CN112804331A - 一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于消息总线的电能表数据处理方法和***，所述方法包括如下步骤：向kafka总线中写入原始数据，所述原始数据包括HES数据转存程序从kafka总线中读取HES数据，并将所述HES数据转换成中间数据；将所述中间数据写入到所述kafka总线；批量读取kafka总线中的中间数据，并将所述中间数据进行转换、合并；将转换合并后的中间数据写入数据库中。所述方法和***基于kafka总线的分布式发布‑订阅消息***，通过分布式的，可划分的，冗余备份的持久性的日志服务，可提高数据在各个子***中的流转性能，并降低数据延迟。

Description

一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表
技术领域
本发明涉及电能表领域，特别涉及一种基于消息总线的电能表数据处理方法和***。
背景技术
用电采集***需要接入大量的设备，采集的数据非常密集，保存的数据量非常大。现有技术中采用merge(replac)操作，具体采集后的处理方法为：对于采集结果，分析处理后，在第一次写入数据库时，使用merge(replace)操作；在第二批及之后的数据采集处理入库时，依然使用merge(replace)操作对比，写入新的数据，并替换同一设备同一时间的数据。采集过程中，设备信息全部加载到缓存中，在收到请求时，多个相同应用会重复处理请求并下发。在收到返回结果后，应用需多次将请求中间状态写入数据库，最后在请求彻底结束后返回给调用方。而上述采集后处理方法存在如下问题：1、频繁使用merge(replace)操作，数据写入数据库的速度较慢；2、记录抄表成功率时，频繁操作数据库，性能较差；3、处理中间状态时，频繁操作数据库；4、批量部署时存在重复操作请求的情况；5、不能充分发挥多程序处理的优势。
发明内容
本发明其中一个发明目的在于提供一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表，所述方法和***基于kafka总线的分布式发布-订阅消息***，通过分布式的，可划分的，冗余备份的持久性的日志服务，可提高数据在各个子***中的流转性能，并降低数据延迟。
本发明另一个发明目的在于提供一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表，所述方法和***不直接处理数据库，通过转存程序读取kafka总线上的数据进行处理后再写入kafka总线，从而可以避免抄表过程中频繁操作数据带来的性能损耗。
本发明再一个发明目的在于提供一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表，所述方法和***采用UA程序处理不同程序以及第三方程序的请求，所述UA程序将请求转化为HES可识别的请求，并将处理时使用的数据和状态保存于kafka总线中，从而可以在获取相同请求时快速响应，提高数据处理效率。
本发明另一个发明目的在于提供一种基于消息总线的电能表数据处理方法、***和电能表，所述方法和***通过DP程序处理数据库中保存的定时策略，在处理定时策略的过程中将DP程序需要用到的数据和状态保存于kafka总线中，从而可以在获取相同请求时快速响应，提高数据处理效率。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种基于消息总线的电能表数据处理方法，所述方法包括如下步骤：
向kafka总线中写入原始数据，所述原始数据包括HES数据；
转存程序从kafka总线中读取HES数据，并将所述HES数据转换成中间数据；
将所述中间数据写入到所述kafka总线；
批量读取kafka总线中的中间数据，并将所述中间数据进行转换、合并；
将转换合并后的中间数据写入数据库中。
根据本发明其中一个较佳实施例，UA程序、HES程序和DP程序定时从数据库加载档案和量纲信息，并从kafka总线中查找电能表设备上下文，若查找失败则新建电能表设备上下文并将新建的电能表设备上下文更新到kakfa总线中。
根据本发明另一较佳实施例，UA程序接收来自电能表设备主站和第三方应用请求，并将该请求转换为HES程序可识别处理数据，并将转换后的HES程序可识别处理数据发送到kafka总线，将UA程序处理请求时用到的数据和状态保存于kafka总线中。
根据本发明另一较佳实施例，通过DP程序处理定时策略数据，所述DP程序将所述定时策略数据转换为HES程序可识别处理数据，并将转换后HES程序可识别处理数据保存于kafka总线中，将DP程序处理定时策略数据中用到的数据和状态保存于所述kafka总线中。
根据本发明另一较佳实施例，通过HES程序采集电能表设备数据，所述HES程序从kafak总线中获取UA程序或DP程序的请求数据，并将请求数据发送给电能表设备，HES程序解析处理电能表设备数据并保存于kafka总线中，并将解析处理电能表设备数据需要的数据和状态保存于kafka总线中。
根据本发明另一较佳实施例，转存程序将最后一次批量读出的中间数据生成实体类，并根据实体类生成sql语句，并将所述实体类批量存入数据库。
根据本发明另一较佳实施例，所述转存程序计算所有电能表设备状态信息，并根据所述状态信息计算单个电能表设备单个时间点单个任务执行数据，并根据所述执行数据统计任务漏点，根据所述任务漏点计算任务成功率。
根据本发明另一较佳实施例，将计算获得的任务执行数据和漏点数据批量保存于数据库中。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种基于消息总线的电能表数据处理***，所述***采用上述基于消息总线的电能表数据处理方法。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种电能表，所述电能表采用上述一种基于消息总线的电能表数据处理***。
附图说明
图1显示的是本发明一种基于消息总线的电能表数据处理方法流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合图1，本发明提供了一种基于消息总线的电能表数据处理方法和***，所述***包括kafka总线、UA程序服务器、DP程序服务器、HES程序服务器和转存程序服务器，其中所述UA程序为Universal Adaptor(统一接口服务)程序，用于获取电能表主站和第三方应用请求，并将电能表主站和第三方应用的程序的请求转化为所述HES程序可识别数据，其中所述HES程序为Head End System(前置机)程序，当所述UA程序将电能表主站和第三方应用的程序的请求转化为HES程序可识别数据后，将转化后的写入kafka总线中，并且UA程序将转化请求需要用到的数据和状态保存于所述kafka总线中，从而使得所述UA程序在进行请求数据转化操作时，可以快速响应。需要说明的是，本发明中多个UA程序可以同时处理同一请求中的不同过程。
所述DP程序为Data Polling(数据召测)程序，所述DP程序用于处理保存于数据库中的定时策略数据，所述DP程序获取数据库中的定时策略数据，并将所述定时策略数据转换为所述HES程序可识别的数据，并将转换后数据保存于所述kafka总线中，需要说明的是，多个DP程序可以分别处理同一定时策略中的不同过程。
所述HES程序采集电能表设备终端的数据，并和所述电能表设备终端进行数据交互，所述HES程序从所述kafka总线中获取来自UA程序和DP程序的请求数据，并将UA程序和DP程的请求数据发送给所述电能表设备终端，所述电能表设备终端的数据通过kafka总线输入至HES程序进行处理，所述HES程序在获取电能表设备终端数据后并解析数据，将解析后的电能表设备终端数据存储于所述kafka总线中。需要说明的是多个所述HES程序可以对同一个请求的不同过程进行处理。
所述转存程序从所述kafka总线中获取数据，具体读取HES数据，所述HES数据为HES程序可识别数据，所述转存程序批量将所述HES数据转换成中间数据，并将该中间数据批量写入所kafka总线中。所述转存程序进一步批量读取中间数据，并将中间数据进行转换和合并，将转换合并后的中间数据存入所述kafka总线中。值得一提的是，所述转存程序还批量读取HES的原始数据，根据原始数据的数据项和任务的对应关系，计算出任务漏点和任务成功率，并将任务漏点数据和任务成功率写入数据库中，因此通过转存程序的操作可无需对数据进行频繁操作，从而降低数据库的性能损耗，提高数据的流转效率。
值得一提的是，通过上述kafka总线、UA程序、DP程序、HES程序和转存程序可执行如下3种数据操作：
1、数据点抄
UA程序、DP程序、HES程序定时从数据库中加载电能表档案、量纲等信息，并将加载的档案量纲信息更新于所述kafka总线中，当所述HES在电能表设备登录时，从所述kafka总线中寻找电能表设备的上下文(context)，若查找失败则对登录的电能表设备生成新的上下文。
UA程序根据电能表主站或第三方应用请求，DP程序根据存储于数据库中的定时策略数据从kafka总线中获取需要的设备、量纲等信息，UA程序将设备、量纲信息以及状态写入所述kafka总线中，并且写入之前将设备、量纲等信息转化为HES程序可识别的数据，将转化后的数据存入所述kafka总线中，
任意一个HES程序从kafka总线中获取UA程序或DP程序的请求数据，并向所述kafka总线中写入变更状态，根据请求从kafka总线中获得电能表设备上下文，将获取的电能表上下文组成报文发送给电能表设备，所述HES程序将最新更新的电能表设备上下文和HES程序状态保存于所述kafka总线中。
所述电能表在收到HES程序下发的报文后，生成响应报文发送给所述HES程序，所述响应报文中包括量纲信息的处理结果，所述HES程序获取所述响应报文后将量纲最新处理结果、HES程序最新状态和电能表设备最新状态保存于所述kafka总线中，如果电能表返回报文为中间状态，则可以由任意一个HES程序再次获取UA程序或DP程序的请求数据请求后与电能表进行交互。换句话说，未写入变更状态HES程序的请求报文和返回报文可执行多次相同或不同请求。
UA程序和DP程序从kafka总线中获取上述更新后的处理结果，若无需进一步和HES程序交互，则立即变更为完成状态，并移出kafka总线中相关的处理信息。若需要进一步和HES程序交互，则新建请求并向kafka发送请求。
2、数据转存
用户可以预先在数据库中存储需要定时数据的数据，形成定时策略数据，HES程序根据所述定时策略数据获取电能表设备数据，或根据所述定时策略数据定时向所述HES程序发送电能表设备数据。所述HES程序解析电能表设备数据。
转存程序批量获取HES程序解析后的电能表设备数据，并将电能表数据转化为中间数据。
转存程序将中间数据进行封装，并将业务表和业务字段嵌入封装数据中，将封装数据写入到kafka总线中。
转存程序再次批量读取中间数据，对不同的业务表进行合并，将合并后的中间数据写入kafka总线中。
转存程序读取最后一次的批量数据，并将该数据生成实体类，根据实体类生成SQL语句，并将所述实体类保存于数据库中。
3、计算任务成功率
HES程序根据用户配置的定时策略数据，定时从电能表设备获取数据，并解析电能表设备数据。
转存程序批量获取HES程序解析后的电能表设备数据，将电能表设备数据对应的数据项与任务进行匹配，匹配后获取数据项的任务号。
转存程序根据时间，计算出单个设备单个时间点单个任务的执行数据，并根据所述执行数据计算所有任务的漏点，并根据所述漏点计算任务的成功率，将最终的结果批量写入数据库中。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
向kafka总线中写入原始数据，所述原始数据包括HES数据；
转存程序从kafka总线中读取HES数据，并将所述HES数据转换成中间数据；
将所述中间数据写入到所述kafka总线；
批量读取kafka总线中的中间数据，并将所述中间数据进行转换、合并；
将转换合并后的中间数据写入数据库中。
2.根据权利要求1所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，UA程序、HES程序和DP程序定时从数据库加载档案和量纲信息，并从kafka总线中查找电能表设备上下文，若查找失败则新建电能表设备上下文并将新建的电能表设备上下文更新到kakfa总线中。
3.根据权利要求2所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，UA程序接收来自电能表设备主站和第三方应用请求，并将该请求转换为HES程序可识别处理数据，并将转换后的HES程序可识别处理数据发送到kafka总线，将UA程序处理请求时用到的数据和状态保存于kafka总线中。
4.根据权利要求2所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，通过DP程序处理定时策略数据，所述DP程序将所述定时策略数据转换为HES程序可识别处理数据，并将转换后HES程序可识别处理数据保存于kafka总线中，将DP程序处理定时策略数据中用到的数据和状态保存于所述kafka总线中。
5.根据权利要求2所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，通过HES程序采集电能表设备数据，所述HES程序从kafak总线中获取UA程序或DP程序的请求数据，并将请求数据发送给电能表设备，HES程序解析处理电能表设备数据并保存于kafka总线中，并将解析处理电能表设备数据需要的数据和状态保存于kafka总线中。
6.根据权利要求1所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，转存程序将最后一次批量读出的中间数据生成实体类，并根据实体类生成sql语句，并将所述实体类批量存入数据库。
7.根据权利要求1所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，所述转存程序计算所有电能表设备状态信息，并根据所述状态信息计算单个电能表设备单个时间点单个任务执行数据，并根据所述执行数据统计任务漏点，根据所述任务漏点计算任务成功率。
8.根据权利要求7所述的一种基于消息总线的电能表数据处理方法，其特征在于，将计算获得的任务执行数据和漏点数据批量保存于数据库中。
9.一种基于消息总线的电能表数据处理***，其特征在于，所述***采用上述权利要求1-8中任意一项所述的基于消息总线的电能表数据处理方法。
10.一种电能表，其特征在于，所述电能表采用上述权利要求8所述的一种基于消息总线的电能表数据处理***。
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