配電房監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口設(shè)計實(shí)現(xiàn)范文

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摘要：某配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)需要集成不同廠家多種采集終端，需要提供統(tǒng)一的平臺數(shù)據(jù)接口。介紹了該系統(tǒng)平臺一種數(shù)據(jù)接口的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：平臺數(shù)據(jù)接口；配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1概述

配電房的正常運(yùn)行，對于保障供電非常重要。而配電房數(shù)量眾多，分布比較分散，給運(yùn)行維護(hù)工作帶來很大工作量。配電房環(huán)境監(jiān)控平臺，就是為了輔助保證配電房設(shè)備正常運(yùn)行研制的一套系統(tǒng)。該平臺可以監(jiān)測配電房內(nèi)溫濕度、開關(guān)柜母排接頭溫度、移動探測、煙感、氣體等傳感器數(shù)據(jù)，并對風(fēng)機(jī)、燈光、水泵可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。和平臺配套的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端，需要從不同廠家采購，各種規(guī)格型號也不盡相同。要把不同廠家采集終端的數(shù)據(jù)接入統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，就需要平臺對外提供統(tǒng)一的接口來實(shí)現(xiàn)。

2接口設(shè)計思路

采集終端數(shù)據(jù)上傳過程大致是這樣的。安裝在配電房內(nèi)的數(shù)據(jù)采集終端，接收現(xiàn)場各種傳感器信號，轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器上的采集服務(wù)軟件。在主站服務(wù)器上，采集服務(wù)收到終端傳來的數(shù)據(jù)，解析后，將有效數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。在實(shí)際工作中，了解到各廠家的采集終端使用的通信協(xié)議不一樣，規(guī)格也不一樣。如何集成不同廠家數(shù)據(jù)，是一個很實(shí)際很重要的問題。一種思路是提供統(tǒng)一的通信協(xié)議，讓各廠家按此來修改各自采集終端的協(xié)議，按統(tǒng)一協(xié)議接入我方系統(tǒng)。這個需要廠家配合修改終端的軟件代碼，重新刷采集終端程序，工作量比較大，后期設(shè)備維護(hù)更換也比較麻煩。還有一種思路是使用存儲過程和視圖來做數(shù)據(jù)接口，各采集終端設(shè)備廠家修改各自的采集服務(wù)軟件，調(diào)用平臺統(tǒng)一接口來實(shí)現(xiàn)查詢數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫。這種方案，對各廠家的硬件產(chǎn)品和協(xié)議改動量最少，只需要廠家修改各自的采集服務(wù)就可以實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集終端只需要使用廠家的通用版本型號，就可以接入系統(tǒng)，方便了采集終端設(shè)備更換等維護(hù)工作的進(jìn)行。在圖1中，A廠家、B廠家，代表多個廠家。每個廠家采集服務(wù)下，支持多個采集終端的數(shù)據(jù)收發(fā)。各廠家通過平臺數(shù)據(jù)接口，和平臺的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。平臺的Web部分，從數(shù)據(jù)庫中讀取上報的數(shù)據(jù)，展示在平臺頁面上。下發(fā)控制過程，也是在平臺頁面上，將指令寫入數(shù)據(jù)庫。對應(yīng)廠家的采集服務(wù)，通過接口檢測到自己設(shè)備的控制指令記錄，就下發(fā)相應(yīng)控制指令給指定采集終端，控制現(xiàn)場燈光風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟停或開關(guān)。

3接口設(shè)計

配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)庫采用了SQLServ-er2008，接口基于該數(shù)據(jù)庫設(shè)計。接口采用存儲過程和視圖來實(shí)現(xiàn)。

3.1訪問權(quán)限控制

因?yàn)椴煌瑥S家設(shè)備接入平臺，需要區(qū)分廠家的用戶權(quán)限，各廠家只能寫入或查詢自己設(shè)備的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)混亂和篡改。考慮到在SQLServer數(shù)據(jù)庫中，可以對指定用戶，單獨(dú)授予某些表、視圖和存儲過程的查看或執(zhí)行等權(quán)限。對接入廠家的數(shù)據(jù)庫用戶名，屏蔽了所有表的訪問權(quán)限。只需要對接口相關(guān)的存儲過程和視圖，授予不同廠家用戶的執(zhí)行和查看等權(quán)限，就可以限制數(shù)據(jù)內(nèi)這些對象的訪問。然后，在存儲過程代碼中，可以對當(dāng)前登錄的用戶名進(jìn)行判斷，只允許寫入各廠家自己的數(shù)據(jù)。在視圖代碼中，加入條件判斷，只允許廠家用戶檢索廠家自己的設(shè)備。這樣就可以實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)的查詢和寫入。限制存儲過程權(quán)限的命令：上面兩條命令中，lygd是假定的某個廠家采集服務(wù)使用的數(shù)據(jù)庫用戶名。第一條命令，限制該用戶只能執(zhí)行存儲過程。第二條命令，限制該用戶只能執(zhí)行視圖查詢。別的存儲過程和視圖權(quán)限，參照以上兩條命令來授權(quán)控制。

3.2調(diào)用接口流程

廠家采集服務(wù)調(diào)用數(shù)據(jù)庫接口，可參考大致流程如下：（1）實(shí)時數(shù)據(jù)上報：調(diào)用存儲過程Proc_EnvData_Insert，將實(shí)時數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)庫相應(yīng)表中。（2）遠(yuǎn)程控制：調(diào)用存儲過程Proc_CmdQue_GeTop1，獲取最新控制命令信息。（3）信息查詢：調(diào)用相應(yīng)視圖獲取。在圖2中，線程1是負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場各數(shù)據(jù)采集終端（RTU）的實(shí)時數(shù)據(jù)的。線程1接收到數(shù)據(jù)后，解析數(shù)據(jù)，按協(xié)議指定的格式，組裝出通道標(biāo)識和數(shù)據(jù)，然后調(diào)用平臺接口存儲過程Proc_EnvData_Insert，將組裝好的信息，寫入指定數(shù)據(jù)表中。線程2是負(fù)責(zé)從平臺獲取遠(yuǎn)程控制命令記錄，下發(fā)給指定的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端（RTU）。線程2通過不斷輪詢平臺接口存儲過程Proc_CmdQue_GetTop1，輪詢間隔可設(shè)定，以保障及時性。得到最新執(zhí)行指令記錄后，線程2解析指令，然后組裝出符合廠家通信協(xié)議的指令，下發(fā)給指定的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端。完成指令下發(fā)，并得到現(xiàn)場執(zhí)行成功的反饋后，線程2還需要調(diào)用平臺接口存儲過程Proc_CmdQue_SetStateByID，把相應(yīng)指令的執(zhí)行狀態(tài)設(shè)置為已執(zhí)行狀態(tài)，這樣避免下次獲取到重復(fù)的遠(yuǎn)程控制指令記錄。廠家根據(jù)各自情況，參考流程來實(shí)現(xiàn)采集服務(wù)的編寫。

3.3接口設(shè)計和實(shí)現(xiàn)

主要存儲過程設(shè)計如下：（1）Proc_EnvData_Insert上報實(shí)時采集數(shù)據(jù)參數(shù)：@NodeIDnvarchar(50)傳感器/通道編碼參數(shù)：@Datafloat測量值上報實(shí)時采集數(shù)據(jù)存儲過程關(guān)鍵代碼：其中，@currlogin=SUSER_SNAME()獲取當(dāng)前用戶，獲取當(dāng)前要寫入數(shù)據(jù)對應(yīng)設(shè)備通道的廠家代碼，然后進(jìn)行比較，兩者一致，說明是該廠家的設(shè)備，允許寫入數(shù)據(jù)。（2）Proc_CmdQue_GetTop1：獲取最新遠(yuǎn)程控制指令的存儲過程（3）Proc_CmdQue_SetStateByID：設(shè)置指定ID的指令記錄為已執(zhí)行（4）Viewx_EnvData：實(shí)時數(shù)據(jù)查詢視圖實(shí)時數(shù)據(jù)查詢視圖的關(guān)鍵代碼如下：在該段代碼中，“WHERE(dbo.RTU.Vendor=SUS-ER_SNAME())”限制了視圖只能檢索當(dāng)前用戶對應(yīng)廠家的相關(guān)信息，從而某廠家用戶只能查詢到自己設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)。實(shí)際接口由4個存儲過程，5個視圖組成。其余存儲過程和視圖，關(guān)于權(quán)限控制的關(guān)鍵代碼部分基本一致，限于篇幅，不再列舉。

4結(jié)語

介紹了某配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口方案，實(shí)現(xiàn)了不同廠家多種采集終端的數(shù)據(jù)對接。已實(shí)際部署，使用中經(jīng)受了實(shí)踐檢驗(yàn)，運(yùn)行良好，方便了平臺系統(tǒng)的管理和采集終端設(shè)備維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]宋光華.智能配電房監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)研究[J].通信電源技術(shù),2018,35(2).

[2]霍曉宇.配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].

作者：趙陽 張建民 宋岸峰 路成鋼 單位：鄭州祥和集團(tuán)有限公司電力科技分公司