一种电力物联网智能通信方法和系统以及智能通信网关技术方案

本发明专利技术提出了一种电力物联网智能通信方法及系统和智能通信网关，通过提供稳定可靠的硬件平台和嵌入式操作系统，以及在此基础上研发的应用软件平台，汇集电力生产环境中的各类监测数据，并经数据解析和协议标准化之后，实现电力物联网中遥测、遥信、遥控、遥调等“四遥”数据的智能整合、智能处理、智能存储和智能传输，可以有效解决目前电力物联网中无特定通信服务器硬件平台和嵌入式操作系统以及信息模型和通信规约不统一等难题，满足电力物联网中监测数据采集和传输的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种电力物联网智能通信方法和系统以及智能通信网关
本专利技术涉及物联网通信
，涉及应用在电网物联网中的一种电力物联网智能通信方法，同时本专利技术还涉及一种电力物联网智能通信系统，以及一种电力物联网智能通信网关。
技术介绍
随着物联网技术的不断发展，物联网的应用领域越来越多，物联网在智能电网中的应用也在不断深化。根据智能电网物联网总体架构设计，电力物联网分为感知层、网络层和应用层。在这三层模型中，网络层承担了数据收集、数据处理和数据传输的任务，对于整个物联网应用具有非常重要的作用。 但是，从电力物联网的示范应用实践中可以发现，部署在变电站级的智能通信网关是一个非常薄弱的环节。一是没有适合电力物联网特定应用场景的智能通信网关硬件平台和嵌入式操作系统。目前市面上的通信类服务器一般是通用性产品，串口、网络接口少，具有DV1、Digital I/O等对电力物联网无用的一些接口，有些主要指标也不行(如EMC),而且大多采用x86架构，导致功耗必然大，成本也会高，因此不能满足电力物联网要求智能通信网关有足够的网口和串口以及低功耗、低成本、高可靠性的要求。另外，现有的通信类服务器上往往安装的是完整版本的Windows或Linux操作系统，而没有针对电力物联网通信网关应用程序的嵌入式操作系统，这样会导致程序运行比较慢，并且占用较大的存储空间。二是现有通信网关应用软件往往只做了一个已有的标准协议(如IEC60870-5-101规约)，也不能兼容已安装传感器所使用的私有协议，离电力物联网要求的兼容多种支持串口和网口的标准协议和接入已安装的传感器的差距还比较大，这些现实问题严重制约了电力物联网的深化和推广应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供一种电力物联网智能通信方法，可以兼容多种不同通信协议、私有通信协议，对电力物联网中的传感器、监测装置的信息进行转换、标准化配置、分配整合、综合分析处理、智能存储及智能传输。实现电力物联网中数据信息的智能通信。 另外本专利技术还提供一种实现上述方法的电力物联网智能通信系统，以及一种电力物联网智能通信网关。 本专利技术提供的，一种电力物联网智能通信方法，包括如下步骤: a、用于数据采集与数据标准化处理的步骤:采集来自电力物联网中各传感器、及监测装置输入的数据信息，对不同协议标准的通信信息进行协议解析转化，并将转化的数据信息进行标准化处理后上行传输； b、用于信息分配整合的步骤:对于上行数据，接收步骤a上行传输的标准化数据并按类别分别分配到各个对应模块；对于下行数据，将各个模块的数据整合后送入到标准化单元由步骤a处理； c-1、用于数据综合分析处理的步骤:针对分配到每个模块的数据进行综合分析处理，对于下行数据交由步骤b处理； C-2、用于在进行步骤C-1的同时进行智能存储的步骤:建立数据库，对步骤b中的数据以及步骤c-1中的数据进行智能存储和读取； d、用于智能传输的步骤:在智能通信网关和电力物联网统一应用服务之间进行数据交互，将步骤C-1综合分析的数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c-1进行处理；另外将步骤c-2中的智能存储数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c-2处理。 优选的，步骤a中，对不同通信协议标准的传感器和监测装置，采用一对一的协议适配转换方法进行转换，将多种不同通信协议的数据信息统一转换为基于相同通信协议的数据信息。 优选的，在步骤b中，标准化数据信息包括:设备类别编号、设备名称编号、采集时间、信息名称编号。 优选的,在步骤c-1中，同时通过WebService方式直接对外提供实时监测数据、告警数据和各种数据分析结果。 优选的，在步骤c-1中，综合分析处理包括:性能分析、预警分析、故障定位分析、调优调控、故障告警统计、环境监测分析、资产管理分析、和安防环境分析。 优选的，步骤c-1中:所述综合分析处理包括三个方面:(I)在经过各个模块分析后，对分析结果进行综合；(2)告警信息进行综合；(3)结合各个模块的数据信息和告警信息，综合判断故障和对故障进行定位。 优选的，步骤d中，进行的所述数据交互包括:分析统计数据上传、设备控制、参数配置、参数读取、系统同步。 本专利技术另外提供的一种实现上述任一所述方法的电力物联网智能通信系统，包括: 用于数据采集与数据标准化处理的模块:包括采集来自电力物联网中各传感器、及监测装置输入的数据信息的模块，经过协议解析转化后对该数据信息进行标准化处理后上行传输的标准化模块； 用于信息分配整合的模块:对于上行数据，包括接收上行传输的数据并进行标准化处理的模块，将标准化后的数据信息按类别分别分配到各个对应模块进行分析的模块；对于下行数据，将各个模块的数据整合后送入到标准化模块处理的模块； 用于数据综合分析处理的模块:包括针对分配到每个模块的数据进行综合分析处理的模块，将下行数据传输至信息分配整合模块处理的模块； 用于进行智能存储的模块:包括建立数据库，对信息分配整合模块中的数据以及数据综合分析处理模块中的数据进行智能存储和读取的模块； 用于智能传输的模块:包括在智能通信网关和电力物联网统一应用服务之间进行数据交互的模块；将数据综合分析处理模块综合分析的数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由数据综合分析处理模块进行处理的模块；将智能存储模块中的智能存储数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由智能存储模块处理的模块。 本专利技术另外还提供一种电力物联网智能通信网关，包括: 核心处理器，用于对电力物联网中的数据信息进行处理； 与所述核心处理器连接的网络通信模块，用于接入电力物联网，进行数据的远程通信； 与所述核心处理器连接的串口通信模块，用于接入电力物联网，扩展核心处理器与串口设备间的通信连接； 与所述核心处理器连接的存储模块，用于扩展核心处理器的存储功能； 与所述核心处理器连接的扩展模块，用于扩展核心处理器与不同通信接口设备之间的通信连接；与所述核心处理器连接的状态指示模块，用于显示通信网关的实时工作状态息; 与所述核心处理器连接的电源管理模块，将输入的交流220V或者直流IlOV电压信号转换成装置内部使用的各种电压信号； 所述核心处理器包括: 用于存储电力物联网中的数据信息、核心处理器处理的数据信息、为所述核心处理器工作所需的嵌入式操作系统、以及实现各种功能的软件模块的DDR2SDRAM存储器和Nandflash 闪存； 用于为所述数据信息处理、嵌入式操作系统及各软件模块运行提供运算处理的中央处理器(CPU)； 为所述中央处理器(CPU)提供时钟计时的实时时钟芯片。 优选的，所述实现各种功能的软件模块包括: 数据采集与数据标准化处理模块； 信息分配整合模块； 数据综合分析处理模块、智能存储模块； 智能传输模块。 采用本专利技术提供的一种电力物联网智能通信方法带来的有益效果为:(I)本通信方法应用于电力物联网中，对于上行数据:采集电力物联网中的各个传感器、监测装置的检测数据信息，并对不同通信协议的数据信息进行转换，同时对该数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力物联网智能通信方法，其特征在于包括如下步骤：a、用于数据采集与数据标准化处理的步骤：采集来自电力物联网中各传感器、及监测装置输入的数据信息，对不同协议标准的通信信息进行协议解析转化，并将转化的数据信息进行标准化处理后上行传输；b、用于信息分配整合的步骤：对于上行数据，接收步骤a上行传输的标准化数据并按类别分别分配到各个对应模块；对于下行数据，将各个模块的数据整合后送入到标准化单元由步骤a处理；c‑1、用于数据综合分析处理的步骤：针对分配到每个模块的数据进行综合分析处理，对于下行数据交由步骤b处理；c‑2、用于在进行步骤c‑1的同时进行智能存储的步骤：建立数据库，基于分布式组件技术的三层服务器，对步骤b中的数据以及步骤c‑1中的数据进行智能存储和读取；d、用于智能传输的步骤：在智能通信网关和电力物联网统一应用服务之间进行数据交互，将步骤c‑1综合分析的数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c‑1进行处理；另外将步骤c‑2中的智能存储数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c‑2处理。

【技术特征摘要】
1.一种电力物联网智能通信方法，其特征在于包括如下步骤: a、用于数据采集与数据标准化处理的步骤:采集来自电力物联网中各传感器、及监测装置输入的数据信息，对不同协议标准的通信信息进行协议解析转化，并将转化的数据信息进行标准化处理后上行传输； b、用于信息分配整合的步骤:对于上行数据，接收步骤a上行传输的标准化数据并按类别分别分配到各个对应模块；对于下行数据，将各个模块的数据整合后送入到标准化单元由步骤a处理； c-1、用于数据综合分析处理的步骤:针对分配到每个模块的数据进行综合分析处理，对于下行数据交由步骤b处理； c-2、用于在进行步骤c-1的同时进行智能存储的步骤:建立数据库，基于分布式组件技术的三层服务器，对步骤b中的数据以及步骤c-1中的数据进行智能存储和读取； d、用于智能传输的步骤:在智能通信网关和电力物联网统一应用服务之间进行数据交互，将步骤c-1综合分析的数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c-1进行处理；另外将步骤c-2中的智能存储数据上行传输，同时下行传输电力物联网统一应用服务的下行数据，由步骤c-2处理。2.根据权利要求1所述的智能通信方法，其特征在于:步骤a中，对不同通信协议标准的传感器和监测装置，采用一对一的协议适配转换方法进行转换，将多种不同通信协议的数据信息统一转换为基于相同通信协议的数据信息。3.根据权利要求2所述的智能通信方法，其特征在于:在步骤b中，标准化数据信息包括:设备类别编号、设备名称编号、采集时间、信息名称编号。4.根据权利要求3所述的智能通信方法，其特征在于:在步骤c-1中，同时通过WebService方式直接对外提供实时监测数据、告警数据和各种数据分析结果。5.根据权利要求1所述的智能通信方法，其特征在于:在步骤c-1中，综合分析处理包括:性能分析、预警分析、故障定位分析、调优调控、故障告警统计、环境监测分析、资产管理分析、和安防环境分析。6.根据权利要求1所述的智能通信方法，其特征在于:步骤c-1中:所述综合分析处理包括三个方面:(I)在经过各个模块分析后，对分析结果进行综合；(2)告警信息进行综合；(3)结合各个模块的数据信息和告警信息，综合判断故障和对故障进行定位。7.根据权利要求3所述的智能通信方法，其特征在于:步骤d中，进行的所述数据交互包括:分析统计数据上传、设备控制、参数配置、参数读取、系统同步。8.一种实现上述任一权利要求所述方法的电力物联网智能通信系统，其特征在于包括: 用于数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥珍，欧清海，甄岩，荆孟春，王奔，冯志刚，刘翠杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：北京;11