[發明專利]一種工業互聯網異構網絡融合管理系統

在審

• 申請號: 202210100718.2
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114430369A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 杜雪飛;熊和平;賈祥;陳亮;杜河江
• 申請（專利權）人: 重慶電子工程職業學院
• 主分類號: H04L41/0823
• 分類號: H04L41/0823;H04L41/14;H04L67/1097;H04L69/08;H04L12/66;H04Q9/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

本發明涉及工業網絡技術領域，公開了一種工業互聯網異構網絡融合管理系統，包括：邊緣網關、客戶端和服務器端，所述邊緣網關用于采集和融合異構網絡數據，所述客戶端用于邊緣網關的配置和采集數據的分析，所述服務器端用于存儲采集的數據并生成數字化設備模型。能夠解決不同的網絡在通信協議、數據格式、傳輸速率等方面存在差異性的問題，實現異構網絡間的互通協作，融合管理。

技術領域

本發明涉及工業網絡技術領域，具體涉及一種工業互聯網異構網絡融合管理系統。

背景技術

工業互聯網時代，信息技術IT和操作技術OT逐漸融合，OT領域獲取大量傳感數據和生產數據，上傳至IT領域云端進行數據分析，并延伸出各種創新、集成應用。OT領域的大量數據來自于復雜的現場設備和網絡，這個復雜性在于：其一與現場已經運行的設備互聯，網絡總線繁雜多樣(例如:以太網、485、CAN、Profibus、Profinet等)，通訊協議各不相同；其二現場設備供應商由于自身經濟利益關系，導致工控行業內多種網絡協議標準互不兼容；其三因為不確定的業務變化升級等行為，業務數據組織也會變化，有的時候甚至要重新調整采集網絡或方式。

針對以上問題，亟需一種工業互聯網異構網絡融合管理系統，解決不同的網絡在通信協議、數據格式、傳輸速率等方面存在差異性，實現這些網絡間的互通協作，融合管理，消除IT和OT之間的代溝，降低集成成本，加快企業轉型。

發明內容

本發明意在提供一種工業互聯網異構網絡融合管理系統，能夠解決不同的網絡在通信協議、數據格式、傳輸速率等方面存在差異性的問題，實現異構網絡間的互通協作，融合管理。

本發明提供的技術方案為：一種工業互聯網異構網絡融合管理系統，包括：邊緣網關、客戶端和服務器端，所述邊緣網關用于采集和融合異構網絡數據，所述客戶端用于邊緣網關的配置和采集數據的分析，所述服務器端用于存儲采集的數據并生成數字化設備模型。

本發明的工作原理及優點在于：本發明系統通過邊緣網關對各類異構網絡進行通訊，采集數據并融合，解決不同的網絡在通信協議、數據格式、傳輸速率等方面存在差異性，實現這些網絡間的互通協作，融合管理。采集融合后的數據通過客戶端進行分析，能夠即時了解到各設備之間的狀態。服務器端則根據采集融合后的數據生成相應的數字化設備模型，實現信息技術和操作技術的融合，消除信息技術和操作技術之間的代溝。通過以上邊緣網關、客戶端和服務器端三大版塊，實現異構網絡間的互通協作，融合管理，能夠降低集成成本，加快企業轉型。

進一步，所述邊緣網關包括數據采集單元、數據處理單元、數據輸出單元和外部通信單元，所述數據采集單元用于采集異構網絡接口輸入的數據，所述數據處理單元用于輸入數據的協議轉換、安全處理和邊緣計算，所述數據輸出單元用于輸出處理后的數據，所述外部通信單元用于與客戶端、服務器和其他邊緣網關收發數據。

邊緣網關包括一套綜合的數據采集、處理、輸出及通信單元，實現對各類異構數據進行統一轉換，并考慮到安全問題進行相應的安全處理，對處理后數據進行相應硬件的輸出或通過外部通信單元與客戶端和服務器端進行收發數據，避免了以往設備分離，功能不全的問題。同時，邊緣網關之間還可以相互直接通信，不通過服務器周轉數據。邊緣網關直接可以用協議轉換后的統一協議通信，也可以用網關上支持的其他協議通信。根據任務需要，邊緣網關之間的數據處理單元之間聯合完成邏輯計算、數學運算等功能，實現設備組或區域設備的實時聯動控制。

進一步，所述數據采集單元包括數字量采集單元、模擬量采集單元、固定式通信數據采集單元、可插拔式通信數據采集單元和網絡通信處理單元，所述數據量采集單元用于采集數字量數據，所述模擬量采集單元用于采集模擬量數據，所述固定式通信數據采集單元用于采集固定式通信接口的數據，所述可插拔式通信數據采集單元用于采集可插拔式通信接口的數據，所述網絡通信單元用于采集數據的出入處理。

數據采集單元支持數字量輸入DI、模擬量輸入AI、固定式通信接口輸入、可插拔式通信接口輸入等多種數據接口輸入并采集的方式，并通過網絡通信單元進行統一的出入處理。