一种针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具

技术领域

本发明涉及铁路的智能牵引变电站自动化系统，使用规约为IEC-61850MMS规约，包括牵引变电站自动化系统表型结构数据库及映射文件的生成、修改、维护等方面。

背景技术

随着脚本语言的兴起，Python语言的大力发展，让开发变的更快捷和方便，大大缩减了开发的时间，加之智能牵引变电站自动化系统中IEC61850MMS规约的大量使用，以前传统表型结构的数据库与SCD的树形结构的信息数据无法自动对应，并且需要手动查找相关IED设备的数据点索引，查找相对复杂，费时费工，不同厂家的ICD文件也有所差异，而且对于数据点的准确性无法保证。对于那些不熟悉IEC61850规约和SCD文件结构的人员更是难上加难。智能牵引变电站自动化系统的后台配置人员、调试人员和现场维护人员迫切需要一个表型结构数据库自动提取SCD信息的工具。

发明内容

本发明的目的是：针对现所存在的问题，提出一种基于脚本语言的针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具，实现了智能牵引变电站自动化系统的表型结构数据自动提取SCD文件中IED设备的相关信息，并根据用户的制定的规则导出到数据库相应的设备定义表、设备类型表、遥信表、遥测表、遥控表、遥脉表、定值表和保护事件表等各类表中；对于需要用IEC61850MMS规约通信的和后台为表型结果数据库的，后台配置人员、调试人员和现场维护人员可以运用该工具可以快捷、准确、灵活地完成后台数据库和映射文件配置的工作。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于脚本语言的针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具，包括基于Python脚本语言设计的界面模块、基于Python脚本语言的XML文件的处理及索引方法模块、导出规则模块和灵活的数据映射文件模块；

Python脚本语言设计的界面：运用Python脚本语言第三方GUI的库文件，制作可视化的的用户界面，制作快捷、灵活、方便，集成了SCD信息可视界面、规则配置界面、不同厂家选择界面和日志等界面；

Python脚本语言的XML文件的处理及索引方法：SCD文件是XML文件格式，运用Python脚本语言ElementTree模块处理XML文件，运用Python脚本语言的iter模块和标签比对的方式快速检索，首先检索FCDA中所有的数据及其属性，然后在逻辑节点的实例中搜索出相应的数据类、数据类型(lnType)、数据对象(DO)和数据描述(desc)，根据数据类型(lnType)再在模板库中搜索出数据属性(DA)，组合每个数据点对应的逻辑节点(LD)、数据类(lnClass)、数据对象(DO)、数据属性(DA)和数据的描述(desc)，形成每个数据点的数据索引；

导出规则制定模块：导出规则制定模块是针对表型结构的数据库设计的，根据用户的需求自由地制定导出规则，表型结构的数据库的数据点表一般包括：设备定义表、设备类型表、遥信表、遥测表、遥控表、遥脉表、定值表、保护事件表、保护告警表等多个表格，用户可以按照各个IED设备的数据点的属性自由制定规则自动导出数据点至表型结构数据库各类点表中，导出规则可以按照功能约束(fc)来制定：如fc＝ST的为遥信、fc＝SG的为定值、fc＝MX为遥测等；也可以根据DateSet对应的描述来制定。规则具有保存读取等功能。

灵活的数据映射文件：数据映射文件是连接数据库点表和SCD文件数据索引的中间文件，可以配置设备编号、设备类型号、设备名称、各类数据的点号等，具有较强的灵活性。

上述的基于脚本语言的针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具，其进一步特征在于：运用Python脚本语言的wxPython图形库，允许Python程序员很方便的创建完整的、功能健全的GUI用户界面，主界面集成了树形结构的视图、表型结构视图、日志框、菜单和多个功能型按键；规则配置界面是导出规则制定界面，运用多类选项便于用户选择；不同厂家选择界面主要作用是根据不同厂家的ICD文件风格选择不同的检索方式。

运用Python脚本语言ElementTree模块处理XML文件，运用Python脚本语言的iter模块和标签比对的方式快速检索，确保读取数据点的快速性和准确性。

导出规则制定模块是专门针对表型结构的数据库设计的，可以在脚本模块中首先制定好通用的导出规则，开放制定规则的权限，用户可以自主的选择通用规则和习惯性规则，具有自主性。

运用灵活的数据映射文件，可以直观的看到各个数据点映射索引，可以灵活配置与数据库对应的数据点，方便查找。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、基于脚本语言的针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具，运用Python脚本语言的wxPython图形库，设计出主界面，结合Python脚本语言的ElementTree模块和iter模块，针对表型结构数据库自动提取SCD信息，提高了智能牵引变电站自动化系统后台数据库的准确性，提高了配置工作的效率。

2、针对表型结构的数据库，根据用户需求自由制定规则自动导出数据点，减少人工导出的错误并提高效率，既有自动导出的功能，又可以根据用户的需求制定规则。

3、灵活的数据映射文件是根据每个IED设备制定的，映射关系明确，具有易读性和灵活性。

附图说明

图1为本发明表型结构数据库提取SCD文件信息流程图。

图2为本发明实施主界面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明创造作进一步详细说明。

本发明提出了一种基于脚本语言针对表型结构数据库自动提取SCD信息的工具，包括基于Python脚本语言设计的界面模块、基于Python脚本语言的XML文件的处理及索引方法模块、导出规则制定模块和灵活的数据映射文件模块四个模块。主要数据流程如图1所示。

1.基于Python脚本语言设计的界面模块

运用Python脚本语言第三方GUI的库文件，制作可视化的用户界面，主界面集成了SCD树形结构显示界面、表型显示界面、日志栏、多个功能型按钮，还有两个分界面包括：规则配置界面、不同厂家选择界面；

SCD树形结构显示界面，主要是用于显示SCD文件树形结构的相关信息，让用户更加直观的看到SCD树形结构的数据；

表型显示界面，主要用于显示SCD中各个IED设备的主要信息，便于用户指定导出对象和制作导出规则。

规则配置界面，主要是用于导出规则制定，运用多类选项便于用户选择。

不同厂家选择界面，主要是用于选择不同厂家，根据各个厂家ICD文件风格不同选择不同的检索方式。

2.基于Python脚本语言的XML文件的处理及索引方法模块

运用Python脚本语言ElementTree模块处理XML文件，运用Python脚本语言的iter模块和标签比对的方式快速检索。

首先建立一个数据索引的多维数组，该数组包括各类数据点的相关信息，如：数据类(lnClass)、数据类型(lnType)、数据描述(desc)、数据对象(DO)和数据属性(DA)等。

然后从SCD文件中提取数据相关的索引，按照不同的IED设备区分索引顺序，从DataSet的功能约束数据属性(FCDA)中获取数据的大部分信息，如：数据类(lnClass)、功能约束(fc)、数据对象(DO)等，再根据上述的信息在逻辑设备检索该数据点的数据类型(lnType)、数据描述(desc)，最后根据功能约束(fc)、数据类型(lnType)、数据对象(DO)检索该数据的数据属性(DA)。

组合每个数据点对应的逻辑节点(LD)、数据类(lnClass)、功能约束(fc)、数据对象(DO)、数据属性(DA)和数据的描述(desc)等形成每个数据点的数据索引赋值给多维数组，完成导出的准备工作。

3.导出规则制定模块

导出规则制定模块是针对表型结构的数据库设计的，根据用户的需求自由地制定导出规则，根据功能约束(fc)来导出的点表是通用的规则，如fc＝ST的为遥信、fc＝SG的为定值、fc＝MX的为遥测、fc＝CO的为遥控等；也可以根据DataSet下的描述来制定导出规则，如：含有“事件”的为保护事件，含有“告警”或“故障”的为告警事件等，也可以多个规则并用。

4.灵活的数据映射文件模块。

灵活的数据映射文件模块其作用在于直观的看到各个数据点映射索引，可以灵活配置与数据库对应的数据点，方便查找。示例如下：

[General]

DevNo＝52--------------设备定义表的设备点号

DevTypeNo＝257---------设备类型

DevName＝WBZ662--------IEDname

DevDesc＝主变英文版----设备描述或叫设备名称

[YxInformation]----------------------------------------遥信

YxNum＝77-------------------------------------------遥信个数

Yx1No＝1--------------------------------------------遥信点号

Yx1Ref＝WBZ662CTRL/YXGGIO1.Ind1.stVal---------------遥信索引

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，同样在本发明之保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。