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台區(qū)智能融合終端控制(zhì)應用實現方案初探
台區(qū)智能融合終端控制(zhì)應用實現方案初探
發布:2021-12-19

台區(qū)智能融合終端是安裝在低(dī)壓台區(qū)的智能化采集與控制(zhì)終端,可(kě)滿足高(gāo)性能并發、大(dà)容量存儲、多(duō)采集對象、就地化分析決策、協同計(jì)算(suàn)需求,具有(yǒu)數(shù)據采集、設備運行(xíng)狀态監測、電(diàn)能計(jì)量等功能,支撐營銷、配電(diàn)及新興業務發展需求。


台區(qū)智能融合終端的硬件架構設計(jì)如下圖所示。融合終端對下通(tōng)過RS484和(hé)HPLC等本地通(tōng)信手段采集低(dī)壓設備和(hé)電(diàn)表的信息,實現用采和(hé)配電(diàn)數(shù)據就地共享,對上(shàng)通(tōng)過光纖或4G等遠程通(tōng)信方式,實現營銷和(hé)配電(diàn)雙主站(zhàn)對接。


硬件架構.png


台區(qū)智能融合終端的業務功能采用微應用(APP)的方式實現,針對台區(qū)不同的業務需要,開(kāi)發不同APP運行(xíng)在終端內(nèi)部,符合邊緣計(jì)算(suàn)架構、可(kě)快速開(kāi)發、自由擴展、滿足配用電(diàn)及新業務需求。為(wèi)使不同APP之間(jiān)相互隔離,以容器(qì)技(jì)術(shù)為(wèi)支撐,進而保證一個(gè)容器(qì)內(nèi)APP的變動或故障,不會(huì)影(yǐng)響到其他容器(qì)內(nèi)APP的運行(xíng),進而保證不同業務APP之間(jiān)的隔離。


台區(qū)智能融合終端的軟件架構如下圖所示,分為(wèi)操作(zuò)系統層和(hé)應用層,操作(zuò)系統層包括操作(zuò)系統內(nèi)核、硬件驅動框架、啓動程序、系統接口、硬件抽象層和(hé)系統組件,操作(zuò)系統通(tōng)過系統接口為(wèi)APP提供系統調用接口,通(tōng)過硬件抽象層提供硬件設備訪問接口,系統組件與應用層通(tōng)過消息總線通(tōng)信;應用層包括基礎APP和(hé)業務APP以及相應的容器(qì),APP之間(jiān)通(tōng)過消息總線進行(xíng)數(shù)據交互。


軟件架構.png


其中各APP之間(jiān)的消息交互框架如下圖所示,終端APP之間(jiān)的交互全部通(tōng)過消息總線進行(xíng),消息驅動支持UDP、MQTT等多(duō)種模式。各APP可(kě)根據業務需求,确定具體(tǐ)的消息總線類型。


消息框架.png


目前,浙江大(dà)學SGOOL團隊研發的基于事件驅動和(hé)AOE的低(dī)代碼控制(zhì)技(jì)術(shù)可(kě)支持MQTT方式傳遞消息,應用于台區(qū)智能融合終端軟件架構的應用層,基于容器(qì)間(jiān)IP化技(jì)術(shù)與MQTT協議,實現跨容器(qì)的消息交互,可(kě)實現業務APP中的控制(zhì)和(hé)能量管理(lǐ)APP。智能融合終端的APP分類如下圖所示:


軟件分類架構.png

在控制(zhì)和(hé)能量管理(lǐ)APP中,采用一個(gè)事件驅動AOE網絡實現一個(gè)分析或控制(zhì)功能,可(kě)通(tōng)過在文件中配置AOE網絡,靈活擴展所需的分析和(hé)控制(zhì)功能,同時(shí)顯著降低(dī)實現難度和(hé)成本。


後續,團隊将進一步探索台區(qū)智能融合終端的控制(zhì)應用實現方案,為(wèi)研制(zhì)集數(shù)據采集、智能控制(zhì)和(hé)能量管理(lǐ)功能于一體(tǐ)的台區(qū)智能融合終端提供技(jì)術(shù)支持。