一种基于物联网协议的前置采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网协议的前置采集系统及方法，系统包括：物联网规约插件管理模块、数据处理模型插件和前后台接口模块；所述物联网规约插件管理模块，用于管理从底层链路层到最上层应用层的各物联网规约插件，实现采集边设备数据，并将数据流从底层链路层向最上层应用层串行，串行过程中数据流按照各物联网规约插件定义的协议包装；所述数据处理模型插件，用于承接物联网规约插件管理模块和前后台接口模块之间连接，所述前后台接口模块，用于承接数据处理模块和后台之间连接。本发明专利技术通过开发基于物联网协议前置采集规约插件，实现物联网数据的采集。现物联网数据的采集。现物联网数据的采集。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网协议的前置采集系统及方法


[0001]本专利技术属于电力系统自动化
，涉及一种基于物联网协议的前置采集系统，还涉及一种基于物联网协议的前置采集方法。

技术介绍

[0002]现有技术中基于泛在物联网建设的产品要求也越来越多，例如配网物联网产品，工业物联网产品。因此实现一种基于物联网协议的前置采集技术，支撑配网，工控，综合能源等各类产品物联网采集和设备管理的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于物联网协议的前置采集系统及方法，通过前置基于物联网协议规约插件，实现物联网数据的采集。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于物联网协议的前置采集系统，包括：物联网规约插件管理模块、数据处理模型插件和前后台接口模块；所述物联网规约插件管理模块，用于管理从底层链路层到最上层应用层的各物联网规约插件，实现采集边设备数据，并将数据流从底层链路层向最上层应用层串行，串行过程中数据流按照各物联网规约插件定义的协议包装；以及接收控制命令，并将命令从最上层应用层向底层链路层串行；所述数据处理模型插件，用于承接物联网规约插件管理模块和前后台接口模块之间连接，负责把应用层规约插件接收到的各类数据封装成报文后传输给前后台接口模块；同时接收前后台接口模块下发的控制命令传输给应用层规约插件以最后发送给边端设备；所述前后台接口模块，用于承接数据处理模块和后台之间连接，负责把接收到的报文数据传输给后台；同时接收后台下发的控制命令传输给数据处理模型插件。
[0005]进一步的，所述物联网规约插件包括MQTT服务代理MQTT
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Broker，链路层规约插件mqtt_client和应用层规约插件dms_iot三部分；MQTT
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Broker：用于接受MQTT协议发布者发布的所有消息；mqtt_client：负责根据MQTT协议对数据进行封装解封上传给应用层规约插件，以及接收应用层规约插件的数据封装成mqtt报文下发给MQTT
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Broker；dms_iot：基于MQTT客户端链路层基础上实现配网主站数据采集和控制命令下发。
[0006]相应的，本专利技术还提供了一种基于物联网协议的前置采集方法，包括以下过程：接收到后台通过前后台接口模块下发的召唤数据命令；将召唤数据命令从最上层应用层向底层链路层串行后，下发给边端设备；接收边端设备响应于召唤数据命令采集的全遥测全遥信数据；将采集数据从底层链路层向最上层应用层串行后，上传给后台。
[0007]进一步的，所述将召唤数据命令从最上层应用层向底层链路层串行，包括：应用层规约插件dms_iot接收到召唤命令后，根据国网物联网通讯协议规范，把召
唤命令按JSON格式序列化成报文后下发给链路层规约插件mqtt_client；链路层规约插件mqtt_client接收到应用层的JSON格式报文后通过MQTT
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Broker发布给边端设备。
[0008]进一步的，所述将采集数据从底层链路层向最上层应用层串行，包括：链路层规约插件mqtt_client接收到边端返回的全遥测遥信采集数据后，把采集数据上送给应用层规约插件dms_iot；应用层规约插件dms_iot接收到数据报文后，解析该报文得到需要的全遥测全遥信数据。
[0009]进一步的，还包括：链路层规约插件接收到边端设备侧主动上送的变化遥测遥信数据，并上送给应用层规约插件；应用层规约插件接收到变化遥测遥信数据后，统一发送给后台。
[0010]进一步的，还包括：接收到边设备发布的新建端设备事件报文；将新建端设备事件报文发送给后台；接收后台在后台数据库中新建实际新端设备工作后返回的新建端设备响应命令；将新建端设备响应命令组装成JSON格式的MQTT报文，通过事件发布的方式发布给边设备。
[0011]进一步的，还包括：接收到边设备发布的删除端设备事件；将删除端设备事件发送给后台；接收后台在后台数据库中进行端设备实际删除工作后返回的删除端设备响应命令；将删除端设备响应命令组装成JSON格式的MQTT报文，通过事件发布的方式发布给边设备。
[0012]进一步的，还包括：接收到边设备发布的更新装置事件；将更新装置事件发送给后台；接收后台更新后台数据库中装置的状态后返回的更新装置响应命令；将更新装置响应命令组装成JSON格式的MQTT报文，通过事件发布的方式发布给边设备。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术搭建物联网采集平台，实现配网物联网主站，工业物联网主站和边端设备之间通过物联网通讯协议MQTT实现模型和数据的交互。主站通过边端二次设备即插即用技术，实现主站建模和接站完全自动化，免维护。
附图说明
[0014]图1是基于物联网协议前置采集技术总体架构图；图2是基于物联网协议的数据采集流程示意图；
图3是基于物联网协议的设备即插即用流程示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0016]本专利技术实现一种基于物联网协议的前置采集方法，以符合国网规范的配电物联网主站系统为例详细介绍，包括以下过程：1) 物联网采集平台架构搭建为实现基于物联网协议的前置采集技术，首先要搭建一套物联网采集平台架构，在此基础上才能开发实现各物联网协议的数据采集规约插件，实现物联网数据的采集功能。
[0017]物联网采集平台架构见附图1总体架构图，它是由物联网规约插件管理模块，数据处理模型插件，前后台接口模块组成。
[0018]a）物联网规约插件管理模块物联网规约插件管理模块负责管理各物联网规约插件（如MQTT规约插件），按数据流向从底层链路层到最上层应用层串行包装成一生产线，采集边设备的数据，将数据流从低到高串行最后入库并且传输到后台，从而为物联网前置数据采集功能搭建数据流环境。
[0019]b）数据处理模型插件物联网数据处理模型插件承接物联网规约插件管理模块和前后台接口模块之间连接，负责把应用层规约插件接收到的各类数据按定义的格式传输给前后台接口模块。同时接收前后台接口模块下发的控制命令，以定义的格式传输给应用层规约插件，最后发送给边端设备装置。
[0020]c）前后台接口模块前后台接口模块主要负责定义前置和SCADA后台的前后台报文交互接口，由前置负责以动态库的形式封装接口，包括四遥数据采集，控制，对时，复位等命令的下发，装置参数查询，修改，文件服务，设备管理等功能。
[0021]2) 基于物联网协议的数据采集基于物联网协议的数据采集主要是指在物联网采集平台架构上通过规约插件的方式实现物联网数据的采集和控制命令下发功能。下面以国网配电物联网基于MQTT协议的通讯规范为例，阐述一下基于物联网协议的数据采集实现技术。
[0022]数据采集模块主要由MQTT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网协议的前置采集系统，其特征是，包括：物联网规约插件管理模块、数据处理模型插件和前后台接口模块；所述物联网规约插件管理模块，用于管理从底层链路层到最上层应用层的各物联网规约插件，实现采集边设备数据，并将数据流从底层链路层向最上层应用层串行，串行过程中数据流按照各物联网规约插件定义的协议包装；以及接收控制命令，并将命令从最上层应用层向底层链路层串行；所述数据处理模型插件，用于承接物联网规约插件管理模块和前后台接口模块之间连接，负责把应用层规约插件接收到的各类数据封装成报文后传输给前后台接口模块；同时接收前后台接口模块下发的控制命令传输给应用层规约插件以最后发送给边端设备；所述前后台接口模块，用于承接数据处理模块和后台之间连接，负责把接收到的报文数据传输给后台；同时接收后台下发的控制命令传输给数据处理模型插件。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网协议的前置采集系统，其特征是，所述物联网规约插件包括MQTT服务代理MQTT
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Broker，链路层规约插件mqtt_client和应用层规约插件dms_iot三部分；MQTT
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Broker：用于接受MQTT协议发布者发布的所有消息；mqtt_client：负责根据MQTT协议对数据进行封装解封上传给应用层规约插件，以及接收应用层规约插件的数据封装成mqtt报文下发给MQTT
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Broker；dms_iot：基于MQTT客户端链路层基础上实现配网主站数据采集和控制命令下发。3.一种基于物联网协议的前置采集方法，其特征是，包括以下过程：接收到后台通过前后台接口模块下发的召唤数据命令；将召唤数据命令从最上层应用层向底层链路层串行后，下发给边端设备；接收边端设备响应于召唤数据命令采集的全遥测全遥信数据；将采集数据从底层链路层向最上层应用层串行后，上传给后台。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网协议的前置采集方法，其特征是，所述将召唤数据命令从最上层应用层向底层链路层串行，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：施志良，李先上，张高峰，靳昊凡，苏荣强，吉跃瑾，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：