一种基于边缘计算的水下设备检查系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于边缘计算的水下设备检查系统及方法包括：对水下设备进行唯一编码；每个水下设备都通过相应的控制器，向边缘计算设备发送水下设备的各种状态数据。边缘计算设备对数据进行数据预处理把处理后的数据发送到边缘计算服务器中，在边缘计算服务器对数据进行进一步的分类处理及存储，将设备状态数据上传到水面数据服务中心。本发明专利技术根据设备状态数据，针对水下设备进行检查、故障分析等操作，利用边缘计算的特点，数据不用再传到遥远的远端进行处理，在边缘侧就能解决，更适合实时的数据分析和智能化处理，也更加高效而且安全。最终满足使用需求，完成对水下设备的检查和故障排除，保证水下设备稳定运行。保证水下设备稳定运行。保证水下设备稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的水下设备检查系统及方法


[0001]本专利技术涉及边缘计算与数据信息处理
，具体说是一种基于边缘计算的水下设备检查系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，海洋的价值也越来越被人类重视，人们从不同的角度对其进行开发和利用。而对未知海洋开发和探测，就需要用到各种水下探测设备。但对于在水下运行的设备检查及运维这一领域，传统的设备故障数据上传、事后分析的模式无法解决水下设备故障的问题，不能实时有效地检测到水下设备故障的发生。这样，一方面可能由于维护不及时导致设备出现故障，导致产生经济损失甚至重大事故；另一方面有可能对运行良好的设备也停机检修，造成不必要的生产中断和维护费用的浪费。

技术实现思路

[0003]鉴于传统设备检查方式的弊端，为了提高水下设备检查的效率的不足，本专利技术提供了一种基于边缘计算的水下设备检查方法。
[0004]本专利技术解决其水下设备检查的技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种基于边缘计算的水下设备检查系统，包括：若干控制器模块、与控制器模块数量相当的边缘计算设备、边缘计算服务器、水面数据服务中心单元；
[0006]所述控制器模块，连接待检测的水下设备，采集水下设备的原始状态信息；
[0007]所述边缘计算设备，接收水下设备的原始状态信息并进行预处理后发送给所述边缘计算服务器；
[0008]所述边缘计算服务器，对接收的数据进一步分类处理、存储及转发；
[0009]所述水面数据服务中心单元，采集所述边缘计算服务器输出的数据并进行解析处理，获取一段时间内的现场水面设备数据的状态监测结果呈现给用户。
[0010]所述边缘计算服务器还设有有线或无线通讯模块，用于所述边缘计算设备与所述水面数据服务中心通信。
[0011]所述有线通讯模块为以太网连接方式，用于当水下设备位于水面上工作且在水面数据服务中心附近时的数据通讯传输方式。
[0012]所述无线通讯模块为GPRS模块或水声通讯机，分别用于当水下设备位于水面上或水面以下工作时的数据通讯传输方式。
[0013]一种基于边缘计算的水下设备检查方法，包括以下步骤：
[0014]控制器模块采集水下设备的原始状态信息；
[0015]边缘计算设备接收水下设备的原始状态信息并进行预处理后发送给所述边缘计算服务器；
[0016]边缘计算服务器对接收的数据进一步分类处理和存储；
[0017]水面数据服务中心单元采集所述边缘计算服务器输出的数据并进行解析处理，获
取一段时间内的现场水面设备数据的状态监测结果呈现个用户。
[0018]所述边缘计算设备的预处理步骤包括：数据过滤、数据编码、数据整合、数据格式转化；
[0019]所述数据过滤为删除无效数据，筛选有效数据；
[0020]所述数据编码为对不同的待检测设备设置唯一的ID标识，用于区分数据源；
[0021]所述数据整合为将一段时间内采集的所有数据封装成一个数据包输出；
[0022]所述数据格式转化为按照不同的数据格式分别进行格式转换。
[0023]所述边缘计算服务器的分类处理、存储及转发的步骤包括：
[0024]将边缘计算设备上传的数据包按照现场设备的类别对设备数据进行分类汇集、存储再转发至水面数据服务中心单元。
[0025]所述水面数据服务中心单元进行数据解析处理的步骤包括：数据接收、数据解析、存储至数据库、可视化处理、阈值报警；
[0026]所述数据接收为采集边缘计算服务器发送的分类数据；
[0027]所述数据解析为对接收的分类数据进行解析，获取对应的数据标签；
[0028]所述存储至数据库为根据数据标签的设备类别分别建立数据库表存储当前类别当前设备的状态数据；
[0029]可视化处理为输出图表实时显示当前设备状态数据；
[0030]阈值报警为当状态数据不在范围内时提示报警信息。
[0031]本专利技术具有以下有益效果及优点：
[0032]1.分布式计算。靠近水下设备，边缘计算设备可以用于改进服务，可以减少网络等待时间，及时满足业务要求。
[0033]2.设备检查效率更高。避免了传统技术中对水下设备检查和故障诊断反应迟缓的问题。
[0034]3.减缓数据爆炸，网络流量的压力，在进行水面数据服务中心端传输时通过边缘计算设备进行一部分简单数据处理，减少从设备到水面数据服务中心端的数据流量。
[0035]4.数据上传及时。设备状态数据的及时上传，满足使用需求，保证设备稳定运行。
附图说明
[0036]图1为本专利技术的原理框架示意图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方法做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0039]本专利技术提供了一种基于边缘计算的水下设备检查系统及方法，该方法主要包括：
对水下需要检查的各种设备进行统一编码，设置编码原则，并保证唯一性，使获得的水下设备状态数据确保准确唯一；水下各种设备通过相应的控制器向边缘计算设备发送水下设备自身的各种状态数据。充分利用边缘计算设备的特点，分布式及低延时，可以用于改进服务，可以减少网络等待时间，及时满足数据处理业务要求。边缘计算设备能够对接收到的数据进行及时处理。包括数据过滤与编码处理、数据整合，并按规定的数据格式进行转化，并把处理后的数据发送到边缘计算服务器中，在边缘计算服务器对数据进行进一步的分类处理及存储。
[0040]在边缘计算服务器的数据，可以通过三种方式把数据传送到水面计算机服务器上。
[0041]1)网络通讯模块
[0042]在边缘计算服务器上安装有通信模块，如果水下设备与水面数据服务中心比较近，通过有线以太网与水面数据服务中心进行连接，可以进行数据传输。
[0043]2)GPRS无线通信模块
[0044]水下边缘计算服务器内安装有GPRS无线通信模块，如果水下设备与水面数据服务中心比较远，并且水下设备飘浮在水面上，可以通过无线通信模块与水面数据服务中心进行连接，可以进行数据传输。
[0045]3)水声通信机
[0046]如果水下设备在水面以下进行作业中，边缘计算服务器可以通过水声通信机与水面数据服务中心进行连接，可以进行数据传输。
[0047]实施例：
[0048]某水下探测设备的电机，作为探测设备的动力中心，电机需要时时监测状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的水下设备检查系统，其特征在于，包括：若干控制器模块、与控制器模块数量相当的边缘计算设备、边缘计算服务器、水面数据服务中心单元；所述控制器模块，连接待检测的水下设备，采集水下设备的原始状态信息；所述边缘计算设备，接收水下设备的原始状态信息并进行预处理后发送给所述边缘计算服务器；所述边缘计算服务器，对接收的数据进一步分类处理、存储及转发；所述水面数据服务中心单元，采集所述边缘计算服务器输出的数据并进行解析处理，获取一段时间内的现场水面设备数据的状态监测结果呈现给用户。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的水下设备检查系统，其特征在于，所述边缘计算服务器还设有有线或无线通讯模块，用于所述边缘计算设备与所述水面数据服务中心通信。3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的水下设备检查系统，其特征在于，所述有线通讯模块为以太网连接方式，用于当水下设备位于水面上工作且在水面数据服务中心附近时的数据通讯传输方式。4.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的水下设备检查系统，其特征在于，所述无线通讯模块为GPRS模块或水声通讯机，分别用于当水下设备位于水面上或水面以下工作时的数据通讯传输方式。5.一种基于边缘计算的水下设备检查方法，其特征在于，包括以下步骤：控制器模块采集水下设备的原始状态信息；边缘计算设备接收水下设备的原始状态信息并进行预处理后发送给所述边缘计算服务器；边缘计算服务器对接收的数据进一步分类处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永民，张吉龙，许以军，张鑫，刘健，祝辉，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：