用電信息采集系統營銷接口優化分析

張亞杰，王 瑋，張冰玉，高 波，張 超，陳虬躍

(國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021)

2017-02-07

張亞杰(1990-)，女，助理工程師，主要從事采集運維相關工作。

用電信息采集系統營銷接口優化分析

張亞杰，王 瑋，張冰玉，高 波，張 超，陳虬躍

(國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021)

介紹河北用電信息采集系統營銷接口現狀，針對營銷接口存在的問題進行原因分析，從硬件、軟件及管理等方面提出優化方案，并說明處理效果。

用電信息采集系統；營銷接口；優化分析

智能表安裝后供電單位需將智能表檔案由SG186系統同步至用電信息采集系統，并經一系列主站調試環節，實現智能表的系統遠程調試，從而支撐后續的智能表遠程采集工作。營銷業務應用系統與用電信息采集系統業務接口(簡稱“營銷接口”)可實現以上業務流程，該流程是實現智能表全采集的關鍵環節。如營銷接口不能高效運行，將對智能表的準確、及時接入帶來較大影響。以下對河北省南部電網用電信息采集系統營銷接口現狀進行分析，并得出優化方案。

1 營銷接口系統現狀

智能表檔案從營銷業務系統同步至采集系統主要通過終端自動裝接流程實現，該流程一般由營銷系統發起，旨在將營銷系統中的專公變終端及掛接智能表經檔案校驗后同步至采集系統，并在采集系統配置終端數據的采集任務、生成及下發電表參數至現場采集設備。終端自動裝接流程的實現主要依托于營銷接口程序，也就是在營銷系統點擊檔案同步按鍵之后所進行工作的后臺程序。簡而言之，營銷系統通過調用采集系統提供的營銷系統接口程序，實現了終端自動裝接功能[1]。

1.1 硬件現狀

采用單臺DELL R710(CPU2C，內存8 Gb，硬盤6*146 Gb)服務器作為營銷接口調試專用服務器，從服務器配置信息上看，該服務器配置較低，性能較差。智能表集中推廣期間，單位時間內大量工單并發會引發接口任務擁堵，產生以下問題。

a. 單臺服務器無法提供大量并發工單的調用服務，造成調用營銷接口服務任務時間過長，大量任務的排隊易導致接口服務終止，影響智能表接入采集系統進度。

b. 長期大量的工單調試易造成服務器運行不順暢，導致流程卡頓在某一環節，如卡頓在配置任務環節等，工單將無法完整執行，影響工單質量。以上故障在日工單并發量達到1萬以上后發生概率較大，情況嚴重時該故障每日均會發生，且故障恢復用時較長。

1.2 軟件現狀

軟件方面，接口調試業務流程見表1，在整體業務實現流程上，檔案校驗和參數下發環節失敗率較高，分別占據失敗總工單量的10%和80%左右。

表1 營銷接口調試

編號節點名稱功能說明0檔案清除現場終端拆除,采集系統檔案需要清除與歸檔1檔案校驗對于新裝、拆換流程,采集需要校驗中間庫檔案后,才會進行同步2檔案同步將營銷檔案同步至采集庫3創建測量點根據電表等信息,創建測量點表4生成參數接口根據相關檔案表,生成F10參數5建立考核單元建立臺區考核單元,供線損統計使用6配置任務配置終端抄表等采集任務7后續下發操作下發其他重要參數8下發參數后臺任務生成F10等參數,將參數下發至終端,并移到正式F10表9更新調試狀態根據F10參數下發信息,更新調試結果10參數比對召測已經下發的參數,跟數據庫參數進行對比11后臺任務非具體操作功能12反饋營銷將調試結果通知營銷

1.2.1 檔案校驗環節

檔案校驗環節主要是對中間庫檔案、采集系統歷史檔案按照業務規則進行邏輯性校驗，如基礎檔案存在問題，調試工單即會報錯終止并將報錯原因反饋至營銷平臺。該環節不會導致大面積的調試故障，但問題工單會占用接口服務工作量，影響整體的工單質量。目前該環節的問題主要由以下幾方面原因導致：采集系統歷史檔案問題；中間庫檔案問題；調試人員調試流程不當問題。

經長期統計分析，后2個原因占比可達85%以上，屬于檔案校驗報錯的主要原因。且這2個原因均起源于營銷系統，如相關的檔案問題可在營銷系統側提前校驗發現，并阻止對營銷接口的調用，可一定程度上降低對營銷接口的調用頻度。

1.2.2 參數下發環節

2015年日均參數下發失敗率(參數下發失敗工單數/總工單數)高達20%，究其原因主要由于流程執行過程中存在大量且頻繁的數據庫鎖表現象，尤為嚴重的是F10參數表，即T_TMNL_PARAM_F10業務表，該表是在參數下發環節進行具體操作的一張參數表，每日的多項業務會通過接口、后臺、界面等不同的渠道對該表進行操作，因此極易造成數據庫鎖表故障，且業務量較大時每天會發生數次，極大影響了智能表接入采集系統的效率，也增加了運維人員的運維工作量。

數據庫鎖表從其根本原因來講是存在多條操作同時操作數據庫的同一條記錄，而數據庫對單條記錄的操作存在排他性。也就是當2個或2個以上的線程在執行過程中，出現爭奪該行資源而造成的一種相互等待的現象，若無外界的作用解鎖，他們都將無法推進下去。此時稱系統處于死鎖狀態或系統產生了死鎖，這些永遠在相互等待的進程稱為死鎖進程。采集系統目前由于存在多個業務同時操作該表(接口，頁面，后臺等)，這就是死鎖產生的根源性問題。如何合理安排各個流程中的參數下發操作成為軟件程序優化的具體方向。

2 存在的問題

綜上所述，目前河北營銷接口主要問題點主要集中在以下幾個方面。

a. 在智能表大批量接入期間，工單并發量大且執行時間集中。

b. 營銷接口服務器配置及性能不足以支撐大量工單的并發執行。

c. 營銷系統側對異常檔案的攔截度有待提高，對降低營銷接口的調用頻度有較大意義。

d. 部分流程操作人員存在誤操作等情況，提高了接口服務的無效調用量。

e. T_TMNL_PARAM_F10參數表鎖表問題嚴重，問題頻發且極易造成大范圍檔案同步故障。

f. 缺少固化的故障排查及處理流程。

3 性能優化措施

3.1 調整系統硬件

3.1.1 提升接口服務器性能及數量

將原配置較低的單臺服務器更換為2臺高性能服務器，一方面提升了服務器性能，保證了執行任務的穩定性 ；另一方面雙服務器并發提供接口調試服務，提高了工單調試日并發服務量，同時為接口程序的運作提供了雙保險。接口服務器配置表情況見表2。

表2 接口服務器配置情況

服務器型號配置描述曙光I840-G254路10核CPU2.2GHz,緩存20ML3,內存8*16G,硬盤4*2.5寸1W轉300GSAS曙光I840-G254路10核CPU2.2GHz,緩存20ML3,內存8*16G,硬盤4*2.5寸1W轉300GSAS

3.1.2 增設負載均衡服務器

目前營銷接口采用雙服務器運行方式，為保證工單的高效合理分配，選用了負載均衡的分配機制。因此，配合該機制增設了1臺負載均衡服務器，負責2臺接口服務器間工單的均衡分配。

3.1.3 架設REDIS服務器集群

基于參數下發環節的最新設計思路(參看3.2.2)，增設了3臺REDIS服務器，專門用于參數下發功能，為參數下發提供硬件保證。

3.2 軟件方面

3.2.1 檔案校驗提前

針對檔案校驗環節報錯，中間庫檔案問題在調用營銷接口服務前即進行校驗，即部分檔案校驗工作前置于營銷系統環節，這樣可使一部分工單截留在調用接口服務之前，減少接口調用頻次，降低接口運行壓力。

3.2.2 參數下發采用 Redis集群技術

REDIS是一個開源的、使用ANSIC語言編寫、支持網絡、可基于內存亦可持久化的日志型、KEY_VALUE數據庫，支持主從同步。通過建立REDIS集群，將接口需要下發的F10參數放入REDIS集群，由客戶端定時批量的插入數據庫。前期的接口、頁面和后臺都不再直接操作基礎數據庫，規避了數據庫行鎖的現象。

在完成檔案校驗、數據同步以及生成測量點、生成任務、生成參數后，調試流程將進入下發參數的步驟。與之前不同的是現在將由接口直接通過前置下發變更的參數，如果成功則繼續向下；如果失敗，才會轉后臺，接口流程暫時結束。等待后臺下發完參數重新調用接口繼續完成后續步驟。

在收到工單后，將該終端的終端資產號放入REDIS庫中的一個集合(DebugTmnlSet)當中。之后無論是重新發起該工單或是發起新工單亦或者其他終端包含這個終端，以及在頁面的上點擊臺區全同步和手工調試。營銷接口會查詢該SET中是否存在該終端資產號，如果沒有，就添加并繼續調試；如果有，則不再向下。以防止同一終端在同一時間走多個流程引起的一些基礎檔案表的鎖表現象。改進后的接口流程示意如圖1所示。

3.3 管理方面

3.3.1 提高操作人員業務水平

定期開展采集調試業務培訓，確保供電公司市縣所操作人員熟練掌握檔案正確性的判別、營銷系統側操作流程、采集側流程執行情況的分析方法，提高工單調試質量，降低接口服務的無效調用。

圖1 參數下發流程示意(優化后)

3.3.2 制定營銷接口故障應急預案

國網河北省電力公司電力科學研究院計量中心制定了《用電信息采集系統營銷接口故障應急預案》，總結常見接口故障現象，明確故障處理方法，固化故障處理流程，從而提高故障排查效率，對智能表接入工作的影響降至最低。

4 優化效果

計量中心經過近一年的營銷接口常態化優化，目前營銷接口運行現狀如下：

a. 經統計，2016年河北省南部電網日最高工單量可達5萬余條，營銷接口運行正常，未再發生接口服務調用長時間排隊、流程卡頓等情況。

b. 調試工單失敗率由2015年的20%降至6%以內，且6%的工單失敗原因基本與接口運行情況無關，主要發生在采集系統與終端交互環節，由通信異常、終端離線等原因造成。

c. 經過營銷接口軟硬件的集中優化后，河北省南部電網未發生過較大的調試故障，且故障發生后可在15 min內順暢解決。

5 結束語

采集終端系統調試是智能表“全覆蓋、全采集、全費控”工作中的重要一環，通過技術、管理的方式不斷提升營銷接口的穩定高效運行，保證智能表順暢接入采集系統，將對采集系統的建設、管理、應用等工作起到積極地推進作用。

[1] 唐 哲,何 莎，閆照云.淺談用電信息采集系統主站接口技術[J].江西電力技術，2015(5)：58-60，63.

Optimization Analysis on Interface with Power Marketing System in Electric Information Acquisition System

Zhang Yajie,Wang Wei,Zhang Bingyu,Gao Bo,Zhang Chao,Chen Qiuyue

(State Grid Hebei Electric Power Research Institute,Shijiazhuang 050021,China)

This paper introduces the present situation of interface with power marketing system in electric information acquisition system,analyzes the reasons of the problems, proposes the optimization from the hardware, software and administration ,and illustrates the treatment effect.

electric information acquisition system;interface with power marketing system;optimization analysis

TM76

B

1001-9898(2017)05-0008-03

本文責任編輯：羅曉曉