欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 电学技术 > 电通讯技术> 一种用电信息采集数据隔离系统和方法独创技术14723字

一种用电信息采集数据隔离系统和方法

2021-02-15 10:25:16

一种用电信息采集数据隔离系统和方法

  技术领域

  本发明涉及用电数据采集技术领域,尤其是涉及一种用电信息采集数据隔离系统和方法。

  背景技术

  近年来,用电信息采集系统已广泛应用于智能住宅小区、工业园区和智慧楼宇等领域。这替代了传统的需要人工上门抄表的模式,极大地提高了管理和自动化水平。一般来说,用电信息采集系统包括:智能表计、集中器、采集器、采集服务器;智能表计是一种智能化的联网测量装置,用以测量电力等资源或能源的消耗量。智能表计可以通过无线或有线的方式连接到网络,并向公用事业服务提供者传输资源或能源消耗数据。一般情况下,在一个小区或工业园区部署一套完整的用电信息采集系统。

  但是,小区或工业园的数量是成千上万的,在每个小工或工业园单独部署系统,就需要部署成千上万套系统,采用这种方式实施重复部署的方式,造成了系统资源浪费,且维护困难。

  因此,如何减少系统量,提高集成度,是目前亟待解决的问题。

  发明内容

  本发明的目的是提供一种用电信息采集数据隔离系统和方法,让若干个用电信息采集单元共用一个服务器,由服务器根据各用电信息单元的标记,及各数据库与各用电信息单元的对应关系,把各用电信息采集单元的用电信息放置到对应的数据库中,减少服务器数量,提高集成度。

  第一方面,本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:

  一种用电信息采集数据隔离系统,包括至少二个用电区域采集单元、一个服务器、数据库单元,各用电区域采集单元连接服务器,服务器连接数据库单元;各用电区域采集单元采集各自区域的用电信息并传输给服务器,服务器用于解析数据帧,根据各用电区域的用户标识,分别存储在各用电区域所对应的数据库区域里。

  本发明进一步设置为:数据库单元包括对用电区域数量对应的数据库,每个用电区域对应一个数据库,服务器用于将各用电区域的用电信息存储到各自的数据库中。

  本发明进一步设置为:每个用电区域包括若干个用电单元,用电区域采集单元用于采集各用电单元的用电信息。

  本发明进一步设置为:还包括防火墙,用于在用电区域采集单元、服务器之间进行隔离。

  本发明进一步设置为:服务器包括依次连接的参数解析模块、数据源切换模块,参数解析模块用于对用电信息中的数据进行解析,获得用电区域采集单元信息,数据源切换模块用于根据用电区域采集单元信息,将用户的用电数据存储到用户对应的数据库区域。

  本发明进一步设置为:服务器的工作,包括以下步骤:

  D1、设置用电区域采集单元标识,建立用电区域采集单元与数据库的对应关系;

  D2、读取数据库相关信息,并存储;

  D3、读取用电区域采集单元的数据帧;

  D4、查找数据帧的首字段标识、末字段标识,得到完整数据帧;

  D5、解析数据帧,将解析后的不同字段映射到相应的对象中;获得用户标识字段、用电参数字段;

  D6、采用参数解析器,从用户标识字段对象中解析出用户标识;

  D7、反射到相应用电参数对象中,读取用电参数;

  D8、根据用电区域采集单元与数据库的对应关系、数据库标识,查找对应的数据库;

  D9、将用电数据存储在对应的数据库中。

  第二方面,本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:

  一种用电信息采集数据隔离方法,包括以下步骤:

  S1、设置用电区域采集单元标识、用电区域采集单元与数据库的对应关系、数据库标识;

  S2、对用电区域的用电信息进行解析,获取用电区域的相关信息;

  S3、采用反射技术进行数据库切换,将用电数据存储在相应的数据库中。

  本发明进一步设置为:步骤S1中,基于用电区域采集单元地址设置用电区域采集单元标识。

  本发明进一步设置为:步骤S2中,对用电区域的用电信息进行解析,包括以下步骤:

  A1、监测数据流,读取数据帧;

  A2、判断数据帧的第一字段是否符合首字段标识,若是,进入下一步,若否,转A6;

  A3、读取第一字段后长度字段,获取报文长度,根据长度字段获取完整的数据帧;

  A4、判断数据帧的末字段是否符合末字段标识,若是,进入下一步,若否,重置读索引,转A1;

  A5、根据通讯协议规范、索引值,索引值对应帧数据中字节数据的相对位置,将帧数据中不同位置的字段数据映射到相应的对象中,转A7;

  A6、丢弃,读取下一字段,转A2;

  A7、结束。

  本发明进一步设置为:步骤S3中,包括以下步骤:

  B1、采用参数解析器,解析用电区域采集单元标识字段对象中的用电区域采集单元标识字段;

  B2、根据用电区域采集单元标识,从相应的用电参数对象中,获取相应的用电数据;

  B3、根据用电区域采集单元与数据库的对应关系、数据库标识,查找对应的数据库;

  B4、将用电数据存储在对应的数据库中。

  与现有技术相比,本发明的有益技术效果为:

  1.本申请通过将若干个用电信息采集单元匹配一个服务器,减少了服务器数量,节约了资源,提高了集成度,降低维护成本;

  2.进一步地,本申请通过对各用电信息采集单元进行标识,建立用电信息采集单元与数据库的对应关系,实现了用电信息采集单元数据的单独存储,保证了数据的完整;

  3.进一步地,本申请通过对用电信息解析,从用电信息中解析出用电信息采集单元标识、用电数据,实现了基于用电信息采集单元与数据库对应关系的用电数据分别存储;

  4.进一步地,本申请通过采用反射技术进行数据库切换,实现了在不同数据库之间的安全切换。

  附图说明

  图1是本发明的一个具体实施例的系统结构示意图。

  具体实施方式

  以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

  本发明的一种用电信息采集数据隔离系统,如图1所示,包括K个用电区域采集单元、一个服务器、数据库单元,第一个用电区域采集单元包括N个用电单元,第二个用电区域采集单元包括M个用电单元,第K个用电区域采集单元包括W个用电单元,其中,N、M、W是大于1的正整数,N、M、W可以相等,也可以不相等。

  每个用电区域采集单元包括一个集中器,用于将采集到的各用电单元的用电信息集中起来,集中器具有唯一地址。

  各集中器连接防火墙,通过防火墙后连接到服务器,服务器与各数据库连接。

  防火墙用于在各集中器与服务器之间形成隔离,保证数据安全。

  数据库单元包括K个数据库区域,分别用于对应存储各用电区域采集单元的用电信息;各数据库区域是独立的存储器,或是一个存储器的独立分区。

  服务器包括参数解析模块、数据源切换模块,参数解析模块连接数据源切换模块,参数解析模块用于对用电信息中的数据进行解析,获得用电区域采集单元信息,包括用电区域采集单元标识、用电数据;数据源切换模块用于根据用电区域采集单元标识,以及用电区域采集单元与数据库的对应关系,在数据库之间进行切换,将用电区域采集单元的用电数据存储到所述用电区域采集单元对应的数据库。

  服务器的工作,包括以下步骤:

  D1、设置用电区域采集单元标识,建立用电区域采集单元与数据库的对应关系;

  D2、读取数据库相关信息,并存储;

  D3、读取用电区域采集单元的数据帧;

  D4、查找数据帧的首字节标识、末字节标识,得到完整数据帧;

  D5、解析数据帧,将解析后的不同字节映射到相应的对象中;获得用户标识字段、用电参数字段;

  D6、采用参数解析器,从用户标识字段对象中解析出用户标识;

  D7、反射到相应用电参数对象中,读取用电参数;

  D8、根据用电区域采集单元与数据库的对应关系、数据库标识,查找对应的数据库;

  D9、将用电数据存储在对应的数据库中。

  在本申请的一个具体实施例中,为了实现将不同用电区域采集单元的用电信息分别保存在不同的数据库中,就需要对各用电区域采集单元进行唯一性的标记,用于在不同的用电区域采集单元进行识别。

  基于集中器的地址唯一性,本实施例中以各集中器的地址作为用电区域采集单元标识,对各用电区域采集单元进行区分。

  相应地,设置数据库标识,用于数据库的识别。

  为了达到一个各用电区域采集单元的数据固定放置在一个数据库中的目的,需要建立各用电区域采集单元与各数据库之间的一一对应关系,一个用电区域采集单元对应一个数据库。

  在初始化时,服务器读取数据库信息,包括数据库标识、端口等表示数据库的唯一身份信息,并保存在服务器中。

  读取用电区域采集单元的数据帧,包括以下步骤:

  A1、监测数据流,读取数据帧;

  A2、判断数据帧的第一字段是否符合首字段标识,若是,进入下一步,若否,转A6;

  A3、读取第一字段后长度字段,获取报文长度,根据长度字段获取完整的数据帧;

  A4、判断数据帧的末字段是否符合末字段标识,若是,进入下一步,若否,重置读索引,转A1;

  A5、根据通讯协议规范、索引值(帧数据中字节数据的相对位置),将帧数据中不同位置的字段数据映射到相应的对象中,转A7;

  A6、丢弃,读取下一字段,转A2;

  A7、结束。

  具体地,各用电区域采集单元采集的用电信息以数据流的形式上传到服务器,服务器进行接收时,需要接收一个完整的数据帧,按照376.1协议规范,数据帧包括帧头字段、帧长度字段、帧头结束字段、控制域字段、地址域字段、用电区域采集单元用电数据字段、帧结束符字段;此地址域字段代表的是用电区域采集单元标识。

  对应各字段设置索引值,各字段的索引值与字段在数据帧中的位置相关。

  首先查找到数据帧的帧头字段,在本实施例中,帧头字段包括一个字节。

  帧头字节为帧头标识,服务器接收到一个字节后,判断是否为帧头标识,如果不是,则丢弃,接收下一个字节再进行判断,直到查找到帧头标识,设置此字段的索引值为1。

  在帧头后的第二个字段为帧长度字段,这个字段的数据表示数据帧长度,即报文的长度,相应地设置此字段的索引值为2。

  在接收到报文长度字段后,根据数据帧长度,在接收了相应字节的数据后,判断是否收到帧结束字段,如果没有收到,重置索引值,继续接收,如果收到,则结束这一数据帧的接收。

  根据通讯协议对完整的数据帧进行解析,根据各字段的索引值,对应各字段的类型,不同字段的数据映射到相应的对象中,即地址域字段映射到用电区域采集单元标识对象中,用电区域采集单元用电数据字段映射到用电区域采集单元用电数据对象中,以此类推。

  解析出来的数据,需要存储到相应的数据库中,服务器根据用电区域采集单元标识、用电区域采集单元与数据库的对应关系,查找到对应的数据库并切换,把用电数据存储到对应数据库中。

  服务器进行数据库之间的切换,包括以下步骤:

  B1、采用参数解析器,解析用电区域采集单元标识字段对象中的用电区域采集单元标识字段;

  B2、根据用电区域采集单元标识,从相应的用电参数对象中,获取相应的用电数据;

  B3、根据用电区域采集单元与数据库的对应关系、数据库标识,查找对应的数据库;

  B4、将用电数据存储在对应的数据库中。

  具体地,为了减少重复编码,本申请采用反射技术来进行数据库的切换。

  定义一个注解处理器,对各步骤进行注解,由注解处理器处理各注解的含义。在程序运行时,动态读取该类中的注解,如果是切换数据库注解,则进入数据源切换处理流程,如果是解析数据帧注解,则进入解析处理流程。

  用SpEL参数解析器解析对象中的地址域字段;反射获取要保存的参数,注解字段中的数据库标识字段。根据地址域查找对应的数据库,并将数据库标识设置在变量中。

  根据数据库标识切换到对应的数据库,再根据用电区域采集单元与数据库的对应关系,将与用电区域采集单元标识对应的用电区域采集单元用电数据从相应对象中提取出来,保存到数据库中。

  本申请通过解析数据帧,提取到用电区域采集单元标识、用电数据等相关数据,再根据设置的用电区域采集单元与数据库的对应关系,查找并切换到相应的数据库,将用电数据存储到相应的数据库中,实现了多个用电区域采集单元的数据通过一个服务器后,存储到各自对应的数据库中。

  本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

《一种用电信息采集数据隔离系统和方法.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)