CN112235786A - 5g智慧服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的5G智慧服务器，与外部五遥数据源电连接，所述外部五遥数据源存储五遥信号；所述5G智慧服务器用于采集外部五遥数据源中的五遥信号，并对该五遥信号进行数据处理后，传输给外部系统，供外部系统使用。该5G智慧服务器，支持电力系统五遥(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)功能，实现五位一体，为智能化工厂和万物互联提供基础。
Description
技术领域
本发明属于5G物联网技术领域，具体涉及5G智慧服务器。
背景技术
现有的通讯服务器(包括通讯管理机)只支持四遥，不支持遥视，由于遥视需要很高的带宽，且流量费用不菲，所以现有的通讯服务器中视频采集需使用单独的设备处理。另外普遍采用4G公网传输数据，安全性与时延性得不到保障。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种5G智慧服务器，支持电力系统五遥功能，实现五位一体，为智能化工厂和万物互联提供基础。
一种5G智慧服务器，
所述5G智慧服务器与外部五遥数据源电连接，所述外部五遥数据源存储五遥信号；所述5G智慧服务器用于采集外部五遥数据源中的五遥信号，并对该五遥信号进行数据处理后，传输给外部系统，供外部系统使用。
优选地，所述5G智慧服务器包括：
数据采集系统：与所述外部五遥数据源电连接；数据采集系统用于接收用户发起的数据请求指令，根据所述数据请求指令采集外部五遥数据源中对应的五遥信号，并传给数据处理系统；
数据处理系统：用于当接收到五遥信号时，按照预设的配置需求对接收到的五遥信号进行加密或解密，将加密或解密后的数据与预设的防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
数据库：用于存储数据。
优选地，所述5G智慧服务器还包括：
数据传输系统：用于根据所述数据请求指令生成读取命令，将所述读取命令发送给数据处理系统；数据传输系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部系统；
数据处理系统：用于当接收到读取命令时，根据读取命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给数据传输系统。
优选地，所述外部系统还包括调度系统；所述调度系统用于接收用户配置指令，对用户选中的遥控点、遥调点或遥视点进行遥控预置。
优选地，所述5G智慧服务器还包括：
遥控接收系统：用于接收用户发起的遥控命令，并发送给数据处理系统：
数据处理系统：还用于当接收到遥控命令时，按照所述配置需求对接收到的遥控命令进行加密或解密，将加密或解密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
遥控下发系统：用于根据所述遥控命令生成下发命令，将所述下发命令发送给数据处理系统；遥控下发系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部五遥数据源；
数据处理系统：用于当接收到下发命令时，根据下发命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给遥控下发系统。
优选地，所述5G智慧服务器还包括：
备用电源：用于接收到启动指令后启动，给所述5G智慧服务器供电，并生成断电告警遥信，发送给与该5G智慧服务器电连接的外部系统；备用电源还用于当检测到备用电源的电压低于预设的安全电压时，对5G智慧服务器的数据进行全盘存储后，安全关机。
优选地，所述数据处理系统具体用于：
预设多种加密算法，每个加密算法设有唯一的算法ID；
在进行加密时，生成随机数；
调用算法ID与该随机数匹配的加密算法，利用该加密算法进行加密。
优选地，所述5G智慧服务器支持5G切片网络通信。
优选地，所述数据处理系统设有多个独立的IPC消息队列，不同的IPC消息队列用于存放、传送和解析不同规约的数据。
优选地，所述5G智慧服务器支持基于Linux操作系统内核技术的通信机制。
由上述技术方案可知，本发明提供的5G智慧服务器，支持电力系统五遥(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)功能，实现五位一体，为智能化工厂和万物互联提供基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例提供的5G智慧服务器的模块框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
实施例：
一种5G智慧服务器，参见图1，
所述5G智慧服务器与外部五遥数据源电连接，所述外部五遥数据源存储五遥信号；所述5G智慧服务器用于采集外部五遥数据源中的五遥信号，并对该五遥信号进行数据处理后，传输给外部系统，供外部系统使用。
具体地，5G智慧服务器主要是通过采集各种不同品牌、不同型号、不同规约的数据，再将这些数据转换成客户所需要的规约，转发给各外部系统，外部系统包括调度后台系统、监测系统、管理系统等等。
5G智慧服务器和外部五遥数据源或外部系统可以通过有线或无线的方式进行连接。有线连接包括RS485、RS422、RS232、RJ45、USB、CAN、GPIO或其他可扩展定制等等。无线连接包括3G专网、4G专网、5G切片专网或其他可扩展定制等等。
该5G智慧服务器中最小标准硬件配置包括：架构采用X86或ARM，操作系统采用开源自研发Linux，内核采用3.1.x以上，CPU采用主频2.5HZ以上4核8线程(8核心16线程)，内存采用8G，硬盘采用1TB，显卡采用集成显卡，制式采用6路RS485、2路RS422、2路RS232、2路RJ45、2路CAN、4路GPIO、2个USB2.0、2个USB3.0、1个HDMI、1个VGA、2个PCI-E、1路4G模组、1路5G模组等等。
该5G智慧服务器，支持电力系统五遥(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)功能，实现五位一体，为智能化工厂和万物互联提供基础。
优选地，所述5G智慧服务器包括：
数据采集系统：与所述外部五遥数据源电连接；数据采集系统用于接收用户发起的数据请求指令，根据所述数据请求指令采集外部五遥数据源中对应的五遥信号，并传给数据处理系统；
数据处理系统：用于当接收到五遥信号时，按照预设的配置需求对接收到的五遥信号进行加密或解密，将加密或解密后的数据与预设的防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
数据库：用于存储数据。
数据传输系统：用于根据所述数据请求指令生成读取命令，将所述读取命令发送给数据处理系统；数据传输系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部系统；
数据处理系统：用于当接收到读取命令时，根据读取命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给数据传输系统。
具体地，该5G智慧服务器的数据采集/上行过程包括：将需要采集数据的五遥数据源通过有线/无线连接到服务器，数据采集系统采集五遥数据源中存储的五遥数据，服务器采集到数据后，根据实际的配置需求判断是否加/解密，再经过防火墙白名单校验后，将数据存入数据库中，数据传输系统从数据库中取出数据，再判断是否加/解密，最后根据实际的规约需求，转换成需要的规约格式，将数据通过有线/无线输送给外部系统。
优选地，所述外部系统还包括调度系统；所述调度系统用于接收用户配置指令，对用户选中的遥控点、遥调点或遥视点进行遥控预置。
优选地，所述5G智慧服务器还包括：
遥控接收系统：用于接收用户发起的遥控命令，并发送给数据处理系统：
数据处理系统：还用于当接收到遥控命令时，按照所述配置需求对接收到的遥控命令进行加密或解密，将加密或解密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
遥控下发系统：用于根据所述遥控命令生成下发命令，将所述下发命令发送给数据处理系统；遥控下发系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部五遥数据源；
数据处理系统：用于当接收到下发命令时，根据下发命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给遥控下发系统。
具体地，该5G智慧服务器的遥控接收/下行过程包括：外部系统通过有线/无线的方式与服务器连接，外部系统选中某个遥控/遥调/遥视点进行遥控预置，服务器接收到遥控命令后，根据实际的配置需求判断是否加/解密数据报文，再经防火墙白名单校验，将数据存入数据库，遥控下发系统从实时数据库中取出数据，再判断是否加/解密，最后根据实际的规约需求，转换成需要的规约格式，将数据通过有线/无线输送出去。
规约包括ModbusRTU/TCP、IEC101、IEC103、IEC104、CDT、DL/T645、MQTT、北斗短报文、其他可扩展定制等等。
优选地，所述5G智慧服务器还包括：
备用电源：用于接收到启动指令后启动，给所述5G智慧服务器供电，并生成断电告警遥信，发送给与该5G智慧服务器电连接的外部系统；备用电源还用于当检测到备用电源的电压低于预设的安全电压时，对5G智慧服务器的数据进行全盘存储后，安全关机。
具体地，若运行过程中，如果5G智慧服务器突然断电，会立刻启动备用电源，并向与5G智慧服务器建立了连接的外部系统发送断电告警遥信，备用电源可继续工作一段时间，在耗电结束前对数据进行全盘存储后安全关机。服务器自带备用电源，具备断电实时告警的功能，为工业自动化环境提供有力支撑。
优选地，所述数据处理系统具体用于：
预设多种加密算法，每个加密算法设有唯一的算法ID；
在进行加密时，生成随机数；
调用算法ID与该随机数匹配的加密算法，利用该加密算法进行加密。
具体地，该5G智慧服务器采用动态密钥加/解密算法，例如设置256种加密算法，所有加密算法按照1-256进行编号，在进行加密时，生成1-256以内的随机数，根据该随机数调用对应编号的加密算法进行加密，该动态密钥加/解密算法为数据的上下行传输提供最安全的保障。
优选地，所述5G智慧服务器支持5G切片网络通信。
具体地，5G智慧服务器支持5G切片网络通信，实现真正意义上的物理隔离，利用5G技术的高带宽、低延时、广连接的特性为电力系统提供有力的支持。
优选地，所述数据处理系统设有多个独立的IPC消息队列，不同的IPC消息队列用于存放、传送和解析不同规约的数据。所述5G智慧服务器支持基于Linux操作系统内核技术的通信机制。
具体地，该5G智慧服务器还实现了容量扩充。首先容量扩充需要硬件的基础支撑，硬件可以对内存、CPU、线程数量等进行扩充。另外通过数据结构与算法实现容量扩充，具体为规约的数据结构与算法实现，传统的服务器一般采用硬式化设计，每开发一种规约，就需要对整个系统结构进行较大调整，甚至是大变动，这在很大程度上影响了系统的内存占用、稳定性等。
而5G智慧服务器采用的是基于Linux操作系统内核技术的通信机制，采用IPC消息队列传递不同规约的数据，每种规约占用一个独立的IPC消息队列。5G智慧服务器将原始数据采集后，放入数据处理系统对应的IPC队列中，然后从对应的IPC队列中取数据即可，各规约之间的数据传送、数据解析等均互不影响，从而在最大程度上保证了系统的性能与稳定性。
该服务器采用自研发高效的数据结构，基于Linux操作系统开发，内部实现了万能规约转换结构，实现数据在服务器内部高效、稳定的转换与传输，且在容量方面是传统服务器的10倍以上，根据最小硬件配置，最少支持20万个以上数据点的采集。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种5G智慧服务器，其特征在于，
所述5G智慧服务器与外部五遥数据源电连接，所述外部五遥数据源存储五遥信号；所述5G智慧服务器用于采集外部五遥数据源中的五遥信号，并对该五遥信号进行数据处理后，传输给外部系统，供外部系统使用。
2.根据权利要求1所述5G智慧服务器，其特征在于，所述5G智慧服务器包括：
数据采集系统：与所述外部五遥数据源电连接；数据采集系统用于接收用户发起的数据请求指令，根据所述数据请求指令采集外部五遥数据源中对应的五遥信号，并传给数据处理系统；
数据处理系统：用于当接收到五遥信号时，按照预设的配置需求对接收到的五遥信号进行加密或解密，将加密或解密后的数据与预设的防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
数据库：用于存储数据。
3.根据权利要求2所述5G智慧服务器，其特征在于，所述5G智慧服务器还包括：
数据传输系统：用于根据所述数据请求指令生成读取命令，将所述读取命令发送给数据处理系统；数据传输系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部系统；
数据处理系统：用于当接收到读取命令时，根据读取命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给数据传输系统。
4.根据权利要求3所述5G智慧服务器，其特征在于，
所述外部系统还包括调度系统；所述调度系统用于接收用户配置指令，对用户选中的遥控点、遥调点或遥视点进行遥控预置。
5.根据权利要求4所述5G智慧服务器，其特征在于，所述5G智慧服务器还包括：
遥控接收系统：用于接收用户发起的遥控命令，并发送给数据处理系统：
数据处理系统：还用于当接收到遥控命令时，按照所述配置需求对接收到的遥控命令进行加密或解密，将加密或解密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果加密或解密后的数据与防火墙白名单匹配时，将加密或解密后的数据存入数据库中；
遥控下发系统：用于根据所述遥控命令生成下发命令，将所述下发命令发送给数据处理系统；遥控下发系统还用于接收到数据处理系统的数据时，转发给外部五遥数据源；
数据处理系统：用于当接收到下发命令时，根据下发命令读取数据库中对应的数据，按照所述配置需求对读取到的数据进行解密或加密，将解密或加密后的数据与所述防火墙白名单进行对比，如果解密或加密后的数据与防火墙白名单匹配时，将解密或加密后的数据按照预设的规约需求转换为对应的规约格式后，发送给遥控下发系统。
6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述5G智慧服务器，其特征在于，所述5G智慧服务器还包括：
备用电源：用于接收到启动指令后启动，给所述5G智慧服务器供电，并生成断电告警遥信，发送给与该5G智慧服务器电连接的外部系统；备用电源还用于当检测到备用电源的电压低于预设的安全电压时，对5G智慧服务器的数据进行全盘存储后，安全关机。
7.根据权利要求2～5中任一权利要求所述5G智慧服务器，其特征在于，所述数据处理系统具体用于：
预设多种加密算法，每个加密算法设有唯一的算法ID；
在进行加密时，生成随机数；
调用算法ID与该随机数匹配的加密算法，利用该加密算法进行加密。
8.根据权利要求1～5中任一权利要求所述5G智慧服务器，其特征在于，
所述5G智慧服务器支持5G切片网络通信。
9.根据权利要求1～5中任一权利要求所述5G智慧服务器，其特征在于，
所述数据处理系统设有多个独立的IPC消息队列，不同的IPC消息队列用于存放、传送和解析不同规约的数据。
10.根据权利要求9所述5G智慧服务器，其特征在于，
所述5G智慧服务器支持基于Linux操作系统内核技术的通信机制。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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