電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法

2023-05-16 02:11:41

專利名稱：電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法
技術領域：
本發明涉及電力信息系統資料庫集成技術，尤其特別的涉及一種在電力信息系統 群中構建虛擬數據倉庫的元數據管理方法，通過該方法構建的虛擬數據倉庫元數據管理系 統，將各電力信息系統提供的私有數據服務集成，歸納成對第三方開放的公共數據服務，從 而實現對電力企業提供一個統一的公共數據服務平臺。
背景技術：
新一代電力企業的信息系統需考慮電力市場環境中的安全運行及商業化運營的 要求。其應用的基礎是構造一個公共數據平臺，將實時調度系統、電能量計量系統、繼電保 護、安全自動裝置及智能穩措管理系統、電力市場技術支持系統、故障管理系統、設備監測 系統、水調自動化系統、調度MIS和雷電定位系統等進行統一互連，實現數據與資源的高度目前，地市級及以上的電網系統都建立了包括電網調度系統在內的若干個電力信 息系統。這些系統之間的交互存在以下難點(1)各系統存在不同類型的數據模型、對數據 處理的接口語言不同，因此提供的數據服務各不相同難以統一；( 各系統資料庫運行環 境各異、存儲位置分散。由此在邏輯和空間上形成異構信息系統。現有的資料顯示，雖然現在有關於電力調度系統統一數據平臺的集成方法很多， 但是，存在一定的缺陷。原因如下在數據接口統一化方面，一般是針對不同的應用系統的數據結構和接口語言，開 發出不同的接口和方法。這樣每接入一個新的系統，就需要重新開發一套接口，開發周期和 成本太高。同時各應用系統的數據結構都是私有的，包含在各系統資料庫中管理，缺乏集中 的多維數據的管理。因此缺乏一個為上層應用提供公共服務的基於標準數據結構的公共接在數據服務統一化管理方面，由於各專業系統都有各自的模型和對象，各自提供 私有的專業服務，各系統間不能統一，現有的方法是為每個系統建立服務調用表，供數據查 詢時調用，但是這樣無法體現出各系統中對同一個物理設備的共同的公共數據服務屬性。 各資料庫缺乏統一數據服務管理方法。在各系統數據存儲統一化方面，現有的方法是建立一個大容量的數據倉庫，把各 個資料庫的數據抽取到倉庫中。數據倉庫的容量往往是各資料庫容量的總和，這帶來了存 儲硬體上的追加投資，而且大容量的數據抽取也增加了各系統以及網絡的負載。鑑於現有的方法不能很好處理電力信息系統群的集成問題，因而迫切需要一種 新的虛擬數據倉庫的方式，利用虛擬倉庫的元數據管理系統，統一集中管理各電力信息系 統的模型、服務和數據接口，並歸納出一整套可對第三方開放的公共的模型、服務和數據接 口。同時遞交了一個專利申請「一種電力信息系統異構資料庫多維數據集成的模型及建模 方法」給出了具體資料庫的定義和建模方法。

發明內容
本發明目的是為了解決現有的電力信息系統群多個資料庫集成時存在的模型、 服務和數據接口無法歸納統一的問題，提出了一種在電力信息系統群中構建虛擬數據倉庫 的元數據管理方法，利用虛擬倉庫的元數據管理系統，統一集中管理各電力信息系統的模 型、服務和數據接口，並歸納出一整套可對第三方開放的公共的模型、服務和數據接口，解 決了電力信息系統群的多維數據的集成化管理問題。本發明的技術方案為一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特 徵是包含以下步驟步驟a)公共電力信息系統對象數據服務管理；採用一種自學習的方法，根據現有 電力信息系統的模型中的對象類型和提供的私有服務屬性，不斷擴充公共電力信息系統對 象類型和公共服務屬性。通過元數據系統管理對公共電力信息系統對象進行模型的管理， 是通過一種二元組(公共對象一公共對象類型對應)的方法，對於每一類的公共對象，元 數據管理系統分配給一種容器類型用於裝載該對象，同時關聯有一種公共對象類型，管理 了對該公共對象所提供查詢的公共數據服務屬性；步驟a)進一步包括第一步，考察第1個公共電力信息系統對象，在現有公共對象和數據類型中匹配 其類型；第二步，若在第一步中未能找到該公共電力信息系統對象的類型，則新建一種公 共電力信息系統對象類型，將公共電力信息系統對象與類型匹配；第三步，考察公共對象類型的公共數據服務屬性，將該項服務的各數據列關聯到 該公共對象下；考察第2個公共電力信息系統對象，重複第一至三步；直至完成N個公共電力信息系統對象的考察；步驟b)公共數據服務和各異構資料庫私有的多維度數據服務的映射關係管理； 建立的公共數據服務屬性和各多維的資料庫私有的多維度數據服務的映射關係，是通過公 共數據服務屬性到各異構源資料庫列的關聯關係完成的；公共數據服務屬性對到各多維的 資料庫列的關聯關係是多維的，即公共對象類型可以包含多個公共數據服務屬性；同時多 維的資料庫列對上的關係也是多維的，即一個公共對象類型可以通過多個公共數據服務屬 性與多個多維的異構資料庫私有數據服務屬性相關聯。從而完成了公共對象類型的多維數 據的向公共數據服務屬性的集成。第一步，考察第1個電力信息系統的數據源即第1個公共對象所提供查詢的公共 數據服務，抽取其關於某個私有數據服務的數據結構；第二步，在元數據管理系統的多維資料庫中建立關於該第1個電力信息系統數據 源的私有數據服務的數據結構，分別填入「源系統表」、「源資料庫表」、「源資料庫列」；第三步，提取公共數據服務屬性填入「公共數據服務屬性表」，在外鍵處建立與第 二步中建立的私有數據服務的關聯關係；第四步，將「公共數據服務屬性表」中的該項公共服務屬性填入「公共對象類型」將 該公共數據服務配置到所對應的公共對象類型上，再匹配到具體的公共對象；考察第2個電力信息系統數據源，重複第一至四步；直至第N步，完成N個電力信息系統數據源的考察。
步驟c)公共數據服務接口和維護接口 一套開放的對外提供數據服的標準接口 (API)函數庫。公共數據服務接口包括統一檢索定義服務接口和統一數據查詢服務接口 統一檢索定義接口功能(1)為應用系統提供公共對象模型中供檢索的對象或根據電網結構或其他維度劃 分的範圍的一組公共對象。(2)為應用系統提供公共數據結構中的數據表和數據屬性。(3)將以上二者結合作為查詢檢索條件，提交統一數據查詢接口。統一數據查詢接口功能(1)對一個或一組公共對象在單個數據源內的數據查詢(2)對一個或一組公共對象在多個數據源內的數據查詢(3)對一個或一組公共對象在單個數據源內的數據基本統計(4)對一個或一組公共對象在多個數據源內的數據基本統計(5)各數據源查詢結果的數據抽取、轉換、淨化(6)輸出統一的數據結果集。本發明方法集成了各個電力信息系統提供的私有數據服務，並歸納出對第三方開 放的公共數據服務。通過元數據管理以下信息電力信息系統公共對象服務及接口、電力 信息公共數據服務及接口、各異構電力信息系統資料庫私有的多維度數據服務及接口、公 共服務和私有服務以及它們的映射關係。利用這種方法，各電力信息系統構成了一個虛擬 數據倉庫，元數據管理處於集成的公共數據虛擬數據倉庫平臺的中間層，其對上層應用提 供電力信息系統各種公共的模型服務、設備對象和數據接口服務，包括一套完整的標準接 口(API)函數庫；對下與各異構數據源進行交互，獲取各資料庫的模型、設備對象、數據結 構等信息。本發明的有益效果是在新一代電力企業的信息自動化系統需要將多個電力信息 數據系統集成化和統一平臺化的迫切需求下，利用本發明方法，可以通過虛擬數據倉庫的 方式建立多異構數據源系統的電力信息系統公共數據平臺。公共數據服務接口包括統一檢 索定義服務接口和統一數據查詢服務接口。集成了各個電力信息系統提供的私有數據服 務，並歸納出對第三方開放的公共數據服務。各電力信息系統構成了一個虛擬數據倉庫，通 過元數據管理以下信息電力信息公共數據服務及接口、各異構電力信息系統資料庫私有 的多維度數據服務及接口、公共服務和私有服務以及它們的映射關係，從而由元數據管理 系統指導各系統交互、對外提供公共對象服務。利用該元數據管理方法建立的虛擬數據倉 庫，不需要建設額外的數據存儲中心，而是利用各電力信息系統原有數據存儲，具有很低的 硬體軟體要求，可以方便的應用於電力信息系統群的集成化工作中。和以往方式不同的是， 該方法不需要建立龐大的數據存儲中心，而是通過元數據管理系統統一管理各信息系統的 服務和數據接口，原始數據仍然存儲在各信息系統的資料庫中，極大的節省了集成工作和 成本，是一種非常實用的方法。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步詳細說明。圖1公共數據服務和各數據源系統私有數據服務的映射關係
圖2公共數據服務的提取與轉換圖3公共數據服務模型多維數據表集成圖4公共數據服務接口查詢流程圖5電力信息系統群虛擬數據倉庫中元數據管理總體架構
具體實施例方式為了完成方便快速低代價的電力信息系統各異構資料庫系統的集成，本發明提供 了一種由電力信息系統群構成的虛擬數據倉庫的元數據管理系統，包含以下內容(1)公 共電力對象信息模型管理( 公共數據服務和各異構資料庫私有的多維度數據服務的映 射關係管理(3)公共數據服務及開放的接口函數庫。一、公共電力對象信息模型管理虛擬倉庫元數據系統管理對公共電力對象信息模型的管理是通過一種二元組 (公共對象-公共對象類型)的方法，對於每一類的對象，元數據管理系統會分配給一種容 器類型用於裝載該對象，同時關聯有一種公共對象類型，管理了對該對象所提供的公共數 據服務。如圖1所示，對於每個裝載入容器的公共對象，有唯一的公共對象類型 (PubObjectType)對其進行描述，其中包含公共數據服務屬性(DContains_DataAttribute) 描述了該公共對象所提供查詢的公共數據服務屬性(PubDataAttribute)。PubObjectType (公共對象類型)的定義如下
權利要求
1.一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵是包含以下步驟 步驟a)公共電力信息系統對象數據服務管理，根據現有電力信息系統的模型中的對象類型和提供的私有服務屬性，不斷擴充公共電力信息系統對象類型和公共服務屬性；通 過元數據系統管理對公共電力信息系統對象進行模型的管理，是通過一種二元組，即公共 對象一公共對象類型對應的方法，對於每一類的公共對象，元數據管理系統分配給一種容 器類型用於裝載該對象，同時關聯有一種公共對象類型，管理了對該公共對象所提供查詢 的公共數據服務屬性；步驟b)公共數據服務和各異構資料庫私有的多維度數據服務的映射關係管理；建立 的公共數據服務屬性和各多維的資料庫私有的多維度數據服務的映射關係，是通過公共數 據服務屬性到各異構源資料庫列的關聯關係完成的；公共數據服務屬性對到各多維的數據 庫列的關聯關係是多維的，即公共對象類型可以包含多個公共數據服務屬性；同時多維的 資料庫列對上的關係也是多維的，即一個公共對象類型可以通過多個公共數據服務屬性與 多個多維的異構資料庫私有數據服務屬性相關聯。從而完成了公共對象類型的多維數據的 向公共數據服務屬性的集成；步驟c)公共數據服務接口和維護接口 一套開放的對外提供數據服的標準接口(API) 函數庫。公共數據服務接口包括統一檢索定義服務接口和統一數據查詢服務接口。
2.如權利要求1所述的一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵 是其中所涉及的元數據管理中包括以下數據結構PubObjectType (公共對象類型)的定義如下
3.如權利要求1所述的一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵 是，其中統一數據查詢接口為公共數據平臺提供了標準的調用接口函數庫。
4.如權利要求1所述的一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵 是步驟a)進一步包括第一步，考察第1個公共電力信息系統對象，在現有公共對象和數據類型中匹配其類型；第二步，若在第一步中未能找到該公共電力信息系統對象的類型，則新建一種公共電 力信息系統對象類型，將公共電力信息系統對象與類型匹配；第三步，考察公共對象類型的公共數據服務屬性，將該項服務的各數據列關聯到該公 共對象下；考察第2個公共電力信息系統對象，重複第一至三步；直至完成N個公共電力信息系統對象的考察。
5.如權利要求1所述的一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵 是步驟b)進一步包括第一步，考察第1個電力信息系統的數據源即第1個公共對象所提供查詢的公共數據 服務，抽取其關於某個私有數據服務的數據結構；第二步，在元數據管理系統的多維資料庫中建立關於該第1個電力信息系統數據源的 私有數據服務的數據結構，分別填入「源系統表」、「源資料庫表」、「源資料庫列」；第三步，提取公共數據服務屬性填入「公共數據服務屬性表」，在外鍵處建立與第二步 中建立的私有數據服務的關聯關係；第四步，將「公共數據服務屬性表」中的該項公共服務屬性填入「公共對象類型」將該 公共數據服務配置到所對應的公共對象類型上，再匹配到具體的公共對象； 考察第2個電力信息系統數據源，重複第一至四步；直至第N步，完成N個電力信息系統數據源的考察。
6.如權利要求1所述的一種電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法，其特徵 是步驟c)中統一檢索定義接口功能(1)為應用系統提供公共對象模型中供檢索的對象或根據電網結構或其他維度劃分的 範圍的一組公共對象。(2)為應用系統提供公共數據結構中的數據表和數據屬性。(3)將以上二者結合作為查詢檢索條件，提交統一數據查詢接口。並統一數據查詢接口功能(1)對一個或一組公共對象在單個數據源內的數據查詢(2)對一個或一組公共對象在多個數據源內的數據查詢(3)對一個或一組公共對象在單個數據源內的數據基本統計(4)對一個或一組公共對象在多個數據源內的數據基本統計(5)各數據源查詢結果的數據抽取、轉換、淨化(6)輸出統一的數據結果集。
全文摘要
電力信息系統群虛擬數據倉庫元數據管理方法。步驟a)公共電力信息系統對象數據服務管理；管理了對該公共對象所提供查詢的公共數據服務屬性；步驟b)公共數據服務和各異構資料庫私有的多維度數據服務的映射關係管理；建立的公共數據服務屬性和各多維的資料庫私有的多維度數據服務的映射關係，是通過公共數據服務屬性到各異構源資料庫列的關聯關係完成的；步驟c)公共數據服務接口和維護接口一套開放的對外提供數據服的標準接口(API)函數庫。公共數據服務接口包括統一檢索定義服務接口和統一數據查詢服務接口。集成了各個電力信息系統提供的私有數據服務，並歸納出對第三方開放的公共數據服務。方便的應用於電力信息系統群的集成化工作中。
文檔編號G06F17/50GK102073767SQ20111000553
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者劉洋, 盧建剛, 周荃, 徐展強, 曾堅永, 潘玉春, 解凱, 金浩, 錢鋒 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 廣東省電力調度中心