CN208273027U - 一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统 - Google Patents
一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，包括若干个电表采集装置、无线通信模块、智能终端、通信服务器、任务管理服务器、分布式云平台服务器集群和包括多数据库接入模块和数据调度模块的关系数据备份服务器；若干个电表采集装置通过无线通信模块与智能终端连接；智能终端通过GPRS网络与通信服务器连接；通信服务器与任务管理服务器连接，任务管理服务器与分布式云平台服务器集群连接，分布式云平台服务器集群还与关系数据备份服务器连接。该通过分布式数据库（HBase）存储海量监控数据实现了对其可拓展性存储和并行计算能力，拓展扩容性能高，利于系统的维护和管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能电表技术领域，具体是一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统。
背景技术
随着这几年电表的智能化发展，智能化电表系统已经和物联网技术、无线通信技术、计算机技术、网络技术紧密联系。现在的智能电表产品能够实时的采集和分析数据，可以让用户能够第一时间了解家中或单位的用电情况。
从市场上有关电表系统的现有技术和相关产品现状来看,存在以下两种不足之处：1.有的产品主要关注电表基础功能，即只能显示现有的数据信息。单一化的数据显示并不能达到现在智能产品应有的高度，也无法满足客户的需求。2.随着用户数量的增加和使用时间的增加，其采集的数据量的增加会导致监控系统的数据库模块存在容错机制下降，以及拓展扩容性能偏低，不利于系统的维护和管理。随着信息爆炸时代的到来，各种处理大数据的技术与应用产品相继接踵而至。本实用新型智能电表监控管理系统很好的解决了上述存在的两种问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，该系统
实现本实用新型目的的技术方案是：
一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，包括若干个电表采集装置、无线通信模块、智能终端、通信服务器、任务管理服务器、分布式云平台服务器集群和包括多数据库接入模块和数据调度模块的关系数据备份服务器；若干个电表采集装置通过无线通信模块与智能终端连接；智能终端通过GPRS网络与通信服务器连接；通信服务器与任务管理服务器连接，任务管理服务器与分布式云平台服务器集群连接，分布式云平台服务器集群还与关系数据备份服务器连接。
所述的分布式云平台服务器集群设有云平台管理接口、大规模并行处理引擎模块、HBase数据存储模块、数据调度接口和资源管理器，资源管理器和数据调度接口分别与云平台管理接口、大规模并行处理引擎模块、HBase数据存储模块连接，所述云平台管理接口连接任务管理服务器，所述数据调度接口与关系数据备份服务器连接。
所述的智能终端，包括智能手机、平台电脑或PC机终端。
所述的无线通信模块，包括依次连接的无线路由器、平板电脑、转接器模块、控制器模块、Zigbee节点模块，还包括分别与转接器模块、控制器模块的Zigbee协调器，无线路由器通过Wi-Fi与智能终端，Zigbee节点模块通过RS-485通信接口与电表采集装置连接。
所述的电表采集装置采用单相电子式电能表，通过RS-485通信接口与无线通信模块连接，兼容MODBUS-RTU通信协议。
所述的RS-485通信接口采用二线制（A+，B-），屏蔽双绞线的半双工方式。
本实用新型提供的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，用户可通过智能终端主动发送请求到云平台反馈得到处理后的计算数据（包括月数据和年数据分析），异常状态的使用情况以及智能友情提示建议信息。并通过分布式数据库（HBase）存储海量监控数据实现了对其可拓展性存储和并行计算能力，拓展扩容性能高，利于系统的维护和管理。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统的结构框图；
图2为智能终端与电表采集装置的通信示意图；
图3为电表采集装置接口功能及连接结构示意图；
图中，1.电表采集装置 2.无线通信模块 3.智能终端 4.通信服务器 5.任务管理服务器 6. 分布式云平台服务器集群 7. 关系数据备份服务器 6-1.资源管理器6-2.云平台管理接口 6-3.数据调度接口 6-4.HBase数据存储模块 6-5.大规模并行处理引擎模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。
实施例：
如图1所示，一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，包括若干个电表采集装置1、无线通信模块2、智能终端、3通信服务器4、任务管理服务器5、分布式云平台服务器集群6和包括多数据库接入模块和数据调度接口的关系数据备份服务器7；若干个电表采集装置1通过无线通信模块2与智能终端3连接；智能终端3通过GPRS网络与通信服务器4连接；通信服务器4与任务管理服务器5连接，任务管理服务器5与分布式云平台服务器集群6连接，分布式云平台服务器集群6还与关系数据备份服务器7连接。
所述的分布式云平台服务器集群6设有云平台管理接口6-2、大规模并行处理引擎模块6-5、HBase数据存储模块6-4、数据调度接口6-3和资源管理器6-1，资源管理器6-1和数据调度接口6-3分别与云平台管理接口6-2、大规模并行处理引擎模块6-5、HBase数据存储模块6-4连接，所述云平台管理接口6-1连接任务管理服务器5，所述数据调度接口6-3与关系数据备份服务器6的数据调度接口连接。
所述的智能终端3，包括智能手机、平台电脑或PC机终端。
如图2所示，所述的无线通信模块2，包括依次连接的无线路由器、平板电脑、转接器模块、控制器模块、Zigbee节点模块，还包括分别与转接器模块、控制器模块、Zigbee协调器，无线路由器通过Wi-Fi与智能终端，Zigbee节点模块通过RS-485通信接口与电表采集装置连接。
Zigbee协调器、控制器和转接器模块起承上启下的作用，它是Zigbee协调器节点负责组成Zigbee无线网络，可以连接多个Zigbee节点模块，每个Zigbee节点模块可以是一个智能电表，负责Zigbee节点模块的信息转发和网络协调。其中Zigbee节点模块有两种接口：RS-485和Zigbee无线接口。通过RS-485与智能电表连接，通过Zigbee无线接口与Zigbee协调器构成Zigbee网络，负责将Zigbee协调器发送的信息转发到智能电表，或者将智能电表发送的信息发送到Zigbee协调器。接着通过Pad向下通过蓝牙与转接器模块连接，向上通过无线路由器与智能手机连接，Pad内可开发定制功能的Android软件，智能手机发送查询智能电表的命令由Pad转发到转接器模块，转接器模块再转发到Zigbee节点模块去查询智能电表。智能手机，可移动终端，可以开发实现相应功能的Android软件。
如图3所示，所述的电表采集装置1采用单相电子式电能表，通过RS-485通信接口与无线通信模块连接，兼容MODBUS-RTU通信协议，包含LCD显示屏，可显示电压，电流，有功功率，功率因数及有功电能，具有电能脉冲输出功能。
所述的RS-485通信接口采用二线制（A+，B-），均采用半双工的通信工作方式，其使用屏蔽双绞线进行连接，通信速率默认情况下9600bps。
本实用新型的工作流程为：电表采集装置1通过RS-485通信接口与无线通信模块2实现数据交换，兼容MODBUS-RTU通信协议。数据包括电压，电流，有功功率，功率因数及有功电能等。无线通信模块2通过Zigbee网络将采集到的数据传递给智能终端3供用户参考。智能终端3通过GSM/GPRS形成的GPRS网络作为桥梁传递给通信服务器4。通信服务器4上设有通讯模块，规约解析模块和分布式HBase集群的客户端管理模块。通讯模块通过网关接受到发送的数据包时触发数据送达事件，接着由任务管理服务器5将规约解析出的不同类型的电表指示数据，通过分布式云平台服务器集群6中的HBase分布式数据库客户端端口与云平台管理接口6-2通信，可将处理后的各类电表指标数据分布式的部署在HBase数据存储模块，管理维护人员可通过大规模并行处理引擎模块6-5来对数据进行检查与维护，基于Hadoop的分布式文件系统和基于并行化的计算框架集中由资源管理器6-1统一管理系统的资源调度，其利用资源管理器6-1进行管理是由于其管理内核是双层调度范式，并且是可插拔的，用户可以根据它的一套接口，实现自己的Schedule，实现自己的调度逻辑，有利于对整个智能电表监控分析管理系统进行更大幅度的调整和维护管理。HBase数据存储模块6-4是基于Hadoop的分布式文件系统之上的可用于读写操作，数据维护与管理的进一步操作，可利用数据调度模块管理接口与关系数据库备份服务器连接，维护管理人员可以很方便的将数据从分布式文件系统导出到关系型数据库，也可以将数据从关系型数据库导入到分布式文件系统中，从而可以实现双向运行的模式。关系型数据库备份服务器中有多数据库接入模块，其内部有多种不同关系数据库的驱动，可用于对数据的二次开发和维护等基础性操作。
Claims (6)
1.一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，包括若干个电表采集装置、无线通信模块、智能终端、通信服务器、任务管理服务器、分布式云平台服务器集群和包括多数据库接入模块和数据调度模块的关系数据备份服务器；若干个电表采集装置通过无线通信模块与智能终端连接；智能终端通过GPRS网络与通信服务器连接；通信服务器与任务管理服务器连接，任务管理服务器与分布式云平台服务器集群连接，分布式云平台服务器集群还与关系数据备份服务器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，所述的分布式云平台服务器集群设有云平台管理接口、大规模并行处理引擎模块、HBase数据存储模块、数据调度接口和资源管理器，资源管理器和数据调度接口分别与云平台管理接口、大规模并行处理引擎模块、HBase数据存储模块连接，所述云平台管理接口连接任务管理服务器，所述数据调度接口与关系数据备份服务器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，所述的智能终端，包括智能手机、平台电脑或PC机终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，所述的无线通信模块，包括依次连接的无线路由器、平板电脑、转接器模块、控制器模块、Zigbee节点模块，还包括分别与转接器模块、控制器模块的Zigbee协调器，无线路由器通过Wi-Fi与智能终端，Zigbee节点模块通过RS-485通信接口与电表采集装置连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，所述的电表采集装置采用单相电子式电能表，通过RS-485通信接口与无线通信模块连接，兼容MODBUS-RTU通信协议。
6.根据权利要求5所述的一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统，其特征在于，所述的RS-485通信接口采用二线制（A+，B-），屏蔽双绞线的半双工方式。
Priority Applications (1)
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| CN201821009558.6U CN208273027U (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 一种基于Hadoop的物联网智能电表监控分析管理系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111323673A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-06-23 | 汕头市高博电子科技有限公司 | 一种基于用电监测的设备巡检系统 |
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2018
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