一種用電信息采集系統(tǒng)的海量終端通信連接管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用電信息采集系統(tǒng)的海量終端通信連接管理方法，屬于用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有主站系統(tǒng)中，其管理流程主要是:由主站系統(tǒng)的前置機模塊與智能終端建立Socket連接，新建與之--對應(yīng)的線程用于Socket的維護、管理、處理Socket數(shù)據(jù)收發(fā)；智能終端斷開連接時，銷毀與之對應(yīng)的管理線程，回收系統(tǒng)資源。
[0003]隨著智能電網(wǎng)建設(shè)以及電網(wǎng)運營管理智能化的進一步加深，大量智能終端(如主站系統(tǒng)服務(wù)器、配電終端、智能電表和傳感器等)被部署和安裝到配用電系統(tǒng)中。為了支撐更復(fù)雜、更智能化的配用電業(yè)務(wù)，需要對智能終端量測點進行密度和頻率更高的監(jiān)視和采集。另外為了滿足集約化、精益化管理的要求，系統(tǒng)集中建設(shè)和部署是未來必然趨勢。現(xiàn)在各網(wǎng)省電力公司主站系統(tǒng)的用戶規(guī)模，基本處于百萬甚至千萬級用戶以上，考慮到終端每15min上送一次數(shù)據(jù)，那么主站系統(tǒng)將經(jīng)常面臨著千萬級通信連接的巨大壓力，并且由于智能終端所處的復(fù)雜與惡劣的工作環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，智能終端將面臨斷線、重連等情況，使得前置機模塊重復(fù)新建和銷毀線程，帶來系統(tǒng)資源的巨大消耗。
[0004]值得注意的是，當(dāng)前的主站系統(tǒng)采用分層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來大幅度減少前置機模塊所直接面對的對象，即前置機模塊所面對的是采集終端而非直接面對智能終端。但隨著IP通信技術(shù)的發(fā)展，并基于網(wǎng)絡(luò)標準化和可擴展性方面的考慮，把IP通信技術(shù)用于主站系統(tǒng)本地網(wǎng)絡(luò)的趨勢越來越明顯，尤其是IPv6在本地網(wǎng)絡(luò)的進一步應(yīng)用，未來每個智能終端將具有獨立的IP地址，主站系統(tǒng)和末端智能終端將進行端到端直接通信，因此前置機模塊將面臨更大的接入壓力，前置機模塊管理海量通信鏈路連接的能力和穩(wěn)定性將嚴重影響整個系統(tǒng)的可靠性、實時性和擴展性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用電信息采集系統(tǒng)的海量終端通信連接管理方法，以解決海量終端接入前置機造成前置機管理海量通信鏈路連接能力和穩(wěn)定性差的問題。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種用電信息采集系統(tǒng)的海量終端通信連接管理方法，該通信連接方法包括以下步驟:
[0007]I)將智能電網(wǎng)終端設(shè)備與前置機模塊建立Socket，將最優(yōu)未注冊管理線程分配給Socket，將Socket信息寫入線程預(yù)登錄連接棧向前置機模塊進行注冊和登錄；
[0008]2)判斷注冊和登錄是否在規(guī)定時限內(nèi)完成，若否，則判定智能終端與前置機模塊的Socket無效，剔除無效的Socket ；
[0009]3)若是，則依據(jù)終端類型和管理線程的負載情況分配Socket至相應(yīng)的最優(yōu)管理線程，從預(yù)登陸連接棧取出Socket存入已登錄連接棧處理；
[0010]4)各最優(yōu)管理線程檢測相應(yīng)Socket是否有事件發(fā)生，并循環(huán)處理各Socket的事件，判斷Socket是否正常，剔除無效的Socket，從而完成智能電網(wǎng)終端設(shè)備與前置機模塊的連接管理。
[0011]所述最優(yōu)未注冊管理線程和最優(yōu)管理線程的選擇原則是:
[0012]A.若線程不存在，則新建管理線程管理Socket ;
[0013]B.若線程已執(zhí)行完畢，刪除該線程并新建管理線程管理Socket ;
[0014]C.若存在管理線程且該線程管理的Socket小于64，則把該線程作為最優(yōu)管理線程返回；
[0015]D.若存在管理線程且該線程管理的Socket等于64，則新建同類型管理線程作為最優(yōu)管理線程返回。
[0016]所述步驟2)中Socket在分配至最優(yōu)未注冊管理線程后，循環(huán)處理把Socket寫入字符集FD_SET，調(diào)用SelectO，由內(nèi)核根據(jù)輸入輸出狀態(tài)修改FD_SET的內(nèi)容，由此來通知進程循環(huán)接收可讀的Socket數(shù)據(jù)并處理，檢查是否超出登陸時限，若智能終端登陸超時，則判定智能終端與前置機模塊的Socket無效，剔除無效的Socket。
[0017]所述步驟4)中Socket在分配至各管理線程后，循環(huán)處理把Socket寫入字符集FD_SET，調(diào)用SelectO，由內(nèi)核根據(jù)輸入輸出狀態(tài)修改FD_SET的內(nèi)容，由此來通知進程循環(huán)接收可讀的Socket數(shù)據(jù)并處理，檢查智能終端和前置機模塊的心跳，剔除已斷開的Socket
[0018]所述的最優(yōu)管理線程包括應(yīng)用服務(wù)管理線程、采集服務(wù)管理線程、智能終端管理線程和短信服務(wù)器管理線程。
[0019]所述無效Socket需要剔除時，無需銷毀管理線程，而是從線程已登錄連接棧中刪除對應(yīng)的Socket信息，釋放Socket所占用的資源，避免了額外的新建和銷毀管理線程所帶來的資源消耗。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用智能終端的多線程分類管理，使得主站系統(tǒng)能夠依據(jù)不同類型的智能終端，其數(shù)據(jù)類型、采集周期、報文數(shù)據(jù)格式等不同，采取相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理策略，簡化主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程。從未來發(fā)展的角度考慮，便于主站系統(tǒng)的升級和改造。
[0021]每個線程管理多個Socket，在線程內(nèi)循環(huán)處理數(shù)據(jù)，相比于現(xiàn)有主站系統(tǒng)一個線程對應(yīng)一個Socket，節(jié)省了系統(tǒng)資源消耗，從而提升前置機模塊在現(xiàn)有主站系統(tǒng)下的接入能力，并且使前置機模塊更適應(yīng)由于IP通信技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的智能終端與前置機模塊直接相連的情況，使得前置機模塊具有海量終端接入的能力。
[0022]在復(fù)雜和惡劣的現(xiàn)場環(huán)境下，智能終端經(jīng)常發(fā)生的斷線等情況，導(dǎo)致Socket失效或斷開，未注冊服務(wù)器管理線程的引入能夠有效篩除無效的Socket，提升系統(tǒng)資源利用率；并且在智能終端的分類管理線程內(nèi)檢測到無效Socket需要剔除時，無需銷毀管理線程，而是從線程已登錄連接棧中刪除對應(yīng)的Socket信息，釋放Socket所占用的資源，避免了額外的新建和銷毀管理線程所帶來的資源消耗，提高了智能終端管理線程的管理效率。
[0023]本發(fā)明針對現(xiàn)有用電采集信息系統(tǒng)接入“瓶頸”問題，改進Socket管理方法，提升了前置機模塊接入能力，并更加適應(yīng)未來IPv6地址應(yīng)用條件下的海量智能終端的接入。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明所采用的多線程管理示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明中Socket管理流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0027]為了更好地解決現(xiàn)如今大量智能終端以及未來IPv6地址應(yīng)用下的海量智能終端接入到主站系統(tǒng)而帶來的通信連接管理和前置機模塊資源消耗等問題，本發(fā)明提出一種新的Socket管理方法；提出在前置機模塊上采用多線程分類管理不同類型的終端，線程內(nèi)以循環(huán)方式管理多個Socket。
[0028]本發(fā)明中的前置機模塊示意圖如附圖1所示，其中應(yīng)用服務(wù)模塊和智能終端為和
【發(fā)明內(nèi)容】
相關(guān)的Socket連接和數(shù)據(jù)流向，每個線程內(nèi)包含兩個動態(tài)數(shù)組連接棧(預(yù)登陸連接棧和已登錄連接棧)