基于OSGi的智能电网网管平台中性能管理的设计与实现

摘要

随着智能电网网络规模的不断扩大，网上设备（智能电表、DCU终端设备等）的种类和数量也不断地增加，整个电网网络的复杂性将日益提高。此外，针对目前智能电网AMI项目在可拓展性、可复用性、可维护性等方面存在诸多不足的现状，如何设计一个能支持动态扩展、模块化部署和高可维护性的智能电网网络性能管理系统，使其有效管理众多智能设备的运行状态，实时动态采集、监控设备网元运行性能指标数据，了解设备历史性能趋势并预防故障发生，是本文所讨论的主要内容。
　　本文提出的主要思路是将网络管理平台的性能管理方案应用到智能电网AMI项目，同时基于OSGi规范对性能管理子系统进行设计，利用OSGi框架将系统功能模块进行Bundle组件化以增加软件复用性;在模块之间采用通用的内部通信总线进行通信，保证系统各功能特性按组件方式灵活装载、卸载，实现插件化开发定制。针对性能管理系统对于所采集到的性能数据完整性的要求，本文研究了保证采集数据完整性的方案，设计并实现了基于数据完整性策略考虑的性能采集模块功能。为了保证系统在大数据量下能够保持较高效率，本文研究了性能数据汇聚和溢出转储的具体策略，对采集到的性能数据进行数据汇聚及溢出转储处理。此外，本文采用面向接口编程思路来对系统进行实现，以保证系统具备物理模块化特点。
　　本文结合项目研究背景，对比当前电网性能管理系统的应用现状，对智能电网网络性能管理系统的需求进行分析与设计，系统内部合理划分为性能数据采集管理、性能数据处理、数据监控告警、数据视图展示等模块。同时对系统各业务模块中的性能采集任务管理、性能数据汇聚、性能数据转储、指标模板管理、性能阈值告警、实时性能监控、历史性能展示等业务功能进行了详细设计分析，采用面向接口编程思路来对系统进行实现。考虑到系统需要具备良好的可重用性和可维护性，本文对OSGi框架进行研究，并将其成功应用到本性能系统中，为类似于智能电网AMI项目的复杂而难以管理维护的大型企业级开发项目提供实际的借鉴作用和应用价值。

目录

声明

摘要

缩略语清单

专业术语表

第一章 绪论

1．1 项目背景和研究意义

1．2 国内外相关研究现状

1．2．1 国内外对于智能电网的研究现状

1．2．2 国内外对于电网网络性能管理的研究现状

1．2．3 国内外对于OSGi框架的研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 相关技术概述

2．1 OSGi规范原理

2．1．1 OSGi系统全貌

2．1．2 OSGi核心框架

2．1．3 模块层规范原理

2．1．4 生命周期层规范原理

2．1．5 服务层规范原理

2．2 Spring DM框架

2．2．1 Spring DM简介

2．2．2 Spring DM企业应用

2．3 网管平台框架

2．3．1 平台业务分层

2．3．2 基础平台组件

2．3．3 运行容器介绍

2．4 本章小结

第三章 需求分析与总体设计

3．1 系统定义

3．2 系统需求分析

3．2．1 系统功能需求

3．2．2 系统性能需求

3．3 系统总体设计

3．3．1 AMI系统组网设计

3．3．2 网管平台架构设计

3．3．3 系统逻辑架构设计

3．3．4 系统组件规划设计

3．4 本章小结

第四章 详细设计

4．1 性能采集管理模块设计

4．1．1 模块设计分析

4．1．2 性能数据完整性定义

4．1．3 关键流程设计

4．1．4 类图设计

4．2 性能数据处理模块设计

4．2．1 模块设计分析

4．2．2 关键流程设计

4．2．3 类图设计

4．3 性能监控管理模块设计

4．3．1 模块设计分析

4．3．2 关键流程设计

4．4 性能视图展示模块设计

4．4．1 模块设计分析

4．4．2 关键流程设计

4．5 数据库设计

4．6 本章小结

第五章 实现与测试

5．1 开发环境介绍

5．2 核心模块实现

5．2．1 性能数据采集实现

5．2．2 性能数据汇聚实现

5．2．3 性能阈值告警实现

5．2．4 性能指标模板管理实现

5．3 系统测试

5．3．1 测试框架介绍

5．3．2 单元及集成测试

5．3．3 功能测试

5．4 运行界面效果

5．4．1 指标监控模板管理界面

5．4．2 性能采集任务管理界面

5．4．3 实时性能界面

5．4．4 历史性能界面

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献