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淺談電力營(yíng)銷(xiāo)管理系統與抄表機之間的集成
摘要：該文介紹了一種基于J2EE的電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統和抄表機的集成解決方案。提出了集成方案的總體設計，闡述了該方案所涉及的ActiveX控件、zlib解壓縮、Base64編解碼、DBF格式轉換組件等關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞：電力營(yíng)銷(xiāo)管理系統抄表機DBFActiveX控件zlib解壓縮Base64編解碼
0引言
抄表機實(shí)際上是一臺功能強大的掌上數據電腦，由于其具有存儲容量大、數據保存時(shí)間長(cháng)、攜帶方便、機器運行速度快等特點(diǎn)，在供電企業(yè)已經(jīng)得到廣泛應用，主要用于現場(chǎng)電能表表碼數據的采集。與傳統的卡本抄表方式相比，具有提高工作效率、減少出錯率、方便等多方面的優(yōu)勢。
抄表員每次抄表前將抄表戶(hù)的詳細數據從電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統下裝到抄表機中，然后攜帶抄表機到現場(chǎng)，利用抄表機簡(jiǎn)便的查找方式查到該抄表戶(hù)資料，將現場(chǎng)表碼數據輸入到抄表機中，抄表結束后，將抄表機連接到微機上，抄表機內存儲的抄表數據就全部自動(dòng)的錄入到電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統中。
目前在供電企業(yè)中使用的抄表機大多數是通過(guò)標準串口線(xiàn)RS232和微機互連，采用標準的DBF作為交換數據格式與電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統進(jìn)行數據交互，電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統通過(guò)調用抄表機提供的接口程序，實(shí)現抄表數據的上下載過(guò)程。
1總體設計
基于J2EE的電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統和抄表機的集成主要由兩個(gè)重要的組件構成：客戶(hù)端基于COM組件模型開(kāi)發(fā)的ActiveX控件和服務(wù)端的DBF格式轉換組件。系統結構示意圖如圖1所示。
�。�1）ActiveX控件提供了DBF格式二進(jìn)制數據流的zlib解壓縮、Base64編解碼和調用抄表機的發(fā)送接收程序功能。
�。�2）DBF格式轉換組件實(shí)現了抄表數據的記錄形式和DBF格式之間的轉換，提供了DBF文件元數據解析、DBF格式二進(jìn)制數據流的解壓縮和Base64編解碼功能。
使用抄表過(guò)程簡(jiǎn)要描述如下：抄表機下載時(shí)，首先服務(wù)端數據提取程序從抄表中間庫中獲取抄表數據，通過(guò)DBF格式轉換組件將數據轉換為DBF格式的Java類(lèi)數組，再轉換為字節數組輸出流格式，并進(jìn)行壓縮和Base64編碼，在客戶(hù)端利用網(wǎng)頁(yè)上嵌入的ActiveX控件進(jìn)行解碼和解壓，并在指定目錄下形成DBF格式的數據文件，利用COM通信機制，調用抄表機發(fā)送程序發(fā)送數據到抄表機。抄表機上載時(shí)，過(guò)程正好相反。
2系統實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)
2。1客戶(hù)端實(shí)現技術(shù)
�。�1）抄表機的發(fā)送接收程序調用接口。ActiveTemplateLipary（ATL）和MicrosoftFoundationClasses（MFC）是目前編寫(xiě)ActiveX控件的兩個(gè)流行的框架，但是從基本的設計結構上講，MFC不適合于開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)的COM組件，它適合于在Windows應用的基礎上提供相應的COM支持，ATL完全面向COM組件[1]。采用ATL構建ActiveX控件，提供抄表機的發(fā)送接收程序調用接口。由于COM組件具有接口和實(shí)現分離的特性，屏蔽了對不同抄表機型號的不同的接口調用的實(shí)現差異，對外提供統一的抄表機的發(fā)送接收程序調用接口。接口的實(shí)現是對抄表機提供的動(dòng)態(tài)鏈接庫的接口調用，實(shí)現了COM組件與組件之間的互操作。
�。�2）解壓縮接口。為有效地傳輸數據和提高網(wǎng)頁(yè)文件的下載速度，需要對抄表數據進(jìn)行壓縮處理。采用zlib作為解壓縮引擎，為ActiveX控件提供解壓縮接口。GNUzlib是通用的壓縮庫，流行的deflate壓縮算法，提供了一套in—memory壓縮和解壓函數，并能檢測解壓出來(lái)的數據完整性。
�。�3）Base64編解碼接口。采用Base64編碼將二進(jìn)制抄表數據進(jìn)行編碼，并在網(wǎng)頁(yè)上作為對象緩存。Base64是網(wǎng)絡(luò )上最常見(jiàn)的用于傳輸8bit字節代碼的編碼方式之一，它將二進(jìn)制數據編碼為字母和數字。ActiveX控件提供Base64編解碼接口，通過(guò)編碼將其轉換成為一種被稱(chēng)為BASE64的ASCII子集的字符的組合，解碼實(shí)現逆過(guò)程。
�。�4）采用腳本對頁(yè)面對象進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。將ActiveX控件嵌入抄表機應用程序網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)VBScript和Jscript腳本直接調用頁(yè)面對象（如ActiveX控件）的訪(fǎng)問(wèn)。
2。2服務(wù)端實(shí)現技術(shù)
服務(wù)端的DBF格式轉換組件，由一組通用的DBF操作組件構成，邏輯上分為DBF格式定義組件、DBF格式解析組件、DBF轉換組件和實(shí)用類(lèi)。
�。�1）DBF格式轉換組件。DBF格式定義組件DBFField，定義了DBF字段的元數據以及get和set方法，字段元數據包括字段名、數據類(lèi)型、長(cháng)度、數據部分位數等。
采用XML[2]來(lái)描述DBF文件的元數據結構和語(yǔ)義，并以XML文件存放在Web應用程序WEB—INF目錄下。DBF格式解析組件，提供了通過(guò)XML文件或者直接解析DBF文件獲取DBF的元數據結構兩種方式。DBFStruParser利用DOM解析器將XML解析成DBFField數組。另一種實(shí)現是直接在WEB—INF目錄存放DBF格式文件，DBFReader解析DBF格式流文件生成DBFField數組。
DBF轉換組件DBFConvertRecords，實(shí)現數據庫中抄表數據結構和DBF格式之間的映射，以及抄表數據集合ArrayList、XML格式與DBF格式的相互轉換。
實(shí)用類(lèi)Base64Util用于Base64編解碼。java。util。zip。Deflater用于解壓縮。
�。�2）利用XSLT進(jìn)行格式轉換。抄表數據元數據和DBF元數據之間的映射可簡(jiǎn)單地通過(guò)兩者一致的字段名或別名約定來(lái)實(shí)現，但是這種實(shí)現要求抄表中間庫表的定義和DBF的定義要嚴格的對應，由于不同電力企業(yè)使用的是不同廠(chǎng)商不同型號的抄表機，傳送的DBF格式和語(yǔ)義也不一定相同。
XSLT[3]樣式表描述了將源XML格式轉換為目標格式的一系列的規則。利用XSLT轉換器作為轉換引擎，對XML格式數據進(jìn)行過(guò)濾、排序和重構[4]。過(guò)濾是選擇并提取數據的一個(gè)特定子集的處理過(guò)程，排序就是重新編排數據的過(guò)程，重構包括數據元數據轉換和翻譯數據[4]。以抄表機下裝為例，說(shuō)明轉換過(guò)程，如圖2所示。
首先針對不同類(lèi)型的抄表機，分別定義不同XSLT樣式表。利用DOM解析器將從數據庫中檢索的抄表數據集合ArrayList轉換為XML，根據XSLT樣式表所描述的規則，轉換為抄表機特定格式的XML數據，再將XML格式轉換為DBF格式，間接實(shí)現了抄表數據集合和DBF格式的映射。
�。�3）組件調用。采用基于MVC模型2的Struts的Web應用框架，WriteDbfAction用于處理JSP頁(yè)面的抄表機發(fā)送和接收處理請求，調用DBF格式轉換組件進(jìn)行DBF解析、轉換，并利用實(shí)用類(lèi)進(jìn)行編解碼和解壓縮。為了向業(yè)務(wù)層隱藏特定表示層的細節，降低表示層和業(yè)務(wù)層耦合度，首先定義IWriteDbf接口，WriteDbfForm實(shí)現該接口，該接口不包括與請求處理和協(xié)議相關(guān)的表示層數據結構的引用。采用接口的方式提供合適的值對象給業(yè)務(wù)代理WriteDbfBD，再調用相應的業(yè)務(wù)邏輯類(lèi)，如DBF格式轉換DBFConvertRecords。
3結束語(yǔ)
文中介紹的一種基于J2EE的電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統中實(shí)現抄表機上下裝的集成解決方案，實(shí)現了基于J2EE的電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統和抄表機之間的緊密集成，該方案也實(shí)現了J2EE環(huán)境下進(jìn)行DBF格式的數據集成，已經(jīng)應用于工程實(shí)踐。例如供電企業(yè)的電能計量管理部門(mén)采購常壽命電能表時(shí)，需要電能表生產(chǎn)廠(chǎng)商提供電能表資料、電能表檢定和誤差記錄數據，然后將這些數據轉入到電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統中。
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