一种设备控制方法、服务器、组态软件及可读存储介质与流程

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1.本技术涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种设备控制方法、服务器、组态软件及可读存储介质。

背景技术：

2.清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，使用清洁能源能够有效降低碳排放。目前清洁能源发展以分布式电源为主，新型电力系统要求以分布式清洁能源为主体，这将对分布式电源的发展起到极大的促进作用，分布式清洁能源也将迎来大规模快速发展。
3.目前分布式电源以小规模发展为主，因为大规模的分布式能源对分布式电源并网及运行控制需要更高的要求。无论在并网环节还是运行环节，自动化控制都十分重要。由于现阶段分布式电源并网协议并不统一，各厂商的分布式电源设备也存在差异，导致分布式电源并网和运行都存在协同控制的瓶颈，使得分布式电源并网工程和运行维护工作量居高不下，对大规模分布式电源推广产生影响，急需新型的分布式电源运行控制系统和方法，以优化分布式电源运行控制方式。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供了一种设备控制方法、服务器、组态软件及可读存储介质，减少分布式电源接入配电网的工作量，提高自动化控制能力，实现分布式电源接入配电网的组态化控制，其具体技术方案如下：
5.第一方面，本技术提供了一种设备控制方法，所述方法应用于组态软件中的服务器，所述组态软件还包括客户端，所述方法包括：
6.接收所述客户端发送的数据请求，所述数据请求包括设备编号；
7.若所述数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取所述设备编号对应的存储数据；
8.对所述存储数据进行分析，得到运行数据；
9.将所述运行数据发送至所述客户端；
10.接收所述客户端基于所述运行数据发送的控制指令，所述控制指令包括设备编号；
11.基于所述控制指令对所述设备编号对应的设备进行控制。
12.在一种可能的实现方式中，在所述接收所述客户端发送的数据请求之前，所述方法还包括：
13.基于组态配置信息对所述组态软件进行设置，并将所述组态配置信息存储至所述实时数据库。
14.在一种可能的实现方式中，在所述接收所述客户端发送的数据请求之前，所述方法还包括：
15.接收采集设备采集的实时数据，将所述实时数据存储至所述实时数据库。
16.在一种可能的实现方式中，在所述接收所述客户端发送的数据请求之后，所述方法还包括：
17.若所述数据请求为实时数据请求，从所述实时数据库中获取所述设备编号对应的实时数据；
18.将所述实时数据发送至所述客户端。
19.第二方面，本技术还提供了一种服务器，所述服务器包括：
20.数据接口模块，用于接收客户端发送的数据请求，所述数据请求包括设备编号；
21.数据通信模块，用于若所述数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取所述设备编号对应的存储数据；
22.数据管理模块，用于对所述存储数据进行分析，得到运行数据；
23.所述数据接口模块，还用于将所述运行数据发送至所述客户端；
24.所述数据接口模块，还用于接收所述客户端发送的控制指令，所述控制指令包括设备编号；
25.所述数据管理模块，还用于基于所述控制指令对所述设备编号对应的设备进行控制。
26.在一种可能的实现方式中，所述服务器还包括：
27.图形组态模块，用于基于组态配置信息对所述组态软件进行设置，并将所述组态配置信息存储至所述实时数据库。
28.在一种可能的实现方式中，所述数据通信模块，还用于接收采集设备采集的实时数据，将所述实时数据存储至所述实时数据库。
29.在一种可能的实现方式中，所述数据通信模块，还用于若所述数据请求为实时数据请求，从所述实时数据库中获取所述设备编号对应的实时数据；
30.所述数据接口模块，还用于将所述实时数据发送至所述客户端。
31.第三方面，本技术还提供了一种组态软件，包括：服务器和客户端；
32.所述服务器，用于执行上述第一方面或第一方面任一项所述的方法；
33.所述客户端，用于：
34.向所述服务器发送数据请求，所述数据请求包括设备编号；
35.接收所述服务器发送的运行数据；
36.基于所述运行数据向所述服务器发送控制指令。
37.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上述第一方面或第一方面任一项所述的方法。
38.在本技术实施例中，接收客户端发送的数据请求，数据请求包括设备编号；若数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取设备编号对应的存储数据；对存储数据进行分析，得到运行数据；将运行数据发送至客户端；接收客户端基于运行数据发送的控制指令，控制指令包括设备编号；基于控制指令对设备编号对应的设备进行控制。采用基于b/s结构的组态软件进行数据交互，达到支持多协议数据交换的目的，实现有序控制设备的目的，降低配电网控制压力，采用实时数据库对数据进行存储，满足电力系统运行控制的实时性需
求。本技术实施例能够减少分布式电源设备接入配电网的工作量，提高自动化控制能力，实现分布式电源设备接入配电网的组态化控制。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1示出了本技术实施例提供的一种b/s模式的结构示意图；
41.图2示出了本技术实施例提供的一种设备控制方法实施例的流程图；
42.图3示出了本技术实施例提供的一种实时数据库框架图；
43.图4示出了本技术实施例提供的一种基于b/s结构的组态软件框架图；
44.图5示出了本技术实施例提供的一种基于模型驱动的组态软件运行流程图；
45.图6示出了本技术实施例提供的一种服务器的结构示意图；
46.图7示出了本技术实施例提供的一种组态软件的结构示意图。
具体实施方式
47.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.首先，对本技术实施例中可能出现的一些名词进行解释。
49.iec 61850标准：是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准，是一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。
50.asynchronous javascriptand xml(ajax)：一种网页开发技术，指异步javascript和xml，用于web数据交互。
51.开放式图形库(open graphics library，opengl)：是用于渲染2d、3d 矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口。
52.可扩展标记语言(extensible markup language，xml)：提供一个对信息能够做精准描述的机制，能够在任何应用程序中读写数据，成为数据交换的唯一公共语言。
53.应用程序编程接口(application programming interface，api)：是一组定义、程序及协议的集合，通过api接口实现计算机软件之间的相互通信。
54.qt开发工具：是一种面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展(称为元对象编译器(meta object compiler，moc))以及一些宏，易于扩展，允许组件编程。
55.面向对象(object oriented programming，oop)程序设计方法：将现实的事物抽象出来，把现实生活的事物以及关系，抽象成类，通过继承、实现、组合的方式把万事万物都给容纳了，实现了对现实世界的抽象和数学建模。
56.组态软件是一种在工业控制与监测系统中使用的上位机软件，随着物联网技术应用的普及与深入，组态软件的内涵与外延也在不断拓展。新工业应用场景的出现、工控对象
的变化和组态软件技术的革新，使组态软件应用范围不断拓展。在电力系统领域，基于iec 61850标准的多协议标准化模型已经广泛应用多年，并且随着电力新业态的出现不断扩展。在分布式电源领域，iec 61850模型应用仍处于初级阶段，在标准化模型扩展的同时，引入组态软件相关技术，可以实现基于模型驱动的控制与监测，构建基于模型驱动的分布式电源并网控制组态软件。
57.本技术实施例根据分布式电源、并网业务需求、组态化软件模式和构建技术，构建分布式电源并网的分布式监控组态软件功能模块，以搭建组态化软件架构。本技术实施例的组态软件采用浏览器/服务器(browser/server，b/s) 模式，b/s模式结构采用三层结构模型，这三层结构模型依次是客户层、服务层和数据层。层与层之间是分开的，客户层与服务层之间的数据交换可以根据多种通信协议来完成的。b/s结构软件系统支持多协议数据交换，可以适应分布式电源设备并网的多协议通信。b/s模式结构如图1所示。
58.选用在国产操作系统中跨平台性较好的qt开发工具作为组态软件的开发工具，可以更好地适应不同分布式电源设备的多种系统，同时相较于其他开发工具，qt开发工具具备良好的封装机制和丰富的api，支持opengl和 xml。选取c++编程语言作为组态软件的开发语言，c++编程语言具有高效、简洁、快速和可移植的特征，并应用面向对象oop程序设计方法，可以根据分布式电源业务需要建立抽象对象和多态性扩展。
59.采用oop程序设计方法，是将事物分割为具有相互关联的多个对象，这些对象是物理世界中的可以被感知事物在面向对象程序空间中的直接映射，封装和多态性是主要原则。
60.c++编程语言引入了类的概念，封装是采用oop编程工具的类机制把同一类分布式电源设备或动作对象共有属性的数据结构和操作该数据结构的行为捆绑在一起，封装在一个程序实体内定义成一种类类型，这一过程就是数据封装。多态性指的是将功能相似而不完全相同的设备或动作扩展为派生类，用基类的指针指向扩展派生类的对象，抽象出的对象对同一个命令会产生不同的结果。
61.请参见图2，示出了本技术实施例提供的一种设备控制方法实施例的流程图，该方法应用于组态软件中的服务器，组态软件还包括客户端，本技术实施例至少包括以下步骤：
62.s1，接收采集设备采集的实时数据，将实时数据存储至实时数据库。
63.服务器包括数据通信模块，该数据通信模块用于接收采集设备从分布式电源设备采集的实时数据，并将实时数据存储至实时数据库。实时数据可以反映分布式电源设备运行状况的基础信息，该分布式电源设备封装有iec 61850扩展模型。
64.在本技术实施例中，存在多个采集设备，可以一个采集设备对应一个分布式电源设备，也可以一个采集设备对应多个分布式电源设备，可以由技术人员根据实际场景需要进行设定，本技术实施例不做限定。
65.将iec 61850扩展模型封装在分布式电源设备类内部，使采集设备从分布式电源设备采集的数据能够被组态软件识别，能够实现支持多种通信协议通信，实现多厂商的多种分布式电源设备通信。
66.采用c++编程语言进行编程设计，主要是采用类的思想进行设计，是一种用户自定义的类型，可以根据用户设计的需要进行编程，从而用类的思想解决结构化程序设计面临的问题。类封装的内部属性，在外部只是显示程序的接口，在程序设计时，只要不改变程序
的接口，在封装的类内部对程序进行任何修改都不会对类的使用造成影响，以实现将iec 61850扩展模型封装在分布式电源设备类内部，用于组态软件的设计与开发。组态软件的范围可以随扩展模型的增加而扩展。
67.电能具有实时性特征，组态软件在运行时会产生大量的实时数据，这些数据是反映分布式电源设备运行状况的基础信息，反映设备和系统的运行状况。采用实时数据库对实时数据进行管理，同时负责历史数据的存储和管理。实时数据库融合数据库与实时系统两种技术方法，具备定时性、实时性、一致性和安全性特征。在组态软件数据处理环节采用实时数据库，可以保证数据的定时性、实时性、一致性和安全性。
68.s2，接收客户端发送的数据请求。
69.用户通过客户端向服务器发送数据请求，使服务器接收客户端发送的数据请求，根据数据请求进行相应的操作。其中，数据请求包括设备编号。
70.客户端为组态软件中的客户端，组态软件包括服务器和客户端。客户端是用户与组态软件进行人机交互的界面，采用现有的主流浏览器即可。用户通过客户端向服务器发送数据请求，在客户端模拟、监测现场设备，客户端与服务器的交互采用ajax技术，实现监测现场采集设备信息的实时更新。
71.服务器包括数据接口模块，该数据接口模块用于接收客户端发送的数据请求。
72.s3，若数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取设备编号对应的存储数据。
73.若客户端发送的数据请求为运行数据请求，则服务器的数据通信模块从实时数据库中获取设备编号对应的存储数据，存储数据包括实时数据和历史数据。
74.请参见图3，示出了本技术实施例提供的一种实时数据库框架图，组态软件与实时数据库之间基于应用程序接口模块连接，本技术实施例的实时数据库具备运行和组态两种运行状态，当实时数据库处于组态状态时，可以建立与通讯采集模型的联系，该通讯采集模型包括于分布式电源设备内封装的iec 61850扩展模型，当实时数据库处于运行状态时，根据通讯采集模型进行数据采集，并进行存储。处于组态状态的实时数据库与通讯采集模型建立通信连接，即建立与数据采集点的联系。
75.s4，对存储数据进行分析，得到运行数据。
76.服务器包括数据管理模块，该数据管理模块对存储数据进行分析，得到运行数据，以便用户根据该运行数据确定是否对分布式电源设备进行控制。
77.s5，将运行数据发送至客户端。
78.服务器通过数据接口模块，将运行数据发送至客户端。
79.s6，接收客户端基于运行数据发送的控制指令，控制指令包括设备编号。
80.服务器将运行数据发送给客户端之后，用户会根据展现在客户端的运行数据，确定是否对运行数据对应的分布式电源设备进行控制，若用户需要对分布式电源设备进行控制，则将控制指令发送给服务器，服务器接收客户端基于运行数据发送的控制指令，以便服务器基于控制指令对分布式电源设备进行控制。
81.服务器通过数据接口模块接收客户端基于运行数据发送的控制指令。
82.s7，基于控制指令对设备编号对应的设备进行控制。
83.服务器在接收到控制指令之后，针对控制指令的设备编号找到设备编号对应的设备，基于控制指令对该设备进行控制。
84.服务器的数据接口模块接收到控制指令之后，将控制指令发送给数据管理模块，数据管理模块基于控制指令生成可执行命令，数据通信模块将可执行命令传递给业务现场的分布式电源设备，使分布式电源设备执行该可执行命令，从而实现对设备的控制。
85.在接收客户端发送的数据请求之后，本技术实施例还包括：
86.s8，若数据请求为实时数据请求，从实时数据库中获取设备编号对应的实时数据；
87.s9，将实时数据发送至客户端。
88.在本技术实施例中，客户端将数据请求发送给服务器，服务器将数据返回给客户端，根据数据请求的内容，发送对应的数据给客户端，以便用户对业务现场的分布式电源设备进行监控，实现有效、稳定的人机交互。
89.在接收客户端发送的数据请求之前，本技术实施例还包括：
90.s10，基于组态配置信息对组态软件进行设置，并将组态配置信息存储至实时数据库。
91.服务器包括图形组态模块，该图形组态模块基于组态配置信息对组态软件进行设置，并将组态配置信息存储至实时数据库中的组态数据库。
92.请参见图4，示出了本技术实施例提供的一种基于b/s结构的组态软件框架图，服务器包括数据接口模块、图形组态模块、数据管理模块和数据通信模块。请参见图5，示出了本技术实施例提供的一种基于模型驱动的组态软件运行流程图，本技术实施例通过应用面向对象的程序设计方法，封装iec 61850扩展模型的分布式电源设备类，实现模型驱动的组态软件对分布式电源设备功能进行定义，实现分布式电源设备软硬件的解耦，进而形成一个基于模型驱动的组态软件，显著减少分布式电源设备接入配电网的工作量并提高自动化控制能力，并采用实时数据库处理电力实时数据，以实现分布式电源接入配电网的功能分布化就地控制，减少分布式电源设备并网的安装调试和运行维护的工作量。
93.在本技术实施例中，接收客户端发送的数据请求，数据请求包括设备编号；若数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取设备编号对应的存储数据；对存储数据进行分析，得到运行数据；将运行数据发送至客户端；接收客户端基于运行数据发送的控制指令，控制指令包括设备编号；基于控制指令对设备编号对应的设备进行控制。采用基于b/s结构的组态软件进行数据交互，达到支持多协议数据交换的目的，实现有序控制设备的目的，降低配电网控制压力，采用实时数据库对数据进行存储，满足电力系统运行控制的实时性需求。本技术实施例能够减少分布式电源接入配电网的工作量，提高自动化控制能力，实现分布式电源设备接入配电网的组态化控制。
94.接下来对本技术提供的一种服务器进行介绍，下文介绍的一种服务器与上文介绍的一种设备控制方法可相互对应参照。
95.请参见图6，示出了本技术提供的一种服务器的结构示意图，所述服务器包括：
96.数据接口模块601，用于接收客户端发送的数据请求，所述数据请求包括设备编号；
97.数据通信模块602，用于若所述数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取所述设备编号对应的存储数据；
98.数据管理模块603，用于对所述存储数据进行分析，得到运行数据；
99.所述数据接口模块601，还用于将所述运行数据发送至所述客户端；
100.所述数据接口模块601，还用于接收所述客户端发送的控制指令，所述控制指令包括设备编号；
101.所述数据管理模块603，还用于基于所述控制指令对所述设备编号对应的设备进行控制。
102.在本技术实施例中，所述服务器还包括：
103.图形组态模块，用于基于组态配置信息对所述组态软件进行设置，并将所述组态配置信息存储至所述实时数据库。
104.在本技术实施例中，所述数据通信模块602，还用于接收采集设备采集的实时数据，将所述实时数据存储至所述实时数据库。
105.在本技术实施例中，所述数据通信模块602，还用于若所述数据请求为实时数据请求，从所述实时数据库中获取所述设备编号对应的实时数据；
106.所述数据接口模块601，还用于将所述实时数据发送至所述客户端。
107.请参见图7，示出了本技术提供的一种组态软件的结构示意图，所述组态软件包括：服务器71和客户端72。
108.服务器71，用于执行上述方法实施例所述的方法；
109.客户端72，用于：
110.向所述服务器发送数据请求，所述数据请求包括设备编号；
111.接收所述服务器发送的运行数据；
112.基于所述运行数据向所述服务器发送控制指令。
113.另一方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行如上任意一个实施例中所描述的设备控制方法。
114.在本技术实施例中，接收客户端发送的数据请求，数据请求包括设备编号；若数据请求为运行数据请求，从实时数据库中获取设备编号对应的存储数据；对存储数据进行分析，得到运行数据；将运行数据发送至客户端；接收客户端基于运行数据发送的控制指令，控制指令包括设备编号；基于控制指令对设备编号对应的设备进行控制。采用基于b/s结构的组态软件进行数据交互，达到支持多协议数据交换的目的，实现有序控制设备的目的，降低配电网控制压力，采用实时数据库对数据进行存储，满足电力系统运行控制的实时性需求。本技术实施例能够减少分布式电源接入配电网的工作量，提高自动化控制能力，实现分布式电源设备接入配电网的组态化控制。
115.需要说明的是，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例、系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
116.对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
117.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
118.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
119.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

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