一种基于B/S架构的电网信息机房三维可视化管理平台

摘要

本发明公开了一种基于B/S架构的电网信息机房三维可视化管理平台，通过用户交互模块作为操作和显示，以数据通信模块为中心与四个3D可视化管理模块建立连接，实时交互数据，实现电网信息机房的三维可视化管理。在本发明中，采用可视化拓扑管理模块来生成3D场景数据，返回到用户交互模块进行显示，从而实现机房的拓扑结构可视化即机房、机房内设备、设备的端口、端口连接信息的空间关系的3D可视化显示，实现了与3D的设计图纸一致的管理，以及拓扑结构管理和机房自身可视化管理得到一体化的管理。此外，本发明通过可用空间管理模块从前台数据缓存模块读取机柜剩余空间，将机柜暂时隐藏，并在原机柜的位置，绘制高低不同的柱状体来表示机柜的占用率，从而实现机柜可用空间的可实现显示。

主权项

一种基于B/S架构的电网信息机房三维可视化管理平台，其特征在于，包括：一用户交互模块，由登陆模块、窗口管理模块和用户操作模块组成；登陆模块负责拦截用户请求并且要求验证用户身份，在输入用户名和密码后，通过数据通信模块连接至后台服务模块验证，验证通过后方可进入管理平台；窗口管理模块负责维护一个主界面，并在主界面窗口中实现切换显示四个3D可视化管理模块即3D可视化模型管理模块、3D可视化模板管理模块、3D可视化机房管理模块和3D可视化拓扑管理模块的独立界面，即四个3D可视化管理模块的数据可视化部分托管于窗口管理模块；窗口管理模块通过数据通信模块与四个3D可视化管理模块建立起连接，并实时交互数据，同时视它们为独立子窗口，并分配独立管理空间，再通过数据通信模块直接调用3D引擎模块为以四个3D可视化管理模块绘图，以完成各个3D可视化管理模块的独立界面管理和显示工作；用户操作模块则是用户使用操作各个3D可视化管理模块的接口模块，以配合用户完成所需操作；一数据通信模块，由前台内部通信模块和BlazeDS前后台通信模块组成；前台内部通信模块负责处理可视化管理平台所有前台模块即用户交互模块和四个3D可视化管理模块的通信事务，包括前台模块之间的数据交互事务和前台请求后台数据的事务；前台内部通信模块基于Flex事件驱动编写，构建一个事件中心，从而处理来自各个前台模块的通信请求，判断是否需要后台服务模块的服务，若不需要，则直接转发事件至目标模块，若需要后台服务模块的服务，则调用BlazeDS前后台通信模块进行通信；BlazeDS前后台通信模块负责处理来自前台内部通信模块的通信请求，并转化为BlazeDS远程调用，等待后台服务模块返回数据后再将数据反馈给前台内部通信模块进行分发；该模块基于BlazeDS技术编写，增加了转换功能，并规定了返回数据的XML格式，以便和后台服务模块正确通信；一3D引擎模块，由3D引擎驱动模块、3D视角管理模块和3D引擎服务接口模块组成；3D引擎驱动模块负责驱动开源3D引擎，将来自3D引擎服务接口模块的命令转换为3D引擎的API并执行，从而构建3D场景，显示机房；3D视角管理模块负责在3D引擎驱动模块基础上，控制3D场景视角，给用户提供视角控制服务；3D引擎服务接口模块则负责将3D引擎驱动模块提供的功能进行封装并形成接口，直接提供给用户交互模块调用，为用户交互模块完成数据可视化任务服务；一后台服务模块，由命令转换模块、后台数据缓存模块、数据库中间件和数据库组成；命令转换模块负责将接受到的BlazeDS远程调用(请求)转换为数据库操作和数据整理操作，并请求后台数据缓存模块完成数据库操作相关操作，然后将最终所有结果整理成数据通信模块指定的XML格式，返回给数据通信模块，完成任务。后台数据缓存模块负责执行来自命令转换模块的数据库相关操作，对于查询操作，则先检查缓存区是否已经有该结果，若有则立即返回；若是没有命中，则将命名转达给数据库中间件，并等待返回后，将数据返回并缓存；对于非查询操作则直接传达给数据库中间件。数据库中间件由JDBC(Java Data Base Connectivity，即java数据库连接)，对数据库的基本操作进行了简单封装，保存了数据库连接信息、数据库配置等，满足来自上层的操作需求；数据库选用开源的MySQL；一3D可视化模型管理模块，由模型管理模块、服务接口模块组成；模型管理模块负责管理模型数据，它通过数据通信模块，从后台服务模块读写数据，并将数据解析为3D可视化所需数据和模型属性数据，并与用户交互模块同步，从而实现模型3可视化显示服务；在模型3D可视化显示服务基础上，实现新建模型、编辑模型、删除模型功能；这些功能的实现，是通过处理来自数据通信模块的用户命令，将命令转换为向导，启动向导，引导用户完成模型操作，在引导完成模型操作后，将数据和操作通过数据通信模块与后台服务模块同步，等待结果返回后再将结果通过数据通信模块显示在用户交互模块上；服务接口模块则是为3D可视化模板管理模块设计的服务模块，它通过封装模型数据和模型列表，建立起模型索引，从而通过数据通信模块为3D可视化模板管理模块提供需要的模型数据列表数据和模型详细数据；一3D可视化模板管理模块，由模板管理模块和服务接口模块组成；模板管理模块提供的3D可视化模板显示服务与3D可视化模型管理模块相同；在3D可视化模板显示服务的基础上，提供模板的新建、删除和编辑功能，实现方式为接收来自数据通信模块的操作，并将操作化为基于模型组装的模板编辑功能，如将几个模型组合成一个新的模板，然后将数据通过数据通信模块，同步至后台服务模块和用户交互模块，实现模板的3D可视化管理服务；服务接口模块则负责管理并维护模板列表，建立模板索引和数据引用接口，为3D可视化机房管理模块提供所需的模板数据服务；一3D可视化机房管理模块，包括机房3D可视化模块、前台数据缓存模块、机房布局管理模块、设备查询模块、机房级设备管理模块、机柜级设备管理模块、生命周期管理模块、可用空间管理模块和实时告警模块；机房3D可视化模块，负责提供基础的机房3D可视化服务，并独立化管理各个不同的场景；在进入某个机房时或者进入机房中某个具体的机柜时，它通过前台数据缓存模块获取数据，读取相关数据，解析为模板引用数据和具体对象实例的集合，并且同步至用户交互模块，完成机房场景或机柜内部场景的3D可视化显示，从而实现了2个层级的机房3D可视化服务，即用户既可以查看机房级别的设备，也能够进入某个机柜，查看机柜内部某个具体的设备、设备的端口、端口连接信息等，真正实现机房的3D可视化展示服务；前台数据缓存模块，负责给3D可视化机房管理模块中的其它模块提供数据服务，若其它模块请求的数据已经在缓存中，则立即返回给该模块；若请求数据未在缓存中，则通过数据通信模块向后台服务模块请求数据，等待返回后存入缓存并反馈给请求模块；机房布局管理模块，负责在机房3D可视化模块的基础上，为用户提供机房的布局管理服务；它通过将机房划分为一个个用户可以自定义的位置，等待用户确认后，将数据同步至后台服务模块和用户交互模块，从而实现3D可视化的机房布局管理；设备查询模块则提供一个查询输入接口，用户通过交互模块输入想查询的设备后，通过数据通信模块传达到查询模块，查询模块则通过数据缓存模块查询，得到数据后调用机房3D可视化模块进行定位和显示；机房级设备管理模块，在机房3D可视化模块基础上和机房布局管理模块基础上，实现的对机房级设备的管理模块；它通过用户交互模块，接收用户的添加、删除和编辑机柜的命令，然后将命令转换为对机房3D可视化模块数据的操作并执行，最后将处理结果同步至后台服务模块和用户交互模块；机柜级设备管理模块，在机房3D可视化模块基础上和机房布局管理模块基础上，实现的对机柜级设备的管理模块；它通过用户交互模块，接收用户的添加、删除和编辑机柜内设备、设备的端口、端口连接信息的命令，然后将命令转换为对机房3D可视化模块数据的操作并执行，最后将处理结果同步至后台服务模块和用户交互模块；生命周期管理模块，是在机房3D可视化模块基础上，对所有机房中机柜、机柜内设备生命周期进行管理的模块；它为每一个机柜、机柜内申报定义了一个生命周期标记，包括：规划中，在建，准备就绪，投运中，结束使用5个状态，并保存在数据库中，由机房3D可视化模块在初始加载时读取；在此基础上，生命周期管理模块实现了显示机柜、机柜内设备生命周期和编辑机柜、机柜内设备生命周期的功能；显示生命周期是通过调用机房3D可视化模块，把各个机柜、机柜内设备的生命周期映射为不同的颜色并叠加在机柜、机柜内设备的显示效果上而实现的；可用空间管理模块，是在机房3D可视化模块基础上，对机房中所有机柜的可用空间进行可视化的模块；在用户从用户交互模块调用可用空间管理模块功能后，它通过从前台数据缓存模块读取机柜剩余空间，再控制机房3D可视化模块将机柜暂时隐藏，并在原机柜的位置，绘制高低不同的柱状体来表示机柜的占用率，从而实现机柜可用空间的可实现显示；实时告警模块，是在机房3D可视化模块基础上，对机房中所有机柜和设备的运行告警状态进行实时显示的模块；用户从用户交互下达显示实时告警命令后，实时告警模块通过从数据缓存模块读取数据，并控制机房3D可视化模块，在机柜和设备上方，分别显示一个标记，来表示正常对象、警告的对象、紧急故障的对象，并且由数据缓存模块提供实时数据支持，从而实现实时告警的显示；一3D可视化拓扑管理模块，由拓扑自动布局模块、拓扑可视化模块、拓扑管理模块、拓扑故障模拟模块和拓扑故障反推演模块组成；拓扑可视化模块，负责在用户从用户交互模块进入到某个机房的拓扑管理界面后，从数据通信模块读取出某个机房的拓扑结构数据，并调用拓扑自动布局模块得到各个节点的合理摆放位置，最后生成3D场景数据返回到用户交互模块并显示，从而完成机房的拓扑结构可视化；拓扑自动布局模块，是一个输入为拓扑结构数据，输出为每个节点3D位置信息数据的模块；拓扑管理模块，是在拓扑可视化模块基础上，实现用户可以对拓扑节点直接的链路进行新建、改连接和删除连接的操作的模块；它通过提供给用户交互模块接口，让用户可以操作拓扑节点之间的连接，并控制拓扑可视化模块修改数据，并同步至后台服务模块和交互模块，从而完成用户对拓扑连接的管理；拓扑故障模拟模块，是在拓扑可视化模块基础上，实现对拓扑故障模拟并且显示的模块；用户从用户交互模块，选定了一个或几个需要模拟故障的逻辑节点后，下达拓扑节点故障模拟命令，拓扑故障模拟模块收到命令后，通过数据通信模块向后台服务模块查询因为这些节点故障，会影响到的设备，并获取设备列表，然后调用拓扑可视化模块，将选中设备和受影响设备对象叠加上特定颜色，从而实现拓扑故障的可视化模拟；拓扑故障反演模块，是在拓扑可视化模块基础上，实现已知拓扑故障节点，反推故障源的模块；在用户从用户交互模块，选中了已经故障节点，并下达反推故障源命令后，拓扑故障反演模块会通过数据通信模块向后台服务模块请求可能的故障源节点，并获取列表，再控制拓扑可视化模块，将可能的源节点涂色为指定颜色，从而实现拓扑故障的可视化反演。