CN114935630A - 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台 - Google Patents

一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台 Download PDF

Info

Publication number
CN114935630A
CN114935630A CN202210541016.8A CN202210541016A CN114935630A CN 114935630 A CN114935630 A CN 114935630A CN 202210541016 A CN202210541016 A CN 202210541016A CN 114935630 A CN114935630 A CN 114935630A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
gas detector
module
industrial gas
analysis
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
Application number
CN202210541016.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘申
白俊伟
韦家宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Bosean Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Henan Bosean Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Bosean Electronic Technology Co ltd filed Critical Henan Bosean Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202210541016.8A priority Critical patent/CN114935630A/zh
Publication of CN114935630A publication Critical patent/CN114935630A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0435Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply symmetric encryption, i.e. same key used for encryption and decryption
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/12Applying verification of the received information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1097Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明适用于工业气体检测技术领域,特别涉及一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台。其包括数据采集模块,用于获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,并在所述工业气体检测器每次开机时,向数据分析模块发送自动注册业务请求;数据分析模块,用于接收所述数据采集模块获取的所述实时数据,并对所述实时数据进行计算和数据解析,得到目标数据,根据所述目标数据进行实时数据更新和历史数据记录,并在气体监测浓度值不处于预设浓度范围时向目标人员发送报警提醒;数据应用模块,用于根据数据分析模块得到的目标数据进行实时展示、趋势分析和历史原因复盘分析。本发明实现了气体监测领域的平台级别的数据智能。

Description

一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网 平台
技术领域
本发明涉及工业气体检测技术领域,特别涉及一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台。
背景技术
随着传感器技术的进步和工业智能化发展,各行各业中经常使用到气体检测报警器的场景越来越多,尤其在金属、化工、煤炭、石油、材料等领域对气体安全的应用十分重要。
目前从国家及政府对环境保护和气体安全的管控越来越严格,企业、商户、工厂、个人等群体对身体健康及气体危害的重视程度日益增高,气体监测技术领域实现了高速的发展。面对个人、企业等不同的用户群体,气体监测数据量日益增加,气体监测前端设备分布越来越广,因此,对气体的监测,不仅需要达到设备级别的数据智能,更要达到平台级别的数据智能,在目前环境下,智能化分析平台显得尤为迫切。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,以解决目前环境下,对智能化分析平台急需的问题。
本发明提供了一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,该用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台包括:
数据采集模块,用于获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,并在所述工业气体检测器每次开机时,向数据分析模块发送自动注册业务请求;所述实时数据包括:工业气体检测器设备自动注册数据、工业气体检测器上下线数据、工业气体检测器设备编号、气体采集时间、气体浓度值、气体单位、气体状态、气体类型和工业气体检测器设备信号强度;
数据分析模块,用于接收所述数据采集模块获取的所述实时数据,并对所述实时数据进行计算和数据解析,得到目标数据,所述目标数据包括气体监测浓度值和其他业务数据;根据所述目标数据进行实时数据更新和历史数据记录,并在气体监测浓度值不处于预设浓度范围时向目标人员发送报警提醒;
数据应用模块,用于根据数据分析模块得到的目标数据进行实时展示、趋势分析和历史原因复盘分析。
优选的,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述自动注册服务器中的自动注册过程包括:
通过加权轮询负载均衡算法对注册请求进行加权轮询分配连接;
通过加权最小连接调度算法加权最小连接调度;
通过对数据采集模块提供的统一资源定位符和请求方式进行校验,以及对工业气体检测器设备编号和鉴权码进行PKCS7Padding填充校验,校验通过后进行自动注册业务;
通过工业气体检测器设备的CPU编号和CPU名称查询该工业气体检测器设备是否注册,如果注册过返回已注册的工业气体检测器设备信息,如果没有就注册一个新的工业气体检测器设备,将工业气体检测器设备基础信息进行赋值和存储,并赋值工业气体检测器设备编号;
处理完毕后,通过密钥对生成器秘钥对设备编号进行ELGamal对称加密,返回密文信息。
优选的,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述数据分析服务器中的数据分析过程包括:
当工业气体检测器设备发送消息时,消息路由正常流转,发布到EMQ消息订阅者应用上;
通过校验鉴权后,将消息流转到规则引擎,规则引擎进行筛选匹配处理,最后将符合条件的数据进行输出到数据分析服务器中;
数据分析服务器接收到数据,通过EMQ Broker配置MQTT加密认证,通过双向加密算法对工业气体检测器设备编号和工业气体检测器设备注册码进行数据真实性校验;
校验通过后连接成功,判定工业气体检测器设备上线,emqx服务器topic接收数据,通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理;
若某工业气体检测器设备超过配置心跳时间没有发送心跳包,则判定该工业气体检测器设备离线,踢除该工业气体检测器设备连接;通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理。
优选的,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述数据存储服务器包括以下模块:入口DNODE模块、节点通讯RPC模块、逻辑单元VNODE 模块、资源调度MNODE模块、数据引擎TSDB模块、元数据信息模块、时序数据模块、查询处理Query模块、副本管理SYNC模块、插入缓存WAL模块、对外接口HTTP模块和系统监测Monitor模块。
优选的,所述数据采集模块包括气体探测器,主机中控和路由中继系统,其中,所述气体探测器与所述主机中控相连,所述气体探测器用于将实时数据传输至主机中控,还接收来自主机中控的控制命令;所述主机中控还与所述路由中继系统相连,主机中控用于将收集到的各气体探测器的实时数据上传到路由中继系统中,以通过路由中继系统和数据分析模块进行数据交互。
优选的,所述数据应用模块还用于对数据权限和功能权限进行控制。
优选的,所述实时数据还包括工业气体检测器设备位置信息、颗粒物数据和温湿度数据。
优选的,所述数据分析模块中,使用大数据分析和神经网络对所述实时数据进行计算和数据解析。
优选的,所述自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器均以集群模式进行部署。
优选的,所述目标人员包括现场的工作人员和监控人员。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是:本发明通过数据采集模块获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,采集成功后将数据进行加密处理,然后将数据通过传输的方式,发送到数据分析模块进行数据业务处理,最后通过数据应用模块在数据分析模块的计算存储基础上提供各平台的数据应用服务功能。
本发明的数据分析模块通过高效且唯一的加密算法和轮询算法机制,有效的保证了数据交互的合法性和安全性;数据分析服务通过动态配置的规则引擎和双向加密算法以及高吞吐量的分布式发布订阅消息系统方式,快速的提升了数据交互的性能,保证了数据的完整性,在确保数据不会丢包的情况下还能快速的完成数据分析业务处;数据存储服务器有效的减少了本物联网平台的研发成本和运维成本,并且进一步的降低了存储计算资源;同时数据存储服务器还提供了消息订阅、消息队列、数据缓存、流式计算等多种应用功能,可容纳亿万级的数据存储和高效的插入查询。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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是本发明提供的一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台的结构框图;
图2是本发明提供的一种数据采集模块的结构框图;
图3是本发明提供的一种数据分析模块的结构框图;
图4是本发明提供的一种数据应用模块的结构框图;
图5是本发明提供的一种数据采集模块自动注册服务器业务流程图;
图6是本发明提供的一种数据采集模块数据分析服务器业务流程图;
图7是本发明提供的一种数据采集模块数据存储服务器结构图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1,是本实施例提供的一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台的结构框图,该用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台包括:
数据采集模块,用于通过数据采集和数据上传的方式,获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,该实时数据包括工业气体检测器设备自动注册数据、工业气体检测器的上下线数据、工业气体检测器设备编号、气体采集时间、气体浓度值、气体单位、气体状态、气体类型、工业气体检测器设备信号强度;部分工业气体检测器设备还包括工业气体检测器设备的位置信息、颗粒物数据、温湿度等数据内容;同时工业气体检测器每次开机时,向数据分析模块发送自动注册业务请求,保证设备底层架构的安全性和合法性。
数据分析模块,用于接收数据采集模块发送的实时数据,通过大数据分析和神经网络的方式对接收到的实时数据进行智能化计算及数据解析,从而得到目标数据,该目标数据包括气体浓度值和其他业务数据,是高精度的准确的数据;根据上述目标数据,对数据内容进行实时数据更新和历史数据记录,当气体监测浓度值不在预设的气体浓度范围时,向目标人员发送报警提醒,并将上述报警数据记录存储。
数据应用模块,用于根据数据分析模块得到的目标数据进行实时展示、趋势分析和历史原因复盘分析。具体的,本实施例中,数据应用模块基于数据分析模块得到的数据内容对业务平台提供服务功能,该服务功能包括实时展示现场作业使用的气体监测设备数据信息的智能化大屏业务应用,该智能化大屏业务应用通过亿万级容器针对检测器点对点方式进行分析,罗列气体监测数据内容的历史数据列表及动态图;通过业务数据针对报警数据内容进行及时推送的通知配置选项功能等相关数据应用。另外,本实施例的数据应用模块在数据应用的基础上,还增加了数据内容的智能化趋势分析和历史原因复盘分析,以及对于数据权限和功能权限的控制业务。
本实施例提供了如图2所示的数据采集模块的结构,该数据采集模块包括气体探测器(设备探头),主机中控(设备主机)和路由中继系统;其中气体探测器可以支持多个探头,通过接线方式与主控制器进行连接,将气体探测器的各项数据传输至主机中控,并且还接收来自主机中控的各种控制命令,实现主机中控对气体探测器的现场控制;上述主机中控与路由中继系统进行相互连接,主机中控将收集到的各个气体探测器的数据上传到路由中继系统中;上述路由中继系统通过无线网络接收各个气体探测器的数据和各个气体探测器的控制命令,并将各个气体探测器的数据和各个气体探测器的控制命令进行转发,以和数据分析模块进行数据交互。
本实施例提供了如图3所示的数据分析模块的结构,该数据分析模块包括自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,上述三种服务器都以集群模式进行部署,以支持数据采集模块进行高效处理海量数据的交互方式;其中,上述自动注册服务器使用netty架构搭建高性能的网络服务器,客户端通过http请求采用post的方式携带产品编号、鉴权码、CPU 编号、CPU名称等参数向该项目发送请求,返回注册的设备信息;数据分析服务器,通过网络接收方式接收数据采集模块中路由中继系统转发的各项数据,其中,该数据包括各气体检测器的探头数据、主机中控产生的设备主机数据,路由中继系统产生的软件条件数据;通过神经网络和算法加密的方式校验数据的安全性和有效性,通过队列的方式保证数据的准确性和及时性;对各项数据进行计算分析后,将各项有效数据发送至数据存储服务器进行存储,同时,数据分析模块根据业务需求,向数据采集模块进行下发控制命令,实现对气体探测器的指令操作。并通过发布监听和数据推送的方式,向数据应用模块和数据采集模块进行数据交互。
本实施例提供了如图4所示的数据应用模块的结构,上述数据应用模块包括PC客户端和移动客户端,其中移动客户包括手机APP和微信小程序。数据应用模块通过监听消费和数据推送的方式,接收来自数据分析模块传输的设备有效数据,从而对现场作业的设备数据进行业务处理;上述业务主要包括通过数据智慧大屏实时展示设备数据,对设备历史数据进行分析,对设备报警数据推送等相关业务;其中PC端支持设备指令下发的相关业务,根据业务需求,向数据分析模块下发相关业务操作指令。
本实施例提供了如图5所示数据采集模块自动注册服务器业务流程,该数据采集模块自动注册服务器业务流程可以包括以下步骤:
步骤1,通过Weighted round robin(加权轮询)负载均衡算法对注册请求进行加权轮询分配连接。
步骤2,通过Weighted Least-Connection Scheduling(加权最小连接调度)算法加权最小连接调度。
例如,假设服务器数组X={X0,X1,…,Xn-1},n为服务器数量,该组内所有服务器有相应的权重,变量a表示上次选择的服务器。在服务器数组X中,计算最大值max(X),以及最大公约数gcd(X)。idx表示选中服务器的角标,初始值设为-1;present_weight表示调度权值,初始值设为max(X)。请求到来时,从idx+1开始轮询数组X,计算权重大于present_weight的第一个角标,用于处理该请求,并记录索引到序列中。在轮询数组时,如果轮询到了数组末尾,则重新从数组头部再次开始轮训,并且减小present_weight的值:present_weight-=gcd(A)。如果present_weight等于0,则将其重置为max(A)。当且仅当服务器Am满足以下条件 (D(Am)/CSUM)/X(Am)=min{(D(Si)/CSUM)/X(Ai)},(i=0,1,2,.,n-1),其中,X(Ai)不为零,条件简化为D(Am)/X(Am)=min{D(Ai)/X(Ai)},(i=0,1,2,.,n-1),其中,X(Ai)不为零,且不允许浮点除法,故服务器的权值>0。判断条件D(Am)/X(Am)>D(Ai)/X(Ai)进行进一步优化为 D(Am)*X(Ai)>D(Ai)*X(Am),用来进行服务调度。
步骤3,通过对数据采集模块提供的url(统一资源定位符)和请求方式进行校验,通过对工业气体检测器设备id(编号)和鉴权码进行PKCS7Padding填充校验,校验通过进行下一步,否则校验失败。校验通过可以判断本次请求的安全性和合法性,通过校验后,进行自动注册业务处理。PKCS7Padding是现有的填充模式,此处不再赘述。
步骤4,通过CPU编号和CPU名称查询该设备是否注册,如果注册过返回已注册的设备信息,如果没有就注册一个新的设备,并赋值设备编号。
步骤5,通过KeyPairGenerator(密钥对生成器)秘钥对设备编号进行ELGamal对称加密,返回密文信息。ELGamal加密算法为现有技术,此处不再赘述。
本实施例提供了如图6所示的数据采集模块数据分析服务器业务流程,该数据采集模块数据分析服务器业务流程可以包括以下步骤:
步骤1,通过校验鉴权后,将消息流转到规则引擎,规则引擎进行筛选匹配处理,然后将符合条件的数据进行输出到数据分析服务器中。
当设备发送消息时,消息路由正常流转,发布到EMQ消息订阅者应用上。EMQ应用通过校验鉴权后,将消息流转到规则引擎,规则引擎进行筛选匹配处理,然后将符合条件的数据进行输出到数据分析服务器中。
步骤2,数据分析服务器接收到数据,通过EMQ Broker配置MQTT(消息队列遥测传输) 加密认证,通过双向加密算法对设备编号和设备注册码进行数据真实性校验。
步骤3,连接成功,判定设备上线,emqx服务器topic接收数据,通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理。
步骤4,设备超过配置心跳时间没有发送心跳包,判定该设备离线,踢除设备连接。通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理。
通过以上方法,可以有效的快速筛选真实数据,并且合理的分配服务器资源内容,高效的处理数据采集的业务流程。
本实施例提供了如图7所示的数据采集模块数据存储服务器结构,该数据采集模块数据存储服务器包括:
入口DNODE模块,主要负责系统的初始化,数据节点的管理,消息的分发和消费等功能。
节点通讯RPC模块,主要负责所有数据节点的通讯和数据压缩功能,并通过MD5的数字签名确保数据的完整性和安全性。
逻辑单元VNODE模块,是一套独立的数据存储查询逻辑单元,负责事件触发的流计算、连续查询的cq、数据库日志的的wal、数据复制的sync等相关逻辑业务。
资源调度MNODE模块,是整个存储服务器的大脑,负责整个系统的资源调度和标签数据的管理与存储。
数据引擎TSDB模块,负责高并发和高吞吐状态下,快速地存储和读取属于该节点的元数据及采集的时序数据高效引擎。
元数据信息模块,属于数据引擎模块下的子模块选项,主要负责元数据信息的收集和记录,方便快速查询所属表的元数据信息。
时序数据模块,属于数据引擎模块下的子模块选项,主要负责内存缓冲区的维护和监听,方便快速定位某一时间段的时序数据,高效定位数据文件组。
查询处理Query模块,负责数据存储服务的查询业务处理和数据库查询时进行二阶段的聚合操作,同时定义了存储服务模块支持的全部查询方法,查询方法的业务实现与查询框架无耦合,可以进行高效便捷的查询服务。
副本管理SYNC模块,主要负责了存储数据的多副本复制,其中包括了节点数据和存储数据的复制操作。
插入缓存WAL模块,主要负责插入数据时,记录插入日志和缓存插入数据,并且和各个节点进行共享机制,保证服务器或节点故障时,可以通过该模块进行数据恢复。
对外接口HTTP模块,负责处理系统对外的RESTful接口,可以通过配置,由双向链表节点启动或停止。
系统监测Monitor模块,主要负责检测数据存储服务器的运行状态,包括收集CPU、内存、网络等资源的使用情况,同时还支持检测每个节点及模块的运行状态。
对上述具体实施方案进一步说明:用户作业现场安装报警器主机设备,安装完成后连接相关气体探测器设备;设备主机设备开机后,数据采集模块向数据分析模块请求自动注册服务业务功能;校验通过且自动注册业务处理完成后,数据采集模块获取设备注册编号并记录,该设备编号唯一且不变;自动注册成功后,数据采集模块开始采集现场作业数据内容,通过设备编号和鉴权信息向数据分析模块进行数据内容交互;数据分析模块根据上述规则引擎和加密认证后,获取到数据采集模块传输的有效数据,保证数据的安全性和准确性;根据约定数据解析规则,将接收到的数据进行解析处理,处理完成后,向数据存储服务器进行数据存储;存储完成后,将解析后的有效业务数据通过发布订阅的和数据推送的方式,传输给数据应用模块;数据应用模块接收到业务数据后,进行数据业务处理和智能化数据展示。
本实施例的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,通过数据采集模块获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,采集成功后将数据进行加密处理,然后将数据通过传输的方式,发送到数据分析模块进行数据业务处理,最后通过数据应用模块在数据分析模块的计算存储基础上提供各平台的数据应用服务功能。
本实施例的数据分析模块包括自动注册服务,数据分析服务,数据存储服务三部分。自动注册服务可以构建现场设备的底层架构初始化体系,通过高效且唯一的加密算法和轮询算法机制,有效的保证了数据交互的合法性和安全性;数据分析服务通过动态配置的规则引擎和双向加密算法以及高吞吐量的分布式发布订阅消息系统方式,快速的提升了数据交互的性能,保证了数据的完整性,在确保数据不会丢包的情况下还能快速的完成数据分析业务处;数据存储服务器是专门为本实施例设计的数据存储计算引擎,其核心功能为时序大数据数据存储。有效的减少了本物联网平台的研发成本和运维成本,并且进一步的降低了存储计算资源;同时数据存储服务器还提供了消息订阅、消息队列、数据缓存、流式计算等多种应用功能,可容纳亿万级的数据存储和高效的插入查询。
以上所述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精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,包括:
数据采集模块,用于获取部署在各个作业场所内的工业气体检测器的实时数据,并在所述工业气体检测器每次开机时,向数据分析模块发送自动注册业务请求;所述实时数据包括:工业气体检测器设备自动注册数据、工业气体检测器上下线数据、工业气体检测器设备编号、气体采集时间、气体浓度值、气体单位、气体状态、气体类型和工业气体检测器设备信号强度;
数据分析模块,用于接收所述数据采集模块获取的所述实时数据,并对所述实时数据进行计算和数据解析,得到目标数据,所述目标数据包括气体监测浓度值和其他业务数据;根据所述目标数据进行实时数据更新和历史数据记录,并在气体监测浓度值不处于预设浓度范围时向目标人员发送报警提醒;
数据应用模块,用于根据数据分析模块得到的目标数据进行实时展示、趋势分析和历史原因复盘分析。
2.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述自动注册服务器中的自动注册过程包括:
通过加权轮询负载均衡算法对注册请求进行加权轮询分配连接;
通过加权最小连接调度算法加权最小连接调度;
通过对数据采集模块提供的统一资源定位符和请求方式进行校验,以及对工业气体检测器设备编号和鉴权码进行PKCS7Padding填充校验,校验通过后进行自动注册业务;
通过工业气体检测器设备的CPU编号和CPU名称查询该工业气体检测器设备是否注册,如果注册过返回已注册的工业气体检测器设备信息,如果没有就注册一个新的工业气体检测器设备,将工业气体检测器设备基础信息进行赋值和存储,并赋值工业气体检测器设备编号;
处理完毕后,通过密钥对生成器秘钥对设备编号进行ELGamal对称加密,返回密文信息。
3.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述数据分析服务器中的数据分析过程包括:
当工业气体检测器设备发送消息时,消息路由正常流转,发布到EMQ消息订阅者应用上;
通过校验鉴权后,将消息流转到规则引擎,规则引擎进行筛选匹配处理,最后将符合条件的数据进行输出到数据分析服务器中;
数据分析服务器接收到数据,通过EMQBroker配置MQTT加密认证,通过双向加密算法对工业气体检测器设备编号和工业气体检测器设备注册码进行数据真实性校验;
校验通过后连接成功,判定工业气体检测器设备上线,emqx服务器topic接收数据,通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理;
若某工业气体检测器设备超过配置心跳时间没有发送心跳包,则判定该工业气体检测器设备离线,踢除该工业气体检测器设备连接;通过kafka桥接项目发送给数据应用模块,进行数据业务处理。
4.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据分析模块包括:自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器,所述数据存储服务器包括以下模块:入口DNODE模块、节点通讯RPC模块、逻辑单元VNODE模块、资源调度MNODE模块、数据引擎TSDB模块、元数据信息模块、时序数据模块、查询处理Query模块、副本管理SYNC模块、插入缓存WAL模块、对外接口HTTP模块和系统监测Monitor模块。
5.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据采集模块包括气体探测器,主机中控和路由中继系统,其中,所述气体探测器与所述主机中控相连,所述气体探测器用于将实时数据传输至主机中控,还接收来自主机中控的控制命令;所述主机中控还与所述路由中继系统相连,主机中控用于将收集到的各气体探测器的实时数据上传到路由中继系统中,以通过路由中继系统和数据分析模块进行数据交互。
6.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据应用模块还用于对数据权限和功能权限进行控制。
7.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述实时数据还包括工业气体检测器设备位置信息、颗粒物数据和温湿度数据。
8.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述数据分析模块中,使用大数据分析和神经网络对所述实时数据进行计算和数据解析。
9.根据权利要求2或3或4所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述自动注册服务器、数据分析服务器和数据存储服务器均以集群模式进行部署。
10.根据权利要求1所述的用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台,其特征在于,所述目标人员包括现场的工作人员和监控人员。
CN202210541016.8A 2022-05-17 2022-05-17 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台 Pending CN114935630A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210541016.8A CN114935630A (zh) 2022-05-17 2022-05-17 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210541016.8A CN114935630A (zh) 2022-05-17 2022-05-17 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114935630A true CN114935630A (zh) 2022-08-23

Family

ID=82864962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210541016.8A Pending CN114935630A (zh) 2022-05-17 2022-05-17 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114935630A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105243632A (zh) * 2015-10-26 2016-01-13 深圳荣亚物联科技有限公司 基于云管理空气污染监控系统及方法
CN106850669A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 重庆和航科技股份有限公司 物联网监控系统报文安全传输方法及监控终端入网注册方法
CN107454123A (zh) * 2016-05-31 2017-12-08 株式会社日立制作所 数据收集方法和数据收集装置
CN111239338A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 徐州工业职业技术学院 开放式空气质量监测系统
AU2020101151A4 (en) * 2020-06-26 2020-07-30 Liaoning University Of Science And Technology Internet of Things Gas Leak Detection Machine System
CN112073379A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种基于边缘计算的轻量级物联网安全密钥协商方法
CN114019110A (zh) * 2021-11-16 2022-02-08 河南驰诚电气股份有限公司 一种基于大数据的作业场所气体探测器端云一体化平台

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105243632A (zh) * 2015-10-26 2016-01-13 深圳荣亚物联科技有限公司 基于云管理空气污染监控系统及方法
CN107454123A (zh) * 2016-05-31 2017-12-08 株式会社日立制作所 数据收集方法和数据收集装置
CN106850669A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 重庆和航科技股份有限公司 物联网监控系统报文安全传输方法及监控终端入网注册方法
CN111239338A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 徐州工业职业技术学院 开放式空气质量监测系统
AU2020101151A4 (en) * 2020-06-26 2020-07-30 Liaoning University Of Science And Technology Internet of Things Gas Leak Detection Machine System
CN112073379A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种基于边缘计算的轻量级物联网安全密钥协商方法
CN114019110A (zh) * 2021-11-16 2022-02-08 河南驰诚电气股份有限公司 一种基于大数据的作业场所气体探测器端云一体化平台

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110147398B (zh) 一种数据处理方法、装置、介质和电子设备
CN102202102B (zh) 基于云计算架构的网络服务聚合系统及其聚合方法
CN111913818B (zh) 一种确定服务间依赖关系的方法及相关装置
US20150248446A1 (en) Method and system for collecting and analyzing time-series data
CN107888452B (zh) 一种24小时分布式网站性能监测和实时告警方法
CN102064975B (zh) 网络设备监管方法及系统
CN112511218B (zh) 一种基于微服务的卫星地面站监控系统
CN106940677A (zh) 一种应用日志数据告警方法及装置
WO2018156983A1 (en) Managing publish-subscribe channels in an open data ecosystem
CN105761011A (zh) 一种基于云平台的实验室资源管理系统
CN114567650A (zh) 一种数据处理方法及物联网平台系统
CN112600952A (zh) 一种移动端网络加速分流方法和系统
CN102239680B (zh) Web应用托管方法及装置
CN103647663A (zh) 一种服务器集群内资源管理方法
Zamani et al. Submarine: A subscription‐based data streaming framework for integrating large facilities and advanced cyberinfrastructure
CN108829568A (zh) 一种数据监控方法及装置
CN114935630A (zh) 一种用于对工业气体检测器数据进行智能化分析的物联网平台
CN102055620A (zh) 监控用户体验的方法和系统
CN116431324A (zh) 一种基于Kafka高并发数据采集与分发的边缘系统
Gundu et al. High‐Performance Computing‐Based Scalable “Cloud Forensics‐as‐a‐Service” Readiness Framework Factors—A Review
CN117135580A (zh) 5g消息通用接入系统及方法
CN107450974A (zh) 一种cdn系统内任务执行管理的方法
CN114326605A (zh) 一种管片生产信息化管理优化系统及其优化方法
CN113810475A (zh) 一种基于大数据架构的Wifi探针设备管控系统
CN108805741B (zh) 一种电能质量数据的融合方法、装置及系统

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: 20220823

RJ01 Rejection of invention patent application after publication