多層結構的前置機系統的制作方法
【專利摘要】多層結構的前置機系統,涉及一種前置機系統。傳統大規模數據采集通信前置機的通信接入與業務處理部署在同一服務器，單點故障將影響整個前置機系統，系統擴展性也較差。本發明特征在于包括：通信網關；通信前置機；業務處理器；通信網關、通信前置機和業務處理器三個節點均設有緩存模塊、緩存恢復模塊和大容量采集處理模塊，緩存模塊和緩存恢復模塊用于消除單點故障影響，保障采集數據的完整性；大容量采集處理模塊用于處理可能存在的通信擁堵矛盾，保障數據采集性能。本技術方案將傳統功能緊密耦合的前置機系統進行模塊化拆分，分攤系統壓力，化解大規模數據采集通信瓶頸；消除單點故障影響，保障采集數據的完整性。
【專利說明】多層結構的前置機系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種前置機系統。
【背景技術】
[0002]目前，傳統大規模數據采集通信前置機系統承擔了包括鏈路維護、分發調度與業務邏輯處理在內的通信任務的所有職責，由于通信接入與業務處理部署在同一服務器，單點故障將影響整個前置機系統，此外擴展通信接入能力的同時將連帶擴展業務處理能力，設備硬件配置將產生冗余，系統擴展性也較差。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供多層結構的前置機系統，以達到分攤系統壓力的目的。為此，本發明采取以下技術方案。
[0004]多層結構的前置機系統，其特征在于包括:
通信網關，負責現場終端的通信接入，維護現場所有終端的通信鏈路；
通信前置機，與通信網關相連，負責通信調度、原始報文保存、通信流量統計；
業務處理器，與通信前置機相連，負責規約封裝解析、采集數據保存，并為主站應用、后臺服務提供通信接口；
通信網關、通信前置機和業務處理器三個節點均設有緩存模塊、緩存恢復模塊和大容量采集處理模塊，緩存模塊和緩存恢復模塊用于消除單點故障影響，保障采集數據的完整性；大容量采集處理模塊用于處理可能存在的通信擁堵矛盾，保障數據采集性能。
[0005]作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征。
[0006]所述的通信網關設有與終端相連的終端接口、用于和通信前置機相連接的通信前置機接口、用于識別規約的多規約識別模塊、用于心跳及異常自動應答的報文處理模塊、用于對報文緩存的終端上行隊列模塊及與連終端接口、通信前置機接口、多規約識別模塊、報文處理模塊、終端上行隊列模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。
[0007]在通信網關節點，通過IP交換機把終端連接自動轉接到合適的網關子系統，并通過監視網關服務端口所連接的終端數量，實現負載均衡，完成心跳、異常自動應答，以減輕前置機報文壓力。
[0008]所述的通訊前置機設有與通信網關相連的網通通道客戶模塊、與業務處理器相連的業務處理器服務模塊、前置實時或批量同步的通信模塊、用于心跳本地文件打點的打點模塊、用于終端工況統計的統計模塊、用于通信流量管理的流量管理模塊、用與網絡通信的前置機WEB服務模塊、用于終端隊列持久化的終端上行隊列存儲模塊、用于對終端屬性文件緩存的緩存模塊及與網通通道客戶模塊、業務處理器服務模塊、通信模塊、打點模塊、統計模塊、流量管理模塊、前置機WEB服務模塊、終端上行隊列存儲模塊、緩存模塊相連的用于監控管理各模塊的監控管理模塊。[0009]在通信前置機節點，利用JGroup實現負載均衡，前置機統一使用增量同步，即每個通訊前置機只把自身認為變更的信息批量廣播給組內其他節點，以有助于減少同步數量，節省內存空間。
[0010]所述的業務處理器設有與通信前置機相連的通信前置機接口、用于與網絡相連的WEB應用接口、用于采集數據及漏點補召的漏點補召接口、用于對規約封裝解析的規約封裝解析模塊、用于對通信前置機事件處理的通信前置機事件處理模塊、用于對WEB和漏點補召的下行事件處理的下行事件處理模塊、用于對業務數據處理的業務數據處理模塊、用于對任務和異常批量入庫的存儲模塊、用于對主站命令進行實時處理的主站命令實時處理模塊及與通信前置機接口 WEB應用接口、漏點補召接口、規約封裝解析模塊、通信前置機事件處理模塊、下行事件處理模塊、業務數據處理模塊、業務數據處理模塊、存儲模塊、主站命令實時處理模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。
[0011]在業務處理器節點，業務處理器采用局部動態分組集群方式，即局部模塊按電力用戶所屬單位代碼分組進行檔案加載，按業務處理器數量動態分配用戶單位代碼，保證每臺業務處理器管理的用戶數量相對平均，從而降低業務處理器加載檔案的內存，以提高初始化加載速度。
[0012]有益效果:本技術方案將傳統功能緊密耦合的前置機系統進行模塊化拆分，構建由通信網關、通信前置機和業務處理器組成的多層結構的前置機系統，分攤系統壓力，化解大規模數據采集通信瓶頸；同時在通信網關、通信前置機和業務處理器三個節點處均建立緩存和緩存恢復機制，消除單點故障影響，保障采集數據的完整性，在三個節點均采用大容量采集處理技術，化解可能存在的通信擁堵矛盾，保障數據采集性能。在網關節點，通過IP交換機把終端連接自動轉接到合適的網關子系統，并通過監視網關服務端口所連接的終端數量，實現負載均衡，完成心跳、異常自動應答，減輕前置機報文壓力。在通信前置機節點，利用JGroup實現負載均衡，前置機統一使用增量同步，即每個前置機只把自身認為變更的信息批量廣播給組內其他節點，這樣有助于減少同步數量，節省內存空間。在業務處理器節點，業務處理器采用局部動態分組集群方式，即局部模塊按電力用戶所屬單位代碼分組進行檔案加載，按業務處理器數量動態分配用戶單位代碼，保證每臺業務處理器管理的用戶數量相對平均，從而降低業務處理器加載檔案的內存，提高初始化加載速度。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明原理結構示意圖。
[0015]圖2是本發明通信網關結構示意圖。
[0016]圖3是本發明通信前置機結構示意圖。
[0017]圖4是本發明業務處理器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合說明書附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。
[0019]如圖1所示，多層結構的前置機系統包括:
通信網關，負責現場終端的通信接入，維護現場所有終端的通信鏈路； 通信前置機，與通信網關相連，負責通信調度、原始報文保存、通信流量統計；
業務處理器，與通信前置機相連，負責規約封裝解析、采集數據保存，并為主站應用、后臺服務提供通信接口；
通信網關、通信前置機和業務處理器三個節點均設有緩存模塊、緩存恢復模塊和大容量采集處理模塊，緩存模塊和緩存恢復模塊用于消除單點故障影響，保障采集數據的完整性；大容量采集處理模塊用于處理可能存在的通信擁堵矛盾，保障數據采集性能。
[0020]如圖2所示，所述的通信網關設有與終端相連的終端接口、用于和通信前置機相連接的通信前置機接口、用于識別規約的多規約識別模塊、用于心跳及異常自動應答的報文處理模塊、用于對報文緩存的終端上行隊列模塊及與連終端接口、通信前置機接口、多規約識別模塊、報文處理模塊、終端上行隊列模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。在通信網關節點，通過IP交換機把終端連接自動轉接到合適的網關子系統，并通過監視網關服務端口所連接的終端數量，實現負載均衡，完成心跳、異常自動應答，以減輕前置機報文壓力。
[0021]如圖3所示，所述的通訊前置機設有與通信網關相連的網通通道客戶模塊、與業務處理器相連的業務處理器服務模塊、前置實時或批量同步的通信模塊、用于心跳本地文件打點的打點模塊、用于終端工況統計的統計模塊、用于通信流量管理的流量管理模塊、用與網絡通信的前置機WEB服務模塊、用于終端隊列持久化的終端上行隊列存儲模塊、用于對終端屬性文件緩存的緩存模塊及與網通通道客戶模塊、業務處理器服務模塊、通信模塊、打點模塊、統計模塊、流量管理模塊、前置機WEB服務模塊、終端上行隊列存儲模塊、緩存模塊相連的用于監控管理各模塊的監控管理模塊。在通信前置機節點，利用JGroup實現負載均衡，前置機統一使用增量同步，即每個通訊前置機只把自身認為變更的信息批量廣播給組內其他節點，以有助于減少同步數量，節省內存空間。
[0022]如圖4所示，所述的業務處理器設有與通信前置機相連的通信前置機接口、用于與網絡相連的WEB應用接口、用于采集數據及漏點補召的漏點補召接口、用于對規約封裝解析的規約封裝解析模塊、用于對通信前置機事件處理的通信前置機事件處理模塊、用于對WEB和漏點補召的下行事件處理的下行事件處理模塊、用于對業務數據處理的業務數據處理模塊、用于對任務和異常批量入庫的存儲模塊、用于對主站命令進行實時處理的主站命令實時處理模塊及與通信前置機接口 WEB應用接口、漏點補召接口、規約封裝解析模塊、通信前置機事件處理模塊、下行事件處理模塊、業務數據處理模塊、業務數據處理模塊、存儲模塊、主站命令實時處理模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。在業務處理器節點，業務處理器采用局部動態分組集群方式，即局部模塊按電力用戶所屬單位代碼分組進行檔案加載，按業務處理器數量動態分配用戶單位代碼，保證每臺業務處理器管理的用戶數量相對平均，從而降低業務處理器加載檔案的內存，以提高初始化加載速度。
[0023]以上圖1-3所示的多層結構的前置機系統是本發明的具體實施例，已經體現出本發明實質性特點和進步，可根據實際的使用需要，在本發明的啟示下，對其進行形狀、結構等方面的等同修改，均在本方案的保護范圍之列。
【權利要求】
1.多層結構的前置機系統，其特征在于包括: 通信網關，負責現場終端的通信接入，維護現場所有終端的通信鏈路； 通信前置機，與通信網關相連，負責通信調度、原始報文保存、通信流量統計； 業務處理器，與通信前置機相連，負責規約封裝解析、采集數據保存，并為主站應用、后臺服務提供通信接口； 通信網關、通信前置機和業務處理器三個節點均設有緩存模塊、緩存恢復模塊和大容量采集處理模塊，緩存模塊和緩存恢復模塊用于消除單點故障影響，保障采集數據的完整性；大容量采集處理模塊用于處理可能存在的通信擁堵矛盾，保障數據采集性能。
2.根據權利要求1所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:所述的通信網關設有與終端相連的終端接口、用于和通信前置機相連接的通信前置機接口、用于識別規約的多規約識別模塊、用于心跳及異常自動應答的報文處理模塊、用于對報文緩存的終端上行隊列模塊及與連終端接口、通信前置機接口、多規約識別模塊、報文處理模塊、終端上行隊列模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。
3.根據權利要求2所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:在通信網關節點，通過IP交換機把終端連接自動轉接到合適的網關子系統，并通過監視網關服務端口所連接的終端數量，實現負載均衡，完成心跳、異常自動應答，以減輕前置機報文壓力。
4.根據權利要求1所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:所述的通訊前置機設有與通信網關相連的網通通道客戶模塊、與業務處理器相連的業務處理器服務模塊、前置實時或批量同步的通信模塊、用于心跳本地文件打點的打點模塊、用于終端工況統計的統計模塊、用于通信流量管理的流量管理模塊、用與網絡通信的前置機WEB服務模塊、用于終端隊列持久化的終端上行隊列存儲模塊、用于對終端屬性文件緩存的緩存模塊及與網通通道客戶模塊、業務處理器服務模塊、通信模塊、打點模塊、統計模塊、流量管理模塊、前置機WEB服務模塊、終端上行隊列存儲模塊、緩存模塊相連的用于監控管理各模塊的監控管理模塊。
5.根據權利要求4所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:在通信前置機節點，利用JGroup實現負載均衡，前置機統一使用增量同步，即每個通訊前置機只把自身認為變更的信息批量廣播給組內其他節點，以有助于減少同步數量，節省內存空間。
6.根據權利要求1所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:所述的業務處理器設有與通信前置機相連的通信前置機接口、用于與網絡相連的WEB應用接口、用于采集數據及漏點補召的漏點補召接口、用于對規約封裝解析的規約封裝解析模塊、用于對通信前置機事件處理的通信前置機事件處理模塊、用于對WEB和漏點補召的下行事件處理的下行事件處理模塊、用于對業務數據處理的業務數據處理模塊、用于對任務和異常批量入庫的存儲模塊、用于對主站命令進行實時處理的主站命令實時處理模塊及與通信前置機接口 WEB應用接口、漏點補召接口、規約封裝解析模塊、通信前置機事件處理模塊、下行事件處理模塊、業務數據處理模塊、業務數據處理模塊、存儲模塊、主站命令實時處理模塊相連的用于監控管理各接口、模塊的監控管理模塊。
7.根據權利要求6所述的多層結構的前置機系統，其特征在于:在業務處理器節點，業務處理器采用局部動態分組集群方式，即局部模塊按電力用戶所屬單位代碼分組進行檔案加載，按業務處理器數量動 態分配用戶單位代碼，保證每臺業務處理器管理的用戶數量相對平均，從而降低業務處理器加載檔案`的內存，以提高初始化加載速度。
【文檔編號】H04L12/861GK103618620SQ201310584327
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】王偉峰, 沈瀟軍, 龔小剛, 裘煒浩, 王志強, 洪建光, 裴旭斌, 王中原, 吳凱峰, 陳清泰 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司信息通信分公司, 浙江創維自動化工程有限公司