基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统技术方案

本发明专利技术涉及充电桩集群管理技术领域，提供了基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，包括边缘计算终端，所述边缘计算终端包括处理器、无线通信模组和本地数据储存模块：所述处理器用于将充电桩集群内采集传感器传输的参量信息进行筛选，筛选出关键的用电负荷参量后。本发明专利技术充电桩集群内的采集传感器所采集到的参量信息在输送到边缘计算终端后，处理器能够在本地直接对参量信息筛选出关键用电负荷参量，并计算出充电桩集群的耗电量与负荷状态变化，提前为云计算服务器进行数据处理，降低了云计算服务器的计算压力并减少了向其传输数据的数据量，避免造成严重的带宽占用量大及网络延迟的问题。网络延迟的问题。网络延迟的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统


[0001]本专利技术属于充电桩集群管理
，具体涉及一种基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统。

技术介绍

[0002]电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛，未来的市场前景也是异常巨大的。在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，充电桩集群作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。
[0003]电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，作为电网配用电侧的电动汽车充电桩，其结构的特殊性决定了自动化通信系统的特点是被测点多且分散、覆盖面广、通信距离短，目前，充电桩集群已经广泛的覆盖，而由于充电桩具有典型的非线性工作特性，其大量接入将会产生配电网谐波和低电压问题，导致设备损坏，对电网安全和用户生产生活产生极大影响。
[0004]为此，需要对充电桩集群通过传感器采集充电桩的用电状态，并将其上传云端服务器，但由于充电桩集群内充电桩数量大，且上传信息是不间断的，云端的数据会呈现急剧的增长，若将所有充电桩传感器采集的全部数据传输到云端，会造成严重的带宽占用量大、网络延迟等问题，且在终端数据传输的过程中，可能会发生意外断电而导致数据丢失的情况。
[0005]综上所示，设计基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统来解决这种问题很有必要。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提供基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，包括边缘计算终端，所述边缘计算终端包括处理器、无线通信模组和本地数据储存模块：
[0009]所述处理器用于将充电桩集群内采集传感器传输的参量信息进行筛选，筛选出关键的用电负荷参量后，计算出充电桩集群内每个充电桩的日耗电量与充电桩集群整体的日耗电量数据，并分析出充电桩集群的日负荷率变化数据；
[0010]所述无线通信模组能够将处理器计算出的数据向云计算服务器进行无线传输；
[0011]所述本地储存模块用于将处理器计算出的数据进行实时的备份储存；
[0012]边缘计算终端通过电性连接有用于对其供电的外置电池，且外界电池通过电线与电源相连。
[0013]优选的，边缘计算终端设置于充电桩集群内，且充电桩集群内的采集传感器数量为多个，多个采集传感器分别有用于监测充电桩集群内每一个充电桩的能耗和负荷状态，
且每个采集传感器均通过电性与边缘计算终端相连接，使得边缘计算终端能够在充电桩集群(采集端)直接对参量数据进行预先筛选计算，从而降低需要发送给云计算服务器的数据量。
[0014]优选的，本地数据储存模块包括固定连接在边缘计算终端内的硬盘架，硬盘架上安装有若干个与处理器电性相连的机械硬盘，机械硬盘不仅购置成本相比SSD更低，且数据容易恢复。
[0015]优选的，无线通信模组通过5G通信标准向云计算服务器传输边缘计算终端计算出的充电桩参量数据，5G通信标准相比于4G拥有更快的上传速率，能够有效提高参量数据之间的传输速度。
[0016]优选的，云计算服务器能够将所接收到的参量数据进行分析并预测，预测步骤如下：
[0017]S1，对数据进行自适应辨识和实时采集；
[0018]S2，对充电桩集群需求变化的相关因素进行提取，然后进行态势理解；
[0019]S3，进行态势预测，对发展情况作出预测和判断，准确掌握充电桩集群充放电需求和供电资源的态势状况整合并分类所获得的信息；
[0020]S4，将所整合与分类的充电桩集群信息向物联网数据平台发送，以方便通过物联网数据平台来直观的得出云计算服务器所分析出的充电桩集群未来用电的需求和趋势。
[0021]优选的，云计算服务器利用适用于电动汽车充电桩集群不确定性负荷的潮流计算方法，进行配电网潮流计算和潮流时空分布预测，云计算服务器依靠潮流计算能够计算和预测出充电桩集群对配电网的实时影响和未来趋势。
[0022]优选的，云计算服务器会将将所接收到的参量数据备份上传至云数据库，进行云数据备份，使得边缘计算终端所传输的参量数据还能够备份在云数据库内，这样数据能够在本地与云端进行双重备份。
[0023]优选的，外置电池的型号为SK200
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12。
[0024]优选的，无线通信模组采用计讯公司的HF
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LPD100。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术充电桩集群内的采集传感器所采集到的参量信息在输送到边缘计算终端后，处理器能够在本地直接对参量信息筛选出关键用电负荷参量，并计算出充电桩集群的耗电量与负荷状态变化，提前为云计算服务器进行数据处理，降低了云计算服务器的计算压力并减少了向其传输数据的数据量，避免造成严重的带宽占用量大及网络延迟的问题。
[0027]2、本专利技术当发生意外停电时，外置电池内部所储存的电能仍能够使边缘计算终端进行一段时间的正常工作，而此时充电桩集群内的传感器已停止工作并中断参量数据的继续传输，使得边缘计算终端有足够的时间将筛选后的参量发送至云计算服务器并利用本地数据储存模块将数据进行正常备份，起到了防止意外断点而导致数据丢失的问题，提高了参量数据的安全性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统的作业流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的边缘计算终端作业流程示意图。
具体实施方式
[0031]为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1
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2，本专利技术提供基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统：包括边缘计算终端，所述边缘计算终端包括处理器、无线通信模组和本地数据储存模块。
[0033]所述处理器用于将充电桩集群内采集传感器传输的参量信息进行筛选，筛选出关键的用电负荷参量后，计算出充电桩集群内每个充电桩的日耗电量与充电桩集群整体的日耗电量数据，并分析出充电桩集群的日负荷率变化数据；
[0034]所述无线通信模组能够将处理器计算出的数据向云计算服务器进行无线传输；
[0035]所述本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，其特征在于，包括边缘计算终端，所述边缘计算终端包括处理器、无线通信模组和本地数据储存模块：所述处理器用于将充电桩集群内采集传感器传输的参量信息进行筛选，筛选出关键的用电负荷参量后，计算出充电桩集群内每个充电桩的日耗电量与充电桩集群整体的日耗电量数据，并分析出充电桩集群的日负荷率变化数据；所述无线通信模组能够将处理器计算出的数据向云计算服务器进行无线传输；所述本地储存模块用于将处理器计算出的数据进行实时的备份储存；边缘计算终端通过电性连接有用于对其供电的外置电池，且外界电池通过电线与电源相连。2.根据权利要求1所述的基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，其特征在于：边缘计算终端设置于充电桩集群内，且充电桩集群内的采集传感器数量为多个，多个采集传感器分别有用于监测充电桩集群内每一个充电桩的能耗和负荷状态，且每个采集传感器均通过电性与边缘计算终端相连接。3.根据权利要求1所述的基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，其特征在于：本地数据储存模块包括固定连接在边缘计算终端内的硬盘架，硬盘架上安装有若干个与处理器电性相连的机械硬盘。4.根据权利要求1所述的基于5G和边缘计算的物联网数据终端系统，其特征在于：无线通信模组通过5G通信标准向云计算服...

【专利技术属性】
技术研发人员：李疆鹏，胡泰，张伟堂，郑建涵，曹威，黄伟杰，肖雄，马承志，徐伟斌，杨玺，李蕊，矫健，甄威扬，梁祖鸿，李卓坚，区军源，张经纬，黄茂光，吴毅良，彭志荣，邱鹤子，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：