CN112839080B

CN112839080B - 一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置及方法

Info

Publication number: CN112839080B
Application number: CN202011627502.9A
Authority: CN
Inventors: 彭作良; 黄杨; 李家建; 张晖; 王真龙
Original assignee: Sichuan Ruiting Zhihui Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Ruiting Zhihui Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2040-12-31
Also published as: CN112839080A

Abstract

本申请涉及智慧物联网的领域，尤其涉及一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置及方法，其包括：采集终端，用于采集目标对象的数据信息；汇聚APP，用于配置筛选目标对象的采集条件，以控制采集终端采集数据信息，并存储数据信息；边缘物联代理模块，用于读取并上报汇聚APP中存储的数据信息，并对数据信息进行存储、计算及转换，以将数据信息转换为模型数据；内网平台，用于接收边缘物联代理模块上报的模型数据，并对模型数据进行应用。本申请具有提升对数据信息的采集效率的效果。

Description

一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置及方法

技术领域

本申请涉及智慧物联网的领域，尤其是涉及一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置及方法。

背景技术

随着电力智慧物联网在电力系统的建设和推广，边缘物联网代理在系统建设过程中信息枢纽作用越来越明显。边缘物联代理装置作为智慧物联体系中边缘侧设备，一方面承载了一部分平台下方的计算功能，另一方面实现了对其南向感知设备采集数据的汇集、分析、计算功能。它能够屏蔽底层网络差异性，打破传统物联网纵向封闭模式，为现场通信网络和广域传输网络建立“枢纽”，协助实现有效的电网态势感知，为提高电网规范化管理能力提供有效支撑。

相关技术在采集电力数据时，通常是针对所采集的电力数据编制采集程序，进而，利用编制的采集程序控制终端或设备采集电力数据，但是，在编制采集程序时，会在采集程序中限定采集内容，也即，一种采集程序只能采集一种电力数据，当需要采集其他电力数据或更改采集内容时，需要重新编制采集程序，比较耗费时间。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在电力数据采集效率的缺陷。

发明内容

为了提升电力数据的采集效率，本申请提供了一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置及方法。

第一方面，本申请提供的一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置，采用如下的技术方案：

一种一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置，包括：

采集终端，用于采集目标对象的数据信息；

汇聚APP，用于配置筛选目标对象的采集条件，以控制采集终端采集数据信息，并存储数据信息；

边缘物联代理模块，用于读取并上报汇聚APP中存储的数据信息，并对数据信息进行存储、计算及转换，以将数据信息转换为模型数据；

内网平台，用于接收边缘物联代理模块上报的模型数据，并对模型数据进行应用。

通过采用上述技术方案，通过在汇聚APP中配置筛选目标对象的采集条件，进而，能够控制采集终端对目标对象进行采集，以采集目标对象的数据信息，并将采集的数据信息上传至汇聚APP，然后，通过边缘物联代理模块读取并上报汇聚APP中的数据信息，并对数据信息进行计算及转换，以将数据信息转换为内网平台可用的模型数据，并将模型数据上传至内网平台，进而，对模型数据进行应用，通过汇聚APP能够直接配置筛选采集条件，相比于相关技术采用采集程序限定采集条件，能够使采集条件在汇聚APP上实现可配置，从而，能够提升数据信息的采集效率。

可选的，所述汇聚APP包括：

管理APP，用于通过Web界面输入目标对象的采集条件；

数据中心，用于存储输入的采集条件；

南向APP，用于读取采集条件，并基于采集条件控制采集终端采集目标对象的数据信息，并将采集的数据信息上传至数据中心进行存储。

通过采用上述技术方案，通过在管理APP的Web界面上输入目标对象的采集条件，并将采集条件发送至数据中心进行存储，通过南向APP读取数据中心中的采集条件，以控制采集终端采集目标对象的数据信息，并将采集的数据信息上传至数据中心进行存储，进而，通过在管理APP的Web界面上直接输入采集条件，能够节省采集条件的筛选时间，从而，能够进一步提升数据信息的采集效率。

可选的，所述汇聚APP还包括：

北向APP，用于读取数据中心存储的数据信息，并直接向内网平台上报读取的数据信息。

通过采用上述技术方案，通过设置北向APP，以读取数据中心存储的数据信息，进而，在数据信息较少的情况下，能够使数据信息通过北向APP直接上报至内网平台，缩短了数据信息的上报路线，从而，能够节省数据信息的上报时间，提升数据信息的上报效率。

可选的，所述内网平台包括物联网单元、输变电单元及安全网关；其中，

所述物联网单元用于存储模型数据以备用；

所述输变电单元用于将模型数据通过安全网关应用于输变电线路中。

通过采用上述技术方案，通过设置物联网单元、输变电单元及安全网关，进而，通过物联网单元存储模型数据以备用，通过输变电单元将模型数据通过安全网关应用于输变电线路中，进而，方便后续设备的应用。

第二方面，本申请提供的一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理方法，采用如下的技术方案：

一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理方法，包括：

配置筛选目标对象的采集条件；

基于采集条件对目标对象进行采集，以获得目标对象的数据信息；

读取并上报数据信息，并对数据信息进行存储、计算及转换，以将数据信息转换为模型数据；

接收上报的模型数据，并对模型数据进行应用。

通过采用上述技术方案，通过配置筛选目标对象的采集条件，进而，根据采集条件对目标对象进行采集，以获取目标对象的数据信息，并将获取的数据信息上报，然后，通过对数据信息进行计算及转换，以将数据信息转换为模型数据，接收上报的模型数据，并对模型数据进行应用，通过直接配置筛选采集条件，相比于相关技术采用采集程序限定采集条件，能够使采集条件实现可配置，从而，能够提升数据信息的采集效率。

可选的，所述配置筛选目标对象的采集条件包括：

基于Web界面输入目标对象的采集条件。

通过采用上述技术方案，通过Web界面直接输入目标对象的采集条件，能够节省采集条件的筛选时间，从而，能够进一步提升数据信息的采集效率。

第三方面，本申请提供的一种计算机设备，采用如下的技术方案：

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载计算机程序时，执行第二方面的方法。

通过采用上述技术方案，基于第二方面的方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而，根据存储器及处理器制作计算机设备，方便使用者使用。

第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载时，执行第二方面的方法。

通过采用上述技术方案，基于第二方面的方法生成计算机程序，并存储于计算机可读存储介质中，以被处理器加载并执行，通过计算机可读存储介质，方便计算机程序的可读及存储，从而，方便使用者调取使用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过汇聚APP能够直接配置筛选采集条件，相比于相关技术采用采集程序限定采集条件，能够使采集条件在汇聚APP上实现可配置，从而，能够提升数据信息的采集效率；

2.通过在管理APP的Web界面上直接输入采集条件，能够节省采集条件的筛选时间，从而，能够进一步提升数据信息的采集效率。

附图说明

图1是本申请的基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置的模块框架图。

图2是本申请的汇聚APP的模块框架图。

图3是本申请电力设备的采集过程框架图。

图4是本申请的基于配置实现采集、计算的边缘物联代理方法的方法流程图。

附图标记说明：1、采集终端；2、汇聚APP；21、管理APP；22、数据中心；23、南向APP；24、北向APP；3、边缘物联代理模块；4、内网平台；41、物联网单元；42、输变电单元；43、安全网关。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

随着电力智慧物联网在电力系统的建设和推广，边缘物联代理在系统建设过程中信息枢纽作用越来越明显。边缘物联代理位于站端或线路端，通过有线或无线方式连接各型在线监测物联网终端，接收和处理物联网终端采集的各类数据，经过边缘物联代理存储、计算、转换为电力公司物联网平台或输变电系统要求的模型数据，经过安全网关传输至电力内网。

本申请实施例公开一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置。参照图1，该装置包括采集终端1、汇聚APP2、边缘物联代理模块3及内网平台4，其中，汇聚APP2分别与采集终端1及边缘物联代理模块3通信，优选的，本装置适用于linux系统，当然，根据实际的使用情况，也可以将本装置适用于windows系统。

其中，汇聚APP2用于配置筛选目标对象的采集条件，本实施例中，目标对象可以设置为电力设备，也即，工作人员直接在汇聚APP2中选定或输入电力设备的采集条件，进而，能够控制采集终端1采集电力数据。

其中，采集终端1可以连接多个传感器，也即，通过多个传感器分别采集不同类型的电力数据，并将采集的电力数据汇总至采集终端1。

参照图2，具体地，汇聚APP2包括管理APP21、数据中心22及南向APP23，其中，管理APP21上设置有Web界面，进而，工作人员可以直接在Web界面上输入或选定电力设备的采集条件，相比于相关技术采用单独的采集程序采集，如果要变化采集类型，还需要重新编制程序，实现了采集条件的可配置，也即，使采集条件的类型多样化，能够提升电力数据的采集效率，管理APP21将输入或选定的采集条件上传至数据中心22进行存储，本实施例中，数据中心22为数据库，而南向APP23读取数据中心22中的采集条件，并根据采集条件控制采集终端1采集电力设备的电力数据，并且，将采集的电力数据上传至数据中心22进行存储。

其中，本实施例中，采集条件可以包括电力数据的数据类型、电力设备的测点及传输协议的串口等，而所采集的电力数据类型可以包括开关柜综合状态监测、断路器机械特性监测、中控室监测数据、变压器冲击监测、变压器铁芯接地监测、蓄电池在线监测、开关柜测温、开关柜局放、少油设备监测、油色谱监测及六氟化硫（SF6）监测等，传输协议串口可以包括Modbus协议串口、IEC104协议串口及IEC61850协议串口等。

也即，通过管理APP21的Web界面可以直接输入或选定采集何种数据类型、在电力设备的哪个测点进行采集以及采用何种传输协议进行传输等，以使上述信息在管理APP21中实现可配置。

其中，本实施例中，汇聚APP2还可以包括北向APP24，进而，采用北向APP24读取数据中心22存储的电力数据，并将电力数据直接上报至内网平台4，从而，在所采集的数据类型较少的情况，采用北向APP24直接向内网平台4上传数据，能够缩短电力数据的上传路线，节省电力数据的上传时间，能够进一步提升电力数据的采集效率。

其中，边缘物联代理模块3读取数据中心22中存储的电力数据，优选的，边缘物联代理模块3通过Zigbee无线网络读取汇聚APP2中的电力数据，当然，根据实际的使用情况，也可以选用其他类型的网络进行传输，并将读取的电力数据上报至内网平台4，并且，通过边缘物联代理模块3还能对电力数据进行存储、计算及转换，以将电力数据转换为模型数据，此过程为本领域技术人员所能理解，故在此不再赘述，优选的，边缘物联代理模块3通过4G网络将模型数据上报至内网平台4，当然，根据实际的使用情况，也可以选用其他类型的网络进行传输，此处的内网平台4也即电力内网。

其中，本实施例中，内网平台4可以包括物联网单元41、输变电单元42及安全网关43，进而，边缘物联代理模块3将转换的模型数据分别上报至物联网单元41及输变电单元42，当上报至物联网单元41时，采用物联网单元41对模型数据进行存储以备用，当上报至输变电单元42时，输变电单元42将模型数据通过安全网关43应用于电力设备的输变电系统中。

参照图3，通过Web界面输入或筛选电力数据类型、电力设备测点及传输协议串口，并将选定的上述信息上传至数据中心22，采集终端1读取数据中心22中选定的信息，并根据选定的信息启动相应的传感器对电力设备进行采集，并且，采集终端1将采集的电力数据通过MQTT传输协议上报至消息中转器（MQ-BROKER）进行中转，然后，通过消息中转器发送至客户端（MQTT-RECV），客户端将电力数据上报至数据中心（MYSQL）22，并且，通过数据中心22分别将模型数据上报至输变电单元42及物联网单元41，最终，通过安全网关43将模型数据应用于输变电系统中。

进而，本申请的边缘物联代理装置实现了Modbus、IEC104及IEC61850协议接入，其实现方式为采用三个独立协议模块分别处理Modbus、IEC104及IEC61850协议，这三个协议模块完成Modbus、IEC104及IEC61850协议数据解析后转为JSON格式数据通过MQTT消息总线传输给数据处理模块存储数据库。

本申请实施例一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理装置的实施原理为：通过在汇聚APP2上输入或选定电力数据类型、电力设备测点及传输协议串口，并将选定的上述信息上报至汇聚APP2，进而，采集终端1读取汇聚APP2中的上述信息，以控制多个传感器对电力设备采集电力数据，并将采集的电力数据上传至汇聚APP2进行存储，并且，边缘物联代理模块3读取汇聚APP2中的电力数据，并将读取的电力数据上报至电力内网4，进而，通过本装置的设置，以使电力设备的采集条件实现可配置，能够节省电力数据采集时间，提升电力数据采集效率。

本申请实施例公开一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理方法，参照图4，其中，该方法包括：

配置筛选目标对象的采集条件。

其中，本实施例中，目标对象为电力设备，可以在Web界面上直接输入或选定目标对象的采集条件，以节省采集条件的获取时间，提升对电力设备的采集效率。

其中，本实施例中，采集条件可以包括电力数据的数据类型、电力设备的测点及传输协议的串口等，也即，实现了上述条件的可配置，具体地，传输协议串口可以包括Modbus协议串口、IEC104协议串口及IEC61850协议串口等。

基于采集条件对目标对象进行采集，以获得目标对象的数据信息。

其中，本实施例中，数据信息为电力设备的电力数据，具体地，电力数据可以包括开关柜综合状态监测、断路器机械特性监测、中控室监测数据、变压器冲击监测、变压器铁芯接地监测、蓄电池在线监测、开关柜测温、开关柜局放、少油设备监测、油色谱监测及六氟化硫（SF6）监测等。

读取并上报数据信息，并对数据信息进行存储、计算及转换，以将数据信息转换为模型数据。

接收上报的模型数据，并对模型数据进行应用。

其中，本方法的具体实施过程与上述实施例装置的具体实施过程相同，故在此不再赘述。

本申请实施例公开一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器加载计算机程序时，执行上述的一键开关多个对象的方法。

其中，计算机设备可以采用台式电脑、笔记本电脑或者云端服务器等，并且，计算机设备包括但不限于处理器以及存储器，例如，计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备以及总线等。

其中，处理器可以采用中央处理单元（CPU），当然，根据实际的使用情况，也可以采用其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以采用微处理器或者任何常规的处理器等，本申请对此不做限制。

其中，存储器可以为计算机设备的内部存储单元，例如，计算机设备的硬盘或者内存，也可以为计算机设备的外部存储设备，例如，计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（SMC）、安全数字卡（SD）或者闪存卡（FC）等，并且，存储器还可以为计算机设备的内部存储单元与外部存储设备的组合，存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，本申请对此不做限制。

其中，通过本计算机设备，将上述实施例的一键开关多个对象的方法存储于计算机设备的存储器中，并且，被加载并执行于计算机设备的处理器上，以方便用户使用。

本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，并且，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器加载时，执行上述的一键开关多个对象的方法。

其中，计算机程序可以存储于计算机可读介质中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间件形式等，计算机可读介质包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，计算机可读介质包括但不限于上述元器件。

其中，通过本计算机可读存储介质，将上述实施例的一键开关多个对象的方法存储于计算机可读存储介质中，并且，被加载并执行于处理器上，以方便一键开关多个对象的方法的存储及应用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims

1.一种基于配置实现采集、计算的边缘物联代理方法，其特征在于，包括：

根据汇聚APP（2）配置筛选目标对象的采集条件，所述采集条件包括电力数据的数据类型、电力设备的测点与传输协议的串口，所述电力数据的数据类型包括开关柜综合状态监测、断路器机械特性监测、中控室监测数据、变压器冲击监测、变压器铁芯接地监测、蓄电池在线监测、开关柜测温、开关柜局放、少油设备监测、油色谱监测与六氟化硫监测，传输协议串口包括Modbus协议串口、IEC104协议串口及IEC61850协议串口；

基于采集条件利用采集终端（1）对目标对象进行采集，以获得目标对象的数据信息；

根据边缘物联代理模块（3）读取并上报数据信息，并对数据信息进行存储、计算及转换，以将数据信息转换为模型数据；

接收上报的模型数据，并对模型数据进行应用；

其中，所述汇聚APP（2）包括管理APP（21）、数据中心（22）、南向APP（23）与北向APP（24），所述管理APP（21）用于通过Web界面输入目标对象的采集条件，所述数据中心（22）用于存储输入的采集条件，所述南向APP（23）用于读取采集条件，并基于采集条件控制采集终端（1）采集目标对象的数据信息，并将采集的数据信息上传至数据中心（22）进行存储，所述北向APP（24）用于读取数据中心（22）存储的数据信息，并直接向内网平台（4）上报读取的数据信息；

其中，所述内网平台（4）包括物联网单元（41）、输变电单元（42）及安全网关（43），所述物联网单元（41）用于存储模型数据以备用，所述输变电单元（42）用于将模型数据通过安全网关（43）应用于输变电线路中；

其中，所述采集终端（1）将采集的电力数据通过MQTT传输协议上报至消息中转器进行中转，通过消息中转器发送至客户端，所述客户端将电力数据上报至数据中心（22），通过数据中心（22）分别将模型数据上报至输变电单元（42）与物联网单元（41），再通过安全网关（43）将模型数据应用于输变电系统中。

2.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器加载计算机程序时，执行权利要求1所述的方法。

3.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载时，执行权利要求1所述的方法。