一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法，该方法的步骤包括：实时采集电力现场设备的发送数据，并将电力现场设备的发送数据传输至网关数据处理模块中；对电力现场设备的发送数据依次进行预处理

【技术实现步骤摘要】
一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法


[0001]本专利技术涉及物联网
，具体而言，涉及一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着科技技术的不断发展，物联网因其具备优秀的感知能力，在电力系统领域中主要应用在了采集电力现场设备数据的环节
。
电力现场设备通常承担着重要的电力供应任务，一旦电力现场设备发生故障，极容易导致出现停电或发生其他严重后果，造成严重的经济损失
。
就目前而言，物联网主要用途为检测电力现场设备的数据，并发送至业务平台处进行查看，由于电力现场设备通常数量及数据较大，若依靠维修人员对业务平台中的数据进行查看，不仅需要消耗维修人员巨大的时间与精力，效率性低下；而且容易导致故障延误和漏检，甚至导致故障进一步扩大，甚至引发连锁反应，造成更严重的设备损坏
。
基于此，针对上述问题，我们设计了一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统及方法，其通过在电力现场设备的分布范围下开设边缘网关系统，一方面能够通过边缘网关系统中的网关数据采集模块实时采集和处理设备的数据，及时发现电力现场设备的异常情况，并对电力现场设备进行故障诊断，提高电力现场设备的可靠性和稳定性；另一方面依靠网关数据分析模块对电力现场设备数据的分析和建模，获取电力现场设备的故障诊断结果，能够帮助维修人员及时发现故障原因，采取相应的维修措施，减少停机时间和维修成本
。
[0004]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
[0005]一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，包括：依次连接的网关数据采集模块
、
网关数据处理模块
、
网关数据分析模块及网关数据融合模块；
[0006]所述网关数据采集模块，实时采集电力现场设备的发送数据，并将电力现场设备的发送数据传输至网关数据处理模块中；
[0007]所述网关数据处理模块，对电力现场设备的发送数据依次进行预处理
、
过滤，形成电力现场设备的可用数据；
[0008]所述网关数据分析模块，将电力现场设备的可用数据存储至云端，在云端内，建立输入为电力现场设备可用数据，输出为故障分类结果的训练样本，以及对应的测试样本，同时根据各个电力现场设备的电子器件数量与电子器件的故障分类，建立电力现场设备故障诊断模型，将电力现场设备的可用数据作为训练样本输入至电力现场设备故障诊断模型中进行计算，并基于测试样本验证电力现场设备故障诊断模型的训练结果，输出完成训练的电力现场设备故障诊断模型，基于完成训练的电力现场设备故障诊断模型对云端内的电力现场设备的可用数据进行故障诊断，获取电力现场设备的故障诊断结果；
[0009]所述网关数据融合模块，将电力现场设备的故障诊断结果经分布式文件系统汇总
上传至业务平台
。
[0010]可选的，所述依次连接的网关数据采集模块
、
网关数据处理模块
、
网关数据分析模块及网关数据融合模块均集成在边缘网关系统中，所述边缘网关系统的安装位置根据电力现场设备的分布位置与边缘网关系统的覆盖范围进行确定，其中，边缘网关系统的覆盖范围涵盖了全部电力现场设备的分布位置
。
[0011]可选的，所述电力现场设备均为通过物联网与边缘网关系统进行互联，其中，所述网关数据采集模块与所述电力现场设备之间的通信协议具体采用
MQTT、Modbus
标准通信协议
。
[0012]可选的，所述边缘网关系统中的网关数据分析模块内设有存储空间，所述存储空间用于将预处理及过滤后的电力现场设备可用数据存储至本地或云端
。
[0013]可选的，所述边缘网关系统中还集成有安全加密模块，所述安全加密模块分别布设在所述电力现场设备与网关数据融合模块处，用于对电力现场设备的发送数据与电力现场设备的故障诊断结果进行加密
。
[0014]可选的，所述安全加密模块内设置有如下加密逻辑：
[0015]各个所述电力现场设备处均设置有安全加密模块，对应的所述网关数据采集模块处设置有解密模块；
[0016]各个所述电力现场设备的安全加密模块将各个所述电力现场设备的发送数据进行加密，并对发送数据签署设定边缘网关系统数字签名，传输至边缘网关系统中；
[0017]所述网关数据采集模块处的解密模块验证电力现场设备发送数据的设定边缘网关系统数字签名是否正确，若否，则拒收此电力现场设备发送数据，并重新接收其他电力现场设备发送数据；若是，则通过解密模块进行解密，并确认采集此电力现场设备的发送数据，并将其传输至网关数据处理模块中
。
[0018]可选的，所述边缘网关系统还集成有能耗优化模块，所述能耗优化模块在边缘网关系统接收电力现场设备发送数据的状态下，实时动态调整边缘网关系统的功率；在边缘网关系统不接收电力现场设备发送数据的状态下，使边缘网关系统进行休眠模式
。
[0019]一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关方法，该方法的步骤包括：
[0020]实时采集电力现场设备的发送数据，并将电力现场设备的发送数据传输至网关数据处理模块中；
[0021]对电力现场设备的发送数据依次进行预处理
、
过滤，形成电力现场设备的可用数据；
[0022]将电力现场设备的可用数据存储至云端，在云端内，建立输入为电力现场设备可用数据，输出为故障分类结果的训练样本，以及对应的测试样本，同时根据各个电力现场设备的电子器件数量与电子器件的故障分类，建立电力现场设备故障诊断模型，将电力现场设备的可用数据作为训练样本输入至电力现场设备故障诊断模型中进行计算，并基于测试样本验证电力现场设备故障诊断模型的训练结果，输出完成训练的电力现场设备故障诊断模型，基于完成训练的电力现场设备故障诊断模型对云端内的电力现场设备的可用数据进行故障诊断，获取电力现场设备的故障诊断结果；
[0023]将电力现场设备的故障诊断结果经分布式文件系统汇总上传至业务平台
。
[0024]一种电子设备，包括：
[0025]存储器，用于存储计算机程序；
[0026]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统的功能
。
[0027]一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统的功能
。
[0028]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0029]本专利技术实施例通过在电力现场设备的分布范围下开设边缘网关系统，一方面能够通过边缘网关系统中的网关数据采集模块实时采集和处理设备的数据，及时发现电力现场设备的异常情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，其特征在于，包括：依次连接的网关数据采集模块
、
网关数据处理模块
、
网关数据分析模块及网关数据融合模块；所述网关数据采集模块，实时采集电力现场设备的发送数据，并将电力现场设备的发送数据传输至网关数据处理模块中；所述网关数据处理模块，对电力现场设备的发送数据依次进行预处理
、
过滤，形成电力现场设备的可用数据；所述网关数据分析模块，将电力现场设备的可用数据存储至云端，在云端内，建立输入为电力现场设备可用数据，输出为故障分类结果的训练样本，以及对应的测试样本，同时根据各个电力现场设备的电子器件数量与电子器件的故障分类，建立电力现场设备故障诊断模型，将电力现场设备的可用数据作为训练样本输入至电力现场设备故障诊断模型中进行计算，并基于测试样本验证电力现场设备故障诊断模型的训练结果，输出完成训练的电力现场设备故障诊断模型，基于完成训练的电力现场设备故障诊断模型对云端内的电力现场设备的可用数据进行故障诊断，获取电力现场设备的故障诊断结果；所述网关数据融合模块，将电力现场设备的故障诊断结果经分布式文件系统汇总上传至业务平台
。2.
根据权利要求1所述的面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，其特征在于，所述依次连接的网关数据采集模块
、
网关数据处理模块
、
网关数据分析模块及网关数据融合模块均集成在边缘网关系统中，所述边缘网关系统的安装位置根据电力现场设备的分布位置与边缘网关系统的覆盖范围进行确定，其中，边缘网关系统的覆盖范围涵盖了全部电力现场设备的分布位置
。3.
根据权利要求2所述的面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，其特征在于，所述电力现场设备均为通过物联网与边缘网关系统进行互联，其中，所述网关数据采集模块与所述电力现场设备之间的通信协议具体采用
MQTT、Modbus
标准通信协议
。4.
根据权利要求2所述的面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，其特征在于，所述边缘网关系统中的网关数据分析模块内设有存储空间，所述存储空间用于将预处理及过滤后的电力现场设备可用数据存储至本地或云端
。5.
根据权利要求2所述的面向电力现场设备数据融合的边缘网关系统，其特征在于，所述边缘网关系统中还集成有安全加密模块，所述安全加密模块分别布设在所述电力现场设备与网关数据融合模块处，用于对电力现场设备的发送数据与电力现场设备的故障诊断结果进行加密<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延黎，柳玉兰，罗玮，
申请(专利权)人：国能大渡河大数据服务有限公司，
类型：发明
国别省市：