[發明專利]水務數據采集網關設備

在審

• 申請號: 201610293571.8
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105739395A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 高明;蔡金良
• 申請（專利權）人: 中科智水（北京）科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 劉葛;郭鴻雁

技術領域

本發明涉及水務處理和網關設備技術領域，特別涉及一種水務數據采集網關設備。

背景技術

目前污水處理廠、自來水廠、泵站、監測站點的遠程數據采集和遠程控制沒有成熟專有系統，多數情況下利用組態軟件部署在互聯網(或企業專網)上進行遠程數據采集和遠程控制，利用通用DTU/RTU進行數據通訊。

組態軟件的應用基礎是工業網(局域網)，工業網的網絡穩定、安全性高，組態軟件運行效果很好，是工業領域的常規數據采集控制系統。但在互聯網領域，傳統的組態軟件DTU/RTU不能在穩定性差、安全性差(相對于工業網)的互聯網上良好應用，存在以下問題：

(1)數據傳輸可靠性差：由于組態技術發源于工業網絡，工業網為有線局域網，網絡拓撲單一、穩定，但是互聯網網絡環境復雜，包括有線和無線(包括GPRS、3G等通信方式)網絡路徑。組態軟件原有的數據傳輸技術不能完全適應互聯網，容易出現連接中斷或數據丟失，目前的DTU/RTU產品多為透明傳輸的通用產品，存儲量小，不能實現可靠的斷點續傳。

(2)工業數據庫支持數據綜合分析能力差：組態軟件利用工業庫存儲實時數據，工業庫用于存儲海量實時數據，采用線性壓縮存儲技術，存儲機制為變化存儲。另外，數據存儲單元為“變量”每個變量一個記錄。這種機制針對實時監控、歷史分析、多變量對比分析等縱向抽取的支持力度很大，但對于多站點指標查詢、對比分析、統計分析等多維分析不支持直接訪問，需要大量中間處理過程，存儲開發復雜，效率較低，人機交互時間長的缺點。

(3)遠程控制不可靠：組態軟件為實時控制軟件，需要穩定快速的網絡通道，但互聯網網絡環境復雜，并且包括有線和無線(包括GPRS、3G等通信方式)網絡路徑，網絡不穩定，丟包率較高，導致組態軟件的控制指令不能及時送達和回饋，其原有遠程控制機制容易出現錯誤。

(4)無法進行數據標準化：組態軟件采用的是變量存儲管理機制，DTU/RTU為透明傳輸，變量由自控工程師自定義，變量定義不能包含太多業務概念，導致組態過程不能實現數據的指標化定義、管理以及標準化，不利于在線數據的后續綜合分析。

水務行業廠站自控系統的數據一般以PLC變量形態存在。PLC變量的定義在一些成熟行業有行業標準，但是在水務行業沒有相關行業標準指導設計人員和自控工程師定義變量，導致水務行業自控系統PLC變量的定義存在很大的隨意性。傳統的以組態軟件為主的單廠站自控系統以監控為主，業務邏輯相對簡單，這種隨意性對自控系統本身來講沒有太多影響。

在互聯網時代，水務公司、水務管理和監管部門采集一個城市甚至全國的廠站在線數據不僅用于集中監控，還需要將在線數據進行挖掘利用，為業務系統、決策支持系統服務。這種各廠站隨意定義的變量數據集中采集到一起，很難實現標準化展現、通用對比分析、統計匯總、綜合分析等常用如軟件功能。

例如，每個水廠相同工藝節點設備的同一在線數據為不同變量，數據利用時不能按固定規則隨意查詢分析，而需要逐個變量的配置，當增加或減少廠站時，還需要重新配置，不能自動接入或剔除。當數據查詢時不能任意查詢一個變量進行多個廠站數據對比。

(5)無法進行數據預處理：基于組態軟件功能及工業庫變量存儲機制，組態軟件及DTU/RTU不能在采集前端實現復雜公式計算、數據統計匯總、特征數據提取等數據預處理功能。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種水務數據采集網關設備，采集第三方遠傳智能儀表數據、第三方DTU/RTU采集數據、數據庫數據，并上傳至遠程監控系統，使得運營管理軟件與上述設備直接互聯，適用于第三方智能設備、數據庫的數據采集。