[發明專利]一種廣域工業控制網絡的統一采集系統及其采集方法

在審

• 申請號: 201810909051.4
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109040262A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 胡書愷
• 申請（專利權）人: 胡書愷
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

本發明涉及一種廣域工業控制網絡的統一采集系統及其采集方法，解決的是采集裝置重復配置，不同業務系統之間獲得的數據不一致的技術問題，通過統一采集系統的現場采集實體獲得實時、可靠、強相關的工業現場基礎計量數據，通過統一采集系統的統一采集主站采用數據融合方法獲得采集數據的數值、數值可信度、時間、時間可信度特征，根據業務主站的應用要求改變現場采集實體的參數配置，提供滿足業務主站的數值精度及時間精度要求的工業現場應用數據，用于智慧水務和智能電網等工業信息化系統。

技術領域

本發明涉及工業互聯網領域的廣域工業控制網絡的數據采集，具體涉及一種廣域工業控制網絡的統一采集系統及其采集方法。

背景技術

工業互聯網實現了廣域工業控制，實現工業生產全流程、全區域的信息協調。例如在智慧水務和智能電網的信息化中，生產流程的各個環節之間實現信息共享，從而從傳統的局域的內環自動控制向全流程、全區域的多目標優化的廣域工業控制發展。這需要廣域工業控制網絡的統一信息采集系統支持，獲得生產過程的運行狀態、設備狀況等生產現場信息，從而實時調整優化生產過程實現多目標優化。而傳統的信息采集系統則是由各個生產環節的局部獨立實現信息采集，再通過不同生產系統的業務主站之間實現信息交換。

傳統的業務及采集系統從本質上是信息之間的“弱相關”，主要技術問題包括網絡結構冗余、設備復雜、系統運維成本高，數據質量低，不能實現高實時性、高精度的數據采集。以能源互聯網的電力實時交易系統為例：電力實時交易系統與電網調度系統之間分別采用物理裝置獨立并且信息邏輯獨立的電力應用及采集系統。電力實時交易系統獨立采集用電信息，根據需求與供應量的關系，實時調整供電價格引導用戶改變用電量與用電時間，實現有效的需求側管理；而電網調度系統則根據發電、輸電、變電能力與負荷水平調整運行方式。因此，電力實時交易系統與電網調度系統之間的信息準確性、實時性將影響整個電網的“供需平衡”與“安全運行”。

為此，需要提供一種數據質量高、數據處理代價低、網絡結構簡單的廣域工業控制網絡的統一采集系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在數據處理代價大、網絡結構復雜的技術問題。提供一種新的廣域工業控制網絡的統一采集系統，該統一采集系統具有數據處理代價低、結構簡單的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種廣域工業控制網絡的統一采集系統，連接有多個業務主站，統一采集系統包括多個現場采集實體，所述廣域工業控制網絡的統一采集系統還包括連接在各個業務主站和現場采集實體之間的統一采集主站；所述統一采集主站用于通過通信傳輸獲得現場采集實體的計量數據，根據計量數據進行數據融合計算獲得統一的采集數據。

本發明的工作原理：統一采集主站實現信息采集過程的統一控制與協調，從而保證不同采集實體之間計量數據的“計量信息”關聯、“設備信息”的關聯，進而保障了不同業務應用系統應用數據之間信息的“強相關”。統一現場采集實體采用具有空間和時間維度的計量方法，采用業務采集與通信傳輸融合的通信方法，獲得實時，可靠，強相關的工業現場計量數據。統一采集主站采用數據融合方法獲得采集數據的數值，數值可信度，時間，時間可信度特征，根據業務主站的應用要求改變現場采集實體的參數配置。進一步地，還可以提供經過篩選和數學計算并滿足業務主站的數值精度及時間精度要求的應用數據。

本發明中各個業務主站均可使用同一套采集系統，滿足各個業務主站之間的不同業務應用對工業現場數據采集的需求。設置有實現工業現場數據處理過程的數據展示層，數據分析層和數據基礎層；數據基礎層由數據預處理子層、采樣測量子層以及設備狀態子層組成。在數據展示層建立各個業務主站所需的應用數據與統一采集系統的統一采集主站的采集數據之間的相關性，即統一的采集主站的采集數據解析為不同業務主站應用數據。在數據分析層建立統一采集系統內部的統一采集主站的采集數據與現場采集實體的計量數據之間的相關性，即：將時間和空間不一致的采集現場計量數據經過時間和空間解析變換成具備時間和空間一致性的統一采集主站的采集數據。