一种基于多协议的数据接入方法及装置与流程

1.本发明属于电力数据接入技术领域，具体涉及一种基于多协议的数据接入方法及装置。


背景技术：

2.近年来，随着信息化的发展和互联网在各行各业的应用，变电站设备日益完善，数据接入的种类越来越多，如何有效地保障数据的安全性、完整性、机密性等成为电力系统中用户所关心的工作。在电力系统中用户的数据接入成为重点关注的问题，变电站设备的种类日益增多，各厂家的私有协议越来越多，数据接入集中整合成为改造智慧变电站急需解决的问题。现有的数据接入设备存在协议单一、采集模块少无法有效整合多种设备、接入数据效率低及成本高的问题。
3.此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于多协议的数据接入方法及装置，是非常有必要的。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述现有的数据接入设备存在协议单一、采集模块少无法有效整合多种设备、接入数据效率低及成本高的缺陷，本发明提供一种基于多协议的数据接入方法及装置，以解决上述技术问题。
5.第一方面，本发明提供一种基于多协议的数据接入方法，包括如下步骤：
6.s1.在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；
7.s2.通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；
8.s3.在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；
9.s4.构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
10.进一步地，步骤s1中厂家协议规约组件库支持http协议、mobus协议、mqtt协议、socket协议以及file协议。不限于上述协议。
11.进一步地，步骤s2具体步骤如下：
12.s21.判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；
13.若是，进入步骤s22；
14.若否，进入步骤s23；
15.s22.通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；
16.s23.判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；
17.若是，进入步骤s24；
18.若否，进入步骤s3；
19.s24.通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库。厂家协议规约组件库作为独立作用域，为前端提供了很好的分治策略，可以实现独立维护，可维护性强。各电力设备厂数据协议可单独开关、单独维护，彼此之间互不干扰，且修改后可实时上传和更新，不影响各自系统的原有其他功能。
20.进一步地，步骤s4具体步骤如下：
21.s41.构建多协议并发的分布式采集框架；
22.s42.分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；
23.s43.网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；
24.s44.网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互。
25.进一步地，步骤s44具体步骤如下：
26.s441.网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；
27.s442.网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；
28.当执行任务类型为读操作时，进入步骤s443；
29.当执行任务类型为写操作时，进入步骤s444；
30.s443.从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存，进入步骤s445；
31.s444.从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；
32.s445.网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
33.进一步地，步骤s4中电力设备支持消防系统设备、安防系统设备、环境检测设备以及在线监测设备。
34.第二方面，本发明提供一种基于多协议的数据接入装置，包括：
35.协议库创建模块，用于在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；
36.协议上传模块，通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；
37.网关机配置及协议下载模块，用于在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；
38.数据采集模块，用于构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
39.进一步地，协议上传模块包括：
40.新协议判断单元，用于判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；
41.新协议添加单元，用于电力设备厂家有新的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；
42.协议修改判断单元，用于判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；
43.协议更新单元，用于电力设备厂有修改的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库。
44.进一步地，数据采集模块包括：
45.分布式采集框架构建单元，用于构建多协议并发的分布式采集框架；
46.第一配置文档生成单元，用于设置分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；
47.第二配置文档生成单元，用于设置网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；
48.数据交互单元,用于设置网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互。
49.进一步地，数据交互单元包括：
50.设备配置数据获取子单元，用于设置网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；
51.任务判断子单元，用于设置网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；
52.数据采集子单元，用于当执行任务类型为读操作时，从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存；
53.设备配置子单元，用于当执行任务类型为写操作时，从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；
54.采集数据上传子单元，用于设置网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
55.本发明的有益效果在于，
56.本发明提供的基于多协议的数据接入方法及装置，采集电力设备支撑数据协议兼容性强，并发发布后电力系统用户可按自己的需求订阅，且实时性强，满足了生产过程全流程的数据采集及智能化生产需求，通过对电力设备大数据的深入挖掘，对生产过程优化和智能化决策有重大意义。本技术可以支持多种协议与数据平台进行交互，便于管理，且传输效率、传输安全也能得到保障。
57.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
58.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
59.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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
60.图1是本发明的方法流程示意图一；
61.图2是本发明的方法流程示意图二；
62.图3为本发明的系统示意图；
63.图中，1
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协议库创建模块；2
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协议上传模块；2.1
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新协议判断单元；2.2
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新协议添加单元；2.3
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协议修改判断单元；2.4
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协议更新单元；3
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网关机配置及协议下载模块；4
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数据采集模块；4.1
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分布式采集框架构建单元；4.2
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第一配置文档生成单元；4.3
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第二配置文档生成单元；4.4
‑
数据交互单元。
具体实施方式
64.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
65.实施例1：
66.如图1所示，本发明提供一种基于多协议的数据接入方法，包括如下步骤：
67.s1.在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；
68.s2.通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；
69.s3.在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；
70.s4.构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
71.实施例2：
72.如图2所示，本发明提供一种基于多协议的数据接入方法，包括如下步骤：
73.s1.在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；厂家协议规约组件库支持http协议、mobus协议、mqtt协议、socket协议以及file协议；
74.s2.通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；具体步骤如下：
75.s21.判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；
76.若是，进入步骤s22；
77.若否，进入步骤s23；
78.s22.通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；
79.s23.判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；
80.若是，进入步骤s24；
81.若否，进入步骤s3；
82.s24.通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库；厂家协议规约组件库作为独立作用域，为前端提供了很好的分治策略，可以实现独立维护，可维护性强；各电力设备厂数据协议可单独开关、单独维护，彼此之间互不干扰，且修改后可实时上传和更新，不影响各自系统的原有其他功能；
83.s3.在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；
84.s4.构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发；电力设备支持消防系统设备、安防系统设备、环境检测设备以及在线监测设备；具体步骤如下：
85.s41.构建多协议并发的分布式采集框架；
86.s42.分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；
87.s43.网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；
88.s44.网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互；具体步骤如下：
89.s441.网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；
90.s442.网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；
91.当执行任务类型为读操作时，进入步骤s443；
92.当执行任务类型为写操作时，进入步骤s444；
93.s443.从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存，进入步骤s445；
94.s444.从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；
95.s445.网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
96.厂家协议规约组件库建立之初，连续各厂家获取数据协议，通过维护接口增加协议到厂家协议规约组件库，后期定时更新厂家协议规约组件库；
97.网关机下载数据协议后，通过现场厂家接入数据到网关机，实现网关机在变电站现场的安装调试；
98.网关机接入变电站内一二次设备、视频监控、在线监测、安全警卫、消防报警、环境监控、控制各类电力设备并采集信息，再对变电站内采集的各类数据进行整理与分发。
99.实施例3：
100.如图3所示，本发明提供一种基于多协议的数据接入装置，包括：
101.协议库创建模块1，用于在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；
102.协议上传模块2，通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；协议上传模块2包括：
103.新协议判断单元2.1，用于判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；
104.新协议添加单元2.2，用于电力设备厂家有新的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；
105.协议修改判断单元2.3，用于判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；
106.协议更新单元2.4，用于电力设备厂有修改的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库；
107.网关机配置及协议下载模块3，用于在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；
108.数据采集模块4，用于构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发；数据采集模块4包括：
109.分布式采集框架构建单元4.1，用于构建多协议并发的分布式采集框架；
110.第一配置文档生成单元4.2，用于设置分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；
111.第二配置文档生成单元4.3，用于设置网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；
112.数据交互单元4.4,用于设置网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互；数据交互单元4.4包括：
113.设备配置数据获取子单元，用于设置网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；
114.任务判断子单元，用于设置网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；
115.数据采集子单元，用于当执行任务类型为读操作时，从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存；
116.设备配置子单元，用于当执行任务类型为写操作时，从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；
117.采集数据上传子单元，用于设置网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
118.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于多协议的数据接入方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；s2.通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；s3.在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；s4.构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。2.如权利要求1所述的基于多协议的数据接入方法，其特征在于，步骤s1中厂家协议规约组件库支持http协议、mobus协议、mqtt协议、socket协议以及file协议。3.如权利要求1所述的基于多协议的数据接入方法，其特征在于，步骤s2具体步骤如下：s21.判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；若是，进入步骤s22；若否，进入步骤s23；s22.通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；s23.判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；若是，进入步骤s24；若否，进入步骤s3；s24.通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库。4.如权利要求1所述的基于多协议的数据接入方法，其特征在于，步骤s4具体步骤如下：s41.构建多协议并发的分布式采集框架；s42.分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；s43.网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；s44.网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互。5.如权利要求4所述的基于多协议的数据接入方法，其特征在于，步骤s44具体步骤如下：s441.网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；s442.网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；当执行任务类型为读操作时，进入步骤s443；当执行任务类型为写操作时，进入步骤s444；
s443.从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存，进入步骤s445；s444.从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；s445.网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。6.如权利要求1、4或5所述的基于多协议的数据接入方法，其特征在于，步骤s4中电力设备支持消防系统设备、安防系统设备、环境检测设备以及在线监测设备。7.一种基于多协议的数据接入装置，其特征在于，包括：协议库创建模块(1)，用于在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；协议上传模块(2)，通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；网关机配置及协议下载模块(3)，用于在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；数据采集模块(4)，用于构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。8.如权利要求7所述的基于多协议的数据接入装置，其特征在于，协议上传模块(2)包括：新协议判断单元(2.1)，用于判断各电力设备厂家是否有新的数据协议；新协议添加单元(2.2)，用于电力设备厂家有新的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的新数据协议上传到云端服务器，并添加到厂家协议规约组件库；协议修改判断单元(2.3)，用于判断各电力设备厂家是否有修改的数据协议；协议更新单元(2.4)，用于电力设备厂有修改的数据协议时，通过维护接口将电力设备厂的修改数据协议上传到云端服务器，并更新到厂家协议规约组件库。9.如权利要求7所述的基于多协议的数据接入装置，其特征在于，数据采集模块(4)包括：分布式采集框架构建单元(4.1)，用于构建多协议并发的分布式采集框架；第一配置文档生成单元(4.2)，用于设置分布式采集框架根据各变电站现场点位信息，生成并配置数据点位表，将数据点位表上传至网关机客户端，形成各变电站的网关机客户端第一配置文档；第二配置文档生成单元(4.3)，用于设置网关机客户端读取第一配置文档，解析点位表，再通过软件工具导出标准模板，获取设备初始化配置数据和任务队列，生成电力设备第二配置文档；数据交互单元(4.4),用于设置网关机客户端根据电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据对各电力设备进行配置，并根据任务队列的任务配置与电力设备进行数据交互。10.如权利要求9所述的基于多协议的数据接入装置，其特征在于，数据交互单元(4.4)
包括：设备配置数据获取子单元，用于设置网关机客户端获取电力设备第二配置文档中设备初始化配置数据，写入本地文件系统缓存；任务判断子单元，用于设置网关机客户端获取任务队列的任务配置，判断执行任务的类型；数据采集子单元，用于当执行任务类型为读操作时，从电力设备中读取数据并写入网关机客户端的本地文件系统缓存；设备配置子单元，用于当执行任务类型为写操作时，从网关机客户端的本地文件系统缓存中读取设备初始化配置数据，写入电力设备；采集数据上传子单元，用于设置网关机客户端将采集电力设备数据进行整理，再通过分布式采集框架向站端监控系统及主站系统进行数据分发。
技术总结
本发明提供一种基于多协议的数据接入方法及装置，所述方法包括如下步骤：S1.在云端服务器创建厂家协议规约组件库，并设置维护接口和下载接口；S2.通过维护接口实时上传电力设备厂家的数据协议到云端服务器的厂家协议规约组件；S3.在变电站现场配置网关机，通过下载接口从云端服务器的厂家协议规约组件库下载数据协议，安装到网关机的协议库内；S4.构建多协议并发的分布式采集框架，通过分布式采集框架对各变电站的网关机客户端进行配置，并通过各变电站网关机客户端采集电力设备数据，再向站端监控系统及主站系统进行数据分发。站端监控系统及主站系统进行数据分发。站端监控系统及主站系统进行数据分发。


技术研发人员：翟恒帅 周怡 李晓良 巩秀诗 田亮 卢愿 张云鹏 宋天航 牛爱梅 公凡奎
受保护的技术使用者：山东鲁能软件技术有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021/6/29