一种基于本体技术的电力营配模型校验方法技术

本发明专利技术涉及一种基于本体技术的电力营配模型校验方法，包括的主要步骤有：（1）将扩展标识语言模式表述的公共信息模型转换为网络本体语言结构表述；（2）建立全集模型规范；（3）使用全集模型规范作为校验基准，对参与交互的外部系统的子集信息模型进行一致性测试（4）对外部系统的子集信息模型与全集模型的一致性校验步骤完毕，将校验生成的一致性测试结果反馈给外部系统。本发明专利技术在各个电力公司现场可以在不重启总线服务的基础上进行热部署，不影响原有服务的运行状况，有效地解决了电力系统中数据互操作的数据有效性问题，具有部署简单，即插即用，灵活方便，校验准确等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统数据管理
，特别是。
技术介绍
自20世纪80年代以来，我国电力企业在信息化建设方面花费了大量人力物力，建立了类型和数量众多的管理信息系统，起到了一定的作用。但大多数仅仅面向某一部门的需要，往往导致数据共享性差，系统集成度不高以至出现多个信息“孤岛”，给信息共享带来困难，同时引起重复建设，浪费资金。为了解决这个难题，上世纪九十年代中期，IEC (国际电工技术委员会)开始进行了相关信息融合技术标准的研究，IEC61970系列标准制定了电力行业的公共信息模型(Common Information Model, CIM)。IEC61968系列标准制定了电力管理系统中各个子系统之间的接口规范。然而在数据集成过程中，信息模型与消息规范是否在各个厂家的系统中得到很好的执行，需要进行语法，语意等多方面的检验。电网信息化发展到现在，业务系统之间的集成已经形成了以电力企业信息总线(ESB)为中间件的面向服务架构(Service Oriented Architecture)如图1所示,业务系统之间通过信息总线与其他系统进行互操作，总线技术的普遍应用，无疑将给消息模型规范的一致性校验带来极大的便利。目前，在电力系统中外部系统在向信息交互总线要求接入服务时，往往会附带服务的模式定义(XSD—XML Schemas Definition)，这个XSD是一个子集公共模型的模式定义(Schema)。模式定义了公共信息模型的元素类型、相应的属性以及属性约束，但是各元素之间的层次关系、类的属性以及属性约束的语义关系却非常的不清晰，晦涩难懂，且是机器本身不能自行理解的，这就给外部系统的子集消息模型规范(XSD)的校验带来很大的困难。OffL (Web Ontology Language)是W3C组织推荐的网络本体语言，网络本体语言具有非常强的表述能力，能够将元素模型的语义及语义关系以计算机可以理解的方式显式的表现出来，如果能将现在的扩展标记语言模式表述的消息模型规范转换成网络本体语言表述，无疑将给消息模型规范的一致性校验带来极大的便利。正如我们前面所述，扩展标记语言模式晦涩的暗含了很多的语义信息，比如元素(elements)之间的可替代元素组(substitutionGroup)和复杂类型(complexTypes)中的基扩展/基约束(extension/restriction base)就暗含了层次关系语义。所以扩展标记语言模式(XML Schemas)映射到网络本体语言(OWL)的主要目地就是将模式中语义准确地显式表述出来。扩展标记语言模式(XML Schemas)中的语义主要隐含在模式结构的组合当中，映射的作用就是将这些结构转换为网络本体语言的语法结构，从而使机器能更好的理解这些语义，比如在扩展标识语言模式定义的IEC CM_61968_61970文档中，单个的公共信息模型元素的类型是复杂类型(complexType)，转换成网络本体语言结构后表述为owl:ClaSS，扩展标识语言模式定义派生关系的xs:extension base转换为rdfs: subClassOf,这样就把原来扩展标识语言模式定义中暗含的层次关系以类继承的方式清晰的表述出来；再比如说扩展标识语言模式中对单个的公共信息模型的某个属性约束的表述可能是这样的<xs:element name=〃isDC〃type=〃xs:boolean〃minOccurs=〃l〃maxOccurs=〃l〃sawsdl:modelReference=//http: //iec.ch/TC57/CIM-generic#BaseVoltage.1sDC〃>,表达的是名为isDC的属性，取值类型为布尔类型，是一个必须出现且只能出现一次的属性。这样的表述完全是一种文本的形式，其中暗含的语义信息量很大，但却是非常的杂乱无章，不要说机器无法理解，就是人也很难清晰的理解。而转换成OWL结构表述这样的结构条理清晰，语义信息一目了然，非常方便机器处理的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:，包括步骤如下:(I)将扩展标识语言模式表述的公共信息模型转换为网络本体语言结构表述，具体方法为:①建立扩展标识语言模式与网络本体语言之间的共享语义信息的关键词的映射关系;②以共享语义关键词为基准，将扩展标识语言模式语义结构转换为网络本体语言结构；(2)建立全集模型规范；具体步骤为:①运用统一建模语言，在国际IEC公共信息模型的基础上，建立全集公共信息模型图；②在生命周期软件设计方案中导出全集公共信息模型；③生成等价网络本体语言本体；(3)使用全集模型规范作为校验基准，对参与交互的外部系统的子集信息模型进行一致性测试，具体方法为:①将需要校验的扩展标识语言模式表述的子集公共模型转为网络语言本体；②以网络本体中类的前缀为关键词分离出子集公共模型中每个类，并根据关键词找出每个类的所有父类，并将附带父类名的父类中的属性，属性约束复制到此类中，从而得到类的全部模型信息；③以子集公共模型中的类名为关键词，在全集模型中查找同名类并从上下文中得到此类在全集模型中的全部属性及约束信息(包含通过继承关系得到的);④在②步和③步的基础上，以类名为单位，做子集模型和全集模型中模型兼容校验;(4)对外部系统的子集信息模型与全集模型的一致性校验步骤完毕，将校验生成一致性测试结果反馈给外部系统。而且所述步骤(3)中的③以子集公共模型中的类名为关键词，在全集模型中查找同名类的具体方法为:I，如果不存在同名类，反馈类名错误信息；II，如果找到同名类，找出全集模型中这个类的所有父类，并将父类中的属性，属性约束复制到此类中，从而得到全集模型中此类的全部模型信息。而且，所述步骤(4)中第④步的模型兼容校验具体包括步骤为:I，如果子集模型中某类下出现全集模型中此类下没有的属性，报告属性名错误；II，如果全集模型中某类下某属性的属性的最小基数约束为1，子集模型中此类下没有这个属性，报告关键属性缺失错误；III，如果全集模型中某类下某属性的属性的最小基数约束为1，子集模型中此类下这个属性的最小基数约束为0，报告关键属性最小基数约束不兼容错误；IV，如果全集模型中某类下某属性的属性的最大基数约束小于子集模型中此类下这个属性的最大基数约束，报告关键属性最大基数约束不兼容错误；V，如果子集模型中某类的某属性的取值范围与全集模型中此类的这个属性的取值范围不同，报告取值范围不一致错误。[0031 ] 本专利技术的优点和积极效果是1、本专利技术的校验模块是数据总线的一个组成插件，在各个电力公司现场可以在不重启总线服务的基础上进行热部署，不影响原有服务的运行状况。2、本专利技术的校验模块配置灵活方便，可以根据电力公司数据的具体状况对校验模型进行无缝裁减，满足各种电力系统模型的检验需求。3、本专利技术的校验模块的校验基础是IEC61970/IEC61968规范，符合国际电力标准。4、本专利技术设计合理，有效地解决了当前存在的电力系统中数据互操作的数据有效性问题，具有部署简单，即插即用，灵活方便，校验准确等特点。【附图说明】图1是数据总线交互示意图；图2是扩展标识语言本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于本体技术的电力营配模型校验方法，其特征在于包括步骤如下：（1）将扩展标识语言模式表述的公共信息模型转换为网络本体语言结构表述，具体方法为：①建立扩展标识语言模式与网络本体语言之间的共享语义信息的关键词的映射关系；②以共享语义关键词为基准，将扩展标识语言模式语义结构转换为网络本体语言结构；（2）建立全集模型规范；具体步骤为：①运用统一建模语言，在国际IEC公共信息模型的基础上，建立全集公共信息模型图；②在生命周期软件设计方案中导出全集公共信息模型；③生成等价网络本体语言本体；（3）使用全集模型规范作为校验基准，对参与交互的外部系统的子集信息模型进行一致性测试，具体方法为：①将需要校验的扩展标识语言模式表述的子集公共模型转为网络语言本体；②以网络本体中类的前缀为关键词分离出子集公共模型中每个类，并根据关键词找出每个类的所有父类，并将附带父类名的父类中的属性，属性约束复制到此类中，从而得到类的全部模型信息；③以子集公共模型中的类名为关键词，在全集模型中查找同名类并从上下文中得到此类在全集模型中的全部属性及约束信息；④在②步和③步的基础上，以类名为单位，做子集模型和全集模型中模型兼容校验；（4）对外部系统的子集信息模型与全集模型的一致性校验步骤完毕，将校验生成一致性测试结果反馈给外部系统。...

【技术特征摘要】
1.一种基于本体技术的电力营配模型校验方法，其特征在于包括步骤如下: (1)将扩展标识语言模式表述的公共信息模型转换为网络本体语言结构表述，具体方法为: ①建立扩展标识语言模式与网络本体语言之间的共享语义信息的关键词的映射关系; ②以共享语义关键词为基准，将扩展标识语言模式语义结构转换为网络本体语言结构； (2)建立全集模型规范；具体步骤为: ①运用统一建模语言，在国际IEC公共信息模型的基础上，建立全集公共信息模型图； ②在生命周期软件设计方案中导出全集公共信息模型； ③生成等价网络本体语言本体； (3)使用全集模型规范作为校验基准，对参与交互的外部系统的子集信息模型进行一致性测试，具体方法为: ①将需要校验的扩展标识语言模式表述的子集公共模型转为网络语言本体； ②以网络本体中类的前缀为关键词分离出子集公共模型中每个类，并根据关键词找出每个类的所有父类，并将附带父类名的父类中的属性，属性约束复制到此类中，从而得到类的全部模型信息； ③以子集公共模型中的类名为关键词，在全集模型中查找同名类并从上下文中得到此类在全集模型中的全部属性及约束信息； ④在②步和③步的基础上，以类名为单位，做子集模型和全集模型中模型兼容校验； (4)对外部系统的子集信息模型与全集模型的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：米娜，齐昕，周仁，李武兴，周亚楠，李玉进，祁麟，刘莹，宋迎，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：