[發明專利]一種基于畫面計算服務的EMS人機畫面監控系統及實現方法

有效

• 申請號: 201410591627.9
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104363110B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 孫鵬;顏自堅;劉曉梅;朱桂英;張鴻;占震濱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種電力系統計算機與圖形顯示技術，具體講涉及一種基于畫面計算服務的EMS人機畫面監控系統及實現方法。

背景技術

EMS(Energy Management System，能量管理系統)是以計算機為基礎的現代電網調度自動化系統。能量管理系統體系結構在基礎平臺的支撐下，面向電網運行監視與告警、電網調整控制、電網運行分析與評估、電網調度計劃和電網調度管理等業務應用需求，形成實時監控與預警、調度計劃、安全校核和調度管理四大類應用功能。

能量管理系統基礎平臺為各類應用提供統一的模型、數據、CASE、網絡通信、人機界面、系統管理等服務。應用之間的數據交換通過平臺提供的數據服務進行，還通過平臺調用和提供分析計算服務。

EMS人機界面從功能上主要包括：創建與展示系統圖、廠站圖及各種應用畫面；通過畫面建立電網拓撲結構，建立應用模型；將屏幕上的畫面數據與數據庫聯系起來，并提供各種電氣圖元、表格、曲線、圖片等畫面展示；動態刷新畫面上的各種信息，并通過圖形畫面進行操作等。

現有EMS的圖形系統普遍構建在局域網LAN寬帶環境下，現有機制通常是畫面客戶端將所有畫面需要數據從實時數據庫中讀到本機并加以應用分析處理后進行畫面展示。該機制數據交互流量大，客戶端計算量大，難以應對窄帶網絡條件即畫面瀏覽端與實時數據服務不在同一地的情況下的畫面瀏覽，導致多客戶端通過窄帶網絡遠程瀏覽異地系統畫面時，加載延遲嚴重、效果不佳甚至無法瀏覽。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基于畫面計算服務的EMS人機畫面監控系統及實現方法，本發明將繪圖計算作為服務，只在畫面真正發生變化推送畫面繪制變化量給圖形客戶端，大大降低了畫面刷新所需的網絡帶寬；通過分布式的并行化畫面服務，有效的降低了客戶端計算壓力，從而可以實現手持移動終端上的EMS畫面瀏覽。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種基于畫面計算服務的EMS人機畫面監控系統，其改進之處在于，所述監控系統在電力調度EMS系統中運行并在窄帶寬條件下實現的，所述監控系統包括畫面計算服務端和輕量級圖形客戶端；所述畫面計算服務端獲取應用數據來源、分析數據變化和計算畫面變化量，輕量級圖形客戶端與服務端通訊并繪制畫面；畫面計算服務端與輕量級圖形客戶端之間根據矢量數據壓縮的方式傳送畫面數據增量變化信息。

本發明還提供一種基于畫面計算服務的EMS人機畫面監控系統的實現方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

(1)在EMS系統不同的應用主備機上啟動互為備份的畫面計算服務；

(2)畫面計算服務處理畫面的內部數據刷新，并計算內部數據；

(3)輕量級圖形客戶端向不同的畫面計算服務提交畫面訂閱服務；

(4)畫面計算服務在畫面發生變化時向所有注冊到畫面計算線程的輕量級圖形客戶端推送畫面繪制數據。

進一步地，所述步驟(1)中，基于以下原則定制畫面計算服務的部署：即特定應用畫面服務應與應用數據服務在同一個服務器節點上，同時考慮到畫面計算服務負載均衡，一個應用應對應啟動兩個畫面計算服務程序；

將圖形繪制與應用數據計算相分離，不同的應用對應獨立的畫面計算服務，首先在EMS系統不同的應用數據服務節點上啟動對應應用的畫面計算服務，EMS系統中的每個應用均存在應用主機節點和應用備機節點上，對應一個應用的畫面計算服務啟動在應用主機節點和應用備機節點上；兩個畫面計算服務不分主備，互為備份，同時工作使負載均衡。

進一步地，所述步驟(2)中，畫面計算服務以一個畫面對應一個線程的方式處理畫面的內部數據刷新與計算，包括下述步驟：

1)畫面計算服務啟動后，首先讀取預加載畫面清單，啟動對應預加載畫面計算線程；

2)監聽輕量級圖形客戶端請求，收到畫面訂閱請求后，比較收到的畫面訂閱請求并確定對應的有或無訂閱請求的計算線程，若有直接將會話交由對應畫面計算線程處理，若沒有則先創建對應的畫面計算線程，再將會話信息注冊到畫面計算線程并負責監聽客戶端畫面訂閱請求；

3)畫面計算線程通過定時刷新應用數據來計算畫面繪制元素的變化情況；通過服務端定時獲取畫面元素對應的應用數據，并比較數據變化量，分析并計算畫面繪制變化量；