[發明專利]一種基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統及方法

在審

• 申請號: 202010087860.9
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111416731A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄔惠峰;陳煥昌;孫丹楓
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;G06F9/54
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.一種基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統，其特征在于，通過邊緣節點動態發送配置請求，云端服務器應答請求并按節點配置要求自適應的生成報警程序，分發到邊緣節點，由邊緣節點完成報警程序部署工作。整個系統基于邊云協同的三層架構，包括云端服務層、數據通信層和邊緣節點層，其中，

所述云端服務層提供實時響應邊緣節點配置請求、定制化生成組合報警的監控管理程序、報警方案庫更新維護等服務；所述數據通信層提供連接云端服務層與邊緣節點層的數據通信服務；所述邊緣節點層提供動態部署報警程序、優化組合報警程序以及環境監控等服務。

2.根據權利要求1所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統，其特征在于，所述云端服務層包括Web服務器、MySQL服務器、任務部署服務器和MQTT服務器；所述邊緣節點采用可編程控制器(PLC)；所述Web服務器為用戶提供業務服務；所述MySQL服務器為數據庫；所述任務部署服務器負責配置定制化組合報警程序、更新報警方案庫等任務；所述MQTT是中間件服務器，負責緩沖云端服務層與邊緣節點層的消息通信；邊緣節點層設置PLC作為邊緣節點，PLC用于自主部署執行報警程序，PLC與設備傳感器連接，PLC根據傳感器信息繪制信號ID表。

3.根據權利要求1所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統，其特征在于，所述任務部署服務器包括偵聽線程、任務線程、更新線程、緩存隊列和報警文件庫，其中所述偵聽線程保持工作狀態，用于偵聽MQTT服務器的消息；所述任務線程在沒有任務時進入休眠狀態，由偵聽線程激活，開始工作，完成邊緣節點請求的報警程序配置、鏈接、編譯和分發工作；所述緩存隊列用于緩存偵聽線程獲取的消息內容；所述更新線程只在有報警方案被更新后才被喚醒，處理已分發程序文件的更新任務；所述報警文件庫用于存儲預設的報警方案，針對不同的傳感器配置清單以及不同的報警需求，由業內專家預設相應的報警方案文件，報警文件庫保持動態更新，每個文件擁有唯一識別編號。

4.根據權利要求1所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統，其特征在于，所述PLC設備包括云層、定制化層、通信層和操作系統，云層負責本地設備與云端服務層的數據交互；定制化層負責部署由云端分發的方案文件；通信層用于連接硬件設備和傳感器；操作系統用于支持設備的基本功能。

5.根據權利要求4所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統，其特征在于，所述云層包括B接口和M接口，B接口用于正常請求交互工作，M接口用于維護工作和監聽更新請求。

6.包括權利要求1-5之一所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警系統的方法，其特征在于，所述任務部署服務器的自適應報警部署方法包括以下步驟：

S10，偵聽線程訂閱MQTT服務器的消息，接收來自邊緣節點的請求配置報警方案的消息；

S20，在接收消息后，偵聽線程先將請求消息中的報警配置表存入請求隊列中，進行緩存，同時喚起任務線程；

S30，任務線程每次從請求隊列中讀取一個報警配置表，根據配置表中的請求，從報警文件庫中取出符合條件的報警方案，針對組合報警的復雜情況，任務線程需要提取多個報警方案，對方案文件排列組合以達到要求；

S40，在云端完成報警程序的鏈接編譯步驟，并分發給請求邊緣節點。

S50，將本次操作記錄存入數據庫。

7.根據權利要求6所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警方法，其特征在于，邊緣節點層的PLC所請求的定制化報警程序用于監控設備工作環境的復雜報警情況。定制化報警方案包括傳感器的基礎預警閾值和組合警報過濾，基礎預警閾值為不同的問題場景設計了不同的過濾規則，組合報警則是組合多個場景問題的綜合報警方案，通過組織多報警設備協同工作實現更高精度的報警控制。

8.根據權利要求6所述的基于云端協同邊緣節點自適應配置部署的報警方法，其特征在于，云端報警文件庫中每個報警方案的索引值唯一，領域專家將云端報警文件庫中原有報警方案進行更新升級后，更新線程被喚醒，更新線程根據索引值在MySQL數據庫中找到使用過原報警方案的邊緣節點，更新線程負責向所有被涉及的邊緣節點發出信息，由邊緣節點重新發送新的配置請求，再次執行配置報警方案的過程，完成報警程序的升級過程。