CN107426273A - 分布式流量积算云服务系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种分布式流量积算云服务系统,包括分布式采集监控设备和云服务中心,所述分布式采集监控设备由分布式实时数据服务器和嵌入式远程终端服务器组成数据采集监控设备,通过分布式网络结构实现对硬件设备、计量仪表的实时数据的采集、存储、汇总、推送、统一流量积算,并通过Web方式对外提供数据监视、服务器配置;所述云服务中心建立在互联网云端的高性能服务器上,采用IaaS或者PaaS云服务模式。相比现有技术,本发明提供的分布式流量积算云服务系统,基于生产现场分布式架构,将现场的每一个数据采集环节联网,并在云端进行集中管理和控制,使监控技术发挥最高的效用,为系统管理大大提供方便。

Description

分布式流量积算云服务系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种分布式流量积算云服务系统,属于云计算领域。
[0002]
背景技术
[0003]随着互联网和信息技术的快速发展,“云计算,,已经成为当前^领域最热门的话 题,并迅速被IT业界和学术界接受。众多IT巨头如Google、微软、IBM、Amaz〇n等竞相追逐云 计算技术,希望利用云计算技术在^领域创造新机遇、打造新环境、制造新模式。
[0004]所谓“云计算”,是网格计算、分布式计算、并行计算、网络存储、虚拟化、负载均衡 等传统计算机和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实 体整合成一个具有强大计算能力的系统。它的基本原理是,将数据计算分布在互联网的大 规模服务器集群上,而非本地计算机或远程服务器中,数据中心的运行与互联网相似,用户 根据需求访问计算机和存储系统。它的最终目标是构建一个类似于电力系统和供水系统建 设与运营模式的全新IT系统,实现对信息服务进行统一建设和管理。
[0005]从20世纪8〇年代中期开始,技术领域的两项革命给计算机应用带来了巨大的变 化。第一项是高性能微处理器的开发及其性能的迅速提升,使个人计算机(PC)逐渐普及。而 且目前这些PC的计算性能已可以与大型计算机媲美,而价格却非常便宜。这样一来,世界上 的计算机数量急剧膨胀。第二项是高速计算机网络的发明。利用局域网技术可以将一座建 筑物内的数百台计算机连接起来、利用广域网技术可以连接全球范围内成千上万的计算 机,在网络中计算机之间可以高速地传输数据。这两项技术革命为分布式计算提供了良好 的基础。
[0006]长期以来,流量的计量一直是计量工作中的重点和难点,它直接影响着企业运行 的稳定和企业成本的控制。随着能源计量网络的不断完善和发展,更是对流量的计量提出 了新要求。由于工业控制对参数的采集精度和控制的复杂程度要求越来越高,并且工业现 场环境存在一定的不确定性、多变且比较恶劣,再加上现场操作工人的技术水平不够高,这 就对流量积算的性能提出了更高的要求。
[0007]
发明内容
[0008]鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种分布式流量积算云服 务系统。
[0009]本发明的目的是针对造船、化工等过程生产行业仪器仪表智能化程度低、数据点 分散、能耗管理较为粗放的行业特点,为企业提供一种低成本、易部署、易维护、管控一体化 结合的数据采集与监控管理方案,帮助企业实现对全厂能源、运行数据的自动采集、实时监 测预警、远程遥控、能耗平衡调度、综合评价、能源绩效考核与分析,通过提供及时、准确、全 面的生产过程数据,建立企业生产管理优化模型,实现企业能源的高效利用,生产管理水平 的持续提升。为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案: 本发明提供了一种分布式流量积算云服务系统,包括包括分布式采集监控设备和云服 务中心,所述分布式采集监控设备由分布式实时数据服务器和嵌入式远程终端服务器组成 数据采集监控设备,通过分布式网络结构实现对硬件设备、计量仪表的实时数据的采集、存 储、汇总、推送、统一流量积算,并通过Web方式对外提供数据监视、服务器配置;所述云服务 中心建立在互联网云端的高性能服务器上,采用IaaS或者PaaS云服务模式。
[0010]优选的,上述硬件设备以及计量仪表为流量计或温度传感器或压力传感器。
[0011]优选的,上述服务系统对各类能源数据信号的采集,包括电能数据、温度、压力、流 量、液位等数据。
[0012] 优选的,上述服务系统采集来自于现场的各类传感器/变送器的温度、压力、流量、 液位等过程参数,实现生产过程的实时监控与报警,输出开关量和模拟量信号,控制现场开 关设备或执行机构。
[0013] 优选的,上述分布式实时数据服务器内置实时数据库,实现实时数据的采集、存储 与管理,并经过加工和计算后存放于历史数据库中。历史数据库具有开放式接口,并根据定 制需要,将历史数据周期上传到云端归档数据服务器中。
[0014] 优选的,上述云服务中心分别与能源供应商、工业以太网以及终端设备远程通讯 连接。
[0015]优选的,上述云服务中心由流量补偿与积算模块、云数据中心和云显控平台组成; 其中流量补偿与积算模块负责流量积算与补偿的计算;云数据中心负责实时流量数据和历 史流量数据的存储和归档;云显控平台负责向接入云中的各种终端设备用户提供B/S架构 的Web显示界面,用于监控当前的运行状况和实时、历史数据。
[0016]相比现有技术,本发明提供的分布式流量积算云服务系统,基于生产现场分布式 架构,将现场的每一个数据采集环节联网,并在云端进行集中管理和控制,使监控技术发挥 最高的效用,为系统管理大大提供方便。
[0017]
附图说明
[0018]图1为本发明提供的分布式流量积算云服务系统结构不意图。
[0019]
具体实施方式
[0020] 本发明提供一种分布式流量积算云服务系统,为使本发明的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所 描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021] 如图1所示,本发明提供的分布式流量积算云服务系统,以分布式系统结构为基 础,以云端统一积算和管理为支撑,并结合企业实际计量网络、检测设备状况、硬件环境等 实际情况设计系统的总体架构。
[0022] 本实施例提供的分布式流量积算云服务系统的总体架构分为两部分,包括分布式 采集监控设备和云服务中心。
[0023] (1)分布式采集监控设备:采用分布式实时数据服务器(Distributed I/O Server)和嵌入式远程终端服务器(Remote Terminal Server,RTS)作为数据采集监控设 备,通过分布式网络结构实现对硬件设备、计量仪表(流量计、温度传感器、压力传感器等) 的实时数据的采集、存储、汇总、推送、统一流量积算功能,并通过Web方式对外提供数据监 视、服务器配置功能。能够实现对各类能源数据信号的采集(包含电能数据、温度、压力、流 量、液位等数据),可实现与各种智能自动化设备的通信,也可以连接标准信号(0-1 OmA、4-20mA,1-5V等)。它采集来自于现场的各类传感器/变送器的温度、压力、流量、液位等过程参 数,实现生产过程的实时监控与报警,还可以输出开关量和模拟量信号,控制现场开关设备 或执行机构,具有传统自动化系统的高实时性、高可靠性、高集成度的特征。
[0024] 分布式实时数据服务器内置实时数据库,实现实时数据的采集、存储与管理,并经 过加工和计算后存放于历史数据库中。历史数据库具有开放式接口,并根据定制需要,将历 史数据周期上传到云端归档数据服务器中。
[0025] 分布式实时数据服务器可以自动采集、存储和监视企业生产过程数据,通过数据 归档服务保存每个工艺过程点的多年数据,它提供了清晰、精确的操作流程画面,用户既可 浏览企业当前的生产情况,也可回顾过去的生产情况,使决策者能够随时查看生产过程数 据,以便快速地做出更为灵活的商业决策,是企业信息化建设、建造数字化工厂的关键设 备。
[0026] (2)云服务中心:云服务中心建立在互联网云端的高性能服务器上,服务器采用 IaaS或者PaaS云服务模式。云服务中心由流量补偿与积算模块、云数据中心和云显控平台 组成。其中流量补偿与积算模块负责流量积算与补偿的计算;云数据中心负责实时流量数 据和历史流量数据的存储和归档;云显控平台负责向接入云中的各种终端设备用户提供B/ S (浏览器/服务器)架构的Web显示界面,用于监控当前的运行状况和实时、历史数据。
[0027] 分布式实时数据服务器能够实现对各类能源数据信号的采集(包含电能数据、温 度、压力、流量、液位等数据),可实现与各种智能自动化设备的通信,也可以连接标准信号 (0-10mA、4_20mA,1-5V等)。它采集来自于现场的各类传感器/变送器的温度、压力、流量、液 位等过程参数,实现生产过程的实时监控与报警,还可以输出开关量和模拟量信号,控制现 场开关设备或执行机构,具有传统自动化系统的高实时性、高可靠性、高集成度的特征。
[0028] 分布式实时数据服务器内置实时数据库,实现实时数据的采集、存储与管理,并经 过加工和计算后存放于历史数据库中。历史数据库具有开放式接口,并根据定制需要,将历 史数据周期上传到云端归档数据服务器中。
[0029] 分布式实时数据服务器可以自动采集、存储和监视企业生产过程数据,通过数据 归档服务保存每个工艺过程点的多年数据,它提供了清晰、精确的操作流程画面,用户既可 浏览企业当前的生产情况,也可回顾过去的生产情况,使决策者能够随时查看生产过程数 据,以便快速地做出更为灵活的商业决策,是企业信息化建设、建造数字化工厂的关键设 备。
[0030] 分布式实时数据服务器和嵌入式远程终端服务器面向现场仪表提供多种数据采 集和通信接口,包括串口RS-232和RS-485,A/D模拟信号采集,D/A控制信号输出,开关量读 取与控制,CAN总线,SPI和I2C总线等方式。
[0031] 相比现有技术,本发明提供的分布式流量积算云服务系统,基于生产现场分布式架构, 将现场的每一个数据采集环节联网,并在云端进行集中管理和控制,使监控技术发挥最高 的效用,为系统管理大大提供方便。
[0032] 可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构 思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范 围。

Claims (7)

1. 一种分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述云服务系统包括分布式采集监 控设备和云服务中心,所述分布式采集监控设备由分布式实时数据服务器和嵌入式远程终 端服务器组成数据采集监控设备,通过分布式网络结构实现对硬件设备、计量仪表的实时 数据的采集、存储、汇总、推送、统一流量积算,并通过Web方式对外提供数据监视、服务器配 置;所述云服务中心建立在互联网云端的高性能服务器上,采用IaaS或者PaaS云服务模式。
2. 如权利要求1所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述硬件设备以及计 量仪表为流量计或温度传感器或压力传感器。
3. 如权利要求1或2所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述服务系统对 各类能源数据信号的采集,包括电能数据、温度、压力、流量、液位等数据。
4. 如权利要求3所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述服务系统采集来 自于现场的各类传感器/变送器的温度、压力、流量、液位等过程参数,实现生产过程的实时 监控与报警,输出开关量和模拟量信号,控制现场开关设备或执行机构。
5. 如权利要求1所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述分布式实时数据 服务器内置实时数据库,实现实时数据的采集、存储与管理,并经过加工和计算后存放于历 史数据库中;历史数据库具有开放式接口,并根据定制需要,将历史数据周期上传到云端归 档数据服务器中。
6. 如权利要求1所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述云服务中心分别 与能源供应商、工业以太网以及终端设备远程通讯连接。
7. 如权利要求1-6之一所述的分布式流量积算云服务系统,其特征在于:所述云服务中 心由流量补偿与积算模块、云数据中心和云显控平台组成;其中流量补偿与积算模块负责 流量积算与补偿的计算;云数据中心负责实时流量数据和历史流量数据的存储和归档;云 显控平台负责向接入云中的各种终端设备用户提供B/S架构的Web显示界面,用于监控当前 的运行状况和实时、历史数据。
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