CN116914941B - 一种基于物联网的配电控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及AI可视化的基于物联网的配电控制技术领域，具体公开了一种基于物联网的配电控制系统，包括：至少一个云边监测装置；连接所述云边监测装置的云存储模块，以及AI处理器；其中云存储模块设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器；所述AI处理器接收存储区块传递的监测信号，按照设定的处理规则来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。

Description

一种基于物联网的配电控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的AI可视化的配电控制系统技术领域，具体的涉及一种基于物联网的配电监控控制系统。
背景技术
随着AI技术、边缘计算、云存储等技术的发展，在配电网线上，要求能够提供大存储、高算力的多元一体化平台，以便对整个配电网线进行监测、可视化以及控制一体，这就要求由传统的信号处理技术转换为采用AI进行处理。目前市场上主流的AI芯片集ISP、AI加速单元、CPU等于一体，并支持多种相关接口，因此，将AI芯片集成到配电网线的监测平台中，并作为信号处理的主要模块单元。在目前的技术中，一般对大量的信号进行处理时，都是边采集边处理，当部分监测装置不工作时，还是在占用着AI芯片的处理资源，并不利于高效处理的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于物联网的配电控制系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网的配电控制系统，包括：
至少一个云边监测装置；连接所述云边监测装置的云存储模块，以及AI处理器；
其中，每一所述云边监测装置用于获取配电线路上电力设备的监测信号；
所述云存储模块按照云边监测装置的布设数量对应的设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器；
所述AI处理器接收存储区块传递的监测信号，按照设定的处理规则来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；
获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。
进一步地，每一存储区块被配置成存储从由多个所述云边监测装置获取的配电线路上对应的多个电力设备的监测信号直到达到该存储区块的存储容量上限时，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器。
进一步地，所述AI处理器具有：
状态管理模块，所述状态管理模块用于为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入；
监测模块，所述监测模块用于对接入路径的接入状态进行监测，以及对所述存储区域的存储动作进行监控；
AI处理模块，按照设定的处理规则并获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；
可视化配置模块，获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。
进一步地，所述状态管理模块具有多个状态管理单元，每一状态管理单元被配置成为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入，且通过状态管理单元来实现对接入路径的连接状态和断开状态的管理。
进一步地，所述监测模块具有多个监测单元，每一监测单元连接一个状态管理单元及与状态管理单元对应的所述存储区域；且所述监测单元具有控制单元和至少一组监测线程，其中一个监测线程用于对状态管理单元配置的接入路径的连接状态和断开状态进行监测，形成第一监测信号，并向控制单元实时发送第一监测信号，另一个监测线程用于对所述存储区域的存储动作进行监控，形成第二监测信号，并向控制单元实时发送第二监测信号，控制单元基于第一监测信号和第二监测信号来控制对应的存储区块内的监测信号向所述AI处理器的传递。
进一步地，所述AI处理模块，具有AI处理芯片、缓存单元以及多个AI处理单元，多个AI处理单元共用一个AI处理芯片，所述AI处理芯片连接每一监测单元内设置的控制单元，且用于基于接入的存储区块内的监测信号的任务情况来配置每一AI处理单元的资源分配，所述AI处理单元接入对应的存储区块内的监测信号，按照设定的处理规则并基于由AI处理芯片分配的资源所形成的算力来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存至缓存单元。
本申请通过按照云边监测装置的布设数量对应的设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，在进行数据接入时，并不是按照传统技术边采集边处理的方法，而是将采集的大量的信号先存储到对应的存储区块，当达到存储区块的上限时（比如达到1-100KB时，一般设定成一个采集周期所能达到的存储容量，比如3分钟内多个设备的采集信号存储到存储模块时的总容量），在发送至AI处理器进行处理，这样，通过将多个云边监测装置获取的监测信号先存储到对应的存储区块，通过设置每一个存储区快的存储容量使得多个存储区块达到存储上限的时间差异化，一次仅将少量的一个或者几个存储区块内的监测信号输送到AI处理器进行处理，使得AI处理器能够以最大的算力来处理单个信号流或者少量的几个信号流，以此来增大处理效率。
同时，基于接入的存储区块内的监测信号的任务情况来配置每一AI处理单元的资源分配，基于由AI处理芯片分配的资源所形成的算力来对监测信号进行存储。
附图说明
图1为本发明的系统结构原理图；
图2为本发明的AI处理器的系统结构原理图。
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。
本发明提供了一种基于物联网的配电控制系统，包括：至少一个云边监测装置；连接所述云边监测装置的云存储模块，以及AI处理器；其中，每一所述云边监测装置用于获取配电线路上电力设备的监测信号；所述云存储模块按照云边监测装置的布设数量对应的设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器；所述AI处理器接收存储区块传递的监测信号，按照设定的处理规则来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。
在一些实施例中，每一存储区块被配置成存储从由多个所述云边监测装置获取的配电线路上对应的多个电力设备的监测信号直到达到该存储区块的存储容量上限时（比如达到1-100KB时，一般设定成一个采集周期所能达到的存储容量，比如3分钟内多个设备的采集信号存储到存储模块时的总容量），由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器。其中，不同的所述云边监测装置对应的存储区块的存储容量被设定为不同，且最好是呈梯度设置，这样，每一个所述云边监测装置对应的存储区块达到存储容量上限时间不同，在输送至AI处理器进行处理时，就可以减少一次性处理的任务数量，使得AI处理器能够以最优的算力对监测信号进行处理。为了达到上述的目的，本申请必须要能够实时的计算出每一个存储区块的已存储监测信号的容量大小；为此，所述云存储模块内还设置有资源分配器、配置模块和监视器；所述配置模块被配置成：为所述存储区域构建与云边监测装置连接的传输通道，并通过资源分配器内设置的带宽分配策略为所述传输通道配置设定比例的带宽以保持传输通道的传输速率在设定范围之内；所述监视器连接所述资源分配器和配置模块，所述监视器具有一个管理单元和多个监视单元，且所述管理单元根据所述资源分配器执行带宽分配策略的结果来启用对应数量的监视单元分配至对应的传输通道，以检测传输通道的每秒的传输速率，记录每秒的传输速率，并基于记录的传输过程中每秒的传输速率来计算是否达到对应的存储区块的存储容量上限，其中，所述资源分配器根据云存储模块接收到的由云边监测装置发送的接入请求和/或断开请求来动态的执行带宽分配策略，并使得具有任务接收的每一所述传输通道获得相同的带宽份额。
在上述中，带宽的分配也是动态执行的，比如，当存在5个所述云边监测装置时，对应的在云存储模块设置5个存储区域，每一个存储区域设置有主存储区块和副存储区块，一般状态下，5个所述云边监测装置都是处于工作状态下，我们假设带宽资源为1个单位时，每一个云边监测装置实际上能够分配到0.2个单位份额的带宽，当云边监测装置增加或者减少，或者云边监测装置不在工作时，对应的带宽份额也会随之改变。而对于存储容量上限的计算，我们以每秒的传输速率作为采集标准，并基于记录的传输过程中每秒的传输速率来计算是否达到对应的存储区块的存储容量上限。对应的云边监测装置，在本申请中，可以是各种监测传感器，比如电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器；也可以是监控视频，与传感器不同的是，监控视频采集的是视频流，而非信号流。但也可以利用本申请的方法来对监控视频来进行处理。比如对关键电力设备设置的监控视频，以保障电力设备的安全（防止偷盗和人为损坏）。
在一些实施例中，所述AI处理器具有：状态管理模块，所述状态管理模块用于为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入；监测模块，所述监测模块用于对接入路径的接入状态进行监测，以及对所述存储区域的存储动作进行监控；AI处理模块，按照设定的处理规则并获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；可视化配置模块，获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。
在一些实施例中，所述状态管理模块具有多个状态管理单元，每一状态管理单元被配置成为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入，且通过状态管理单元来实现对接入路径的连接状态和断开状态的管理。
在一些实施例中，所述监测模块具有多个监测单元，每一监测单元连接一个状态管理单元及与状态管理单元对应的所述存储区域；且所述监测单元具有控制单元和至少一组监测线程，其中一个监测线程用于对状态管理单元配置的接入路径的连接状态和断开状态进行监测，形成第一监测信号，并向控制单元实时发送第一监测信号，另一个监测线程用于对所述存储区域的存储动作进行监控，形成第二监测信号，并向控制单元实时发送第二监测信号，控制单元基于第一监测信号和第二监测信号来控制对应的存储区块内的监测信号向所述AI处理器的传递。
在一些实施例中，所述AI处理模块，具有AI处理芯片、缓存单元以及多个AI处理单元，多个AI处理单元共用一个AI处理芯片，所述AI处理芯片连接每一监测单元内设置的控制单元，且用于基于接入的存储区块内的监测信号的任务情况来配置每一AI处理单元的资源分配，所述AI处理单元接入对应的存储区块内的监测信号，按照设定的处理规则并基于由AI处理芯片分配的资源所形成的算力来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存至缓存单元。
在一些实施例中，所述可视化配置模块具有编辑单元和标记单元，所述编辑单元连接缓存单元和多个AI处理单元，用于从AI处理单元中获取异常状态的类别，并从缓存单元中对应的获取异常信号，基于异常状态的类别从标记单元获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示。
本申请通过按照云边监测装置的布设数量对应的设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，在进行数据接入时，并不是按照传统技术边采集边处理的方法，而是将采集的信号先存储到对应的存储区块，当达到存储区块的上限上，在发送至AI处理器进行处理，这样，通过将多个云边监测装置获取的监测信号先存储到对应的存储区块，通过设置每一个存储区快的存储容量使得多个存储区块达到存储上限的时间差异化，一次仅将少量的一个或者几个存储区块内的监测信号输送到AI处理器进行处理，使得AI处理器能够以最大的算力来处理单个信号流或者少量的几个信号流，以此来增大处理效率。同时，基于接入的存储区块内的监测信号的任务情况来配置每一AI处理单元的资源分配，基于由AI处理芯片分配的资源所形成的算力来对监测信号进行存储。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种基于物联网的配电控制系统，其特征在于，包括：
至少一个云边监测装置；
连接所述云边监测装置的云存储模块，以及AI处理器；
其中，每一所述云边监测装置用于获取配电线路上电力设备的监测信号；
所述云存储模块按照云边监测装置的布设数量对应的设置有多个存储区域，每个存储区域被配置成具有至少一组以上的存储区块，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器；不同的所述云边监测装置对应的存储区块的存储容量被设定为不同，且呈梯度设置，以使得每一个所述云边监测装置对应的存储区块达到存储容量上限时间不同；
所述AI处理器接收存储区块传递的监测信号，按照设定的处理规则来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；
获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示；
所述云存储模块内还设置有资源分配器、配置模块和监视器；所述配置模块被配置成：为所述存储区域构建与云边监测装置连接的传输通道，并通过资源分配器内设置的带宽分配策略为所述传输通道配置设定比例的带宽以保持传输通道的传输速率在设定范围之内；所述监视器连接所述资源分配器和配置模块，所述监视器具有一个管理单元和多个监视单元，且所述管理单元根据所述资源分配器执行带宽分配策略的结果来启用对应数量的监视单元分配至对应的传输通道，以检测传输通道的每秒的传输速率，记录每秒的传输速率，并基于记录的传输过程中每秒的传输速率来计算是否达到对应的存储区块的存储容量上限，其中，所述资源分配器根据云存储模块接收到的由云边监测装置发送的接入请求和/或断开请求来动态的执行带宽分配策略，并使得具有任务接收的每一所述传输通道获得相同的带宽份额；
所述AI处理器具有：
状态管理模块，所述状态管理模块用于为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入；
监测模块，所述监测模块用于对接入路径的接入状态进行监测，以及对所述存储区域的存储动作进行监控；
AI处理模块，按照设定的处理规则并获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存；
可视化配置模块，获取异常信号，基于异常状态的类别获取对应的标记码，将所述标记码和对应的异常状态的类别写入至为异常信号配置的识别文件中；并通过标记码对应的发送至指定的显示区域进行显示；
所述状态管理模块具有多个状态管理单元，每一状态管理单元被配置成为每一存储区域构建一个接入路径，通过所述接入路径将所述存储区域下设置的存储区块内的监测信号进行接入，且通过状态管理单元来实现对接入路径的连接状态和断开状态的管理；
所述监测模块具有多个监测单元，每一监测单元连接一个状态管理单元及与状态管理单元对应的所述存储区域；且所述监测单元具有控制单元和至少一组监测线程，其中一个监测线程用于对状态管理单元配置的接入路径的连接状态和断开状态进行监测，形成第一监测信号，并向控制单元实时发送第一监测信号，另一个监测线程用于对所述存储区域的存储动作进行监控，形成第二监测信号，并向控制单元实时发送第二监测信号，控制单元基于第一监测信号和第二监测信号来控制对应的存储区块内的监测信号向所述AI处理器的传递；
所述AI处理模块，具有AI处理芯片、缓存单元以及多个AI处理单元，多个AI处理单元共用一个AI处理芯片，所述AI处理芯片连接每一监测单元内设置的控制单元，且用于基于接入的存储区块内的监测信号的任务情况来配置每一AI处理单元的资源分配，所述AI处理单元接入对应的存储区块内的监测信号，按照设定的处理规则并基于由AI处理芯片分配的资源所形成的算力来获取监测信号中存在的异常状态，并将对应的异常信号截取并保存至缓存单元。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的配电控制系统，其特征在于，每一存储区块被配置成存储从由多个所述云边监测装置获取的配电线路上对应的多个电力设备的监测信号直到达到该存储区块的存储容量上限时，由所述云存储模块将该存储区块内的监测信号传递至AI处理器。
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