用电信息采集系统主站软件设计_韩勇

主站软件采用基于． NET 平台的 B / C / S 多层架 构，总体软件架构分为表现层、业务层、支撑层和数据 层。主站总体层次结构如图 1 所示。
和显示来自于业务层的数据和处理结果。 （ 2） 业务层： 根据系统的应用特点和功能框架，
业务层可分为采集执行层和业务应用层。采集执行 层以各种通信方式接入各种类型终端设备，执行业务 应用子层召 测 任 务 和 控 制 命 令，直 接 与 远 程 设 备 通 信，负责读取、设置终端参数，采集终端数据，并对数 据进行解析、处理，监视通信质量，管理通信资源等； 业务应用层利用支撑层提供的技术手段和采集执行 层的数据，实现用电信息采集系统的基本业务应用功 能，主要包括： 自动抄表、预付费、负荷管理、用电监 测、运行管理、终端管理等。
0引言
用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进 行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自 动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管 理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的 信息交互等功能［1］。推广应用用电信息采集系统建 设，有利于提高公司低压客户抄表质量，降低抄表成 本，提高线损分析水平，降低中低压配电网损耗，并为 阶梯电价、低压客户双向互动提供技术支撑，推动节 能减排工作。
2． 2 业务应用平台与数据采集平台通信模型
在用电信息采集系统中，传统的通信模型是由业 务应用平台的控制器对象将通信指令利用 TCP / IP 协议传送往网络上的数据采集平台。TCP / IP 协议通 常用于局域网通信，虽然具有很高的效率，但是这种方 式极大地依赖通信双方的网络类型、执行语言、应用方 式和系统平台等因素。基于 CORBA 规范的 TAO 中间 件在解决分布式计算和异构系统的信息交换与集成方 面有着很优秀的性能。采用面向对象的分布式技术 TAO 作为两平台的通信中间件时，TCP / IP 协议被屏蔽， 通信过程由 TAO 中的对象请求代理（ Object Request Broker，ORB） 负责，ORB 建立客户机/ 服务器模式，接收 来自客户端的服务请求，并且在服务器上实现请求的变 化，它可以使相关数据对象自动寻找目标对象，从而发 挥分布式的优势。平台通信模型如图 3 所示。
业务应用平台主要实现用电信息采集系统的基本 业务应用与综合统计分析功能，如自动抄表、预付费、负 荷管理、用电监测、运行管理、终端管理等，并且根据不 同的业务需求向数据采集平台发送采集与控制命令。
数据采集平台主要执行业务应用管理平台的采 集任务和控制命令，直接与远程设备通信，负责读取、 设置终端参数，采集终端数据，并对数据进行解析、处 理，将采集结果与重要事件执行入库操作并且上报给 业务应用平台等。 1． 2 主站总体软件架构
HAN Yong，GAO Hui-sheng，LIU Liu，GU Bo
（ School of Electrical and Electronic Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，China）
Abstract： Power consumption information collection system can realize intelligent of meter reading and electricity settlement，improve science and technology level of power network marketing，and can guide social to use electricity scientifically and reasonably，provide strong technical support for intelligent power consumption services． In terms of power consumption information collection master station system construction，the paper describes function frame and the overall framework of master station software based on power consumption information collection system and comes up with basic thoughts of constructing a power consumption information collection master station system with multi-level，high-efficiency and high-reliability，using ASP． NET MVC，Ext JS， Spring． NET，NHibernate and TAO middleware technologies． Software modules classification and its standing logic of master station are analyzed in detail． Key words： intelligent power consumption； information collection； Client / Server； Browser / Server； middleware
关键词：智能用电； 信息采集； 客户机 / 服务器； 浏览器 / 服务器； 中间件
中图分类号：TP311
文献标j． issn． 1006-2475． 2012． 08． 042
Design of Master Station Software Based on Power Consumption Information Collection System
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计算机与现代化
2012 年第 8 期
式模式，应用服务器端平台的开发采用． NET 平台构建 多层 Web 应用程序框架，同时应用基于 CORBA 规范的 TAO 中间件实现与前置采集服务端平台的通信。
1 主站系统总体架构
1． 1 主站总体功能框架
用电信息采集主站管理系统总体功能框架可概 括为“一库两平台”。其中一库是指数据存储管理的 大型关系数据库，两平台是指实现远程数据通讯采集 和监控为主的数据采集平台、实现综合业务应用分析 为主的业务应用平台。
图 2 业务应用平台开发框架图
2012 年第 8 期
韩勇等： 用电信息采集系统主站软件设计
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整个框架分为 View（ 视图） 、Controller（ 控制器） 、 BLL（ 业务逻辑层类库） 、Model （ 模型层实体类库） 、 DAL（ 数据访问层类库） ，以及业务逻辑层接口 IBLL 和数据访问层接口 IDAL。
传统的用电信息采集系统主站软件开发大多采
用客户机 / 服务器（ Client / Server，C / S） 模式，数据采 集和业务应用等操作均在一个业务内网中完成，数据 仅能提供给业务内网所覆盖的少数内部相关人员使 用，数据使用效率不高。基于浏览器 / 服务器（ Browser / Server，B / S） 模式开发的用电信息采集系统将应 用程序处理部分集中于服务器端完成，用户界面统一 采用浏览器，无需安装客户端程序，任意授权上网客 户均可获得最快捷的个人网上交互式服务。与此同 时维护人员也不再为程序的维护工作奔波于每个客 户机之间，而把主要精力放在功能服务器上的程序更 新工作。
图 1 主站系统总体软件架构图
（ 1） 表现层： 即常说的应用程序客户端或浏览 器，是用户 与 整 个 系 统 的 接 口。 数 据 采 集 平 台 采 用 C / S 模式客户端，主要用于远程设备的通信参数配 置、自动采集任务配置以及实时通信状态的显示等； 业务应用平台表现层采用 B / S 模式客户端，主要负 责业务操作人员与业务处理层的对话功能，表现层获 取用户所有的输入数据，并传送给业务层，同时接收
本系统的开发采用 C / S 和 B / S 相结合的多层分布
收稿日期：2012-05-11 作者简介：韩勇（ 1987-） ，男，海南文昌人，华北电力大学电气与电子工程学院硕士研究生，研究方向： 电力系统通信； 高会生 （ 1963-） ，男，河北保定人，教授，研究方向： 通信网的管理和安全风险评估，信息处理； 刘柳（ 1986-） ，男，河北保定人，硕士研 究生，研究方向： 电力系统通信； 顾博（ 1986-） ，男，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生，研究方向： 电力系统通信。
用电服务提供有力的技术支持。本文针对用电信息采集系统主站建设状况，描述用电信息采集系统主站软件的功能框
架和总体架构，提出采用 ASP． NET MVC、Ext JS、Spring． NET、NHibernate 以及 TAO 中间件等技术构建多层次、高效率、高
可靠的用电信息采集主站系统的基本思路和技术特点，详细分析主站软件的模块划分及其逻辑关系。
（ 3） 支撑层： 提供全局通用的业务、安全、通信、 数据等组件服务支持，并实现本系统与外部系统的对 外接口服务，为业务处理层和采集执行层提供通用的 技术支撑。
（ 4） 数据层： 包括数据接口和数据库，主要实现 海量信息的存储、访问、分析与计算，为业务层提供业 务应用数据服务。
2 主站系统应用开发框架
2． 1 业务应用平台开发框架
该平 台 采 用 Spring． NET + NHibernate + ASP． NET MVC + Ext JS 等技术构建多层 Web 应用程序框 架。框架面向接口编程，具有松耦合性以及很强的可 扩展性，比较适合用电信息采集系统多应用平台的开 发。Spring． NET 作为整个框架的容器，充分利用了 其 IOC（ 控制反转 / 依赖注入） 特性。NHibernate 是一 个面向． NET 环境的对象 / 关系数据库映射（ Object / Relational Mapping，ORM） 工具，它的本质是一个提供 数据库服务的中间件，它的使用使整个框架更面向对 象，同 时 支 持 多 数 据 库。ASP． NET MVC 一 改 以 往 Web Form 的方式，使界面和后台代码完全分开。Ext JS 则创建出更美观，用户体验更好的界面，能够很方 便地完成 ASP． NET Web Form 很难完成的功能和界 面。开发框架如图 2 所示。