[发明专利]一种分布式环境下资源定位方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式环境下资源定位技术

背景技术

随着工业自动化控制的迅速发展，愈来愈多的工业企业使用其内部(或专用)网络将其生产过程专用设备或工业智能设备(Intelligent Electric Device-IED)互联在一起，形成生产控制系统网络。这种工业企业用内部(或专用)网络称之为工业互联网。

随着工业互联网的发展，工业互联网不再局限于一个场站或一个城市，大型企业，如电力公司、油气输送企业、以矿产资源勘查和开发为主的大型矿业集团，其控股公司往往分布在全国乃至全球各地，仅使用内部网络无法满足其信息交互需求。利用已有公众网络(万维互联网)的硬件和软件设施，将两个或更多个工业互联网进行通讯连接，使得一个中心控制系统能对所有个子生产控制系统进行监督和控制，也使得多个子生产控制系统之间能相互通讯，形成一个更大的工业互联网，对其资源进行更优化控制和使用。

由于工业互联网中各子系统通常分布在各个地区，为了提高系统运行效率、均衡负载，提高系统稳健性，越来越多领域采用分布式处理的模式使得多种应用系统并存运行工作。如电力行业的能量管理系统(Energy management system，简称“EMS”)、数据采集与监控系统(Supervisory Control And Data Acquisition，简称“SCADA”)等多种系统；长输管道行业的管道SCADA系统、管道方针系统、泄露检测与定位系统等应用系统，大大提高了该领域系统的运行效率。

随着跨网络的分布式工业互联网应用系统的深入使用，新的问题随之产生：分布式工业互联网将已有的两个或更多工业内部网络进行通讯连接，不同工业内部网络所采购的应用系统来自于不同厂商开发、在不同时期建立，各应用系统所使用的数据模型、应用接口、开发平台千差万别。从而可能造成应用系统之间的互不兼容、互不操作。更换设备可以解决这个问题，但是这个方法造成了资源的极大的浪费以及过多的重复投资。

公共信息模型(Common Information Model，简称“CIM”)这一概念的出现，从技术的角度出发很好的解决了这一问题。CIM是计算机工业中用来定义设备和应用方式的一种标准，以便于系统管理员和管理程序用相同的方式控制来自不同厂商和来源的设备和应用程序。

以电力系统为例，国际电工委员会(IEC)制订了电力系统的标准--IEC61970系列标准，公共信息模型CIM正是电力系统标准允许异结构系统集成的重要基础。该模型通过提供一种标准的方法来描述电力系统资源，统一了系统互操作的数据模型，是电力企业应用集成的重要工具。

在基于上述公共信息模型CIM的工业互联网分布式系统(如油气、电力、交通行业等)中，包含大量不同类型的资源，大型工业互联网分布式系统可能包含几百万资源点，这些资源ID采用8Bytes的无符号整数表示。这里所描述的“资源”主要是指信息资源，它是对现实世界的实体(如变电所、变压器、空调、RTU等)、信息世界的软件实体(如各种系统、服务等)，也包括虚拟的信息点(如数据采集点、控制点等)等的抽象描述。

这些资源在创建时，为其添加一个随机产生的资源ID号码，该ID号码与该资源唯一对应，当客户端通过资源ID号向CIM服务器发出资源调用指令时，CIM服务器可向资源所在的模型数据库发送查询信息，将模型数据库的返回值反馈给用户。

然而在分布式环境下，大量记录被分布在不同的模型数据库中。当客户端发送调用指令时，CIM服务器并不知道该资源存在于哪个模型数据库中。于是，CIM服务器向所有的模型数据库发送查询信息，并等待各数据库的返回结果，再将最终数据反馈给用户，如图1所示。

通过上述方式在分布式环境下查找资源，显然存在如下缺点：

1.当模型资源库的数量达到一定数目时，CIM服务器将发送大数量的查询信息，并接收大数量的返回信息，大量资源消耗在发送与接收信息的过程中。

2.由于资源ID无序且无意义，每次信息查询将耗费大量时间，用户将长时间等待CIM服务器的回馈。

3.对于大型工业互联网分布式系统，可能包含几百万个资源点，采用上述资源查找方式，每个模型资源库需要比对大量信息，效率太低。