[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

本發明公開了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。本發明基于邊云協同的三層架構，其中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程序、報警方案庫動態更新維護等服務，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，邊緣節點層提供動態發送報警配置請求、自動化部署報警程序以及環境監控等服務。本發明通過邊緣節點動態向云端發送報警程序更新請求表，云端應答請求并按報警配置表從定制化報警文件庫中提取對應報警文件，經過鏈接編譯部署到邊緣節點完成報警程序的自適應部署工作。云端服務層的報警文件庫具備可更新能力。邊緣設備支持動態部署和優化組合報警程序。

技術領域

本發明屬于工業物聯網領域，涉及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。

背景技術

工業物聯網，智能制造，工業4.0等概念背景下，工業環境監控成為了重要一環。在環境監控系統中，通過對各類數據源(各類傳感器、控制器等)的監控，可以對環境異常及時預警。然后，隨著監控系統的不斷增長，海量異構數據源的報警系統出現了以下挑戰：

1、傳統環境監控報警系統通過配置數據源的上下限進行監控報警，所有監控設備的報警方案是相同的不能實現復雜報警；

2、缺乏定制化組合報警機制，缺乏動態的定制化報警方案的管理機制，不能實現海量設備情況下異構的定制化報警，針對設備報警方案升級，不具備實時動態的報警方案更新機制。

以上問題導致大量無用同質報警的產生形成了報警洪流問題，使得售后技術人員無法對報警一一處理，甚至很多重要報警都被忽略，導致環境監控系統不能有效運行。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供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PLC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。

優選地，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；所述邊緣節點層包括PLC、硬件設備和傳感器；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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。