[發明專利]一種基于簇狀網絡的數據交互系統及交互方法

在審

• 申請號: 202111479175.1
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114257980A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張永寧;李強;葛紹妹;羅洪;張庚生;張可
• 申請（專利權）人: 安徽南瑞繼遠電網技術有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L67/12;H04L41/0654
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發明涉及一種基于簇狀網絡的數據交互系統，包括：二次系統應用平臺，用于執行大數據量的并發計算任務，完成人工智能、大數據應用計算任務的遠程配置；接入節點，用于配置計算模型并執行就地運算；匯聚節點，用于接收并執行邊緣計算任務；傳感器，用于接收并執行邊緣計算任務，進行數據上傳策略配置、采樣頻率配置。本發明還公開了一種基于簇狀網絡的統數據交互系統的交互方法。本發明采用簇狀的網絡拓撲結構具有具備自治協同和故障自愈功能，數據傳輸更加安全，實現了數據的“一次采集，處處應用”，免去了數據轉換的繁瑣，方便應用，提升效率。

技術領域

本發明涉及電力系統數據交互技術領域，尤其是一種基于簇狀網絡的數據交互系統及方法。

背景技術

隨著經濟和社會的發展，電力的要求越來越高，隨著電網的不斷發展，新技術的應用，變電站的操作將越來越智能化。而變電站二次系統在保障電網安全、優質、經濟運行，提高調度管理信息化水平等方面發揮了非常重要的作用，已成為電網運行控制、調度生產指揮和現代化管理不可或缺的重要平臺。因此，建設具有集成、高速的雙向二次數據交互網絡是智能電網未來發展的重要基礎。將先進的信息通信、傳感和測量技術、數據傳輸及交互技術相融合后與電網基礎設施開展集成作業，形成網絡化、數字化和智能化電網是電力系統必然的發展方向。

目前，變電站二次系統的數據交互機制還是有許多的不足之處，主要體現為以下三個方面：第一，狀態感知體系尚不完善：由于目前二次系統的數據采集終端數量龐大、數據接口協議不統一，數據跨專業協同共享存在壁壘；第二，數據通信可靠性低：由于目前變電站的通信組網方式抗電磁干擾能力弱，海量數據在傳輸過程中，其可靠性、安全性和及時性都得不到保障；第三，數據交互標準尚未統一：變電站二次系統的應用平臺較多，在原始數據獲取和共享時，由于數據類別、數據格式、數據接口等不統一，無法實現互聯互通。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種組網方式靈活、可擴展性強、易于與本地網絡設備進行融合、數據通信可靠性低的基于簇狀網絡的數據交互系統。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種基于簇狀網絡的數據交互系統，包括：

二次系統應用平臺，用于執行大數據量的并發計算任務，完成人工智能、大數據應用計算任務的遠程配置；

接入節點，用于配置計算模型并執行就地運算；

匯聚節點，用于接收并執行邊緣計算任務；

傳感器，用于接收并執行邊緣計算任務，進行數據上傳策略配置、采樣頻率配置。

本發明的另一目的在于提供一種基于簇狀網絡的數據交互系統的數據交互方法，該方法包括下列順序的步驟：

(1)通過傳感器及物聯網，進行二次系統環境數據及運行數據的全面感知，獲取原始數據，并將其傳輸至匯聚節點；

(2)在匯聚節點中，原始數據進行分類，并根據網絡情況自主選擇路線上傳至接入節點；

(3)接入節點接收到匯聚節點的數據后，將數據封裝為統一的數據模型并對外提供安全的數據訪問接口，同時，接入節點緩存部分重要數據，進行邊緣計算；

(4)最后，二次系統應用平臺根據業務內容從接入節點的接口獲取業務數據，完成人工智能計算。

所述步驟(1)具體是指：通過使用廣泛采用小型化、無源化、低功耗、新型智能傳感器，包含紅外感應器、電子標簽、智能傳感器、智能傳感器設備以及接入節點，在設備不停電狀態下快速布置在被監測設備上，做到即插即用，廣泛互聯，實現變壓器、氣體絕緣封閉金屬開關設備局放、機械特性設備信息及變電站溫度、濕度、SF6氣體濃度、煙霧火災、噪聲的環境信息的全面感知，自動獲取相關運行參數信息，并與風機、水泵、照明、視頻、門禁、空調執行聯動控制，實現變電站設備狀態全面感知智能化運維管理。