一种云端协同的边缘节点报警系统及方法与流程

1.本发明涉及边缘节点报警技术领域，并且更具体地，涉及一种云端协同的边缘节点报警系统及方法。


背景技术：

2.居民侧用电设备负荷识别是智能电网研究的一个重要方向，用户的用电设备存在种类繁多、设备规模庞大、各设备负荷特征差异大等特点。目前在用户侧安装的主流电能表只实现了总用电量的计量功能，并未实现按用电设备性质进行分类电量计量功能。当能够分析出家庭详细的能效构成信息，为各个用电设备的用电时段及用电量构成提出节能建议，使用户及时了解具体用电设备的用能状况，从而引导用户自主采取节能措施，为用户降低电费支出，进而有效降低能源的消耗和不合理浪费，实现节能降耗效果。
3.随着人工智能与大丢包率数据的技术革新，从视频图像中分析、提取有用信息已经成为各行各业业务发展的前进方向。海量、多元化丢包率数据爆发性的增长，也直接推动了存储、网络、计算等技术的变革，面对如今海量的大丢包率数据采集与存储，基于云计算服务的系统架构存在着诸多的瓶颈，例如：丢包率数据存储问题，海量丢包率数据存储系统未有相应等级的扩展能力，存储扩容甚至需要停机，对业务带来了严重的影响；网络带宽不足够，导致前端视频、图片并发存在局限，无法高效扩展及适应大并发应用等问题；云计算中心服务器存储的非可用丢包率数据冗余度过高，导致整个项目资源消耗过大；以云服务器为中心的网络连接，需要把图像丢包率数据传回到服务器中心节点进行计算，然后把处理结果通过网络回传至前端，整个过程严重依赖网络速率与网络稳定性，直接影响直接对视图丢包率数据基础使用，且当用户接入新设备后往往无法正确识别，这对设备的使用场景带来很大局限性。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出了一种云端协同的边缘节点报警系统，包括：
5.应用模块，所述应用模块，进行边缘节点到运营商节点的丢包率探测，获取丢包率数据，将丢包率数据以文本形式存储至数据库中；
6.信息服务模块，所述信息服务模块调取数据库存储的丢包率数据，与丢包率数据进行匹配，根据匹配特征确定匹配度，根据匹配度对丢包率数据进行排列；
7.安防模块，所述安防模块用于对丢包率数据进行处理，处理完成后上传至边缘计算模块；
8.边缘计算模块，所述边缘计算模块对处理后的丢包率数据进行边缘计算，确定边缘节点到运营商节点的数据传输是否出现异常；
9.监控模块，所述监控模块若确定缘节点到运营商节点的数据传输出现异常，则进行报警。
10.可选的，系统，还包括：云端传输模块，所述云端传输单元用于所述系统与云端，及
所述系统内部模块间的数据传输及通讯。
11.可选的，应用模块的输出端，与监控模块和信息服务模块的输入端连接，监控模块的输出端连接安防模块的输入端，信息服务模块的输出端与云端传输模块的输入端连接，云端传输模块的输出端连接边缘计算模块的输入端，边缘计算模块的输出端连接安防模块的输入端。
12.可选的，应用模块，包括：应用服务单元、应用支撑单元和应用平台；
13.所述应用服务单元和应用支撑单元的输出端接在应用平台上；
14.所述应用服务单元用于边缘节点在运行时环境中提供服务组件体系结构；
15.所述应用支撑单元用于服务组件体系结构处理的请求，保存在队列点上和存储器中；
16.所述应用平台用于提供边缘节点信息的集成环境。
17.可选的，信息服务模块，包括：故障定位单元、管理服务器和后台控制器；
18.所述管理服务器的输入端，连接应用平台和后台控制器的输出端，管理服务器的输出端接在故障定位单元上。
19.可选的，故障定位单元用于定位边缘节点的故障位置；
20.所述管理服务器用于通过应用平台将丢包率数据传输至故障定位单元上；
21.所述后台控制器用于传输控制线路与云端传输模块相连。
22.可选的，安防模块，包括：数据预处理单元、数据分类单元和数据聚类单元；
23.所述数据预处理单元的输入端与故障定位单元连接，数据预处理单元的输出端连接数据分类单元，数据分类单元的输出端连接数据聚类单元。
24.可选的，数据预处理单元用于对故障定位单元上传的故障丢包率数据预处理，得到概念候选集合；
25.所述数据分类单元用于将当下的边缘节点故障信息在已记载的故障信息表下分类；
26.所述数据聚类单元用于根据分类的结果，创建边缘节点故障各个对应的故障报警方式，并建立故障报警的日志记录。
27.可选的，监控模块，包括：采集单元、警报控制单元和信号传输单元；
28.所述采集单元的输入端接在应用平台上，采集单元的输出端与信号传输单元连接，信号传输单元连接警报控制单元的输入端。
29.可选的，采集单元利用大丢包率数据获取应用平台的公开资源，并将获取的丢包率数据进行分布式存储。
30.本发明还提出了一种云端协同的边缘节点报警方法，包括：
31.应用模块与本地引擎建立连接，并且应用模块实时将丢包率数据和故障丢包率数据上传至信息服务模块和监控模块；
32.信息服务模块根据收集的故障信息建立匹配操作，创建公共安全事件对应的本地单元，并通过云端传输模块获取权限，并建立丢包率数据备份；
33.故障事件由边缘计算模块在边缘侧进行丢包率数据进行对比，边缘计算模块，将计算负载整合到边缘层；
34.安防模块将丢包率数据进行可视化处理后，同步就故障进行发出报警信号进行报
警。
35.本发明系统中提供的云端传输模块用于通过超窄带物联网提供安全、实时物联网信息传输，以及智能化信息处理的基础架构能力，与云端建立可视化，多维度智能化地丢包率数据传输，并通过大丢包率数据和人工智能算法，为边缘节点下发合理的调度指令，从而提高系统的运行效率。
36.本发明系统中提供的边缘计算模块用于采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，计算、存储、应用核心能力的边缘计算平台，通过边缘计算实时的对故障所产生的原因进行处理和分析，由于更加靠近故障的发生位置，降低了延迟，有效的提高了程序的效率。
37.本发明完整的描述了如何根据故障的相应关键信息，分析判断出故障设备和故障类型，并且利于其信息问题自动识别分析，截取故障发生前后监控模块所采集的监控信息，自动匹配故障发生情况，并经过差异化处理后，得出故障应发出监控信息，并将监控模块发出监控信息进行自动比对分析，得出信息存在的误报或漏报等问题，可以实现的可控、在控、能控，降低监控信息管理成本，减轻监控运行人员工作强度，提高事故处理的效率和准确性。
附图说明
38.图1为本发明方法的流程图；
39.图2为本发明系统的结构图。
具体实施方式
40.现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
41.除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
42.本发明提出了一种云端协同的边缘节点报警系统，如图1所示，包括：
43.应用模块，所述应用模块，进行边缘节点到运营商节点的丢包率探测，获取丢包率数据，将丢包率数据以文本形式存储至数据库中；
44.信息服务模块，所述信息服务模块调取数据库存储的丢包率数据，与丢包率数据进行匹配，根据匹配特征确定匹配度，根据匹配度对丢包率数据进行排列；
45.安防模块，所述安防模块用于对丢包率数据进行处理，处理完成后上传至边缘计算模块；
46.边缘计算模块，所述边缘计算模块对处理后的丢包率数据进行边缘计算，确定边缘节点到运营商节点的数据传输是否出现异常；
47.监控模块，所述监控模块若确定缘节点到运营商节点的数据传输出现异常，则进
行报警。
48.云端传输模块，所述云端传输单元用于所述系统与云端，及所述系统内部模块间的数据传输及通讯。
49.其中，应用模块的输出端，与监控模块和信息服务模块的输入端连接，监控模块的输出端连接安防模块的输入端，信息服务模块的输出端与云端传输模块的输入端连接，云端传输模块的输出端连接边缘计算模块的输入端，边缘计算模块的输出端连接安防模块的输入端。
50.其中，应用模块，包括：应用服务单元、应用支撑单元和应用平台；
51.所述应用服务单元和应用支撑单元的输出端接在应用平台上；
52.所述应用服务单元用于边缘节点在运行时环境中提供服务组件体系结构；
53.所述应用支撑单元用于服务组件体系结构处理的请求，保存在队列点上和存储器中；
54.所述应用平台用于提供边缘节点信息的集成环境。
55.其中，信息服务模块，包括：故障定位单元、管理服务器和后台控制器；
56.所述管理服务器的输入端，连接应用平台和后台控制器的输出端，管理服务器的输出端接在故障定位单元上。
57.其中，故障定位单元用于定位边缘节点的故障位置；
58.所述管理服务器用于通过应用平台将丢包率数据传输至故障定位单元上；
59.所述后台控制器用于传输控制线路与云端传输模块相连。
60.其中，安防模块，包括：数据预处理单元、数据分类单元和数据聚类单元；
61.所述数据预处理单元的输入端与故障定位单元连接，数据预处理单元的输出端连接数据分类单元，数据分类单元的输出端连接数据聚类单元。
62.其中，数据预处理单元用于对故障定位单元上传的故障丢包率数据预处理，得到概念候选集合；
63.所述数据分类单元用于将当下的边缘节点故障信息在已记载的故障信息表下分类；
64.所述数据聚类单元用于根据分类的结果，创建边缘节点故障各个对应的故障报警方式，并建立故障报警的日志记录。
65.其中，监控模块，包括：采集单元、警报控制单元和信号传输单元；
66.所述采集单元的输入端接在应用平台上，采集单元的输出端与信号传输单元连接，信号传输单元连接警报控制单元的输入端。
67.其中，采集单元利用大丢包率数据获取应用平台的公开资源，并将获取的丢包率数据进行分布式存储。
68.其中，应用模块用于边缘节点到所有同运营商节点的丢包率以及边缘节点本地容器引擎服务异常，进行探测，计算得到丢包率＝源节点到其他节点的丢包率总和
÷
节点数，使用无线或有线的方式将边缘节点的丢包率数据上传至信息服务模块和监控模块并对产生的丢包率数据以txt、excel、csv文本，并复制在mysql、oracle丢包率数据库中；
69.其中，息服务模块用于采集应用模块上传的丢包率数据进行匹配以及整理收集操作同时记录，丢包率数据匹配通过上传的丢包率数据与建立的丢包率数据库之间通过字符
串特征量提取匹配，并根据匹配度从上至下依次排列，并在通过云端传输模块上传至云端，在云端处于核实后才获得使用权限对，对应用模块在内的丢包率数据转移存储；
70.其中，丢包率数据安防模块用于接收边缘计算模块处理后的数字采集、mpeg
‑
压缩、丢包率数据记录和检索，并与将监控模块所发送后的丢包率数据信息可视化处理后，由丢包率数据安防模块所控制的显示屏经过内置的数字处理实现模数转换后直接由画面形式显示；
71.其中，监控模块建立应用模块和信息服务模块匹配的编程接口，同时实时监控应用模块的功能或使用该软件系统的资源，并且封装成一系列计算机易识别的丢包率数据接口开放出去，各种传感技术、通讯手段，传统物体与互联网进行连接，以实现远程监控，最后，视频监控中心的监控计算机对收到的来自前端的丢包率数据，进行解压缩并通过计算机进行实时监控，监控的丢包率数据超过额定的阈值后，则发送报警信息当发生报警时，报警解码器将联动报警输出设备，并通过报警解码器将报警信号传输到监控中心，监控中心的视频服务器接收到报警信号后立即发出声音信号、记录报警事件、进行硬盘录像报警操作；
72.其中，云端传输模块用于通过超窄带物联网提供安全、实时物联网信息传输，以及智能化信息处理的基础架构能力，丢包率数据安防模块和监控模块与云端建立可视化，多维度智能化地丢包率数据传输，通过将终端浏览器与云端关联；由丢包率数据安防模块和监控模块请求启动服务器传输丢包率数据，云服务器在接收到后丢包率数据，传输给边缘计算模块；
73.其中，边缘计算模块用于采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，计算、存储、应用核心能力的边缘计算平台。
74.本发明还提出了一种云端协同的边缘节点报警方法，如图2所示，包括：
75.应用模块与本地引擎建立连接，并且应用模块实时将丢包率数据和故障丢包率数据上传至信息服务模块和监控模块；
76.信息服务模块根据收集的故障信息建立匹配操作，创建公共安全事件对应的本地模块，并通过云端传输模块获取权限，并建立丢包率数据备份；
77.故障事件由边缘计算模块在边缘侧进行丢包率数据进行对比，边缘计算模块，将计算负载整合到边缘层；
78.安防模块将丢包率数据进行可视化处理后，同步就故障进行发出报警信号进行报警。
79.本发明系统中提供的云端传输模块用于通过超窄带物联网提供安全、实时物联网信息传输，以及智能化信息处理的基础架构能力，与云端建立可视化，多维度智能化地丢包率数据传输，并通过大丢包率数据和人工智能算法，为边缘节点下发合理的调度指令，从而提高系统的运行效率。
80.本发明系统中提供的边缘计算模块用于采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，计算、存储、应用核心能力的边缘计算平台，通过边缘计算实时的对故障所产生的原因进行处理和分析，由于更加靠近故障的发生位置，降低了延迟，有效的提高了程序的效率。
81.本发明完整的描述了如何根据故障的相应关键信息，分析判断出故障设备和故障类型，并且利于其信息问题自动识别分析，截取故障发生前后监控模块所采集的监控信息，自动匹配故障发生情况，并经过差异化处理后，得出故障应发出监控信息，并将监控模块发出监控信息进行自动比对分析，得出信息存在的误报或漏报等问题，可以实现的可控、在控、能控，降低监控信息管理成本，减轻监控运行人员工作强度，提高事故处理的效率和准确性。
82.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
83.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
84.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
85.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
86.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
87.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。