應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]營銷信息系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)在電網(wǎng)企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，他們已經(jīng)成為電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)，兩大電網(wǎng)公司均從業(yè)務(wù)和信息化層面提出了營銷及計(jì)量現(xiàn)代化目標(biāo)。
[0003]南方電網(wǎng)公司在2012年提出了《“十二五”電能計(jì)量規(guī)劃》，提出了智能計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)施意見，貴州南網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)起步比較早，但是在高級應(yīng)用研究方面進(jìn)展緩慢，截止2008年底，貴陽供電局計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)100%的供電量和60%以上售電量抄表自動(dòng)化，但是離創(chuàng)先供電局的建設(shè)目標(biāo)還有很大差距。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，它為智能計(jì)量平臺提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，為通信方式、平臺服務(wù)安全有效提供可行的硬件設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括不同類型的數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源輸出端與與接口通信模塊連接，接口通信模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接，數(shù)據(jù)處理模塊輸出端與實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫輸出端與高級應(yīng)用接口連接。
[0007]前述的一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)中，所述接口通信模塊包括 DCS、OPC、AP1、WebService、ODBC、TCP/IP、RS232/485。
[0008]前述的一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理模塊包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析模塊、時(shí)間戳管理模塊、數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)模塊和壓縮數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊，上述模塊依次順序連接。
[0009]前述的一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)中，在實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫的輸入端設(shè)置時(shí)間戳管理模塊。
[0010]上述組成模塊均可采用具有其相應(yīng)功能的市售產(chǎn)品。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路簡單，操作性，實(shí)用性高，本實(shí)用新型的設(shè)備為全自動(dòng)化工作，為不同類型數(shù)據(jù)源準(zhǔn)確及時(shí)進(jìn)入智能計(jì)量平臺提供了硬件基礎(chǔ)和統(tǒng)一接口 ；可應(yīng)用在智能計(jì)量平臺上，該硬件設(shè)備連接關(guān)系簡單，成本低，安裝方便，靈敏度高，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0012]附圖1為實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型的實(shí)施例:智能計(jì)量平臺采用基于廣域分布式云計(jì)算和大數(shù)據(jù)倉庫的系統(tǒng)集群架構(gòu)，云計(jì)算平臺特別適合與只能計(jì)量平臺的大數(shù)據(jù)需求，集群大數(shù)據(jù)交換平臺提供對海量的、異構(gòu)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)加厚、數(shù)據(jù)特征提取(ETL)、數(shù)據(jù)挖掘等，實(shí)現(xiàn)上層異質(zhì)系統(tǒng)間的無縫對接、數(shù)據(jù)流動(dòng)和更高層的數(shù)據(jù)應(yīng)用，可以在付出較低成本的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對較高的收益，本平臺的系統(tǒng)主站主要有網(wǎng)關(guān)集群、數(shù)據(jù)庫服務(wù)集群、WEB服務(wù)器集群、應(yīng)用服務(wù)器集群等構(gòu)成；
[0014]數(shù)據(jù)庫集群承擔(dān)著系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中處理、存儲(chǔ)和讀取，是數(shù)據(jù)匯集、處理的中心，通過集群技術(shù)是數(shù)據(jù)庫滿足系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、負(fù)載及數(shù)據(jù)存取性能等方面的指標(biāo)要求。
[0015]數(shù)據(jù)庫集群有多臺(至少兩臺)擁有共享數(shù)據(jù)空間的服務(wù)器以及共享的存儲(chǔ)設(shè)備組成，每臺服務(wù)器的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫都可以存儲(chǔ)在共享的數(shù)據(jù)空間內(nèi)，所以的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可以共享相同的數(shù)據(jù)庫，所以的數(shù)據(jù)訪問任務(wù)可以均衡地分布在各臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上。
[0016]數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過內(nèi)部局域網(wǎng)相互通訊，當(dāng)一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，所以的數(shù)據(jù)庫連接將會(huì)轉(zhuǎn)移到另外的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，而不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0017]采用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)在多節(jié)點(diǎn)均分工作的同時(shí)，互為熱備用；
[0019](2)保證共享數(shù)據(jù)的唯一性；
[0020](3)故障時(shí)實(shí)行任務(wù)的快速切換；
[0021](4)用戶管理簡單。
[0022]應(yīng)用服務(wù)器集群系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過局域網(wǎng)相互通訊，當(dāng)一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，統(tǒng)計(jì)、分析、出來以及提供的應(yīng)用服務(wù)等將由另一節(jié)點(diǎn)服務(wù)器自動(dòng)接管；應(yīng)用服務(wù)器集群通過應(yīng)用本身的任務(wù)分配調(diào)度機(jī)制和各任務(wù)之間的消息通信機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。
[0023]應(yīng)用集群具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]( I )、出來任務(wù)按負(fù)載均衡原則在各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分配，提高海量數(shù)據(jù)處理能力；
[0025](2)、所以的節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一部署、統(tǒng)一管理；
[0026]( 3 )、單點(diǎn)故障不會(huì)造成處理任務(wù)的中斷。
[0027]網(wǎng)關(guān)集群通過各個(gè)平臺特定的異步處理機(jī)制提高并發(fā)鏈接的處理機(jī)制，并通過硬件輔助均衡技術(shù)線性擴(kuò)展網(wǎng)關(guān)集群的處理能力；為了適應(yīng)大量終端設(shè)備的連接和海量數(shù)據(jù)的采集，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器采用集群方式，集群按照通道類型分組，不同組的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器面向不同的信道，如公共無線、光纖專網(wǎng)通道組、230MHz無線通訊組以及其他通道組等。
[0028]WEB集群為用戶提供瀏覽器式的數(shù)據(jù)分布，通過集群技術(shù)實(shí)現(xiàn)任務(wù)的負(fù)載均衡、故障節(jié)點(diǎn)的快速切換，為用戶提供有好的、無間斷的使用體驗(yàn)。
[0029]接口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)統(tǒng)一的接口服務(wù)，系統(tǒng)需求要從其他應(yīng)用系統(tǒng)中獲取不在本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，同時(shí)該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)需提供給其他應(yīng)用系統(tǒng)使用，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)布和對外服務(wù)。
[0030]監(jiān)控工作站負(fù)責(zé)接收所有服務(wù)器的告警信息，監(jiān)控所有服務(wù)器的運(yùn)行情況，進(jìn)行系統(tǒng)的操作和維護(hù)。
[0031]分縣局工作站負(fù)責(zé)縣局相關(guān)人員對業(yè)務(wù)進(jìn)行操作。
[0032]與本實(shí)施例平臺向配合的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
[0033]本系統(tǒng)的在軟件設(shè)計(jì)上的分為云設(shè)備、云平臺、基礎(chǔ)服務(wù)、高級及表現(xiàn)層等5層；本實(shí)施例中的云平臺涵蓋了云計(jì)算的基礎(chǔ)層協(xié)議棧，即云IaaS平臺和PaaS平臺，面向行業(yè)云服務(wù)的SaaS平臺系統(tǒng)，系統(tǒng)支持通過云技術(shù)實(shí)現(xiàn)在云設(shè)備上構(gòu)建云平臺，實(shí)現(xiàn)高速的實(shí)施數(shù)據(jù)庫，提供各個(gè)高級應(yīng)用所需的云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的即插即用，提供良好的用戶交互；
[0034]云平臺需滿足上述營銷管理系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的接入，包括該系統(tǒng)中采集的負(fù)控終端、配變檢測終端的電壓曲線數(shù)據(jù)、電壓合格率數(shù)據(jù)、功率因素、諧波、以及預(yù)設(shè)草書及臺賬；并對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，綜合統(tǒng)計(jì)和分析，所以數(shù)據(jù)均采用面向?qū)ο蠓绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)庫保持。
[0035]—種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，如附圖所示，包括不同類型的數(shù)據(jù)源1，，該數(shù)據(jù)源I可包括居民集抄終端、分布式電源監(jiān)控終端、配變監(jiān)測終端盒手持設(shè)備終端等，數(shù)據(jù)源I輸出端與與接口通信模塊2連接，接口通信模塊2的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊3連接，數(shù)據(jù)處理模塊3輸出端與實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫4連接，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫4輸出端與高級應(yīng)用接口 5連接其中口通信模塊2包括DCS、OPC、AP1、WebService、ODBC、TCP/IP、RS232/485，該數(shù)據(jù)處理模塊3包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊6，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析模塊7、時(shí)間戳管理模塊10、數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)模塊8和壓縮數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊9，上述模塊依次順序連接，在實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫4的輸入端設(shè)置時(shí)間戳管理模塊10。
[0036]實(shí)施例中，各個(gè)模塊的連接方式均采用本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知手段進(jìn)行連接，此處就不再贅述。
[0037]本實(shí)施例原理:本實(shí)施例為智能計(jì)量平臺提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，以及通信方式，為平臺提供安全、有效、及時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用控制系統(tǒng)幾口成型(基于DCS、OPC、AP1、WebService, ODBC、TCP/IP、RS232/485等技術(shù)的通訊接口)，對電能表數(shù)據(jù)、手持設(shè)備數(shù)據(jù)、采集裝置信息機(jī)械采集，統(tǒng)一時(shí)標(biāo)、描述、量綱，并在實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫中棘輪機(jī)組生命周期的運(yùn)行過程信息，從數(shù)據(jù)源中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，按照參數(shù)特性進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽命名采用與電廠一致的編碼方式，采用間隔時(shí)間大于I秒，與現(xiàn)場中物理值的時(shí)間戳相差不超過預(yù)定義的最大時(shí)間間隔，歷史數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)容量大于一個(gè)大修周期，并可采用光盤或磁帶方式備份。
[0038]數(shù)據(jù)處理模塊從通過DCS、PIC等接口向數(shù)據(jù)源實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽命名采用與只能計(jì)量平臺一致的編碼方式，采用時(shí)間間隔I秒，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后放入數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)模塊。
[0039]其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊是從各種借口類型中實(shí)時(shí)獲取通信數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)則進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼，把通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成只能計(jì)量平臺能夠分析的數(shù)據(jù)格式，為數(shù)據(jù)分析做準(zhǔn)備；
[0040]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析模塊是對實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，先進(jìn)行狀態(tài)值的告警值進(jìn)行篩選，不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行不規(guī)則的處理，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)做準(zhǔn)備；
[0041]數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)模塊根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)置各數(shù)據(jù)標(biāo)簽的采樣頻率、數(shù)據(jù)精度、安全等級、壓縮比等參數(shù)，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大于一個(gè)大修周期，并定期或不定期采用光盤或磁帶方式備份；
[0042]壓縮數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊是從接受壓縮數(shù)據(jù)提取指令開始，解壓縮，網(wǎng)速數(shù)據(jù)傳輸，到數(shù)據(jù)輸出的一系列做東所需要的時(shí)間2秒；
[0043]時(shí)間戳管理:實(shí)施歷史數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)值的時(shí)間戳與現(xiàn)場中物理值的時(shí)間相差不超過預(yù)定義的最大時(shí)間間隔，其計(jì)算點(diǎn)的時(shí)間錯(cuò)在允許的范圍之內(nèi)，并確保分布數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)時(shí)間戳的一致性。
[0044]接口通信模塊先加載系統(tǒng)維護(hù)模塊配置的接口配置信息，與不同的數(shù)據(jù)源建立通信連接，為數(shù)據(jù)采集提供數(shù)據(jù)源。
[0045]高級應(yīng)用接口:本智能計(jì)量平臺是為實(shí)現(xiàn)與我省自動(dòng)化計(jì)量主站系統(tǒng)的連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與用戶進(jìn)行互動(dòng)，高級應(yīng)用接口就是為這些外部系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口，既保證數(shù)據(jù)安全，有實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的交互。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括不同類型的數(shù)據(jù)源(1)，其特征在于:數(shù)據(jù)源(I)輸出端與與接口通信模塊(2)連接，接口通信模塊(2)的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊(3)連接，數(shù)據(jù)處理模塊(3)輸出端與實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(4)連接，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(4 )輸出端與高級應(yīng)用接口( 5 )連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述接口通信模塊(2)包括 DCS、OPC、AP1、WebService、ODBC、TCP/IP、RS232/485。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊(3)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊(6)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析模塊(7)、時(shí)間戳管理模塊(10),數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)模塊(8)和壓縮數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊(9)，上述模塊依次順序連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于智能計(jì)量平臺的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括不同類型的數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源輸出端與接口通信模塊連接，接口通信模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接，數(shù)據(jù)處理模塊輸出端與實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫輸出端與高級應(yīng)用接口連接，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路簡單，操作性，實(shí)用性高，本實(shí)用新型的設(shè)備為全自動(dòng)化工作，為不同類型數(shù)據(jù)源準(zhǔn)確及時(shí)進(jìn)入智能計(jì)量平臺提供了硬件基礎(chǔ)和統(tǒng)一接口；可應(yīng)用在智能計(jì)量平臺上，該硬件設(shè)備連接關(guān)系簡單，成本低，安裝方便，靈敏度高，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G06Q50/06, G06Q30/02
【公開號】CN205176932
【申請?zhí)枴緾N201520596080
【發(fā)明人】董天強(qiáng), 林曉慶, 唐賢敏, 李金友, 陳波
【申請人】貴陽供電局
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年8月10日