CN212032205U - 一种基于边缘计算的水务管控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于边缘计算的水务管控系统，包括总服务器、边缘计算节点、数据采集节点，其中总服务器安装在数据中心内，数据采集点部署在单元设施内。所述总服务器、边缘计算节点、数据采集节点通过Lora/NB‑IoT网络依次连接。本实用新型解决了克服了传统的水务管控系统中云端服务器存储数据过多、通讯网络堵塞的问题，实现了能够根据水务系统中各设备的实时运行数据、运行状态进行就近的智慧化管控，从而确保第一时间处理各类突发状况，提升水务企业的整体运营水平。

Description

一种基于边缘计算的水务管控系统

技术领域

本实用新型属于水务管控领域，具体涉及一种基于边缘计算的水务管控系统。

背景技术

工业物联网的广泛普及对工业企业的传统管控方式产生了革命性的影响。作为工业物联网重要应用领域之一，同时也是基础设施中重要一环的水务行业，迫切的需要依托物理网进行一次“质”的提升。

边缘计算是一种去中心化的云计算方式，其原始数据不传回云端，而是在临近数据采集点的边缘计算节点完成计算与分析，仅向云端发送经过处理后的少数关键数据。因此对于存在庞大采集数据的系统，能够大大减少云端服务器的数据存储量，同时又可以避免云端服务器网络的堵塞。

由于水务系统涉及的区域广、采集设备多、数据处理量大，故迫切需要引入边缘计算机制，构建一套智慧水务管控平台，提升整体运营水平。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于边缘计算的水务管控系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，包括安装在水务管控系统中的总服务器、边缘计算节点和数据采集节点；所述总服务器、边缘计算节点和数据采集节点依次通过智能网关设备连接。

作为本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统优选的技术方案，所述总服务器具体为由100台刀片机集群而成的刀片式服务器，其通过智能网关设备与各个边缘计算节点通讯连接。

作为本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统优选的技术方案，所述边缘计算节点为智能终端单元，所述智能终端单元分布安装在水务管控系统的各个区域，各个智能终端单元对应一个指定的单元设施，并通过智能网关设备与指定单元设施内的数据采集节点通讯连接。

作为本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统优选的技术方案，所述单元设施内安装有数据采集节点。

作为本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统优选的技术方案，所述数据采集节点通过智能网关设备与所处单元设施对应的边缘计算节点进行通讯连接。

作为本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统优选的技术方案，所述数据采集节点内设有传感器，所述传感器与水务管控系统中的水泵、阀门、流量计、液位计、压力计、仪表通过电缆线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过基于边缘计算的水务管控系统克服了传统的管控系统中云端服务器存储数据过多、通讯网络堵塞的问题，实现了能够根据水务管理系统中各设备的实时运行数据、运行状态进行就近的智慧化管控，从而确保第一时间处理各类突发状况，提升水务企业的整体运营水平。

附图说明

图1是本实用新型一种基于边缘计算的水务管控系统的系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种基于边缘计算的水务管控系统总服务器的功能模块示意图。

具体实施方式

为了能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、2所示：一种基于边缘计算的智慧水务管控系统，包括总服务器、边缘计算节点、数据采集节点，所述总服务器、边缘计算节点、数据采集节点通过Lora/NB-IoT网络依次连接。

总服务器安装在数据中心内，作为云端服务器，为100台刀片机组成的集群服务器，每台刀片机的内存为8G，硬盘存储空间为1TB，集群服务器采用 UPS作为备用电源。总服务器通过智能网关设备使用Lora/NB-IoT网络与各个边缘计算节点进行通讯，将各个边缘计算节点上传的关键数据进行分析、处理、存储后，发送回对应的指令。总服务器提供智能分析、智能调度、智能管控、数据存储等功能服务。智能分析实现对整个水务系统的综合分析，对整体运行情况进行评估并给出综合评价，方便使用人员了解整体状况；智能调度实现对各个区域设备的联合调度以满足对突发状况的处理；智能管控实现对各个设备、仪表的运行参数、运行状态进行智能化控制，满足复杂环境下的使用需求；数据存储实现对各边缘计算节点上传的关键数据的历史存储，一般保存数据3-5 年，便于后期追溯、综合评价的使用需求。

边缘计算节点采用智能终端单元，通过就地连接外接电源进行使用，智能终端单元分布安装在整个水务系统的各个区域，每个智能终端单元对应一个指定的单元设施，通过智能网关设备使用Lora/NB-IoT网络与指定单元设施内的数据采集节点通讯，同时各个边缘计算节点通过使用Lora/NB-IoT网络与总服务器进行通讯。各个边缘计算节点接收来自于各数据采集节点发送的数据，进行计算与分析后返回处理结果至各数据采集点，当计算、分析后发现不仅仅需要在所属单元设施内进行管控时，边缘计算节点向总服务服器发送处理后的关键数据，触发总服务器的智能调度、智能管控功能模块，实现跨区域的联合调度以满足使用需要。

数据采集节点安装在水务系统的每个单元设施内，通常一个单元设施内部有若干个数据采集单元。数据采集节点由智能传感器负责采集各个设备、仪表的实时运行数据、运行状态，智能传感器与水泵、阀门、流量计、液位计、压力计等设备、仪表通过电缆线连接，使用内嵌控制程序的PLC来进行驱动，全部采用使用就地接入电源的使用方式。数据采集节点通过智能网关设备使用 Lora/NB-IoT网络与所处单元设施对应的边缘计算节点进行通讯，发送采集到的实时数据到边缘计算节点并接收来自于边缘计算节点的处理结果，接收到的处理结果的指令传输至PLC来控制各设备、仪表。

基于边缘计算的智慧水务管控系统解决了水务系统中因为区域广、采集设备多、数据处理量大而导致的云端服务器存储数据过多、通讯网络堵塞的问题，实现了对水务系统的智慧化管控，提升了水务企业的整体运营水平，对关乎民生的基础设施服务提供了强有力的保障。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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 (5)

1.一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，包括安装在水务管控系统中的总服务器、边缘计算节点和数据采集节点；所述总服务器、边缘计算节点和数据采集节点依次通过智能网关设备连接；

所述总服务器具体为由100台刀片机集群而成的刀片式服务器，其通过智能网关设备与各个边缘计算节点通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，所述边缘计算节点为智能终端单元，所述智能终端单元分布安装在水务管控系统的各个区域，各个智能终端单元对应一个指定的单元设施，并通过智能网关设备与指定单元设施内的数据采集节点通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，所述单元设施内安装有数据采集节点。

4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，所述数据采集节点通过智能网关设备与所处单元设施对应的边缘计算节点进行通讯连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算的水务管控系统，其特征在于，所述数据采集节点内设有传感器，所述传感器与水务管控系统中的水泵、阀门、流量计、液位计、压力计、仪表通过电缆线连接。

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