智能电网中智能配电数字终端的消息设计

电力18讯：    
　　智能电网是一个能够实现对用户和设备进行实时监视的完整体系，是利用各种信息提高电网的可靠性、经济性和灵活性，为电网运行和管理人员提供更完整、便捷的电网状态显示界面，帮助电网实现智能化运行的新型电网。智能电网包括智能发电、智能输电、智能配电和智能变电4个部分。在此，智能配电数字终端软件系统根据内聚性、通用性划分为应用逻辑、业务逻辑、消息控翻、设备管理和基础构建5个层次，降低了层与层之间的耦合性。在智能配电网中智能配电数字终端需要采集的电力数据和数据来源很多，为了管理多个事件源和消息源，采用了基于反应器模式的事件驱动机制，保证了系统的实时性，提高了系统的工作效率。

　　近年来，智能电网这一新概念逐渐受到国内外电力专家的青昧。智能电网主要是运用先进的网络分析技术以及新的智能化技术手段，将电力企业的各种设备、控制系统、生产任务及工作人员有机地联系在一起，在一种“公共信息模型”的基础上自动收集和存储数据，对供电系统的运行及电力企业的经营管理进行全面、深入的分析，客观正确地优化其资产管理和供电服务。智能电网包括智能发电、智能输电、智能配电和智能变电4个部分。

　　智能配电网是智能电网的重要组成部分，可实现对微网的灵活控制，从而提高需求侧的供电可靠性和管理水平。智能配电数字终端与系统主站的通信支持《Q/GDW 376.1―2009电力用户用电信息采集系统通信协议》，在与计量设备通讯时支持《DL/T 645―2007多功能电能表通信规约》。智能配电数字终端实现了实时数据采集、定时自动采集、终端主动上报等多种数据采集方式，同时也支持电能数据、交流直流模拟量、电能曲线、电能质量越限统计数据、事件记录等各种电力数据类型，提供友好的人机界面，能够与主控模块进行显示、键盘、本地维护口等信息的交互，在通信端采用了红外、串口、以太网、USB等多种通信方式，实现了配电自动化、事件记录、远程控制一体化。

　　在智能配电网中，需要采集的电力数据以及数据的来源较多，本文提出的消息设计方案能够很好地解决大量数据源的管理，保证系统的实时响应，提高系统的工作效率。

1 终端软件系统
1.1 终端软件模块
　　智能配电数字终端软件系统根据各模块职责内聚性、通用性、领域相关性等划分为基础构建模块、设备管理模层、消息控制层、业务逻辑模层、应用逻辑层等5个部分。

2.2 事件管理器循环设计
　　本系统中的事件管理器负责设备或定时事件的准备(Prepare)、选择、检查(Check)、处理(Dispatch)、清楚(Cleanup)5个步骤。

　　根据系统的实际需要，模型中定义事件源的基类Source。主站通信、定时采集、用户输入等多种具体的事件源可以继承自该基类。同时全局事件管理器SourceDispathcer提供3个操作来管理事件。待处理事件管理器类SourceDispatchContext则负责管理符合触发条件的事件。

3 Reactor事件处理机制
3.1 事件源
　　在智能配电数字终端系统中，事件源主要由采集模块、主站通信、用户输入和定时器等抽象设备4大部分组成。

3.2 I/O多路复用
　　通常对一个文件描述符指定的文件或设备进行I/O操作，系统有3种I/O方式：阻塞和非阻塞同步，以及复用型I/O。复用型I/O，指当满足一个或多个I/O条件(可读、可写或异常)时，进程能够立即知道，从而可以正确并高效的处理。

　　本系统的I/O多路复用使用一个事件多路分离器，分离器将来自事件源的I/O事件分离出来，并分发到对应的事件处理器。通常预先注册需要处理的事件及事件处理器(或回调函数);事件分离器负责将请求的事件传送给事件处理器。

3.3 定时器等抽象设备
　　在本系统中消息源主要都是I/O设备，可以用系统函数和poll来实现I/O多路复用机制。定时器作为一种特殊事件，虽然不能用函数将其放入待检查队列，但同样可以在事件分发循环的准备(Prepare)阶段设置定时周期等参数，检查(Check)定时周期是否到达，当定时周期到了，将定时处理事件放入待处理消息队列。

3.4 事件处理
　　对应每一个事件源，在初始阶段将动态库函数引入系统，建立事件到相应处理函数的映射，Message Center是事件处理的接口，侠处理函数的注册、注销，当有事件进入“就绪’状态时，调用注册事件的回调函数处理事件。

　　各种具体事件的处理涵数在MessageCenter中进行注册，MessageCenter采用map容器对注册的各种事件处理函数进行管理，能够高效率地查找各相关处理函数，提高了系统的实时响应能力。

4 结语
　　本文从智能配电数字终端系统实现的角度提出了一种基于Reactor的事件驱动模式消息管理方案，结合面向对象的思想，统一接口，对事件源和事件处理进行了封装。提高了事件的处理效率，保证了系统的实时性。根据实际需要可以在不同的系统中对于待消息队列中的事件用优先级加以区分。