文件，配电网系统能够自动识别需要合并的对象，并进行相应内容的添加、删除、更改。
本发明实施例完全遵循RDF标准化规范标识存在差异的CIM模型信息，且信息描述完整，使得任何标准化配电网系统都能够通过本方法获取差异数据、合并模型，节省了系统维护和开发费用，提高了配电网应用软件的开发效率根据本发明方法，可高效的维护系统模型，根据实际模型数据量大小，可提高4倍以上的开发效率，节约资源、降低开发和维护成本。
本发明实施例的一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置执行上述基于RDF的模型差异数据合并方法。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
工业实用性
采用本发明实施例，通过分类模型差异数据、根据模型差异数据生成RDF文件、解析RDF文件及模型差异数据合并，使得任何标准化配电网系统都能够通过本发明获取到差异数据、合并模型，节省了系统维护和开发费用，提高了配电网应用软件的开发效率根据本发明方法，可高效的维护系统模型，根据实际模型数据量大小，可提高4倍以上的开发效率，节约资源、降低开发和维护成本。

Claims (6)

  1. 一种基于RDF的模型差异数据合并方法，包括：
    分类模型差异数据：将模型差异数据归类到添加、删除和更改对象三个类别中；
    其中，所述添加为添加模型对象或添加模型对象的属性，其包括以下两种情形：
    添加新的模型对象及新增模型对象的属性信息；
    为已有模型对象添加新的属性；
    删除指的是删除模型对象或删除模型对象的属性，其包括以下两种情形：
    删除已经存在的模型对象及其属性信息，以及查找与该模型对象相关联的模型对象的属性，并删除该属性；
    删除模型对象的部分属性；
    修改指的是修改已有模型对象的属性值；
    根据模型差异数据生成RDF文件：将模型差异数据组织成为RDF文件，组织过程包括：
    其中，根据所述的添加、删除和更改模型对象三个类别，分别建立对应的命名空间xmlns:add、xmlns:del、xmlns:mod；
    建立添加、删除和更改三个类别的执行规则；
    解析RDF文件：配电网系统自动解析RDF文件，得到待合并模型数据；
    模型差异数据合并：配电网系统将待合并模型数据与系统原有模型根据所述的执行规则进行合并。
  2. 如权利要求1所述的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，其中：所述根据模型差异数据生成RDF文件中的执行规则具体为：
    在添加模型对象时，标明对象的URI并列出模型对象的属性和属性值，形成一个完整的模型对象信息；
    仅添加模型对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再添加对象中特定属性；
    删除模型对象时，将该模型对象的属性一起删除；
    仅删除对象的部分属性时，先用更改标识模型对象，再删除对象中特定属性；
    更改模型对象的属性值时，直接为属性设置新的值。
  3. 如权利要求1所述的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，其中：所述模型差异数据合并中，配电网系统对待合并模型进行验证过程具体如下：
    若待添加的模型在原有系统模型中已经存在并完全一致，则不进行该添加操作；
    若待删除的模型在原有系统模型中不存在，则不进行该删除操作；
    若待修改的模型在原有系统模型中不存在或已经与要修改的值吻合，则不进行该修改操作。
  4. 如权利要求1所述的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，其中：所述模型差异数据合并中，合并前配电网系统对待合并模型进行验证，得到过滤后的待合并模型数据，配电网系统再将待合并模型数据与系统原有模型根据进行合并。
  5. 如权利要求1所述的一种基于RDF的模型差异数据合并方法，其中：所述模型差异数据合并中，待合并模型与系统原有模型进行合并操作包括：添加新的模型对象、删除已有模型对象以及修改已有模型的属性值。
  6. 一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可 执行指令配置执行上述权利要求1-5任一项所述的基于RDF的模型差异数据合并方法。
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