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    物联网网关实现能源监测智能化信息化管理
    能源监测系统存在着大量的4-20mA信号的传感器,485接口的热能表,电表,燃气表等,需要将这些数据采集到数据信息管理中心存贮下来,进行能效分析与科学的管理和调度。从而达到数据实时与服务器中心的完美对接,实现节能节电等目的。我公司长期致力于MODBUS RTU转TCP协议网关的开发,支持数据上TCP/IP网络或4G网络云平台服务器。并且支持物联网MQTT等协议,与非标协议网关的开发定制。 深圳市汉韬科技有限公司研发的一种物联网智能数据网关的制作方法属于电子通信领域,特别涉及一种物联网智能数据网关系统的实现方法。 背景技术: 现代工业生产中,基于物联网技术的能源管理系统越来越受到重视:通过传感器对厂区内的各能源的使用进行计量,然后通过网关设备收集传感器数据并远传到信息管理中心储存,最后通过能源管理平台进行集中监测和能耗分析等管理工作,方便厂区管理人员实时掌握各计量点的监测数据,从而有效实现能源和资源的管理。网关设备是基于物联网技术的能源管理系统的重要组成部分之一。传统的网关设备实现单纯的以太网到RS485的透明传输,因而功能过于简单;需要上位机软件在应用层实现仪表规约,底层没有缓存,因而上位机软件编程复杂;上位机软件需要花费大量的时间等待网络数据的到达,因此数据采集速度低;易受网络状态影响,因而数据采集的实时性和完整性低??梢陨杓埔恢滞卦谏璞干鲜迪质莸牟杉?,定时将数据发送给服务器,或是服务器以某固定时间间隔获取数据。这种网关设备克服了传统网关设备的上位机软件编程复杂、数据采集速度低以及数据采集的实时性和完整性低等缺点。 发明内容 本发明要解决的技术难题:传统的网关设备实现单纯的以太网到RS485的透明传输,因而功能过于简单;需要上位机软件在应用层实现仪表规约,底层没有缓存,因而上位机软件编程复杂;上位机软件需要花费大量的时间等待网络数据的到达,因此数据采集速度低;易受网络状态影响,因而数据采集的实时性和完整性低。485数据采集??槿鄙俟?,雷击?;さ?,??槿菀资艿酵饨绺扇哦鸹?;网关特定端口只限于接单一协议表具,不能对不同协议表具采用混合接入的方式。本发明采用的技术方案:提供一种物联网智能数据网关的实现方法。所述网关包括七个层次:最顶层是网络服务器(201)和文件服务器(211);第二层是Gateway??? (202);第三层为工业中标准数据仪表使用的三种规约,即DL/T645多功能电表通信规约 (203)、CJ/T188户用计量仪表数据传输技术条件(210)和GB/T 19582基于Modbus协议的工业自动化网络规范(204);第四层是系统调用接口(209);第五层包括文件子系统205和进程控制程序(208 );第六层为块设备驱动(206 )及其他驱动(207 ),所述块设备驱动(206 )连接于文件子系统(205),所述其他驱动(207)连接于进程控制程序(208);最底层是具体的硬件设备,包括:与块设备驱动(206)连接的SD卡及NAND,与其他驱动(207)连接的IXD、RS485端口、网口及GPIO???。所述Gateway???202)包括:数据采集???、数据存储??橐约巴缤ㄐ拍??。所述数据采集??橥ü莶杉绦蛞远ㄊ钡姆绞酱覴S485端口采集数据,并将数据封装成gateway包,所述gateway包描述网关设备对应的服务器地址、网关的唯一标识码及七个端口独立进行数据采集涉及的所有信息,实现常规数据采集定时任务、即时数据采集方法和配置更新方法。所述数据存储??橥瓿墒莸谋镜卮娲?,由数据采集程序配合数据存储??橥瓿筛鞲龆丝谏纤幸潜淼氖荽娲?。所述数据采集??榛赗S485协议。所述数据采集程序通过所述数据采集线程完成各个端口上所有仪表的数据采集;数据采集线程以定时的方式执行,各个端口单独配置采集时间间隔。所述网络通信??橥瓿苫赥CP/IP的网络通信和文件服务;在以TCP/IP方式进行数据传输时,网关设备主动与数据中心的服务器连接成功后,建立两个线程:一个是网络检测线程,定时向服务器发送心跳数据包,验证网络状态,并且当网络连接断开时及时重新连接;另一个是数据远程线程,负责数据的远传。所述网络检测线程的心跳数据包以xml方式进行封装,数据格式与《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》的要求一致;数据在传输时,通过AES方式进行加密,密钥长度为128比特,每台网关设备有一个默认的加密密钥,并且可以通过网络进行重新配置。所述数据远程线程分为两种模式:主动模式和被动模式;主动模式下,网关设备定时将采集到的数据发送给上位机服务器,并在传输失败时将数据存储下来,并尝试重传;所述网络检测线程管理连接的状态,自动实现重新连接,故数据远传线程不必管理网络状态;被动模式下,网关设备根据上位机服务器的指令上传数据。所述网络通信??橥笔迪制渌δ?,包括:系统时间的设定、端口信息的配置以及异常情况的报警,通过本地配置和远端配置两种方式实现。有益效果:与市场上现有产品相比,本发明功能更加丰富,数据采集速度更快,数据的实时性和完整性更好,兼容不同协议表具,同时安全性更高。
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