CN111708521A - 电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软件开发技术领域，提供一种电力***台区智能终端的软件构建方法及装置，所述方法包括：根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。本发明提供的技术方案，能够提高软件的可重构性，进而有效提高软件构建效率。

Description

电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置

技术领域

本发明涉及软件开发技术领域，特别涉及一种电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置。

背景技术

随着泛在电力物联网建设任务的不断推进，集中器与各种智能终端的功能逐渐融合，形成台区智能终端。台区智能终端上由于需要不断拓展新业务或需要改变当前业务，因此相应的软件架构改变频繁。

台区智能终端上目前的软件平台是一种嵌入式软件平台，在该平台上构建相应的软件架构目前主要是基于功能需求，在软件实现层采用面向过程的方法进行源代码开发。这种软件构建方法由于只考虑了当前的业务需求，开发的源代码只服务于本次业务，因此软件的可复用性较低、可重构性较差。当下次需要增加新业务时，开发人员又需重新进行一次代码开发以构建新业务所需的软件架构。显然，这种可重构性较差的软件构建方式使得软件构建的效率极低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置，能够提高软件的可重构性，进而有效提高软件构建效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电力***台区智能终端的软件构建方法，所述方法包括：

根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；

根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。

优选地，所述操作元模块包括：参数配置模块；所述第一部件功能模块包括：通信模块和协议解析模块；所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，包括：

调用所述参数配置模块，以初始化所述台区智能终端所需的执行参数；

调用所述通信模块，以使所述台区智能终端执行数据读写操作；

调用所述协议解析模块，以使所述台区智能终端对所述数据读写操作进行控制。

进一步地，所述通信模块包括：本地通信模块和远程通信模块，所述调用所述通信模块，以使所述台区智能终端执行数据读写操作，包括：

调用所述本地通信模块，以使所述台区智能终端执行本地数据读写操作；

调用所述远程通信模块，以使所述台区智能终端执行远程数据读写操作；

所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

调用所述协议解析模块，以使所述台区智能终端对所述本地数据读写操作和所述远程数据读写操作进行控制。

进一步地，所述台区智能终端包括***内存，所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

对所述***内存进行清理。

进一步地，在所述对所述***内存进行清理之后，所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

调用所述参数配置模块，以保存所述台区智能终端的执行结果。

进一步地，所述操作元模块还包括：高速电力载波模块、RS485接口操作模块、MBUS接口操作模块、微功率无线操作模块、以太网操作模块、交流采样模块、4G操作模块、安全操作模块、显示模块、远程控制模块和校时模块。

优选地，所述安全操作模块、所述显示模块和所述校时模块采用单例模式构建；所述高速电力载波模块、所述RS485接口操作模块、所述MBUS接口操作模块、所述微功率无线操作模块、所述以太网操作模块、所述交流采样模块、所述4G操作模块、所述远程控制模块和所述参数配置模块采用工厂模式构建。

本发明的另一目的在于提出一种电力***台区智能终端的软件构建装置，能够提高软件的可重构性，进而有效提高软件构建效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电力***台区智能终端的软件构建装置，所述装置包括：

操作元模块构建单元，用于根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

封装单元，用于根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；

软件架构构建单元，用于根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项电力***台区智能终端的软件构建方法。

本发明所述的电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置，根据台区智能终端所需执行的业务操作类型来构建操作元模块，即基于模块化思想将业务操作功能在类型上划分成不可分割的子模块，再对属于相同的业务功能类型的操作元模块进行封装，将功能相同的操作元模块聚合在一起构成第一部件功能模块，根据上述操作元模块和第一部件功能模块来对台区智能终端的软件架构进行构建。这种对类型相同、功能相同的模块进行层层封装构建的方式使得构建起来的软件具有较高的复用性和较好的重构性。当需要增加新的业务时，开发人员可直接对封装好的功能模块进行调用以新建所需的软件架构，而不需要再重新进行源代码开发，大大提高了软件构建效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例中台区智能终端的***功能模块；

图3为本发明实施例所构建的操作元模块；

图4为本发明实施例中根据操作元模块和第一部件功能模块构建软件架构的方法流程图；

图5为本发明实施例的装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明针对电力***中配电低压台区台区智能终端软件构建需要，提出一种可重构的软件构建方法，该方法依据高内聚、低耦合的原则，基于模块化思想划将台区智能终端软件各操作类型分成不可分割的操作元模块，在此基础上，综合运用聚合、组合等方法构建部件功能模块，并进一步构建软件架构，形成台区智能终端“操作元-部件-软件架构”三级可重构软件构建方法，从不同粒度提高软件构建的效率，从而有效指导嵌入式软件平台开发，为台区智能终端的业务扩展等提供有力的技术支撑。

其中，操作元模块的构建是从细粒度出发构建每一个不可分割的操作元，部件功能模块则是基于操作元类，通过聚合、组合等方法，将操作元类进行封装，构建一个个部件功能模块，以利于软件架构的调用，及台区智能终端功能扩展的需要。软件架构则通过上述操作元模块和部件功能模块，构建一个完整的台区智能终端软件闭环操作。

本发明实施例提供的电力***台区智能终端的软件构建方法如图1所示，所述方法包括：

步骤S101，根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

如图2所示，台区智能终端软件***主要由台区智能监测模块、数据采集模块、低压侧用电管理模块、数据处理模块、电能质量分析模块、参数配置模块、运行维护模块、控制模块、安全防护模块、事件上报模块、HPLC(高速电力线载波)网络管理模块、数据传输模块等组成。

其中，台区智能监测模块主要完成对配变电压器的状态监测、低压用户用电信息等监测及预警；数据采集模块完成按配置的采集任务，实现对接入传感设备所产生的数据采集，以及对状态量、交流模拟量的采集；低压侧用电管理模块主要完成台区网络拓扑识别及监测、台区线损分析、停电快速研判及上报，实现故障分析；数据处理模块主要完成对数据的冻结、统计等处理；电能质量分析模块完成对电压、功率因数等电能质量数据的监测及分析；参数配置模块主要实现由主站设置和查询终端通信地址、组地址、通信参数等各类参数；运行维护模块主要实现终端自动识别、自测试、自诊断等功能，以及运行日志维护等；控制模块主要完成对电能表费率控制、分支开关控制以及对其他设备的远程控制；安全防护模块主要完成数据加密和解密功能；事件上报模块主要完成对产生的事件信息进行自动判断，并实现上报主站和记录上报状态等功能；HPLC网络管理模块主要完成通过本地HPLC高速电力线载波通信模块实现台区网络拓扑识别，实现周期采集本地通信模块路由信息，上报主站，***各级网络管理功能；数据传输模块主要通过远程通信方式与主站通信，通过本地通信方式与接入设备通信。

基于上述***功能模块，归纳总结出台区智能终端所需执行的业务操作类型，并根据业务操作类型构建与每一个业务操作类型对应的操作元模块。本实施例中所构建的操作元模块如图3所示，具体包括：高速电力载波模块CHPLCOperation、RS485接口操作模块C485Operation、MBUS接口操作模块CMBUSOperation、微功率无线操作模块CMicroRadioOperation、以太网操作模块CEthernetOperation、交流采样模块CACSample、4G操作模块C4GOperation、安全操作模块CSecurity、显示模块CDisplay、远程控制模块CRemoteControl、校时模块CCalibrationTime和参数配置模块CParameterConfig。

在代码开发过程中，上述每个模块都是一个面向对象的类。其中，由于安全操作模块CSecurity、显示模块CDisplay和校时模块CcalibrationTime要求一个类只有一个实例，以确保访问对象的唯一性，因此采用单例模式(Singleton)来构建。

上述单例模式是为了保证一个类仅有一个实例，并仅提供一个访问它的全局访问点，以避免一个全局使用的类频繁地创建与销毁。之所以将安全操作类、校时类和显示类采用单例模式构建，是因为这些类是属于全局的类，确保整个软件只有这一份，一处创建处处使用，数据一致。单例模式的代码表现形式如下：

本实施例中，高速电力载波模块CHPLCOperation、RS485接口操作模块C485Operation、MBUS接口操作模块CMBUSOperation、微功率无线操作模块CMicroRadioOperation、以太网操作模块CEthernetOperation、交流采样模块CACSample、4G操作模块C4GOperation、远程控制模块CRemoteControl和参数配置模块CParameterConfig采用工厂模式(Factory)构建。

上述工厂模式属于创建型模式，其定义一个创建对象接口，而让子类决定具体的实例化哪一个类。以高速电力线载波类为例，比如它有A、B、C三个系列，那么这里创建一个CHPLCOperation类，主要用于声明统一的接口，然后创建CHPLCOperationA、CHPLCOperationB、CHPLCOperationC类，它们都继承CHPLCOperation类，这三个类是具体的A、B、C三个系列产品。工厂模式的代码表现形式如下：

单例模式产生的所有对象都是同一个，以避免频繁创建对象，因为全局各个地方均可用到；而工厂模式，在需要的时候创建，在不需要的时候销毁对象，以节约资源。在实际应用中，主要还是从全局类和局部类的视角去选择具体的构建模式。

步骤S102，根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；即，对属于相同的业务功能类型的操作元模块封装在一起，以获得多个第一部件功能模块。

由于RS485、HPLC高速电力线载波、微功率无线、MBUS都属于本地通信类，所以本地通信模块通过抽象本地通信组类ClocalCommGroup，将这些操作元类进行聚合，形如：

如果台区智能终端要扩展红外口或者其它通信方式，则直接构建操作元类，并将这个类的实例加入到这个组类中就可以了。同理，远程通信模块定义如下：

协议解析模块则是将各种具体的协议解析类进行聚合，形如：

数据处理模块则将协议解析类(即协议解析模块)、数据库操作类(即数据库操作模块)聚合，形如：

数据采集模块则将交流采样类(即交流采样模块)聚合，形如：

事件上报模块CEventReport则是将数据采集类(即数据采集模块)、数据处理类(即数据处理模块)、远程通信类(即远程通信模块)进行组合，形如：

本实施例中，根据上述方法所构建的第一部件功能模块包括：本地通信模块、远程通信模块、协议解析模块、数据处理模块、数据采集模块和事件上报模块等。

本实施例中，还可以根据第二预设业务功能类型对所述第一部件功能模块进行封装，即，对属于相同的第二预设业务功能类型的所述第一部件功能模块进行封装，获得多个第二部件功能模块。本实施例中，对上述列出的功能模块进行进一步封装，能够获取更加抽象的软件功能模块，满足台区智能终端上不同的业务功能需求。例如，上述本地通信模块和远程通信模块还可以进一步封装在一起形成通信模块。由于与第一部件功能模块的封装形式和方法相同，此处不再对第二部件功能模块的封装代码表现形式进行举例说明。

步骤S103，根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。

如图4所示，该构建方法具体包括：

步骤S201，调用所述参数配置模块，以初始化所述台区智能终端所需的执行参数；

本实施例中，调用参数配置模块以读取配置文件，将台区智能终端所需的各种执行参数，如远程连接的IP地址、终端标识等信息读到程序内存中，便于程序读写操作启动后连接远程主站***。

步骤S202，调用所述通信模块，以使所述台区智能终端执行数据读写操作；

本实施例中，通信模块具体包括：本地通信模块和远程通信模块，则本步骤具体执行以下操作：调用本地通信模块，以使台区智能终端执行本地数据读写操作；调用远程通信模块，以使台区智能终端执行远程数据读写操作。

在本实施例的数据读写操作中，需要定义两个数据队列：数据读队列A1和数据写队列A2，并同时定义读线程AA和写线程BB。读线程AA启动后，通过本地通信模块ClocalCommGroup调用RS485接口操作模块C485Operation、高速电力载波模块CHPLCOperation等预先构建的操作元模块，从通信接口接收数据并将数据放到数据读队列A1。写线程BB负责监测数据写队列A2，如果有数据就将数据取出发送到对应的接口。

步骤S203，调用所述协议解析模块，以使所述台区智能终端对所述数据读写操作进行控制。

在本实施例的数据读写操作控制中，同样定义两个队列：控制读队列B1和控制写队列B2，并定义两个控制线程：控制读线程CC和控制写线程DD。其中，控制读线程CC用于读取数据读队列A1中的数据，并调用协议解析模块CProtocolAnalysis进行数据解析，如果有需要写入数据库就将数据放到控制写队列B2，如果需要显示的数据则放到控制读队列B1，如果需要回复接口数据，则将组织好的帧数据放到数据写队列A2。

当步骤S202中具体调用了本地通信模块和远程通信模块以使台区智能终端执行本地数据读写操作和远程数据读写操作时，根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：调用协议解析模块，以使台区智能终端对本地数据读写操作和远程数据读写操作进行控制。

需要说明的是，在实际应用中，当需要用到第二部件功能模块时，还可以根据操作元模块、第一部件功能模块和第二部件功能模块中的任意一种模块或任意两种模块或全部模块对台区智能终端的软件架构进行构建。

本实施例中，所述台区智能终端包括***内存，则，根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：对所述***内存进行清理，以完成对软件***的垃圾清理过程。

进一步地，在对***内存进行清理之后，根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：调用所述参数配置模块，以保存所述台区智能终端的执行结果。即，将整个***需要释放的内存全部清除干净后，将需要保存的参数或执行结果通过参数配置模块进行回写保存(即将参数或执行结果写入***中已有的参数配置文件中)，以备下次程序启动时的读取需要。

与上述实施方式相对应地，本发明还提供一种电力***台区智能终端的软件构建装置，如图5所示，所述装置包括：

操作元模块构建单元301，用于根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

封装单元302，用于根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；

软件架构构建单元303，用于根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。上述装置的工作原理、工作流程等涉及具体实施方式的内容可参见本发明所提供的电力***台区智能终端的软件构建方法的具体实施方式，此处不再对相同的技术内容进行详细描述。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本实施例所述的电力***台区智能终端的软件构建方法。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器，该处理器用于执行本实施例所述的电力***台区智能终端的软件构建方法。

本发明所述的电力***台区智能终端的软件构建方法及软件构建装置，根据台区智能终端所需执行的业务操作类型来构建操作元模块，即基于模块化思想将业务操作功能在类型上划分成不可分割的子模块，再对属于相同的业务功能类型的操作元模块进行封装，将功能相同的操作元模块聚合在一起构成第一部件功能模块，根据上述操作元模块和第一部件功能模块来对台区智能终端的软件架构进行构建。这种对类型相同、功能相同的模块进行层层封装构建的方式使得构建起来的软件具有较高的复用性和较好的重构性。当需要增加新的业务时，开发人员可直接对封装好的功能模块进行调用以新建所需的软件架构，而不需要再重新进行源代码开发，大大提高了软件构建效率。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的不同实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (9)

1.一种电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；

根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。

2.根据权利要求1所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述操作元模块包括：参数配置模块；所述第一部件功能模块包括：通信模块和协议解析模块；所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，包括：

调用所述参数配置模块，以初始化所述台区智能终端所需的执行参数；

调用所述通信模块，以使所述台区智能终端执行数据读写操作；

调用所述协议解析模块，以使所述台区智能终端对所述数据读写操作进行控制。

3.根据权利要求2所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述通信模块包括：本地通信模块和远程通信模块，所述调用所述通信模块，以使所述台区智能终端执行数据读写操作，包括：

调用所述本地通信模块，以使所述台区智能终端执行本地数据读写操作；

调用所述远程通信模块，以使所述台区智能终端执行远程数据读写操作；

所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

调用所述协议解析模块，以使所述台区智能终端对所述本地数据读写操作和所述远程数据读写操作进行控制。

4.根据权利要求2所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述台区智能终端包括***内存，所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

对所述***内存进行清理。

5.根据权利要求4所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，在所述对所述***内存进行清理之后，所述根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建，还包括：

调用所述参数配置模块，以保存所述台区智能终端的执行结果。

6.根据权利要求2所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述操作元模块还包括：高速电力载波模块、RS485接口操作模块、MBUS接口操作模块、微功率无线操作模块、以太网操作模块、交流采样模块、4G操作模块、安全操作模块、显示模块、远程控制模块和校时模块。

7.根据权利要求6所述的电力***台区智能终端的软件构建方法，其特征在于，所述安全操作模块、所述显示模块和所述校时模块采用单例模式构建；所述高速电力载波模块、所述RS485接口操作模块、所述MBUS接口操作模块、所述微功率无线操作模块、所述以太网操作模块、所述交流采样模块、所述4G操作模块、所述远程控制模块和所述参数配置模块采用工厂模式构建。

8.一种电力***台区智能终端的软件构建装置，其特征在于，所述装置包括：

操作元模块构建单元，用于根据所述台区智能终端所需执行的业务操作类型构建多个操作元模块；

封装单元，用于根据第一预设业务功能类型对所述操作元模块进行封装，获得多个第一部件功能模块；

软件架构构建单元，用于根据所述操作元模块和所述第一部件功能模块对所述台区智能终端的软件架构进行构建。

9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的电力***台区智能终端的软件构建方法。

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