【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統(tǒng)自動化，尤其涉及一種邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法和系統(tǒng)。
技術介紹
1、傳統(tǒng)的變電站網(wǎng)絡架構(gòu)采用集中式的數(shù)據(jù)采集和控制方案。變電站設備通過通信協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到集中式的網(wǎng)關設備，并由其負責接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行相應的控制命令。處理后的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度主站。
2、然而，傳統(tǒng)方案存在一定的優(yōu)化空間。首先，網(wǎng)關設備的數(shù)據(jù)處理能力有限，無法滿足處理海量數(shù)據(jù)的需求。其次，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過多次傳輸和處理，導致傳輸延遲較高，影響實時監(jiān)控和控制，對通信算法的要求相對較高。同時，傳統(tǒng)方案中所有數(shù)據(jù)都傳輸?shù)郊惺骄W(wǎng)關設備進行處理和存儲，導致資源利用效率低下。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于解決
技術介紹
中的至少一個技術問題，提供一種邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法和系統(tǒng)。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供一種邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，包括：布設北向規(guī)約模塊、消息總線模塊、數(shù)據(jù)中心模塊和管理中心模塊；
3、北向規(guī)約模塊，部署于邊緣網(wǎng)關，通過北向通信協(xié)議與邊緣集群通信，實現(xiàn)邊緣集群對邊緣網(wǎng)關的管理控制，同時實現(xiàn)邊緣網(wǎng)關向邊緣集群傳送信息的功能；
4、消息總線模塊，采用mqtt消息總線與容器內(nèi)應用進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱和發(fā)布；
5、數(shù)據(jù)中心模塊，存儲實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)重要信息，將邊緣集群與邊緣設備的數(shù)據(jù)進行交互；
6、管理中心模塊，部署于宿主機，負責進行容器和應用程序管
7、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述北向規(guī)約模塊時刻監(jiān)聽配置的端口，并接收client端的握手請求；
8、所述北向規(guī)約模塊對邊緣集群報文進行接收與解析；
9、所述北向規(guī)約模塊與所述管理中心模塊之間進行數(shù)據(jù)交互；
10、所述北向規(guī)約模塊實現(xiàn)邊緣集群與所述管理中心模塊之間的文件數(shù)據(jù)交互；
11、所述北向規(guī)約模塊獲取容器以及容器內(nèi)應用的實時狀態(tài)并對其進行控制。
12、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述北向規(guī)約模塊包括主線程、監(jiān)聽線程、心跳線程和任務處理線程；
13、所述主線程的任務是程序初始化處理，包括啟動參數(shù)的處理，配置文件的讀取，然后根據(jù)配置創(chuàng)建通道；
14、所述監(jiān)聽線程每隔15s檢查一次監(jiān)聽狀態(tài)，所述監(jiān)聽線程在程序環(huán)境初始化結(jié)束后開啟，輪詢間隔是1s；
15、所述心跳線程處理通道里需要計時的任務，每個通道各開啟一個心跳線程，心跳線程完成的任務有心跳報文發(fā)送、延時升級系統(tǒng)、延時安裝應用，心跳線程在通道初始化完成后開啟，輪詢間隔時1s；
16、所述任務處理線程處理邊緣集群發(fā)來的各個asdu任務，每個通道各開啟一個任務處理線程，任務處理線程在通道初始化完成后開啟，輪詢時間是5ms。
17、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述采用mqtt消息總線與應用通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱和發(fā)布，包括：
18、mqtt消息總線代理接收到應用發(fā)布的消息后，會根據(jù)訂閱關系將消息路由到對應的訂閱客戶端；
19、消息被路由到訂閱客戶端，mqtt消息總線代理會將消息傳遞給客戶端，客戶端對接收到的消息進行處理；
20、當客戶端不再需要與mqtt消息總線代理通信時，發(fā)送斷開連接請求，結(jié)束與mqtt消息總線代理的連接。
21、根據(jù)本專利技術的一個方面，各應用通過消息總線模塊向所述數(shù)據(jù)中心模塊查詢需要的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)；
22、所述數(shù)據(jù)中心模塊負責維護裝置的量測數(shù)據(jù)當前值，并提供當前值的查詢服務；
23、所述數(shù)據(jù)中心模塊負責維護裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)當前值，并提供當前值和歷史變化記錄的查詢服務；
24、所述數(shù)據(jù)中心模塊接收業(yè)務通道的控制報文與應用的控制返回報文，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；
25、所述數(shù)據(jù)中心模塊存儲采集到的數(shù)據(jù)當前值，并提供相應的查詢服務。
26、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述存儲實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)重要信息，將邊緣集群與邊緣設備的數(shù)據(jù)進行交互，包括：
27、所述數(shù)據(jù)中心模塊收到應用的注冊設備信息，解析模型文件，在其內(nèi)存中實時生成對應的設備，并向業(yè)務通道發(fā)送添加子設備消息；反之，收到應用的取消注冊設備信息，則刪除對應的配置庫及內(nèi)存實例；
28、所述數(shù)據(jù)中心模塊收到業(yè)務通道或者應用的查詢設備信息的報文，從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)返回；
29、所述數(shù)據(jù)中心模塊收到應用的實時報文，將數(shù)據(jù)更新到內(nèi)存，同時判斷是否需要突變上送，是否滿足死區(qū)要求，滿足則轉(zhuǎn)發(fā)報文至業(yè)務通道；
30、所述數(shù)據(jù)中心模塊收到應用的歷史數(shù)據(jù)存儲報文，將數(shù)據(jù)保存到歷史數(shù)據(jù)表中，若收到歷史數(shù)據(jù)讀取報文，則從歷史數(shù)據(jù)表中讀取數(shù)據(jù)返回業(yè)務通道；
31、所述數(shù)據(jù)中心收到業(yè)務通道的控制報文，將報文轉(zhuǎn)發(fā)給應用；
32、所述數(shù)據(jù)中心收到業(yè)務通道的訂閱模型下的某服務的所有設備數(shù)據(jù)，則對內(nèi)存中的模型裝置的是否訂閱項置1，更新對應的訂閱要求，同時更新到所有使用該模型的設備，并且更新配置庫；
33、所述數(shù)據(jù)中心模塊收到業(yè)務通道的定值查詢命令，轉(zhuǎn)發(fā)到應用，收到應用回復的定值報文后，轉(zhuǎn)發(fā)至業(yè)務通道，同時更新到配置庫的定值表。
34、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述管理中心模塊包括：
35、通訊模塊，實現(xiàn)消息總線模塊通訊功能，接收消息總線模塊發(fā)來的請求，解析后給其他模塊處理，并將返回結(jié)果組包發(fā)送到消息總線模塊；
36、文件管理模塊，負責日志文件路徑、報文列表的維護；
37、數(shù)據(jù)管理模塊，進行數(shù)據(jù)庫的維護，數(shù)據(jù)管理模塊對容器、應用配置表的數(shù)據(jù)進行增、刪、改、查工作；
38、資源監(jiān)視模塊，監(jiān)視邊緣設備、容器、應用的資源使用情況并產(chǎn)生相應的告警和復歸信號；
39、設備管理模塊，實現(xiàn)邊緣設備管理的請求，包括設備升級，設備控制，設備信息查詢，設備配置查詢和修改；
40、容器管理模塊，實現(xiàn)容器管理的請求，包括容器安裝，容器控制，容器配置查詢、設備配置查詢和修改，容器資源使用情況查詢；
41、應用管理模塊，實現(xiàn)應用管理的要求，包括應用安裝、應用控制、應用配置查詢和修改、應用資源使用情況查詢。
42、根據(jù)本專利技術的一個方面，所述管理中心模塊，部署于宿主機，負責進行容器和應用程序管理，包括：
43、管理中心模塊的程序啟動后先創(chuàng)建應用程序?qū)ο螅缓髴贸绦驅(qū)ο笏阉魅萜鲾?shù)目并創(chuàng)建容器對象；
44、容器對象搜索應用數(shù)目并創(chuàng)建應用對象未啟動的容器內(nèi)應用信息獲取不到，應用對象暫時設置為空；
45、讀取sqlite3數(shù)據(jù)庫，按照相應的數(shù)據(jù)表更新配置，如果數(shù)據(jù)表不存在或者內(nèi)容為空則采用默認配置；
46、建立管理中心模塊和mqtt消息總線之間的通訊，同時訂閱發(fā)送給管理中心模塊的主題消息；
47、當通訊模塊收到mqtt消息總線發(fā)來的消息后，通訊模塊解析j本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，包括：布設北向規(guī)約模塊、消息總線模塊、數(shù)據(jù)中心模塊和管理中心模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述北向規(guī)約模塊時刻監(jiān)聽配置的端口，并接收client端的握手請求；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述北向規(guī)約模塊包括主線程、監(jiān)聽線程、心跳線程和任務處理線程；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述采用MQTT消息總線與應用通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱和發(fā)布，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，各應用通過消息總線模塊向所述數(shù)據(jù)中心模塊查詢需要的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述存儲實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)重要信息，將邊緣集群與邊緣設備的數(shù)據(jù)進行交互，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述管理中心模塊包括：
8.根據(jù)
9.邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，包括：布設北向規(guī)約模塊、消息總線模塊、數(shù)據(jù)中心模塊和管理中心模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述北向規(guī)約模塊時刻監(jiān)聽配置的端口，并接收client端的握手請求；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述北向規(guī)約模塊包括主線程、監(jiān)聽線程、心跳線程和任務處理線程；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣物聯(lián)裝置容器化即插即用方法，其特征在于，所述采用mqtt消息總線與應用通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱和發(fā)布，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊森，滕國山，何佳佳，趙繼爽，
申請(專利權(quán))人：南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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