[發明專利]一種基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法及裝置

在審

• 申請號: 202210172089.4
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114666406A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 侯繼鑫;趙京虎;吳子棟;喬柱
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H04L67/5651
• 分類號: H04L67/5651;H04L67/565;H04L67/12;H04L69/04;G16Y10/35;G16Y10/75
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王麗霞

本發明公開了一種基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法及裝置。在物聯管理平臺和邊緣代理之間增加壓縮和解壓縮模塊，由物聯管理平臺根據物模型文件自動生成壓縮字典文件并同步在邊緣代理保存，在數據傳輸時根據壓縮字典完成自動壓縮和解壓，該方法對基于智慧物聯體系的業務系統完全透明，既保障了系統交互過程中采用JSON格式的簡單、靈活性，又提升了數據傳輸效率。

技術領域

本發明屬于電力物聯網領域，涉及一種基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法及裝置，尤指一種適用于海量、實時、高頻短小數據報文的高效壓縮。

背景技術

國網公司在2019年提出建設智慧物聯體系，為發、輸、配、變用各專業提供統一的物聯管理服務，對下統籌各領域物聯和感知需求，并基于物模型實現統一物聯管理和終端標準化接入；對上為中臺及業務系統提供標準的數據服務，形成跨專業數據共享共用的生態。該體系已經在江蘇、山東等實現了規模化接入，成為電力物聯網數據采集的基礎平臺。

在智慧物聯體系架構中，云邊傳輸的報文具有長度小、傳輸頻度高的特點，主要采用JSON格式組織數據，該方式簡單、易用、自描述能力強，便于業務系統間數據交互，但是存在數據傳輸效率低的問題，以配電領域交采應用為例，其數據有效率不足40％。在智慧物聯體系規模化應用后，數據傳輸效率低造成帶寬浪費，大幅增加了生產成本。

在傳統電力規約中，通過點號映射減少描述信息傳輸，提升傳輸效率，但是點號配置和維護需要耗費大量人力且容易出錯。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法及裝置，以解決電力物聯網規模化應用中采用JSON格式報文傳輸數據時，存在由于長度短、傳輸頻度高的海量實時數據無法有效壓縮導致云邊信息傳輸效率低、帶寬資源浪費嚴重等問題。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一方面，一種基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法，包括：

根據預先生成并保存在物聯管理平臺上的壓縮字典文件，對物聯管理平臺向邊緣代理發送的第一格式的數據報文進行壓縮，生成第二格式的數據報文，將第二格式的數據報文傳輸至邊緣代理；以及，

根據所述壓縮字典文件，對物聯管理平臺接收的第二格式的數據報文進行解壓縮，生成第一格式的數據報文；

其中，所述壓縮字典文件是根據設備物模型文件自動生成的，每個物模型文件對應一個壓縮字典文件。

進一步地，物聯管理平臺上生成的壓縮字典文件同步保存在邊緣代理上，所述基于物模型的電力物聯網數據壓縮方法，還包括：

根據同步保存在邊緣代理上的壓縮字典文件，對邊緣代理向物聯管理平臺發送的第一格式的數據報文進行壓縮，生成第二格式的數據報文，將第二格式的數據報文傳輸至物聯管理平臺；以及，

根據所述壓縮字典文件，對邊緣代理接收的第二格式的數據報文進行解壓縮，生成第一格式的數據報文。

進一步地，所述壓縮字典文件根據以下方法生成：

將物模型文件中的數據分為字符串類型、數字類型、枚舉類型和復合類型；

字符串類型采用常量存儲或者直接存儲，常量存儲方式為在字段名編碼后直接存儲字符串常量的ID，每個物模型文件對應一個字符串常量字典，所述字符串常量字典對每個常量進行編碼；直接存儲方式為首先存儲字段名編碼，然后存儲字符串長度，最后存儲字符串內容；

數字類型和枚舉類型在壓縮時在字段名編碼后直接存儲數值內容；

復合類型壓縮時首先存儲字段名編碼，然后存儲“子成員數量”，子成員對象隨后按序排列，子成員之間用分隔符隔離。