1.本发明属于电网监测技术领域,具体涉及一种电网监测数据传输方法、系统、终端及存储介质。
背景技术:
2.在一些电力设备较为集中的区域,配套的电网运行监测设备也比较集中。这些监测设备大多采用无线通信技术或者互联网将监测数据传输至远程控制端或远程数据中心。这种一对一的传输方式,每个监测设备都占用一个ip,每个监测设备都与远程控制端进行数据交互,给远程控制端的通信资源带来了压力。
技术实现要素:
3.针对现有技术的上述不足,本发明提供一种电网监测数据传输方法、系统、终端及存储介质,以解决上述技术问题。
4.第一方面,本发明提供一种电网监测数据传输方法,包括:
5.将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组;
6.监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系;
7.基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端;
8.监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端。
9.在一个可选的实施方式中,将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组,包括:
10.监测终端通过usb通信链路定期接收监测传感器组发送的监测数据,并将每次接收的监测数据封装为监测数据包,并为所述监测数据包生成时间戳。
11.在一个可选的实施方式中,监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系,包括:
12.基于监测集群的监测终端数量和预设的比例系数生成初始通信终端数量;
13.基于所述初始通信终端数量,在监测集群选举出相应数量的资源占有率最低的通信终端;
14.基于预设的比例系数生成每个通信终端绑定监测终端的数量;
15.基于各自绑定监测终端的数量,各通信终端通过协商与监测终端建立绑定关系。
16.在一个可选的实施方式中,基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端,包括:
17.通信终端将接收自绑定监测终端的监测数据包进行汇总,判断各监测数据包的源地址与通信终端的绑定监测终端是否匹配:
18.若是,则对各监测数据包的时间戳的同步性进行校验,并在通过校验后将监测数据包汇总发送至远程控制端;
19.若否,则基于本次接收的监测数据包的时间戳从缺失的监测终端抓取相应监测数据包。
20.在一个可选的实施方式中,监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端,包括:
21.在通信终端创建网络延迟监控线程,在网络延迟监控线程监控到网络延迟达到设定阈值则发起监测集群选举程序从不承担通信功能的监测终端中选举出新的通信终端作为补充通信终端;
22.存在网络延迟的通信终端将绑定的监测终端部分转移至所述补充通信终端。
23.第二方面,本发明提供一种电网监测数据传输系统,包括:
24.集群组网模块,用于将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组;
25.终端选举模块,用于监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系;
26.数据传输模块,用于基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端;
27.补充选举模块,用于监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端。
28.在一个可选的实施方式中,集群组网模块包括:
29.数据收集单元,用于监测终端通过usb通信链路定期接收监测传感器组发送的监测数据,并将每次接收的监测数据封装为监测数据包,并为所述监测数据包生成时间戳。
30.在一个可选的实施方式中,终端选举模块包括:
31.初始规划单元,用于基于监测集群的监测终端数量和预设的比例系数生成初始通信终端数量;
32.初始选举单元,用于基于所述初始通信终端数量,在监测集群选举出相应数量的资源占有率最低的通信终端;
33.绑定规划单元,用于基于预设的比例系数生成每个通信终端绑定监测终端的数量;
34.绑定执行单元,用于基于各自绑定监测终端的数量,各通信终端通过协商与监测终端建立绑定关系。
35.第三方面,提供一种终端,包括:
36.处理器、存储器,其中,
37.该存储器用于存储计算机程序,
38.该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得终端执行上述的终端的方法。
39.第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。
40.本发明的有益效果在于,本发明提供的电网监测数据传输方法、系统、终端及存储
介质,通过将一个区域内的监测终端组建为集群,然后选举出代表终端与远程控制端进行通信,避免了挤占远程控制端网络资源的问题,同时对通信质量进行监测及时补充通信终端,进而在节省网络资源的同时保证数据传输速度和质量。
41.此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明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,对于本领域普通技术人员而言,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他的附图。
43.图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
44.图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
45.图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
47.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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,不是旨在于限制本发明。
48.本发明实施例提供的电网监测数据传输方法由计算机设备执行,相应地,电网监测数据传输系统运行于计算机设备中。
49.图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中,图1执行主体可以为一种电网监测数据传输系统。根据不同的需求,该流程图中步骤的顺序可以改变,某些可以省略。
50.如图1所示,该方法包括:
51.步骤110,将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组;
52.步骤120,监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系;
53.步骤130,基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端;
54.步骤140,监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端。
55.为了便于对本发明的理解,下面以本发明电网监测数据传输方法的原理,结合实施例中对电网监测数据进行传输的过程,对本发明提供的电网监测数据传输方法做进一步的描述。
56.具体的,所述电网监测数据传输方法包括:
57.s1、将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组。
58.具体的,监测终端包括控制芯片、通信芯片、多个通信接口和网卡,其中通信芯片可以采用usb芯片,以使控制芯片通过多个usb接口与多个传感器连接。控制芯片可通过网卡与外界进行通信。例如一个工业园区内包括多个配电柜、变电设备等电力设备,这些电力设备都需要进行电压监测、电流监测、温度湿度监测。将一个区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,mesh网络即”无线网格网络”,是“多跳(multi-hop)”网络,是由ad hoc网络发展而来,是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。在向下一代网络演进的过程中,无线是一个不可缺的技术。无线mesh可以与其它网络协同通信,是一个动态的可以不断扩展的网络架构,任意的两个设备均可以保持无线互联。
59.监测终端通过usb通信链路定期接收监测传感器组发送的监测数据,并将每次接收的监测数据封装为监测数据包,并为监测数据包生成时间戳。设定好监测数据包的保存期限,并及时清除超过保存期限的监测数据包。
60.s2、监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系。
61.基于监测集群的监测终端数量和预设的比例系数生成初始通信终端数量;基于所述初始通信终端数量,在监测集群选举出相应数量的资源占有率最低的通信终端;基于预设的比例系数生成每个通信终端绑定监测终端的数量;基于各自绑定监测终端的数量,各通信终端通过协商与监测终端建立绑定关系。
62.具体的,假设有32个监测终端,比例系数为5:1,即五个监测终端对应一个通信终端。则应该生成7个通信终端。在监测集群选举出7个通信终端后,这7个通信终端是资源占有率最小的。7个通信终端按资源占有率由低到高的顺序依次绑定监测终端,例如通信终端1的资源占有率最低,绑定四个监测终端后将自身ip和四个监测终端的ip写入绑定关系列表,并将绑定关系列表发送至通信终端2,以此类推,直至通信终端7,此时通信终端7将剩余的一个监测终端绑定即可。通信终端7将最终的绑定关系列表以组播的方式发送至集群内的各监测终端。
63.s3、基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端。
64.通信终端将接收自绑定监测终端的监测数据包进行汇总,判断各监测数据包的源地址与通信终端的绑定监测终端是否匹配:若是,则对各监测数据包的时间戳的同步性进行校验,并在通过校验后将监测数据包汇总发送至远程控制端;若否,则基于本次接收的监测数据包的时间戳从缺失的监测终端抓取相应监测数据包。
65.步骤s1中各监测终端在生成监测数据包时立即基于绑定关系表将监测数据包发送至具有绑定关系的通信终端。通信终端将本地生成的监测数据包与接收的监测数据包进行汇总,对接收的监测数据包的时间戳进行校验,其中时间戳可能不完全同步,因此可以计算平均时间,和各监测数据包的时间戳与平均时间的差异,若差异超出预设范围则判定数据不合格,对不合格的监测数据包从源地址重新抓取。通信终端在抓取监测数据包时,将本轮监测数据包重复率最高的时间戳作为标准,向缺失数据的监测终端抓取相应的数据包。
66.通过对监测终端的监测数据包进行两层校验,避免了监测数据的遗漏,保证了监测数据的传输质量。
67.s4、监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端。
68.在通信终端创建网络延迟监控线程,在网络延迟监控线程监控到网络延迟达到设定阈值则发起监测集群选举程序从不承担通信功能的监测终端中选举出新的通信终端作为补充通信终端;存在网络延迟的通信终端将绑定的监测终端部分转移至所述补充通信终端。
69.具体的,在选举出新的通信终端后,可以延迟的通信终端将具有绑定关系的四个监测终端中的两个监测终端解绑,转移给新的通信终端。此外,为了避免资源滥用,也可以将网络资源占用率较小的通信终端作为转移对象。
70.在一些实施例中,所述电网监测数据传输系统200可以包括多个由计算机程序段所组成的功能模块。所述电网监测数据传输系统200中的各个程序段的计算机程序可以存储于计算机设备的存储器中,并由至少一个处理器所执行,以执行(详见图1描述)电网监测数据传输的功能。
71.本实施例中,所述电网监测数据传输系统200根据其所执行的功能,可以被划分为多个功能模块,如图2所示。所述功能模块可以包括:集群组网模块210、终端选举模块220、数据传输模块230和补充选举模块240。本发明所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在存储器中。在本实施例中,关于各模块的功能将在后续的实施例中详述。
72.集群组网模块210,用于将区域内的监测终端通过网格mesh网络组成监测集群,所述监测终端连接监测传感器组;
73.终端选举模块220,用于监测集群以选举方式生成与远程控制端通信的通信终端,并建立所述通信终端与其它监测终端的绑定关系;
74.数据传输模块230,用于基于所述绑定关系,通信终端将接收自监测终端的监测数据发送至远程控制端;
75.补充选举模块240,用于监测通信终端的网络延迟,并在网络延迟达到设定阈值时在所述监测集群选举出补充通信终端。
76.可选地,作为本发明一个实施例,集群组网模块包括:
77.数据收集单元,用于监测终端通过usb通信链路定期接收监测传感器组发送的监测数据,并将每次接收的监测数据封装为监测数据包,并为所述监测数据包生成时间戳。
78.可选地,作为本发明一个实施例,终端选举模块包括:
79.初始规划单元,用于基于监测集群的监测终端数量和预设的比例系数生成初始通信终端数量;
80.初始选举单元,用于基于所述初始通信终端数量,在监测集群选举出相应数量的资源占有率最低的通信终端;
81.绑定规划单元,用于基于预设的比例系数生成每个通信终端绑定监测终端的数量;
82.绑定执行单元,用于基于各自绑定监测终端的数量,各通信终端通过协商与监测
终端建立绑定关系。
83.图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图,该终端300可以用于执行本发明实施例提供的电网监测数据传输方法。
84.其中,该终端300可以包括:处理器310、存储器320及通信模块330。这些组件通过一条或多条总线进行通信,本领域技术人员可以理解,图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定,它既可以是总线形结构,也可以是星型结构,还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
85.其中,该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令,存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时,使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
86.处理器310为存储终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit,简称ic)组成,例如可以由单颗封装的ic所组成,也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装ic而组成。举例来说,处理器310可以仅包括中央处理器(central processing unit,简称cpu)。在本发明实施方式中,cpu可以是单运算核心,也可以包括多运算核心。
87.通信模块330,用于建立通信信道,从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
88.本发明还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-only memory,简称:rom)或随机存储记忆体(英文:random access memory,简称:ram)等。
89.因此,本发明通过将一个区域内的监测终端组建为集群,然后选举出代表终端与远程控制端进行通信,避免了挤占远程控制端网络资源的问题,同时对通信质量进行监测及时补充通信终端,进而在节省网络资源的同时保证数据传输速度和质量,本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述,此处不再赘述。
90.本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中如u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机,服务器,或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
91.本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于终端实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
92.在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
93.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
94.另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
95.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。