一种基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置的制作方法

1.本发明涉及输电线在线监测技术领域，具体为一种基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置。


背景技术：

2.随居民用电量逐渐增加，承载着输送任务的高压电气设备也在迅速增加。另外，近年来，因冰灾、雪灾导致输电线路发生重大事故的案例也时有发生。各种安全事故所造成的经济损失无法挽回。
3.目前，为保障输电线路的安全运行，需要大量巡视工人用肉眼去观察线路状态信息，运维工作效率低下，由此，微型化、低功耗的输电线路边缘物联代理监测装置应运而生，而现有的边缘物联代理监测装置存在开发难度大、兼容性差、可移植性差等问题，因此需要一种基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种具有轻量化、响应速度快、资源利用率高和部署速度快的基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置，来解决上述现有技术中存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置，该装置打包运行在一个可移植的容器内，且该容器部署到边缘物联代理监测装置所使用的操作系统内，其中，边缘物联代理监测装置包括：
6.数据采集端，由摄像头和多个传感器组成，采集输电线路的状态参数；
7.边缘物联代理设备，接收并处理采集的数据，包括边缘计算模块，汇聚采集的数据，并剔除无用数据；ai识别模块，根据摄像头拍摄的图像识别处隐患目标；以及数据通信模块，用于将各种数据上送至后端监控主站。
8.优选的，传感器包括rs485有线通信的覆冰监测传感器、微气象传感器、2.4g无线通信的线夹测温传感器、2.4g无线温湿度传感器、2.4g无线杆塔倾斜传感器、2.4g导线状态综合球、2.4g智能间隔棒、433m无线通信的导线舞动传感器、433m无线通信的导地线微风振动传感器、433m无线通信的导线弧垂传感器和433m无线通信的导线风偏传感器。
9.优选的，所述数据采集端有线通信或无线通信的方式获取杆塔与导线的状态参数。
10.优选的，所述数据采集端设于多个外接口，用于新增端设备的接入。
11.优选的，所述数据采集端支持无线mesh自组网。
12.优选的，所述边缘物联代理设备中设有预警模块，并基于ai识别模块的识别结果进行预警。
13.优选的，ai识别模块根据摄像机采集到的图像、视频数据与在线杆塔监测数据实时交互联动，当发现输电线路上的在线监测数据呈现出故障和缺陷时，即识别到隐患目标，向监控主站推送报警信息，反馈至预警模块进行预警。
14.优选的，所述边缘物联代理监测装置的网络层支持的协议包括mqtt协议、i1规约和私有定制协议。
15.优选的，所述边缘物联代理监测装置内还内置有软加密模块和硬加密模块，所述软加密模块由软件完成对业务数据和报警信息的数据加密以及身份认证，所述硬加密模块由加密芯片和ca证书完成数据加密和身份确认。
16.优选的，所述数据通信模块通过包括无线专网、北斗通信和光纤通信在内的方式，将识别的数据与报警信息实时推送至后端监控主站，并接收后端监控主站的响应信息。
17.与现有技术相比，本发明通过将边缘物联代理监测装置打包运行在一个可移植的容器内，各设备或模块可独立运行，互不影响，有序稳定的运行，从而具有轻量化、响应速度快、资源利用率高、部署速度快、移植性好等优点，同时解决了开发难度大、兼容性差、可移植性差等问题。
18.本发明中，在边缘物联代理设备中融入边缘计算模块和ai识别模块，前数据采集端采集到的海量数据就地化进行汇聚、存储、分析、处理，避免与后端监控主站进行频繁的数据交互，节省了通信资源，缓解了后端对数据的处理压力，真正实现业务数据和报警信息的实时推送。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
20.在附图中：
21.图1是本发明边缘物联代理监测装置的模块图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
23.实施例：如图1所示，一种基于容器技术的输电线路边缘物联代理监测装置，该装置打包运行在一个可移植的容器内，且该容器部署到边缘物联代理监测装置所使用的操作系统内，打造出一个虚拟化、隔离化、独立性、竞争性的运行环境，容器内的各个模块或设备的运行相互独立，不受影响，各个模块或设备可竞争性的共享容器外的资源，解决了传统虚拟技术普遍存在的问题，以一种轻量化的方式管理资源，达到资源利用的最大化，以应对开发运行环境不一致、应用迁移难度大等问题，其中容器中可部署各种主流操作系统，如ubuntu、centos、debian等，一个容器中可以部署多个第三方应用，以服务的形式在后台运行；边缘物联代理装置有了容器技术的加持，提高了环境搭建和开发效率，降低了运维成本，丰富了应用管理；其中，第三方应用是运行在容器里的业务程序，既能对下采集前端端设备的状态数据，也能对数据进行识别分析处理，还能对上传送业务数据和报警信息；用户可以通过容器可以随意卸载、安装、增加、停止、启动第三方应用，做到召之即来，挥之则去。
24.本发明中，参考图1，其中，边缘物联代理监测装置包括：
25.数据采集端，由摄像头和多个传感器组成，采集输电线路的状态参数；
26.具体为，包括包括rs485有线通信的覆冰监测传感器、微气象传感器、2.4g无线通
信的线夹测温传感器、2.4g无线温湿度传感器、2.4g无线杆塔倾斜传感器、2.4g导线状态综合球、2.4g智能间隔棒、433m无线通信的导线舞动传感器、433m无线通信的导地线微风振动传感器、433m无线通信的导线弧垂传感器和433m无线通信的导线风偏传感器，以及rj45网口通信的摄像机，通过有线通信或无线通信的方式获取杆塔与导线的状态参数，例如rs485有线通信或者2.4g、433m、zigbee、lora等无线通信的方式，且支持无线mesh自组网，采集的数据包括覆冰数据、微气象数据、无线线夹测温数据、无线温湿度数据、无线杆塔倾斜数据、导线状态综合球、导线舞动数据、导地线微风振动数据、导线弧垂数据、导线风偏数据、图片和视频数据等；其中，数据采集端设于多个外接口，用于新增端设备的接入，也可随时删除端设备。
27.边缘物联代理设备，接收并处理采集的数据，包括：
28.边缘计算模块，汇聚采集的数据，遵循规约协议，包括mqtt协议、i1规约和私有定制协议，对各类数据进行分类、计算、融合、存储；并清洗出无用数据、识别出有用数据，节省后端资源，降低云端开销，避免通信浪费；
29.ai识别模块，ai识别模块根据摄像机采集到的图像、视频数据与在线杆塔监测数据实时交互联动，当发现输电线路上的在线监测数据呈现出故障和缺陷时，即识别到隐患目标，例如导线异物悬挂、大型机械搭挂导线、人为损坏杆塔电力设施等外破信息，边缘物联代理设备中设有预警模块，并基于ai识别模块的识别结果进行预警，向监控主站推送报警信息，反馈至预警模块进行预警；
30.将数据采集端采集到的海量数据在边缘侧进行分析和处理，对分散在各个边缘节点的大量异构数据建立起一个公共资源集成环境；边缘计算与ai算法的深度融合，既减少了云端的计算压力和通信浪费，也保证了数据的实时性和安全性；
31.以及数据通信模块，兼容专网无线通信、北斗通信、电力光纤通信，将业务数据上送后端监控主站并接收后端监控主站的响应信息，后端监控主站指电网的安全接入平台、监测平台、私有后台等。
32.其中，在边缘物联代理监测装置内还内置有软加密模块和硬加密模块，软加密模块由软件完成对业务数据和报警信息的数据加密以及身份认证，硬加密模块由加密芯片和ca证书完成数据加密和身份确认，有效防止数据泄露。
33.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。