CN112614328A - 一种边缘物联代理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种边缘物联代理装置，传感器模块采集的输电线路监测数据通过第一无线通信模块发送到采集控制终端，采集控制终端对输电线路监测数据进行数据接收，通过第二无线通信模块将解析后的输电线路监测数据发送到边缘物联代理；本发明传感器模块采集的输电线路监测数据能够通过第一无线通信模块无线传输，从而提高了传感器设置的灵活性，进而提高了数据监测范围。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种边缘物联代理装置。
背景技术
目前，输变电物联网架构的边缘物联代理装置总体架构如图3所示。输电线路监测装置是通过有线连接，监测数据到传输基站再发送，如此设置限制了监测范围，导致监测范围小，不能完整地监测每个监测点，现场安装费时费力。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种边缘物联代理装置，提高了数据监测范围。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种边缘物联代理装置，包括：
传感器模块，包括第一无线通信模块，用于采集输电线路监测数据；
采集控制终端，包括第二无线通信模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述输电线路检测数据；
边缘物联代理，与所述采集控制终端连接，用于接收所述输电线路检测数据。
可选地，所述传感器模块包括气象传感器、杆塔倾斜传感器、振动传感器和舞动传感器。
可选地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均为lora模块，所述第一无线通信模块记为第一lora模块，所述第二无线通信模块记为第二lora模块。
可选地，所述第一lora模块和所述第二lora模块均为SX1262芯片。
可选地，所述采集控制终端的型号为FD-CMD。
可选地，所述边缘物联代理的型号为FD-CCD-GEA。
可选地，所述采集控制终端为多个，所述采集控制终端发送到所述边缘物联代理的输电线路监测数据中包含所述采集控制终端的控制终端ID，所述边缘物联代理通过所述控制终端ID识别各所述采集控制终端。
可选地，所述采集控制终端还用于控制所述传感器模块中各传感器的输电线路监测数据的采集周期和上传周期。
可选地，所述第一无线通信模块用于将采集的所述输电线路监测数据以MQTT协议发送到所述采集控制终端。
可选地，所述传感器模块还包括加密芯片，所述加密芯片用于对所述输电线路监测数据进行加密。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种边缘物联代理装置，传感器模块采集的输电线路监测数据通过第一无线通信模块发送到采集控制终端，采集控制终端对输电线路监测数据进行数据接收，通过第二无线通信模块将解析后的输电线路监测数据发送到边缘物联代理；本发明传感器模块采集的输电线路监测数据能够通过第一无线通信模块无线传输，从而提高了传感器设置的灵活性，进而提高了数据监测范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种边缘物联代理装置结构示意图；
图2为本发明实施例一种边缘物联代理装置详细结构示意图；
图3为传统输变电物联网架构的边缘物联代理装置总体架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种边缘物联代理装置，提高了数据监测范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1-2为本发明一种边缘物联代理装置结构示意图，如图1-2所示，一种边缘物联代理装置，包括：
传感器模块101，包括第一无线通信模块，用于采集输电线路监测数据。
采集控制终端102，包括第二无线通信模块，与所述传感器模块101连接，用于接收所述输电线路检测数据。
边缘物联代理103，与所述采集控制终端102连接，用于接收所述输电线路检测数据。
所述传感器模块101包括气象传感器、杆塔倾斜传感器、振动传感器和舞动传感器。
第一无线通信模块和第二无线通信模块均为lora模块，第一无线通信模块记为第一lora模块，第二无线通信模块记为第二lora模块。传感器模块101模块中各个传感器均对应一个第一lora模块，即气象传感器、杆塔倾斜传感器、振动传感器和舞动传感器上均设置有第一lora模块。
所述第二lora模块用于按照报文头为0x5A，报文尾为0x96的形式向所述边缘物联代理103传输数据。
所述第一lora模块和所述第二lora模块均为SX1262芯片。
所述采集控制终端102的型号为FD-CMD。
所述边缘物联代理103的型号为FD-CCD-GEA。
所述采集控制终端102为多个，所述采集控制终端102发送到所述边缘物联代理103的输电线路监测数据中包含所述采集控制终端102的控制终端ID，所述边缘物联代理103通过控制终端ID识别各所述采集控制终端102。
所述采集控制终端102还用于控制所述传感器模块101中各传感器的输电线路监测数据的采集周期和上传周期。
所述第一lora模块用于将采集的所述输电线路监测数据以MQTT协议发送到采集控制终端102。
所述传感器模块101还包括加密芯片，所述加密芯片用于对所述输电线路监测数据进行加密。
气象传感器的型号为FD-E5M-50SL，杆塔倾斜传感器的型号为FD-TAS-BB，振动传感器的型号为FD-LVS-50BZ，舞动传感器的型号为FD-LGS-50，各个传感器采集的输电线路监测数据通过第二lora模块发送到采集控制终端102，采集控制终端102的型号为FD-CMD，采集控制终端102把各个传感器采集的数据进行解析，然后通过第二lora模块把数据按照报文头0x5A，中间是报文内容，报文尾是0x96的形式发送到边缘物联代理103，如图2所示。采集控制终端102还可以通过第二lora模块控制各个传感器的数据上传周期。
本发明传感器模块101汇聚cpu应用ARM嵌入式系统技术，将lora模块嵌入传感器，传感器中的lora模块记为第一lora模块，第一lora模块作为传感器模块101中传感器接收、处理、解析和发送的重要节点，使传感器模块101中各传感器数据能够高效、实时和稳定的处理。
本发明传感器模块101中的各传感器都是基于微功耗的传感器，采用第一lora模块处理传感器的收发，第一lora模块分为控制信道和采集信道；控制信道控制传感器的采集周期和上报周期，如此，边缘物联代理103可以有效的管理各传感器的参数和数据等，而且传感器中第一lora模块使监测半径达到1km左右，相比于以前有线的连接方式，监测覆盖面积大大提高，可以展示给用户更多有用的信息。
边缘物联代理103中可以包括多个采集控制终端102，边缘物联代理103同时接收多个采集控制终端102收集的数据。例如，边缘物联代理103中包括两个采集控制终端102，规定各个采集控制终端102的id，一个采集控制终端102的id为0xC9A1，另一个采集控制终端102的id为0xC9A2，边缘物联代理103已经记录了两个采集控制终端102的id，根据上传的数据(ASCII码)中采集控制终端102的id信息判断接收的数据是否来自上述边缘物联代理103中的采集控制终端102，即上传的数据(ASCII码)中采集控制终端102的id是否为0xC9A1或0xC9A2，如果是，则进行数据接收，如果否，边缘物联代理103不会接收。边缘物联代理103不会接收数组之外的id对应的采集控制终端102的数据(在程序里有数组记录要采集的采集控制终端的id)，这样就可以把需要的采集控制终端102的数据全部接收。同样，采集控制终端102也可以按照此方法规定传感器，规定各采集控制终端102对应的传感器的id，比如，id为0xC9A1的采集控制终端102对应的气象传感器id为0x01，振动传感器id为0x02，id为0xC9A1的采集控制终端102只接收id为0x01的气象传感器和id为0x02的振动传感器采集的数据。各个传感器通过第一lora模块设置数据上传周期，按照规定的上传周期，把传感器采集的数据上传到采集控制终端102，然后第一lora模块对每个传感器采集的数据从报文头到报文尾进行异或操作的方法确保数据准确(每个传感器对应的类型不一样，发送时以规定好的为准)，以MQTT协议发送或者是嵌入加密芯片以加密的形式发送，加密芯片通过spi总线与采集控制终端102通讯，通过国网SM1、SM2方法来进行加密，然后边缘物联代理103把数据发送到国网的安全接入平台，把数据发送到国网的安全接入平台的过程中包括tcp、udp和mqtt等多种协议，解决了以前数据传输形式单一的问题，实行发送数据多样化的选择，在linux中tcp、udp和mqtt三种协议都可以结合，只需要加判断，分别在程序中创建线程即可。加密芯片的型号为NRSEC3000。
边缘物联代理中设置了各个传感器采集数据的报警阈值，比如边缘物联代理中设置了温度报警阈值，边缘物联代理接收到输电线路监测数据后，比如接收到温度数据，若接收到的温度超过温度报警阈值，边缘物联代理产生温度报警信息，并将报警信息发送到设备终端，设备终端为巡检人员的手机，从而使巡检人员尽快排除问题。
根据各个网省的需求，以4G、5G、lora、NB-LOT等无线模块把数据传输到安全接入网关，采用了国网SM1和SM2加密算法，把数据接入到客户端，在后台展示。网省指各省国家电网和电力研究院。
本发明中传感器模块101、采集控制终端102和边缘物联代理103之间的数据传输基于4G或5G传输，提高了数据传输效率。
本发明边缘物联代理103是采用ARM9为主控进行设计的，linux内核的操作系统，可以实现本地接收控制或采集控制终端的设备接入，可以有效的处理设备的接受和发送处理，并可以采用容器技术分析处理数据。
本发明采用linux的基本系统，linux的基本系统可以分时有效的传输数据，而且在采集测，开发了lora模块传输协议，可以有效的采集和发送数据，比之前有线的传感器更为灵活，且可以单独的控制采集时间；采集控制终端不仅可以接收自己传感器的数据，而且可以接收其他厂家传感器的数据(lora的模块能力，是在一定信号范围内，在同一个频段上，可以收到其他同样安装lora模块的设备)，且需要的电源电压仅为3.3v，比之前12v供电的设备，大大的减小了功耗，满足了现在低功耗的要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种边缘物联代理装置，其特征在于，所述边缘物联代理装置包括：
传感器模块，包括第一无线通信模块，用于采集输电线路监测数据；
采集控制终端，包括第二无线通信模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述输电线路检测数据；
边缘物联代理，与所述采集控制终端连接，用于接收所述输电线路检测数据。
2.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述传感器模块包括气象传感器、杆塔倾斜传感器、振动传感器和舞动传感器。
3.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均为lora模块，所述第一无线通信模块记为第一lora模块，所述第二无线通信模块记为第二lora模块。
4.根据权利要求3所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述第一lora模块和所述第二lora模块均为SX1262芯片。
5.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述采集控制终端的型号为FD-CMD。
6.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述边缘物联代理的型号为FD-CCD-GEA。
7.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述采集控制终端为多个，所述采集控制终端发送到所述边缘物联代理的输电线路监测数据中包含所述采集控制终端的控制终端ID，所述边缘物联代理通过所述控制终端ID识别各所述采集控制终端。
8.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述采集控制终端还用于控制所述传感器模块中各传感器的输电线路监测数据的采集周期和上传周期。
9.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述第一无线通信模块用于将采集的所述输电线路监测数据以MQTT协议发送到所述采集控制终端。
10.根据权利要求1所述的边缘物联代理装置，其特征在于，所述传感器模块还包括加密芯片，所述加密芯片用于对所述输电线路监测数据进行加密。
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