CN104639654A - 海量用电信息采集终端一体化接入***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海量用电信息采集终端一体化接入***及方法；***包括：主控单元，用于实现对采集***向采集终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元，以及采集***命令执行和结果反馈功能，实现任务的统一管理控制；前置通信单元，用于接收终端负载均衡单元分配的采集终端，实现与采集终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化；终端负载均衡单元，用于将来自采集终端的连接按照配置信息的规则连接到若干个前置通信单元上，提高采集终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。本发明应用于用电信息采集***，不仅能够满足海量终端一体化接入的需求，而且有效提升终端信息采集效率及资源利用率。

Description

海量用电信息采集终端一体化接入***及方法

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种海量用电信息采集终端一体化接入***及方法。

背景技术

用电信息采集***作为“SG186”信息***和营销计量、抄表、收费标准化建设等的重要支撑，为国家电网公司推动双向互动营销、实施更具竞争力的市场营销策略、优化完善营销业务奠定了基础，是智能电网建设的重要组成部分。目前国家电网公司下辖27家省电力公司均已完成了采集***的建设。

为贯彻落实智能电网发展规划及国家电网公司发展战略，实现“全覆盖、全采集”建设目标，各地在在运用电信息采集***基础上构建集约化发展、精益化管理、标准化建设的用电信息采集体系。国网山东省电力公司积极响应，开展用电信息采集***省级集中建设，预计全覆盖后接入终端数达240余万台。由于接入终端规模激增，现有分布式***采用的接入框架难以满足这种海量终端接入需求。

同时，由于统一更换终端从人力、资产等角度而言成本过高，需要对当前终端资源进行充分利旧，目前在用的终端规约包括《电力负荷控制***数据传输规约(2004版规约)》、《电力用户用电信息采集***主站与采集终端通信规约(2009版规约)》、《Q/GDW 1376.1-2013电力用户用电信息采集***通信协议第1部分：主站与采集终端通信协议(2013版规约)》等多种，同时还需满足未来新规约终端的接入。

如何实现海量终端的规约解析和数据通信，满足不同规约类型终端的一体化接入也是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有接入框架的不足及需求的升级，提供了一种海量用电信息采集终端一体化接入***及方法，应用于用电信息采集***，不仅能够满足海量终端一体化接入的需求，而且有效提升终端信息采集效率及资源利用率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种海量用电信息采集终端一体化接入***，包括主控单元、前置通信单元、终端负载均衡单元；

所述主控单元，用于实现对用电信息采集***向采集终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元，以及用电信息采集***命令执行和结果反馈功能，实现任务的统一管理控制；与前置通信单元通信，对采集终端的实时状态进行集中管理，向用电信息采集***提供实时在线状态查询、采集终端在线状态统计功能；主控单元是核心控制单元，设置主备两个主控单元节点，通过热备机制避免***运行的单点故障；

所述前置通信单元，用于接收终端负载均衡单元分配的采集终端，实现与采集终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化；处理采集终端的运行状态，并将最新状态信息注册到主控单元；前置通信单元包括若干个节点，前置通信单元各节点之间存储的信息是相同的，通过更改终端负载均衡单元中负载均衡策略的配置信息，同时将变更情况发送给主控单元，更新采集终端的档案信息，实现前置通信单元节点的堆叠、可伸缩。

所述终端负载均衡单元，用于将来自采集终端的连接按照配置信息的规则连接到若干个前置通信单元上，提高采集终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。

所述主控单元包括以下模块：

命令服务通讯模块(TCP/IP)，用于与采集***进行数据交互，提供了一个基于TCP/IP协议的Socket端口，收发XML信息；

标准命令解析模块(XML)，用于接收命令服务通讯模块的XML信息，并实现XML信息到任务的解析以及任务到XML信息的转换，同时把未解析的XML信息复制一份存入数据库存储模块；标准命令解析模块将处理后的数据传输给任务对象记录及任务分发模块；

任务对象记录及任务分发模块，用于把接收到的任务复制一份存入主控缓存模块中的命令信息缓存子模块，根据主控缓存模块中的终端状态信息子模块向主站命令执行模块及主站内部通讯模块分发任务，并接收任务执行返回结果，上送至标准命令解析模块；

主站命令执行模块，用于执行从任务对象记录及任务分发模块接收到的采集***主站任务命令，并把执行结果及时返回至任务对象记录及任务分发模块；

缓存加载模块，用于从数据库存储模块或通过主站内部通讯模块(RMI)加载程序运行必须的终端缓存信息；

数据库存储模块，用于存储标准命令解析模块传输过来的XML命令日志，更新本模块中的采集终端状态信息；

主站内部通讯模块(RMI)，用于实现统一的远程调用方法，实现对其他前置通信单元的调用，同时对外提供内部调用端口，实现任务执行结果的接收和状态信息的上报；主站内部通讯模块与缓存加载模块之间相互通信，用于传递采集终端的实时状态；

热备管理模块，用于实现主控单元的主节点和备节点的双机热备，避免单点故障。

所述主控单元包括主控缓存模块，所述主控缓存模块包括：终端状态信息子模块、模块信息子模块和命令信息缓存子模块；

终端状态信息子模块用于缓存前置通信单元注册的采集终端状态信息，所述采集终端状态信息包括采集终端与前置通信单元节点的对应信息及采集终端实时状态，所述采集终端状态包括运行、停电两种；

所述模块信息子模块用于缓存前置通信单元的模块信息，所述模块信息包括前置通信单元节点启/停用情况；

所述命令信息缓存子模块用于缓存任务命令信息。

所述前置通信单元包括以下模块：

规约解析模块，用于响应终端任务管理模块的调度将指令解析为数据帧，将返回数据帧处理成指令，为终端任务管理模块提供各种处理接口，通过规约插件实现不同类型采集终端的一体化接入；规约解析模块采用规约适配器，使用其工厂模式中的抽象工厂模式，构建的规约解析工厂，以此实现规约插件的热插拔、易扩展，根据终端档案为每个采集终端在工厂中选择合适的规约插件来进行规约解析，负责解析底层网络传输数据流以及将指令任务形成底层网络能够传输的数据流，抽象规约类采取多层次继承的方式实现多样化的规约；

通信管理模块，用于与终端负载均衡单元建立连接，将从终端负载均衡单元接收到的数据帧发送给终端任务管理模块，将终端任务管理模块的数据帧转发给采集终端，并记录每个终端的通信连接，将数据源帧存储至数据存储模块；

任务接收模块，用于建立与主控内部通讯模块间的连接，通过RMI接口接收来自采集***的命令，将命令转发给终端任务管理模块和主站任务管理模块，将主站任务管理模块返回的数据返回给采集***；

终端任务管理模块，用于总控终端任务，处理主控单元下发的终端任务和采集终端主动上送的数据，采用队列+线程池的方式来管理任务，按照需求调用规约解析模块、通信管理模块、前置通信缓存模块、终端状态传递模块和数据存储模块，完成终端任务的处理；

主站任务管理模块，用于响应主控单元下发的主站任务，并将结果通过任务接收模块反馈主控单元；

前置通信缓存模块，用于缓存终端档案、任务档案和信道档案，加载终端通讯及报文解析需要用到的信息，管理采集终端当前状态，缓存前置通信单元对应信道信息，管理信道相关状态；

终端状态传递模块，用于感知终端状态，当前置通信单元中终端状态发生变化时，向主控单元发送终端状态变化信息；

数据存储模块，用于接受前置通信单元各模块的调用，进行存储。

所述终端负载均衡单元还包括以下模块：

终端报文接收模块，用于接收采集终端上送的报文；

终端报文分配模块，用于根据负载均衡策略将报文分配到前置通信单元的某个节点进行解析、任务执行，记录终端与前置通信单元的对应信息；负载均衡策略默认采用静态负载均衡，按照前置通信单元的IO负载率、CPU负载率、内存占用率和正处理任务数进行前置通信单元的选择。

一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，包括主控步骤、前置通信步骤、终端负载均衡步骤；

所述主控步骤：实现主控单元对用电信息采集***向采集终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元，以及用电信息采集***命令执行和结果反馈功能，实现任务的统一管理控制；对采集终端的实时状态进行集中管理，向用电信息采集***提供实时在线状态查询、采集终端在线状态统计功能；主控单元是核心控制单元，设置主备两个主控单元节点，通过热备机制避免***运行的单点故障；

所述前置通信步骤：前置通信单元接收终端负载均衡单元分配的采集终端，实现与采集终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化；处理采集终端的运行状态，并将最新状态信息注册到主控单元；前置通信单元可包括若干个节点，前置通信单元各节点之间存储的信息是相同的，通过更改终端负载均衡单元中负载均衡策略的配置信息，同时将变更情况发送给主控单元，更新采集终端的档案信息，实现前置通信单元节点的堆叠、可伸缩；

所述终端负载均衡步骤：终端负载均衡单元将来自采集终端的连接按照配置信息的规则连接到若干个前置通信单元上，提高采集终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。

所述主控步骤包括以下子步骤：

命令服务通讯子步骤(TCP/IP)：命令服务通讯模块与采集***进行数据交互，提供了一个基于TCP/IP协议的Socket端口，收发XML信息；

标准命令解析子步骤(XML)：标准命令解析模块接收命令服务通讯模块的XML信息，并实现XML信息到任务的解析以及任务到XML信息的转换，同时把未解析的XML信息复制一份存入数据库存储模块；标准命令解析模块将处理后的数据传输给任务对象记录及任务分发模块；

任务对象记录及任务分发子步骤：任务对象记录及任务分发模块把接收到的任务复制一份存入主控缓存模块中的命令信息缓存子模块，根据主控缓存模块中的终端状态信息子模块向主站命令执行模块及主站内部通讯模块分发任务，并接收任务执行返回结果，上送至标准命令解析模块；

主站命令执行子步骤：主站命令执行模块执行从任务对象记录及任务分发模块接收到的采集***主站任务命令，并把执行结果及时返回至任务对象记录及任务分发模块；

缓存加载子步骤：缓存记载模块从数据库存储模块或通过主站内部通讯模块(RMI)加载程序运行必须的终端缓存信息；

数据库存储子步骤：数据库存储模块存储标准命令解析模块传输过来的XML命令日志，更新本模块中的采集终端状态信息；

主站内部通讯子步骤(RMI)：主站内部通讯模块实现统一的远程调用方法，实现对其他前置通信单元的调用，同时对外提供内部调用端口，实现任务执行结果的接收和状态信息的上报；主站内部通讯模块与缓存加载模块之间相互通信，用于传递采集终端的实时状态；

热备管理子步骤：热备管理模块实现主控单元的主节点和备节点的双机热备，避免单点故障。

所述主控步骤还包括主控缓存子步骤，所述主控缓存子步骤包括：终端状态信息存储子步骤、模块信息存储子步骤和命令信息缓存子步骤；

终端状态信息存储子步骤：缓存前置通信单元注册的采集终端状态信息，所述采集终端状态信息包括采集终端与前置通信单元节点的对应信息及采集终端实时状态，所述采集终端状态包括运行、停电两种；

所述模块信息存储子步骤：缓存前置通信单元的模块信息，所述模块信息包括前置通信单元节点启/停用情况；

所述命令信息缓存子步骤：缓存任务命令信息。

所述前置通信步骤包括以下子步骤：

规约解析子步骤：规约解析模块响应终端任务管理模块的调度将指令解析为数据帧，将返回数据帧处理成指令，为终端任务管理模块提供各种处理接口，通过规约插件实现不同类型采集终端的一体化接入；规约解析模块采用规约适配器，使用其工厂模式中的抽象工厂模式，构建的规约解析工厂，以此实现规约插件的热插拔、易扩展，根据终端档案为每个采集终端在工厂中选择合适的规约插件来进行规约解析，负责解析底层网络传输数据流以及将指令任务形成底层网络能够传输的数据流，抽象规约类采取多层次继承的方式实现多样化的规约；

通信管理子步骤：通信管理模块与终端负载均衡单元建立连接，将从终端负载均衡单元接收到的数据帧发送给终端任务管理模块，将终端任务管理模块的数据帧转发给采集终端，并记录每个终端的通信连接，将数据源帧存储至数据存储模块；

任务接收子步骤：任务接收模块建立与主控内部通讯模块间的连接，通过RMI接口接收来自采集***的命令，将命令转发给终端任务管理模块和主站任务管理模块，将主站任务管理模块返回的数据返回给采集***；

终端任务管理子步骤：终端任务管理模块总控终端任务，处理主控单元下发的终端任务和采集终端主动上送的数据，采用队列+线程池的方式来管理任务，按照需求调用规约解析模块、通信管理模块、前置通信缓存模块、终端状态传递模块和数据存储模块，完成终端任务的处理；

主站任务管理子步骤：主站任务管理模块响应主控单元下发的主站任务，并将结果通过任务接收模块反馈主控单元；

前置通信缓存子步骤：前置通信缓存模块缓存终端档案、任务档案和信道档案，加载终端通讯及报文解析需要用到的信息，管理采集终端当前状态，缓存前置通信单元对应信道信息，管理信道相关状态；

终端状态传递子步骤：终端状态传递模块感知终端状态，当前置通信单元中终端状态发生变化时，向主控单元发送终端状态变化信息；

数据存储子步骤：数据存储模块接受前置通信单元各模块的调用，进行存储。

所述终端负载均衡步骤还包括以下子步骤：

终端报文接收子步骤：终端报文接收模块接收采集终端上送的报文；

终端报文分配子步骤：终端报文分配模块根据负载均衡策略将报文分配到前置通信单元的某个节点进行解析、任务执行，记录终端与前置通信单元的对应信息；负载均衡策略默认采用静态负载均衡，按照前置通信单元的IO负载率、CPU负载率、内存占用率和正处理任务数进行前置通信单元的选择。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提出的接入体系架构分为主控单元、前置通信单元、终端负载均衡单元三部分，其中前置通信单元负责整个接入体系的数据处理工作，主控单元将采集***下发任务分配到前置通信单元节点实现处理，终端负载均衡单元将采集终端数据均衡分配到前置通信单元节点实现处理。通过构建前置通信单元节点集群，提升数据处理能力，满足海量终端接入需求，并可实现前置通信单元节点的动态增减，灵活应对不同的终端接入规模。

(2)本发明采用插件式、可扩展的一体化终端接入模式，可灵活地实现多种规约类型终端的接入，适用于当前电力公司采集终端逐步更新升级的建设现状。

附图说明

图1为本发明提出的一种海量用电信息采集终端一体化接入***；

其中，1、主控单元，2、前置通信单元，3、终端负载均衡单元，

101、命令服务通讯模块，102、标准命令解析模块，103、任务对象记录及任务分发模块，104、主站命令执行模块，105、主控缓存模块，106、缓存加载模块，107、数据库存储模块，108、主站内部通讯模块，109、热备管理模块；

201、规约解析模块，202、通信管理模块，203、任务接收模块，204、终端任务管理模块，205、主站任务管理模块，206、前置通信缓存模块，207、终端状态传递模块，208、数据存储模块；

301、终端报文接收模块，302、终端报文分配模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

图1，是基于本发明实现的一种海量用电信息采集终端一体化接入***，该架构包括主控单元1、前置通信单元2和终端负载均衡单元3；所述主控单元1包括命令服务通讯模块(TCP/IP)101、标准命令解析模块(XML)102、任务对象记录及任务分发模块103、主站命令执行模块104、主控缓存模块105、缓存加载模块106、数据库存储模块107、主站内部通讯模块(RMI)108、热备管理模块109；所述终端负载均衡单元3包括终端报文接收模块301、终端报文分配模块302。

主控单元1，用于实现对采集***向终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元2，以及采集***命令执行和结果反馈等功能，实现任务的统一管理控制；与前置通信单元2通信，对终端的实时状态进行集中管理，向采集***提供实时在线状态查询、终端在线状态统计等功能。主控单元1是整个接入体系的核心控制单元，设置主备两个节点，通过热备机制避免***运行的单点故障。

前置通信单元2，用于接收终端负载均衡单元3分配到本节点的终端，实现与终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化等；处理终端运行状态，并将最新状态信息注册到主控单元1。前置通信单元2可包含多个处理节点，节点之间存储的信息是相同的，通过更改终端负载均衡单元3中负载均衡策略的配置信息，同时将变更情况发送给主控单元1，更新终端档案信息，实现节点的可堆叠、可伸缩。

终端负载均衡单元3，用于将来自终端的连接按照配置的规则连接到多个前置通信单元2的节点上，可提高终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。

所述主控单元1还包括以下模块：

命令服务通讯模块(TCP/IP)101，用于与采集***进行数据交互，提供了一个基于TCP/IP协议的Socket端口，收发XML信息；

标准命令解析模块(XML)102，用于XML信息到任务的解析及任务到XML信息的转换，同时把未解析的XML信息复制一份存入数据库存储模块107；

任务对象记录及任务分发模块103，用于把接收到的任务复制一份存入主控缓存模块105中的命令信息缓存，根据主控缓存模块105中的终端状态信息分发任务，并接收任务执行返回结果，上送至标准命令解析模块102；

主站命令执行模块104，用于执行接收到的主站任务命令，并把执行结果及时返回至任务对象记录及任务分发模块103；

主控缓存模块105，用于缓存前置通信单元2注册的终端状态信息(包括终端与前置通信单元2节点的对应信息及终端实时状态，终端状态包括运行、停电两种)，缓存前置通信单元2等单元的模块信息(如前置通信单元2节点启/停用情况)，缓存任务命令信息；

缓存加载模块106，用于从数据库加载程序运行必须的终端缓存信息；

数据库存储模块107，用于存储XML命令日志，更新数据库中的终端状态信息；

主站内部通讯模块(RMI)108，用于实现统一的远程调用方法，实现对其他单元的调用，同时对外提供内部调用端口，实现任务执行结果的接收和状态信息的上报；

热备管理模块109，用于实现主控单元1主节点和备节点的双机热备，避免单点故障。

所述前置通信单元2还包括以下模块：

规约解析模块201，用于响应终端任务管理模块204的调度将指令解析为数据帧，将返回数据帧处理成指令，为终端任务管理模块204提供各种处理接口，通过规约插件实现不同类型终端的一体化接入。规约解析模块采用规约适配器，使用其工厂模式中的抽象工厂模式，构建的规约解析工厂，以此实现规约插件的热插拔、易扩展，根据终端档案为每个终端选择合适的规约插件来进行规约解析，负责解析底层网络传输数据流以及将指令任务形成底层网络可以传输的数据流。抽象规约类采取多层次继承的方式实现多样化的规约，顶层抽象规约类定义了规约基本属性和基本操作，下层规约实例类定义了某种类型的规约，再下层的规约功能结构类针对不同的规约功能，定义了其报文结构，最下层的规约报文实现类定义了报文内容及其各个数据项的数据组织形式，从而实现了规约类到通讯报文的转换。

通信管理模块202，用于与终端负载均衡单元3建立连接，将从终端负载均衡单元3接收到的数据帧发送给终端任务管理模块204，将终端任务管理模块204的数据帧转发给终端，并记录每个终端的通信连接，将数据源帧存储至数据存储模块208；

任务接收模块203，用于建立与主站内部通讯模块108间的连接，通过RMI接口接收来自采集***的命令，将命令转发给终端任务管理模块204和主站任务管理模块205，将任务管理模块返回的数据返回给采集***；

终端任务管理模块204，用于总控终端任务，处理主控单元1下发的终端任务和终端主动上送的数据，按照需求调用规约解析模块201、通信管理模块202、前置通信缓存模块206、终端状态传递模块207和数据存储模块208，完成终端任务的处理。在终端任务管理模块204中采用队列+线程池的方式来管理任务，根据任务对应的信道构建优先级任务队列，由线程池统一执行，任务入队时赋予相应的优先级，程序按照顺序取出相应数据；

主站任务管理模块205，用于响应主控单元1下发的主站任务，并将结果通过任务接收模块203反馈主控单元1；

前置通信缓存模块206，用于缓存终端档案、任务档案、信道档案等信息，加载终端通讯及报文解析需要用到的信息，管理终端当前状态，缓存前置通信单元2节点对应信道信息，管理信道相关状态；

终端状态传递模块207，用于感知终端状态，当前置通信单元2中终端状态发生变化时，向主控单元1发送终端状态变化信息；

数据存储模块208，用于接受前置通信单元2各模块的调用，进行存储。

所述终端负载均衡单元3还包括以下模块：

终端报文接收模块301，用于接收采集终端上送的报文；

终端报文分配模块302，用于根据负载均衡策略将报文分配到前置通信单元2的某个节点进行解析、任务执行，记录终端与前置通信单元2节点的对应信息。负载均衡策略默认采用静态负载均衡，按照各节点的IO负载率、CPU负载率、内存占用率、正处理任务数等进行前置通信节点的选择。

本发明工作过程如下：

(1)当采集终端按配置好的任务主动上送数据时，

A.终端首先与***建立物理连接，终端负载均衡单元3的终端报文接收模块301接收终端报文；

B.按照负载均衡策略指定到某一前置通信单元2节点，通过终端报文分配模块302分配到该节点，并记录这一对应关系，下次该终端接入时直接分配到对应节点；

C.前置通信单元2节点通过通信管理模块202接收该报文后，获取相应的Session，从Session中获取终端地址码或终端IP；

D.查询前置通信缓存模块206中的终端档案表，若终端为非授权终端，报文丢弃，关闭Session，清除相关信息，记录无档案终端登录信息，中止；若查询到对应终端，则获取相应终端编号，将接收到的数据帧发送给终端任务管理模块204对报文进行解析；

E.解析后的基础业务数据以文件形式存储在数据存储模块208，传递给采集***数据库，并通过终端状态传递模块207向主控单元1传递终端状态，在前置通信缓存模块206中写入相关的配置文件信息。

(2)当采集***向终端下发命令时，

A.主控单元1的命令服务通讯模块101接收采集***发送的XML信息，对接收到的XML信息发送至标准命令解析模块102，同时发送至数据库存储模块107进行持久化；

B.标准命令解析模块102收到信息后根据解析策略进行解析，将解析出来的任务信息发送到任务对象记录及任务分发模块103；

C.任务对象记录及任务分发模块103将任务信息存入主控缓存模块105，区分主站任务和终端任务，将主站任务发送给主站命令执行模块104，通过主站命令执行模块104执行需求可调用主站内部通讯模块108，将终端任务结合缓存中的终端信息发送给主站内部通讯模块108；

D.主站内部通讯模块108通过远程方法调用前置通信单元2，前置通信单元2节点的任务接收模块203接收任务，在主站任务管理模块205及终端任务管理模块204执行命令信息，并可通过规约解析模块201、通信管理模块202与采集终端通信执行终端任务；

E.前置通信单元2节点的任务接收模块203将任务执行结果返回给主控单元1，在返回结果不超时的情况下主控单元1主站内部通讯模块108接收返回信息；

F.将执行结果与主控缓存模块105中存储的任务信息与返回结果一起交给标准命令解析模块102；

G.标准命令解析模块102把任务信息拼装成XML信息发送给命令服务通讯模块101；

H.命令服务通讯模块101把最终返回结果返回给采集***。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种海量用电信息采集终端一体化接入***，其特征是，包括主控单元、前置通信单元、终端负载均衡单元；

所述主控单元，用于实现对用电信息采集***向采集终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元，以及用电信息采集***命令执行和结果反馈功能，实现任务的统一管理控制；与前置通信单元通信，对采集终端的实时状态进行集中管理，向用电信息采集***提供实时在线状态查询、采集终端在线状态统计功能；主控单元是核心控制单元，设置主备两个主控单元节点，通过热备机制避免***运行的单点故障；

所述前置通信单元，用于接收终端负载均衡单元分配的采集终端，实现与采集终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化；处理采集终端的运行状态，并将最新状态信息注册到主控单元；前置通信单元可包括若干个节点，前置通信单元各节点之间存储的信息是相同的，通过更改终端负载均衡单元中负载均衡策略的配置信息，同时将变更情况发送给主控单元，更新采集终端的档案信息，实现前置通信单元节点的堆叠、可伸缩；

所述终端负载均衡单元，用于将来自采集终端的连接按照配置信息的规则连接到若干个前置通信单元上，提高采集终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。

2.如权利要求1所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入***，其特征是，

所述主控单元包括以下模块：

命令服务通讯模块，用于与采集***进行数据交互，提供了一个基于TCP/IP协议的Socket端口，收发XML信息；

标准命令解析模块，用于接收命令服务通讯模块的XML信息，并实现XML信息到任务的解析以及任务到XML信息的转换，同时把未解析的XML信息复制一份存入数据库存储模块；标准命令解析模块将处理后的数据传输给任务对象记录及任务分发模块；

任务对象记录及任务分发模块，用于把接收到的任务复制一份存入主控缓存模块中的命令信息缓存子模块，根据主控缓存模块中的终端状态信息子模块向主站命令执行模块及主站内部通讯模块分发任务，并接收任务执行返回结果，上送至标准命令解析模块；

主站命令执行模块，用于执行从任务对象记录及任务分发模块接收到的采集***主站任务命令，并把执行结果及时返回至任务对象记录及任务分发模块；

缓存加载模块，用于从数据库存储模块或通过主站内部通讯模块加载程序运行必须的终端缓存信息；

数据库存储模块，用于存储标准命令解析模块传输过来的XML命令日志，更新本模块的采集终端状态信息；

主站内部通讯模块，用于实现统一的远程调用方法，实现对其他前置通信单元的调用，同时对外提供内部调用端口，实现任务执行结果的接收和状态信息的上报；主站内部通讯模块与缓存加载模块之间相互通信，用于传递采集终端的实时状态；

热备管理模块，用于实现主控单元的主节点和备节点的双机热备，避免单点故障。

3.如权利要求1所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入***，其特征是，

所述主控单元包括主控缓存模块，所述主控缓存模块包括：终端状态信息子模块、模块信息子模块和命令信息缓存子模块；

终端状态信息子模块用于缓存前置通信单元注册的采集终端状态信息，所述采集终端状态信息包括采集终端与前置通信单元节点的对应信息及采集终端实时状态，所述采集终端状态包括运行、停电两种；

所述模块信息子模块用于缓存前置通信单元的模块信息，所述模块信息包括前置通信单元节点启/停用情况；

所述命令信息缓存子模块用于缓存任务命令信息。

4.如权利要求1所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入***，其特征是，

所述前置通信单元包括以下模块：

规约解析模块，用于响应终端任务管理模块的调度将指令解析为数据帧，将返回数据帧处理成指令，为终端任务管理模块提供各种处理接口，通过规约插件实现不同类型采集终端的一体化接入；规约解析模块采用规约适配器，使用其工厂模式中的抽象工厂模式，构建的规约解析工厂，以此实现规约插件的热插拔、易扩展，根据终端档案为每个采集终端在工厂中选择合适的规约插件来进行规约解析，负责解析底层网络传输数据流以及将指令任务形成底层网络能够传输的数据流，抽象规约类采取多层次继承的方式实现多样化的规约；

通信管理模块，用于与终端负载均衡单元建立连接，将从终端负载均衡单元接收到的数据帧发送给终端任务管理模块，将终端任务管理模块的数据帧转发给采集终端，并记录每个终端的通信连接，将数据源帧存储至数据存储模块；

任务接收模块，用于建立与主控内部通讯模块间的连接，通过RMI接口接收来自采集***的命令，将命令转发给终端任务管理模块和主站任务管理模块，将主站任务管理模块返回的数据返回给采集***；

终端任务管理模块，用于总控终端任务，处理主控单元下发的终端任务和采集终端主动上送的数据，采用队列+线程池的方式来管理任务，按照需求调用规约解析模块、通信管理模块、前置通信缓存模块、终端状态传递模块和数据存储模块，完成终端任务的处理；

主站任务管理模块，用于响应主控单元下发的主站任务，并将结果通过任务接收模块反馈主控单元；

前置通信缓存模块，用于缓存终端档案、任务档案和信道档案，加载终端通讯及报文解析需要用到的信息，管理采集终端当前状态，缓存前置通信单元对应信道信息，管理信道相关状态；

终端状态传递模块，用于感知终端状态，当前置通信单元中终端状态发生变化时，向主控单元发送终端状态变化信息；

数据存储模块，用于接受前置通信单元各模块的调用，进行存储。

5.如权利要求1所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入***，其特征是，

所述终端负载均衡单元还包括以下模块：

终端报文接收模块，用于接收采集终端上送的报文；

终端报文分配模块，用于根据负载均衡策略将报文分配到前置通信单元的某个节点进行解析、任务执行，记录终端与前置通信单元的对应信息；负载均衡策略默认采用静态负载均衡，按照前置通信单元的IO负载率、CPU负载率、内存占用率和正处理任务数进行前置通信单元的选择。

6.一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，其特征是，包括主控步骤、前置通信步骤、终端负载均衡步骤；

所述主控步骤：实现主控单元对用电信息采集***向采集终端下发命令的接收、解析、记录、分发给前置通信单元，以及用电信息采集***命令执行和结果反馈功能，实现任务的统一管理控制；对采集终端的实时状态进行集中管理，向用电信息采集***提供实时在线状态查询、采集终端在线状态统计功能；主控单元是核心控制单元，设置主备两个主控单元节点，通过热备机制避免***运行的单点故障；

所述前置通信步骤：前置通信单元接收终端负载均衡单元分配的采集终端，实现与采集终端的实时通讯、信道管理、规约解析和数据持久化；处理采集终端的运行状态，并将最新状态信息注册到主控单元；前置通信单元可包括若干个节点，前置通信单元各节点之间存储的信息是相同的，通过更改终端负载均衡单元中负载均衡策略的配置信息，同时将变更情况发送给主控单元，更新采集终端的档案信息，实现前置通信单元节点的堆叠、可伸缩；

所述终端负载均衡步骤：终端负载均衡单元将来自采集终端的连接按照配置信息的规则连接到若干个前置通信单元上，提高采集终端接入的响应速度和资源利用率，避免网络关键部位出现单点失效。

7.如权利要求6所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，其特征是，

所述主控步骤包括以下子步骤：

命令服务通讯子步骤：命令服务通讯模块与采集***进行数据交互，提供了一个基于TCP/IP协议的Socket端口，收发XML信息；

标准命令解析子步骤：标准命令解析模块接收命令服务通讯模块的XML信息，并实现XML信息到任务的解析以及任务到XML信息的转换，同时把未解析的XML信息复制一份存入数据库存储模块；标准命令解析模块将处理后的数据传输给任务对象记录及任务分发模块；

任务对象记录及任务分发子步骤：任务对象记录及任务分发模块把接收到的任务复制一份存入主控缓存模块中的命令信息缓存子模块，根据主控缓存模块中的终端状态信息子模块向主站命令执行模块及主站内部通讯模块分发任务，并接收任务执行返回结果，上送至标准命令解析模块；

主站命令执行子步骤：主站命令执行模块执行从任务对象记录及任务分发模块接收到的采集***主站任务命令，并把执行结果及时返回至任务对象记录及任务分发模块；

缓存加载子步骤：缓存记载模块从数据库存储模块或通过主站内部通讯模块加载程序运行必须的终端缓存信息；

数据库存储子步骤：数据库存储模块存储标准命令解析模块传输过来的XML命令日志，更新本模块中的采集终端状态信息；

主站内部通讯子步骤：主站内部通讯模块实现统一的远程调用方法，实现对其他前置通信单元的调用，同时对外提供内部调用端口，实现任务执行结果的接收和状态信息的上报；主站内部通讯模块与缓存加载模块之间相互通信，用于传递采集终端的实时状态；

热备管理子步骤：热备管理模块实现主控单元的主节点和备节点的双机热备，避免单点故障。

8.如权利要求6所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，其特征是，

所述主控步骤还包括主控缓存子步骤，所述主控缓存子步骤包括：终端状态信息存储子步骤、模块信息存储子步骤和命令信息缓存子步骤；

终端状态信息存储子步骤：缓存前置通信单元注册的采集终端状态信息，所述采集终端状态信息包括采集终端与前置通信单元节点的对应信息及采集终端实时状态，所述采集终端状态包括运行、停电两种；

所述模块信息存储子步骤：缓存前置通信单元的模块信息，所述模块信息包括前置通信单元节点启/停用情况；

所述命令信息缓存子步骤：缓存任务命令信息。

9.如权利要求6所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，其特征是，

所述前置通信步骤包括以下子步骤：

规约解析子步骤：规约解析模块响应终端任务管理模块的调度将指令解析为数据帧，将返回数据帧处理成指令，为终端任务管理模块提供各种处理接口，通过规约插件实现不同类型采集终端的一体化接入；规约解析模块采用规约适配器，使用其工厂模式中的抽象工厂模式，构建的规约解析工厂，以此实现规约插件的热插拔、易扩展，根据终端档案为每个采集终端在工厂中选择合适的规约插件来进行规约解析，负责解析底层网络传输数据流以及将指令任务形成底层网络能够传输的数据流，抽象规约类采取多层次继承的方式实现多样化的规约；

通信管理子步骤：通信管理模块与终端负载均衡单元建立连接，将从终端负载均衡单元接收到的数据帧发送给终端任务管理模块，将终端任务管理模块的数据帧转发给采集终端，并记录每个终端的通信连接，将数据源帧存储至数据存储模块；

任务接收子步骤：任务接收模块建立与主控内部通讯模块间的连接，通过RMI接口接收来自采集***的命令，将命令转发给终端任务管理模块和主站任务管理模块，将主站任务管理模块返回的数据返回给采集***；

终端任务管理子步骤：终端任务管理模块总控终端任务，处理主控单元下发的终端任务和采集终端主动上送的数据，采用队列+线程池的方式来管理任务，按照需求调用规约解析模块、通信管理模块、前置通信缓存模块、终端状态传递模块和数据存储模块，完成终端任务的处理；

主站任务管理子步骤：主站任务管理模块响应主控单元下发的主站任务，并将结果通过任务接收模块反馈主控单元；

前置通信缓存子步骤：前置通信缓存模块缓存终端档案、任务档案和信道档案，加载终端通讯及报文解析需要用到的信息，管理采集终端当前状态，缓存前置通信单元对应信道信息，管理信道相关状态；

终端状态传递子步骤：终端状态传递模块感知终端状态，当前置通信单元中终端状态发生变化时，向主控单元发送终端状态变化信息；

数据存储子步骤：数据存储模块接受前置通信单元各模块的调用，进行存储。

10.如权利要求6所述的一种海量用电信息采集终端一体化接入方法，其特征是，

所述终端负载均衡步骤还包括以下子步骤：

终端报文接收子步骤：终端报文接收模块接收采集终端上送的报文；

终端报文分配子步骤：终端报文分配模块根据负载均衡策略将报文分配到前置通信单元的某个节点进行解析、任务执行，记录终端与前置通信单元的对应信息；负载均衡策略默认采用静态负载均衡，按照前置通信单元的IO负载率、CPU负载率、内存占用率和正处理任务数进行前置通信单元的选择。