【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于边缘计算与水泥企业微网领域，特别涉及一种水泥企业微网边缘控制系统和方法。
技术介绍
1、随着物联网技术与智能水泥企业微网的深度融合，以及终端设备数量的不断增加，水泥企业产生的数据呈指数爆发式增长，这对水泥企业微网的数据处理和多元化业务服务能力提出了更高的要求。边缘计算通过软件定义的方式实现软硬件解耦和服务功能多元化，在改变基于嵌入式技术传统终端“一机一功能”模式的同时，实现了计算资源的优化配置和动态调度。边缘计算旨在从用户或终端设备更近的网络边缘处进行数据采集、计算、处理和存储等服务，在用户侧就近提供边缘数据服务，提高用户侧的终端响应能力。
2、现有技术已经开发出基于边缘计算的控制系统，用于变电站、云端相册、火灾报警等领域。例如中国专利技术专利《5g、ai边缘计算、物联网的数字化管理系统及方法和装置》通过将5g技术、ai边缘计算技术以及物联网技术进行结合，设置智能小站实现数据的边缘计算，提高了数据处理效率，减轻了中心处理端的负荷，为用户提供更快的响应。中国专利技术专利《边缘服务器、变电站信息管理系统》在边缘服务器中加入安全管理单元，能够避免不安全设备的非法接入以及会话信息泄密的问题，提高边缘服务器的安全性与可靠性。中国专利技术专利《融合边缘计算的私有云多终端智能相册管理系统和方法》通过在nas服务器系统中嵌入以及利用docker技术融入gpu硬件资源的方式提升算力，再结合多种图像处理和智能算法，为私有云存储数据边缘节点提供图像智能处理功能。中国专利技术专利《一种基于深度学习和边缘计算的智能火灾烟雾预警系
3、然而，传统方案并未将基于边缘计算场景应用于水泥企业微网环境中。而目前水泥企业微网中存在用户用电行为不合理，造成不必要的水泥企业用电成本提高，同时，缺乏对水泥企业生活环境质量的监测，用能质量有待进一步提升。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种水泥企业微网边缘控制系统和方法，以解决水泥企业微网边缘控制系统无法有效降低用能设备的处理时延，进行用能优化，配置资源以及降低电力成本的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术首先公开了一种水泥企业微网边缘控制系统，包括终端模块(1)、微边缘模块(2)、从边缘模块(3)和主边缘模块(4)和云服务器(5)，所述终端模块(1)包括水泥企业终端设备集合，所述微边缘模块(2)为接近数据侧的控制器，用于采集终端设备的电气数据和环境数据；所述从边缘模块(3)用于针对不同类型的终端设备完成边缘卸载；所述主边缘模块(4)执行边缘卸载算法、用能优化算法和资源配置算法，用于实现边缘卸载、用能优化和资源配置，并控制所述终端设备的运行；所述云服务器(5)用于实现数据处理和控制。
4、本专利技术进一步包括以下优选方案：
5、所述终端模块(1)包括可中断柔性设备(11)、不可中断柔性设备(12)、刚性设备(13)和光伏设备(14)和储能设备(15)；
6、其中所述可中断柔性设备(11)包括皮带机(1101)、粉磨机(1102)、提升机(1103)和照明(1104)；所述不可中断柔性设备(12)包括风机(1201)、汽轮机(1202)、发电机(1203)和余热锅炉(1204)；所述刚性设备(13)包括篦冷机(1301)、预热器(1302)、回转窑(1303)和收尘器(1304)。
7、所述微边缘模块(2)包括微控mcu(21)、数据采集模块(22)、微边缘通信模块(23)；
8、其中所述微控mcu(21)提供数据采集、通信与控制功能，对接采集到的数据进行边缘，并将采集到的数据通过有线通信与无线通信传输到从边缘模块(3)；所述数据采集模块(22)用于采集终端模块(1)中的电力数据与环境数据；所述微边缘通信模块(23)用于在微边缘模块(2)与从边缘模块(3)之间进行数据传输。
9、所述数据采集模块(22)包括电流电压采集单元(221)、湿温度采集单元(222)、气体采集单元(223)和红外采集单元(224)；
10、其中，所述电流电压采集单元(221)包括电流传感器(2211)、电压传感器(2212)；所述湿温度采集单元(222)包括湿度传感器(2221)和温度传感器(2222)；所述气体采集单元(223)包括一氧化碳传感器(2231)、甲醛传感器(2232)和激光粉尘传感器(2233)；所述红外采集单元(224)包括红外传感器(2241)。
11、所述从边缘模块(3)包括从控mcu(31)、从边缘通信模块(32)和从边缘存储模块(33)；
12、其中所述从控mcu(31)用于实现通信与控制，以及边缘卸载、用能优化和资源配置；所述从边缘通信模块(32)用于实现从边缘模块(3)与微边缘模块(2)、主边缘模块(4)之间的数据传输；所述从边缘存储模块(33)用于进行数据的存储。
13、所述主边缘模块(4)包括主控mcu(41)、主边缘通信模块(42)和主边缘存储模块(43)；
14、其中所述主控mcu(41)用于实现通信以及边缘卸载、用能优化和资源配置以及终端设备控制；所述主边缘通信模块(42)用于实现主边缘模块(4)与从边缘模块(3)以及云服务器(5)之间的数据传输；所述主边缘存储模块(43)用于进行数据的存储。
15、所述主控mcu(41)中包括边缘卸载算法单元(411)、用能优化算法单元(412)、资源配置策略算法单元(413)和终端设备控制单元(414)；
16、其中边缘卸载算法单元(411)包括本地计算微单元(4111)、边缘计算微单元(4112)和本地与边缘联合计算微单元(4113)；所述用能优化算法单元(412)包括可中断柔性设备微单元(4121)、不可中断设备微单元(4122)和刚性设备微单元(4123)；所述资源配置策略算法单元(413)包括光伏设备微单元(4131)、储能设备微单元(4132)和用能设备微单元(4133)。
17、本专利技术同时公开了一种利用前述水泥企业微网边缘控制系统的水泥企业微网边缘控制方法，包括：
18、步骤1，在微边缘模块(2)中采集终端模块(1)的电力数据以及环境数据；
19、步骤2，接收采集到的数据，建立微边缘模块(2)、从边缘模块(3)和主边缘模块(4)之间的透传通道；
20、步骤3，根据从边缘模块(3)接收到的计算任务，将数据从从边缘模块(3)卸载到主边缘模块(4)，通过主边缘模块(4)执行边缘卸载、用能优化和资源配置以及终端设备控制；
21、步骤4，通过主边缘模块(4)将数据上传到云服务器(5)，利用云服务器(5)与移动终端进行互联，以供移动终端进行远程查看、远程存储和远程控制操作。
22、本专利技术进一步包括以下优选方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，包括终端模块(1)、微边缘模块(2)、从边缘模块(3)和主边缘模块(4)和云服务器(5)，所述终端模块(1)包括水泥企业终端设备集合，所述微边缘模块(2)为接近数据侧的控制器，用于采集终端设备的电气数据和环境数据；所述从边缘模块(3)用于针对不同类型的终端设备完成边缘卸载；所述主边缘模块(4)执行边缘卸载算法、用能优化算法和资源配置算法，用于实现边缘卸载、用能优化和资源配置，并控制所述终端设备的运行；所述云服务器(5)用于实现数据处理和控制。
2.根据权利要求1所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述终端模块(1)包括可中断柔性设备(11)、不可中断柔性设备(12)、刚性设备(13)和光伏设备(14)和储能设备(15)；
3.根据权利要求2所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述微边缘模块(2)包括微控MCU(21)、数据采集模块(22)、微边缘通信模块(23)；
4.根据权利要求3所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述数据采集模块(22)包括电流电压采集单元(221)、湿
5.根据权利要求4所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述从边缘模块(3)包括从控MCU(31)、从边缘通信模块(32)和从边缘存储模块(33)；
6.根据权利要求5所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述主边缘模块(4)包括主控MCU(41)、主边缘通信模块(42)和主边缘存储模块(43)；
7.根据权利要求6所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述主控MCU(41)中包括边缘卸载算法单元(411)、用能优化算法单元(412)、资源配置策略算法单元(413)和终端设备控制单元(414)；
8.一种利用权利要求1-7任一项权利要求所述的水泥企业微网边缘控制系统的水泥企业微网边缘控制方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的水泥企业微网边缘控制方法，其特征在于，所述边缘卸载，进一步包括：
10.根据权利要求9所述的水泥企业微网边缘控制方法，其特征在于，所述用能优化，进一步包括：
11.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求8-10任一项所述的水泥企业微网边缘控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，包括终端模块(1)、微边缘模块(2)、从边缘模块(3)和主边缘模块(4)和云服务器(5)，所述终端模块(1)包括水泥企业终端设备集合，所述微边缘模块(2)为接近数据侧的控制器，用于采集终端设备的电气数据和环境数据；所述从边缘模块(3)用于针对不同类型的终端设备完成边缘卸载；所述主边缘模块(4)执行边缘卸载算法、用能优化算法和资源配置算法，用于实现边缘卸载、用能优化和资源配置，并控制所述终端设备的运行；所述云服务器(5)用于实现数据处理和控制。
2.根据权利要求1所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述终端模块(1)包括可中断柔性设备(11)、不可中断柔性设备(12)、刚性设备(13)和光伏设备(14)和储能设备(15)；
3.根据权利要求2所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述微边缘模块(2)包括微控mcu(21)、数据采集模块(22)、微边缘通信模块(23)；
4.根据权利要求3所述的水泥企业微网边缘控制系统，其特征在于，所述数据采集模块(22)包括电流电压采集单元(221)、湿温度采集单元(222)、气体采集单元(223)和红外采集单元(224)；
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆婋泉，庄重，段梅梅，孔月萍，李波，苏慧玲，刘颖，程含渺，方凯杰，黄艺璇，陈宇沁，周雨奇，丁泽诚，张汀荃，盛举，周承翰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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