一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统的制作方法

1.本发明涉及电力物联网技术，特别是一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统。


背景技术：

2.物联网技术是互联网技术与嵌入式技术的综合，其中嵌入技术完成对物理世界的数据检测，以及对物理世界的控制调节。通过互联网技术将现实的物理世界连接起来，实现感知数据与控制信息的远程传输。通过网络互连，达到了人对远程物体的实时监测与控制。
3.如今电力系统正向着智能化、大容量、大电压方向发展、以及无人值守模式的推广，保障电气设备的安全运行越来越重要。
4.我国的无线传感网络技术研究相对较晚，目前仍处于发展中阶段。现有的基建设施分布网是物联网构建的坚实基础，但是需要一个良好的数据采集和传输稳定的系统，才能满足更好的信息传递，维持配电物联网的升级和发展。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是提供一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统，从而实现变电站辅助系统向数据化、信息化、互动化、大规模化、可视化的系统转变。
6.技术方案：本发明所述的一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统，包括感知层、网络层和应用层。
7.感知层，所述感知层包括上行连接至物联网的各类检测感知元器件，所述检测感知元器件包括基于电力设备的温度、湿度、电流、电压、负载检测元件和基于电力设备的环境检测元件。
8.网络层，所述网络层包括数据输入通道和数据存储与管理模块，所述数据输入通道实现电力设备检测、采样的数据信号上传和转换，所述数据存储与管理模块通过存储器把感知层采集到数据存储并建立数据库，可对数据库的数据管理和调用。
9.应用层，所述应用层包括数据处理模块、数据输出及显示模块，所述数据处理模块通过感知层采集到的原始数据中删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息，提取出反映电力设备特征的重要信息，所述数据处理模块能够对数据统计分析和检索，所述数据处理模块还能够将数据恢复成原来的物理量形式，以可输出的形态在输出设备上输出，所述数据输出及显示模块就是把数据通过输出显示设备以适当的形式输出和显示。
10.所述感知层中设有多个传感节点，且传感节点通过无线传感连接至物联网，所述传感节点与各类检测感知元器件之间通过有线数据连接，所述传感节点之间设有负荷分配设备，且传感节点之间通过负荷分配设备连接成节点网络。
11.所述数据输入通道采用无线射频技术实现数据上传至物联网，所述检测感知元器件的内部集成有无线射频芯片，且无线射频芯片集成射频发射、信号接收、信号调制解调和电平转化，所述传感节点设有多通道无线射频芯片，且多通道无线射频芯片对应传感节点
连接的无线射频芯片，所述多通道无线射频芯上行数据至物联网中数据平台。
12.所述多通道无线射频芯片的数据采集和上行采用轮询方式，且轮询方式采用分时复用技术。
13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统。
14.一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统。
15.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
16.1、现有智能电站系统大多是基于原有的系统结构，本发明引入物联网关键技术到智能变电站的三层结构，加入各种通信方式完成数据的远程传输，实现变电站辅助系统向数据化、信息化、互动化、大规模化、可视化的系统转变；
17.2、本物联网数据采集系统中引入无线传感网络中，传感节点以自组织的形式构成网络，以多跳转发的方式将每个节点连接至一个数据平台接口，数据平台接口通过此传输网络将检测数据从传感区域提交到远程连接和数据处理基站，基站再通过互联网、移动网络等方式将汇集的数据上传至数据服务端节点。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
20.参照图1，一种具有自动采集功能的信息物联网数据采集系统，其特征在于，包括：
21.感知层，所述感知层包括上行连接至物联网的各类检测感知元器件，所述检测感知元器件包括基于电力设备的温度、湿度、电流、电压、负载检测元件和基于电力设备的环境检测元件。
22.感知层中设有多个传感节点，且传感节点通过无线传感连接至物联网，所述传感节点与各类检测感知元器件之间通过有线数据连接，所述传感节点之间设有负荷分配设备，且传感节点之间通过负荷分配设备连接成节点网络。
23.网络层，所述网络层包括数据输入通道和数据存储与管理模块，所述数据输入通道实现电力设备检测、采样的数据信号上传和转换，所述数据存储与管理模块通过存储器把感知层采集到数据存储并建立数据库，可对数据库的数据管理和调用。
24.数据输入通道采用无线射频技术实现数据上传至物联网，所述检测感知元器件的内部集成有无线射频芯片，且无线射频芯片集成射频发射、信号接收、信号调制解调和电平转化，所述传感节点设有多通道无线射频芯片，且多通道无线射频芯片对应传感节点连接的无线射频芯片，所述多通道无线射频芯上行数据至物联网中数据平台，多通道无线射频芯片的数据采集和上行采用轮询方式，且轮询方式采用分时复用技术。
25.网络层的无线射频技术主要是采用单芯片技术，无线射频芯片集成了射频发射、
信号接收、信号的调制解调、电平转化等功能，如工业级2.4gk无线收发芯片。
26.其中无线射频对信息的采集采用分时复用技术，数据平台根据地址列表，周期性轮询各传感节点，发送数据获取指令，节点在接收到该指令时，通过地址确认信号正确后，读取当前元器件检测数据并连同自己地址信息回发数据平台；当数据平台在接收到回传数据时判断传感节点是否自己要查询的节点地址，以此过滤其他区域的传感节点数据。
27.应用层，所述应用层包括数据处理模块、数据输出及显示模块，所述数据处理模块通过感知层采集到的原始数据中删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息，提取出反映电力设备特征的重要信息，所述数据处理模块能够对数据统计分析和检索，所述数据处理模块还能够将数据恢复成原来的物理量形式，以可输出的形态在输出设备上输出，所述数据输出及显示模块就是把数据通过输出显示设备以适当的形式输出和显示。
28.本发明中，物联网数据采集系统一般由数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示这五个部分组成；
29.其中输入通道要实现对被测对象的检测、采样和信号转换等工作；
30.其中数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用；
31.其中数据处理就是从采集到的原始数据中删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息；另外就是对数据进行统计分析，以便于检索；或者反过来将数据恢复成原来的物理量形式，以可输出的形态在输出设备上输出，如打印、显示、绘图等；
32.其中数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。
33.本数据采集的工作原理如下：基于物联网的数据构架中，有三层模型结构：感知层、网络层和应用层，其中感知层通过各种传感设备如温度传感、湿度传感、电流压检测等等感知器件获取现场相关数据；接着网络层是物联网中核心，利用远程通信网络将感知层采集到的传感器数据进行大范围的传输；最后应用层则完成采集数据的存储、分析、处理，针对实际应用实现相应的服务功能。