CN112671893A - 一种数据采集与边缘计算的工业系统 - Google Patents
一种数据采集与边缘计算的工业系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112671893A CN112671893A CN202011528884.XA CN202011528884A CN112671893A CN 112671893 A CN112671893 A CN 112671893A CN 202011528884 A CN202011528884 A CN 202011528884A CN 112671893 A CN112671893 A CN 112671893A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- service
- module
- data
- edge
- intelligent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 16
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 14
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 9
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 6
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 6
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims 8
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004382 visual function Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
Abstract
本发明公开了一种数据采集与边缘计算的工业系统，属于边缘计算技术领域，包括与工业设备连接的数据采集模块、连接所述数据采集模块的边缘网关、连接边缘网关的智能服务平台以及与所述智能平台交互用客户端；所述边缘网关用于获取所述数据采集模块的数据，并转发给所述智能服务平台；所述智能服务平台包括用户层、应用层、服务层和数据层，其中用户层包括管理员和普通用户用于访问所述智能服务平台，所述应用层包括系统管理和设备管理，所述系统管理提供管理员使用，所述设备管理提供普通用户使用，为所述用户层提供应用功能，所述服务层用于为所述智能服务平台提供技术服务支持。通过智能服务平台可方便管理分布的边缘网关，方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及边缘计算技术领域，特别涉及一种数据采集与边缘计算的工业系统。
背景技术
边缘计算是一种使计算机数据存储更接近需要的位置的分布式计算模式。计算主要或完全在分布式设备节点上执行。边缘计算将促进应用程序、数据和计算能力(服务)更靠近用户，而不是更靠近集中点。边缘计算的目标是需要更接近分布式系统技术与物理世界交互的动作源的应用程序或一般功能。尽管它可以与集中式云交互，边缘计算不需要与任何集中式云联系。与云计算不同，边缘计算指的是网络边缘的分散数据处理。边缘应用服务减少了必须移动的数据量、随之而来的流量以及数据必须传输的距离。这提供了更低的延迟并降低了传输成本。
在工业系统中，由边缘网关来获取工业设备的数据，实现前端的运算，可减少后台的工作压力，但是由于组成工业系统的设备分布在不同区域且数量庞大，因此需要多个边缘网关进行设备的数据，传统的工业系统中边缘网关得不到有效地管理，因此不能有效地对工业系统进行监管，不能满足用户的使用需求，而且边缘网关需要连接到工业设备，实现数据传输，工业设备的种类较多，会占用较多的带宽，传统的边缘网关分配工业设备传输带宽的时候采用平均的分配方式，工业设备的工作时间并不是统一的，所以对于空闲的设备来说也会占用一定的带宽，不仅降低了数据传输效率，还造成了资源浪费。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述工业系统中边缘网关得不到有效地管理，从而影响系统的监管，以及空闲设备占用网关带宽，降低传输效率造成资源浪费的问题而提供一种数据采集与边缘计算的工业系统，具有边缘网关统一管理，方便整个工业系统的监管，边缘网关的传输带宽不易浪费，传输效率高的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种数据采集与边缘计算的工业系统，包括与工业设备连接的数据采集模块、连接所述数据采集模块的边缘网关、连接边缘网关的智能服务平台以及与所述智能平台交互用客户端；
所述边缘网关用于获取所述数据采集模块的数据，并转发给所述智能服务平台；
所述智能服务平台包括用户层、应用层、服务层和数据层，其中用户层包括管理员和普通用户用于访问所述智能服务平台，所述应用层包括系统管理和设备管理，所述系统管理提供管理员使用，所述设备管理提供普通用户使用，为所述用户层提供应用功能，所述服务层用于为所述智能服务平台提供技术服务支持，所述数据层用于存储数据。
优选的，所述系统管理包括访问控制、资源管理、应用开发和应用编辑，所述访问控制用于分配访问智能服务平台的普通用户权限以及验证用户身份，资源管理用于管理工业系统中的工业设备、数据采集模块、边缘网关以及智能服务平台中的资产设备，应用开发用于开发者增加应用功能，应用编辑用于更改或删除应用功能。
优选的，所述设备管理包括设备配置、设备增删、维护日志和告警日志，设备配置用于配置接入智能服务平台的边缘网关，设备增删用于管理边缘网关的数量，维护日志和告警日志用于展示边缘网关的维护情况和告警情况。
优选的，所述服务层包括运维管理服务、可视化服务、智能报警服务、开发者服务、深度学习服务和数据分析服务，运维管理服务提供智能服务平台运行的技术，可视化服务提供可视化功能，智能报警服务提供报警技术，开发者服务提供功能开发技术，深度学习服务提供学习技术完善用户使用习惯，数据分析服务提供识别故障技术。
优选的，所述数据层包括数据库服务器、WEB服务器和GIS服务器。
优选的，所述边缘网关包括与数据采集模块连接的终端接口模块、与终端接口模块连接的处理器模块以及网关模块、节点扫描模块和网络分配模块，其中节点扫描模块和网关模块与终端接口模块连接，网络分配模块与网关模块连接。
优选的，所述处理器模块还连接安全防护模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过每个工业设备片区连接一个边缘网关，多个边缘网关的数据集中在智能服务平台上，方便对多个边缘网关的管理，数据可以先在边缘网关中处理完毕后上传给智能服务平台，减少后台的运算量，并且智能服务平台还提供两种用户使用，管理员可管理智能服务平台系统层面的设置，普通用户可管理边缘网关，保证工业系统不会出现故障。
2、通过在边缘网关中增加网络分配模块，先通过节点扫描模块扫描终端接口模块的流量信息，从而判断工业设备的空闲数量，再将网关模块提供的总的网络带宽平均分配给处于不空闲状态的工业设备，大大提高了网络的效率，且不会造成网络资源的浪费，满足用户的需求。
附图说明
图1为本发明的整体系统内部组成示意图。
图2为本发明的智能服务平台框架示意图。
图3为本发明的边缘网关内部模块连接示意图。
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。
请参阅图1和图2所示，一种数据采集与边缘计算的工业系统，包括与工业设备连接的数据采集模块、连接所述数据采集模块的边缘网关、连接边缘网关的智能服务平台以及与所述智能平台交互用客户端，数据采集模块采集到的工业设备数据为工业设备工作状态数据，工作状态数据被边缘网关进行分析运算，最后汇总到智能服务平台中，所述边缘网关用于获取所述数据采集模块的数据，并转发给所述智能服务平台；
所述智能服务平台包括用户层、应用层、服务层和数据层，其中用户层包括管理员和普通用户用于访问所述智能服务平台，所述应用层包括系统管理和设备管理，所述系统管理提供管理员使用，所述设备管理提供普通用户使用，为所述用户层提供应用功能，所述服务层用于为所述智能服务平台提供技术服务支持，所述数据层用于存储数据，所述系统管理包括访问控制、资源管理、应用开发和应用编辑，所述访问控制用于分配访问智能服务平台的普通用户权限以及验证用户身份，资源管理用于管理工业系统中的工业设备、数据采集模块、边缘网关以及智能服务平台中的资产设备，应用开发用于开发者增加应用功能，应用编辑用于更改或删除应用功能，所述设备管理包括设备配置、设备增删、维护日志和告警日志，设备配置用于配置接入智能服务平台的边缘网关，设备增删用于管理边缘网关的数量，维护日志和告警日志用于展示边缘网关的维护情况和告警情况。
所述服务层包括运维管理服务、可视化服务、智能报警服务、开发者服务、深度学习服务和数据分析服务，运维管理服务提供智能服务平台运行的技术，可视化服务提供可视化功能，设备管理中的维护日志和告警日志均通过可视化服务以图表的形式展示给普通用户，智能报警服务提供报警技术，当边缘网关上传的工业设备状态处于异常状态时，智能报警服务提供报警功能，并将报警信息存储在告警日志上，开发者服务提供功能开发技术，开发者服务面向系统管理中的应用开发和应用编辑，方便对智能服务平台的应用功能进行修改，深度学习服务提供学习技术完善用户使用习惯，数据分析服务提供识别故障技术，可汇总边缘网关上传的异常数据，并异常识别出异常设备的位置。
所述数据层包括数据库服务器、WEB服务器和GIS服务器，数据库服务器用来存储工业设备和边缘网关的运行数据，WEB服务器提供交互功能，GIS服务器用来识别边缘网关和工业设备的位置信息。
如图3所示，所述边缘网关包括与数据采集模块连接的终端接口模块、与终端接口模块连接的处理器模块以及网关模块、节点扫描模块和网络分配模块，其中节点扫描模块和网关模块与终端接口模块连接，网络分配模块与网关模块连接，所述网络分配模块用于分配每个工业设备的网络带宽，通过网络分配模块可以将网关模块的网络带宽分配，所述节点扫描模块与终端接口模块连接，通过采集终端接口模块的接口流量获取空闲工业设备的数量，网关模块与终端接口模块连接，通过网关模块提供终端接口模块的网络带宽，所述节点扫描模块的扫描时间间隔为3ms，节点扫描模块每3毫秒扫描一次终端接口模块，查询处于空闲的工业设备，对于空闲的工业设备，网络分配模块暂时断开空闲工业设备的网络，将节约的带宽分配给处于工作状态的工业设备，这样可以提高工业设备的数据传输效率，也不造成带宽浪费。所述网络管理单元还连接安全防护模块，安全防护模块是在提供网络数据传输过程中，检测数据是否携带漏洞，或者网络是否遭受到攻击，起到整个边缘网关的一种防护作用，所述处理器模块还连接安全防护模块。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，包括与工业设备连接的数据采集模块、连接所述数据采集模块的边缘网关、连接边缘网关的智能服务平台以及与所述智能平台交互用客户端；
所述边缘网关用于获取所述数据采集模块的数据，并转发给所述智能服务平台；
所述智能服务平台包括用户层、应用层、服务层和数据层，其中用户层包括管理员和普通用户用于访问所述智能服务平台，所述应用层包括系统管理和设备管理，所述系统管理提供管理员使用，所述设备管理提供普通用户使用，为所述用户层提供应用功能，所述服务层用于为所述智能服务平台提供技术服务支持，所述数据层用于存储数据。
2.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述系统管理包括访问控制、资源管理、应用开发和应用编辑，所述访问控制用于分配访问智能服务平台的普通用户权限以及验证用户身份，资源管理用于管理工业系统中的工业设备、数据采集模块、边缘网关以及智能服务平台中的资产设备，应用开发用于开发者增加应用功能，应用编辑用于更改或删除应用功能。
3.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述设备管理包括设备配置、设备增删、维护日志和告警日志，设备配置用于配置接入智能服务平台的边缘网关，设备增删用于管理边缘网关的数量，维护日志和告警日志用于展示边缘网关的维护情况和告警情况。
4.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述服务层包括运维管理服务、可视化服务、智能报警服务、开发者服务、深度学习服务和数据分析服务，运维管理服务提供智能服务平台运行的技术，可视化服务提供可视化功能，智能报警服务提供报警技术，开发者服务提供功能开发技术，深度学习服务提供学习技术完善用户使用习惯，数据分析服务提供识别故障技术。
5.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述数据层包括数据库服务器、WEB服务器和GIS服务器。
6.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述边缘网关包括与数据采集模块连接的终端接口模块、与终端接口模块连接的处理器模块以及网关模块、节点扫描模块和网络分配模块，其中节点扫描模块和网关模块与终端接口模块连接，网络分配模块与网关模块连接。
7.根据权利要求6所述的一种数据采集与边缘计算的工业系统，其特征在于，所述处理器模块还连接安全防护模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011528884.XA CN112671893A (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种数据采集与边缘计算的工业系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011528884.XA CN112671893A (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种数据采集与边缘计算的工业系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112671893A true CN112671893A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75407602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011528884.XA Pending CN112671893A (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种数据采集与边缘计算的工业系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112671893A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114173403A (zh) * | 2021-12-11 | 2022-03-11 | 天翼电信终端有限公司 | 基于路由管理和边缘计算的随身网关应用方法和装置 |
| CN114257460A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-03-29 | 浙江浙商互联信息科技有限公司 | 一种适用于服务区智能化管理的云架构数据共享方法 |
| CN114401167A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-04-26 | 中智城信息科技（苏州）有限公司 | 边缘网关与云服务器的数据传输方法及装置 |
| CN114676017A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 北京国泰网信科技有限公司 | 一种工控采集边缘计算系统 |
| CN116055525A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-05-02 | 中轻长泰(长沙)智能科技股份有限公司 | 基于边缘计算的数据采集系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102394822A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-03-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调整网络传输速率的系统和方法 |
| CN109587242A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 华润置地控股有限公司 | 物联网平台系统及其云端平台和本地终端 |
| CN110830943A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 湖南银河电气有限公司 | 一种基于边缘计算和大数据分析的设备状态监测系统 |
-
2020
- 2020-12-22 CN CN202011528884.XA patent/CN112671893A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102394822A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-03-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调整网络传输速率的系统和方法 |
| CN109587242A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 华润置地控股有限公司 | 物联网平台系统及其云端平台和本地终端 |
| CN110830943A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 湖南银河电气有限公司 | 一种基于边缘计算和大数据分析的设备状态监测系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邹萍等: "面向边缘计算的制造资源感知接入与智能网关技术研究", 《计算机集成制造系统》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114173403A (zh) * | 2021-12-11 | 2022-03-11 | 天翼电信终端有限公司 | 基于路由管理和边缘计算的随身网关应用方法和装置 |
| CN114401167A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-04-26 | 中智城信息科技（苏州）有限公司 | 边缘网关与云服务器的数据传输方法及装置 |
| CN114257460A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-03-29 | 浙江浙商互联信息科技有限公司 | 一种适用于服务区智能化管理的云架构数据共享方法 |
| CN114676017A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 北京国泰网信科技有限公司 | 一种工控采集边缘计算系统 |
| CN116055525A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-05-02 | 中轻长泰(长沙)智能科技股份有限公司 | 基于边缘计算的数据采集系统 |
| CN116055525B (zh) * | 2023-01-04 | 2024-04-05 | 中轻长泰(长沙)智能科技股份有限公司 | 基于边缘计算的数据采集系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112671893A (zh) | 一种数据采集与边缘计算的工业系统 | |
| CN107864222B (zh) | 一种基于PaaS平台的工业大数据计算系统 | |
| CN110650038B (zh) | 面向多类监管对象的安全事件日志采集处理方法和系统 | |
| CN106778253A (zh) | 基于大数据的威胁情景感知信息安全主动防御模型 | |
| CN101902497B (zh) | 基于云计算的互联网信息监测系统及方法 | |
| CN104506632A (zh) | 一种基于分布式多中心的资源共享系统及方法 | |
| CN108092813A (zh) | 数据中心综合管理系统服务器硬件管理框架及实现方法 | |
| CN112698953A (zh) | 一种基于微服务的电网智能运检平台 | |
| CN103561428B (zh) | 短信网关集群系统中的节点弹性分配方法及系统 | |
| CN108880943A (zh) | 一种异构云平台的监控系统 | |
| CN107612984B (zh) | 一种基于互联网的大数据平台 | |
| CN102929773A (zh) | 信息采集方法和装置 | |
| CN108848132A (zh) | 一种基于云的配电调度主站系统 | |
| CN109298937A (zh) | 文件解析方法及网络设备 | |
| CN113937894A (zh) | 一种基于云边协同的电力智能终端管理系统及方法 | |
| CN115733754A (zh) | 基于云原生中台技术的资源管理系统及其弹性构建方法 | |
| CN109495501B (zh) | 网络安全动态资产管理系统 | |
| CN213876703U (zh) | 一种资源池管理系统 | |
| CN201726426U (zh) | 基于云计算的互联网信息监测系统 | |
| CN112149975B (zh) | 一种基于人工智能的apm监控系统及监控方法 | |
| CN113672912A (zh) | 基于计算机硬件指征和行为分析的网络安全监控系统 | |
| Lin et al. | Security function virtualization based moving target defense of SDN-enabled smart grid | |
| CN110099116B (zh) | 一种基于大数据的子网安全性评估方法 | |
| CN104486137A (zh) | 应用于网络监控的数据采集方法 | |
| CN115098243B (zh) | 智能化物联网控制分析服务管理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |