一种二次供水平台底层数据自动化装配方法及系统与流程

1.本发明涉及二次供水领域，尤其涉及一种二次供水平台底层数据自动化装配方法及系统。


背景技术：

2.二次供水平台是通过压力计、流量计、泵组设备、水质水压表等在线监测设备实时感知水厂或小区的二次供水系统的运行状态，并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与二次供水设施，形成“城市二次供水水务物联网”，并可将海量水务信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果生成辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理二次供水水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态。
3.目前行业中普遍的将现场设备的传感器及设备数据传输到智慧水务平台将经过以下流程：采用嵌入式设备与现场设备采用rs485或者modbus tcp进行连接，并在嵌入式设备中配置所需采集的各种设备点位信息（例如vw2000)，这种点位信息少的有30多个，多的达到100多个，然后通过某种协议将点位信息传至scada系统中，在scada系统中增加某种与泵站关联的信息生成，重新在scada系统中设置与底层设备信息一一对scada点位信息，应用系统为了与scada系统对应，重复在应用系统中设置一次与scada系统对应的应用底层设备信息。整个配置过程工作量大（100个点位信息需设置300次）、过程繁琐且容易出错，会由于信息不匹配导致应用服务数据显示不正确。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种二次供水平台底层数据自动化装配方法及系统，以解决现有底层数据配置过程工作量大且易出错的问题。
5.在本发明实施例的第一方面，提供了一种二次供水平台底层数据自动化装配方法，包括：获取当前现场设备采用的通信协议，根据现场设备配置信息，边缘网关从本地数据库中查询匹配的通讯模型；边缘网关根据现场设备采用的通讯方式，生成不同通讯方式对应的配置信息，若配置信息与现场底层数据相符，则生成配置清单并存储于边缘网关；具体的，边缘网关依次扫描模拟信号端子和数字信号端子，若端口检测到信号，则记录并存储端口编号和数据；若检测到现场设备采用485通讯，则边缘网关获取485通讯所有的通讯模型，获取485通讯任一通讯模型中三个设定的固定点位标识，若三个点位标识均存在信号数据，则存储现场设备485通讯协议、点位信息和采集值；若检测到现场设备设置有modbustcp或plc通讯，则边缘网关从本地数据中获取modbustcp或plc通讯的通讯模型，获取modbustcp或plc通讯的任一通讯模型中三个设定的固定点位标识，若三个点位标识中均存在信号数据，则存储现场设备的通讯模块、通讯协
议、点位信息和采集值；边缘网关确认现场底层数据配置后，将现场设备底层点位信息发送至服务器，服务器确认现场设备配置信息后，连接scada系统，scada系统验证连接权限，验证通过后，将接收的配置信息与配置服务中的相关配置信息比对，确认配置信息是否正确，将验证通过的配置信息保存至scada数据库中，并触发数据采集指令，采集到现场底层数据后，按照配置规则进行数据存储；scada系统完成现场数据的配置后，发送一条配置完成指令发送至应用中间件服务中，所述指令至少包括现场设备配置信息和scada配置信息，应用服务接收所述指令后，生成与现场设备唯一对应的泵站信息及点位信息。
6.在本发明实施例的第二方面，提供了一种二次供水平台底层数据自动化装配系统，包括：数据采集模块，包括传感器及采集设备，用于感知采集供水设备信息，并转换成传输信号形式输出；可编程逻辑控制器，能将控制指令随时载入内存进行储存与执行，用于读取现场设备的采集数据，所述采集数值至少包括泵组参数、泵组运行数据、泵组报警数据、泵房温度和泵房湿度；边缘网关，具有网络联接、协议转换功能，并提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能，能够自动识别plc协议或现场设备类型的功能，并将识别出的设备类型及协议在html中展示，并可人工确认通讯协议和设备类型；配置服务模块，用于存储所有设备底层通讯协议，并提供接口供边缘网关访问获取通讯协议内容及格式；scada系统，用于采集边缘网关数据，将采集的数据根据配置服务进行数据存储，采用http restful接口将获取到的泵房名称、通讯点位、通讯协议发送到应用服务器；应用服务器，将获取到的泵房信息、标识、通讯点位及通讯协议转化成应用系统中的表字段，并存入服务器数据库中供系统使用；数据展示模块，用于通过电脑端web展示平台、手机app或小程序，将泵房底层数据以图表、模型形式向用户展示。
7.本发明实施例中，通过根据现场设备配置信息，边缘网关从本地数据库中查询匹配的通讯模型，边缘网关根据现场设备采用的通讯方式，生成不同通讯方式对应的配置信息，scada系统将接收的配置信息与配置服务中的相关配置信息比对，确认配置信息是否正确，保存验证通过的配置信息，并采集到现场底层数据进行数据存储，应用服务接收scada系统配置完成指令后，生成与现场设备唯一对应的泵站信息及点位信息。从而可以简化现场底层数据自动化装配过程，减少配置工作量，减少数据配置时间及人为因素导致的数据错误，降低现场设备状态上线时间。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
取其他附图。
9.图1为本发明的一个实施例提供的一种二次供水平台底层数据自动化装配方法的流程示意图；图2为本发明的一个实施例提供的一种二次供水平台底层数据自动化装配系统的结构示意图。
具体实施方式
10.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
11.本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。
12.需要说明的是，该二次供水平台底层数据的自动化装配方法，应用于智慧水务过程中，该方法预先配置了多个协议模型，每个协议模型对应一种特定的供水设备及通讯方式，特定的供水设备包括至少一台供水水泵。通讯方式包括485通讯、modubs tcp通讯，模拟量及数字量采集；请参阅图1，图1为本发明一个实施例提供的一种二次供水平台底层数据自动化装配方法的流程示意图，包括：s101、获取当前现场设备采用的通信协议，根据现场设备配置信息，边缘网关从本地数据库中查询匹配的通讯模型；所述现场设备指供水泵房所在现场的设备。所述配置是指现场设备相关通讯所需配置信息，比如网络访问需连接网口、485通讯需连接485串口等。所述通讯模型指通讯模型库中的某种协议，比如plc通讯、modbus通讯，plc通讯中每家厂商都定义了不同的通讯点位协议，通讯模型中包括了各厂商的通讯点位协议。
13.自动获取现场设备采用的通讯协议，具体还包括设备类型、设备数据、通讯方式、通讯点位等。边缘网关根据配置信息，从对应的本地数据库中查询并获取匹配到的通讯模型。
14.其中，若需要重新配置现场设备，则在边缘网关配置界面选择485、modbustcp、plc和模数四种通讯方式中任意一种或多种，若选择的通讯方式中包含有modbustcp或plc，则设置对应modbustcp或plc通讯的ip地址。
15.s102、边缘网关根据现场设备采用的通讯方式，生成不同通讯方式对应的配置信息，若配置信息与现场底层数据相符，则生成配置清单并存储于边缘网关；具体的，边缘网关依次扫描模拟信号端子和数字信号端子，若端口检测到信号，则记录并存储端口编号及数据；若检测到现场设备采用485通讯，则边缘网关获取485通讯所有的通讯模型，获取
485通讯任一通讯模型中三个设定的固定点位标识，若三个点位标识均存在信号数据，则存储现场设备485通讯协议、点位和采集值；所述点位标识指通讯协议中具体的点位，不同点位代表通讯信息。
16.其中，若检测到现场设备设置有modbustcp或plc通讯，则边缘网关从本地数据中获取modbustcp或plc通讯的通讯模型，根据设定的通讯ip地址和端口，边缘网关将对ip地址和端口进行连接，若连接失败，则配置结束，生成可能的配置信息；若连接成功，则获取modbustcp或plc的任一通讯模型中三个设定的固定点位标识。
17.若检测到现场设备设置有modbustcp或plc通讯，则边缘网关从本地数据中获取modbustcp或plc通讯的通讯模型，获取modbustcp或plc通讯的任一通讯模型中三个设定的固定点位标识，若三个点位标识中均存在信号数据，则存储现场设备的通讯模块、通讯协议、点位和采集值；可选的，若配置信息中存在多种可能的配置结果，则由操作人员根据实际情况选择一种配置结果；若配置信息中tcp连接的ip地址或端口设定错误，则由操作人员设置正确的ip地址和端口；若配置信息中未找到通讯协议，则升级边缘网关通讯库，重新获取现场设备配置信息。升级后仍未找到通讯协议，则与配置库管理员联系，升级通讯库。
18.s103、将现场设备底层点位信息发送至服务器，服务器确认现场设备配置信息后，由scada系统验证用户权限，验证通过后将接收的配置信息与配置服务中的相关配置信息比对，确认配置信息是否正确，保存验证通过的配置信息，并触发数据采集指令，采集现场底层数据；所述点位信息为指点位的含义信息等，例如： 某个点位代表着“进口压力”、“位号38”等。所述底层数据指与泵房现场设备相关的未转换的原始数据，比如流量值、压力值等。
19.边缘网关确认现场底层数据配置后，将现场设备底层点位信息发送至服务器，服务器确认现场设备配置信息后，连接scada系统，scada系统验证连接权限，验证通过后，将接收的配置信息与配置服务中的相关配置信息比对，确认配置信息是否正确，将验证通过的配置信息保存至scada数据库中，并触发数据采集指令，采集到现场底层数据后，按照配置规则进行数据存储；所述服务器确认现场配置信息，包括通讯协议、通讯模块、点位号和泵站信息等，将配置信息存储至服务器对应的数据库中。
20.其中，用户端发送用户名、密码、ssl证书等验证信息至scada系统，验证通行权限。
21.s104、scada系统完成现场数据的配置后，发送一条配置完成指令发送至应用中间件服务中，所述指令至少包括现场设备配置信息和scada配置信息，应用服务接收所述指令后，生成与现场设备唯一对应的泵站信息及点位信息。
22.具体的，应用服务接收到应用中间件推送的应用服务底层数据配置信息后，应用服务根据现场设备id及泵站唯一标识查看泵站信息是否存在；若泵站信息存在则更新泵站信息，若泵站信息不存在，生成泵站表数据；根据底层配置信息中的设备类型信息，生成泵站
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设备表信息；根据底层配置的点位信息，查找对应的设备点位模板，生成泵站对应的设备点位信息表。
23.通过本实施例提供的方法，简化配置过程，降低配置数据量，减少数据装配过程出
错概率，并缩短设备状态上线时间。
24.在本申请另一实施例中，提供二次供水平台底层数据自动化装配过程，现场设备底层通讯自动识别过程包括以下步骤：步骤s1：打开边缘网关配置界面，自动显示当前现场设备采取的通讯协议，包括设备类型、设备数据、通讯方式、通讯点位和通讯协议等；步骤s2：若需重新配置，在配置界面中选择485、modbustcp、plc、模拟量/数字量四种通讯方式中任意几种，若选择了modbustcp或plc需填写modubtcp或plc的ip地址；在配置界面选择“配置”按钮即可重新扫描；步骤s3：根据配置信息，边缘网关首先从本地数据库中查询并获取匹配到的通讯模型；步骤s4：边缘网关依次扫描模拟信号端子及数字信号端子，若接号到端口有信号则记录端口编号及数值，存入内存中，等候描述结束；步骤s5：若设置有485通讯，边缘网关将获取485通讯方式所有通讯模型；步骤s6，获取某个通讯模型中的三个设定的固定点位标识，如d={d1,d2,d3}；步骤 s7： 采集上述设定三个协议点位标识，若标识中三个点位标识别都存在信号数据，将该通讯协议、点位、采集值存到内存中，并重复步骤s6;步骤s8: 若标识中不存在信号数据，则重复步骤s6；步骤s9：所有通讯模型轮询完成，则485通讯完成；步骤s10: 若设置有modbustcp或plc通讯，则边缘网关从数据库中获取所有匹配的通讯模型；步骤s11: 根据设定的通讯ip地址和端口，边缘网关将对ip地址和端口进行连接，若连接失败，配置结束，跳转到s16;步骤s12:若连接成功，获取某个通讯模型中的三个设定的固定点位标识，即：p = { p1, p2, p3 }，以及通讯协议和通讯模块类型；步骤 s13： 根据通讯方式和通讯模块，边缘网关采集上述设定三个协议点位标识，若标识中三个点位标识别都存在信号数据，将该通讯模块、通讯协议、点位、采集值存到内存中，并重复步骤s12;步骤s14:若标识中不存在信号数据，则重复步骤s12；步骤s15：所有通讯模型轮询完成，则modbustcp或plc通讯完成；步骤s16：收集模拟量/信号量采集结果、收集485通讯结果，生成可能的配置信息，返回并显示在配置界面中。
25.步骤s17：若配置信息符合现场底层数据情况，则选择“确定”按钮生成最终的配置清单，存储于边缘网关中；步骤s18: 若配置信息中有多条可能的结果，则需现场人员根据实际情况进行选择；步骤s19: 若配置信息中tcp 连接的ip地址或端口设定错误，则需配置人员设定正确的ip地址及端口；步骤s20： 若配置信息中未找到通讯协议，则升级边缘网关通讯库，重复步骤s1；步骤s21: 若升级后仍未找到通讯协议，则与配置库管理员联系，升级通讯库，并
跳转到步骤s20。
26.边缘网关确认现场底层的数据配置后，将生成现场底层点位信息发送到服务器中。在服务器中，采集数据自动配置过程包括如下步骤：步骤c1: 将确认的现场的配置信息，包括通讯协议、通讯模块、点位号、泵站信息等存储在本地现场数据库中；步骤c2: 连接scada系统；步骤c3：发送用户名、密码及ssl证书至scada系统中验证通行权限；步骤c4: 若验证出错，配置界面弹出“scada系统验证失败”步骤c5：若验证成功，发送配置信息到scada系统中；步骤c6： scada系统收到配置信息后，与配置服务中的相关配置信息对比以确认收到的配置信息是否正确；若不正确，则返回错误信息；若对比正确将进行下一步；步骤c7：scada系统将收到的验证通过的配置信息保存到scada数据库中；并触发采集指令及发送scada配置完成指令到应用中间件中；步骤c8：接受到采集指令后，scada系统根据配置信息采集现场底层数据；步骤c9：采集到现场底层数据后，按照配置规则进行数据存储。
27.scada系统完成现场数据的配置后，将会发送一条配置完成指令发送到应用中间件服务中，指令包括了现场配置信息、scada配置信息等。应用服务接收该指令后，生成与现场唯一对应的泵站信息及点位信息过程如下：步骤y1：应用服务接收到中间件推送的应用服务底层数据配置信息步骤y2: 应用服务根据设备id及泵站唯一标识查看泵站信息是否存在；步骤y3：若泵站信息存在则更新泵站信息；步骤y4：若泵站信息不存在，则跳转到y5步骤y5: 生成泵站表数据；步骤y6: 根据底层配置信息中的设备类型信息，生成泵站
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设备表信息;步骤y7: 根据底层配置的点位信息，查找对应的设备点位模板，生成泵站对应的设备点位信息表应用服务生成泵站表数据、设备类型表信息、设备点位信息后，至此二次供水底层数据装配完成。展示层可通过自动生成的泵站表数据、设备类型表信息、设备点位信息获取泵站设备列表、各设备点位状态信息等等。
28.应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
29.图2为本发明实施例提供的一种二次供水平台底层数据自动化装配系统的结构示意图，该系统包括：数据采集模块，包括传感器及采集设备，用于感知采集供水设备信息，并转换成传输信号形式输出；所述传感器及采集设备是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求可编程逻辑控制器（plc），能将控制指令随时载入内存进行储存与执行，用于读取
现场设备的采集数据，所述采集数值至少包括泵组参数、泵组运行数据、泵组报警数据、泵房温度和泵房湿度；边缘网关，具有网络联接、协议转换功能，并提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能，能够自动识别plc协议或现场设备类型的功能，并将识别出的设备类型及协议在html中展示，并可人工确认通讯协议和设备类型；配置服务模块，用于存储所有设备底层通讯协议，并提供接口供边缘网关访问获取通讯协议内容及格式；scada系统，用于采集边缘网关数据，将采集的数据根据配置服务进行数据存储，采用http restful接口将获取到的泵房名称、通讯点位、通讯协议发送到应用服务器；应用服务器，将获取到的泵房信息、标识、通讯点位及通讯协议转化成应用系统中的表字段，并存入服务器数据库中供系统使用；数据展示模块，用于通过电脑端web展示平台、手机app或小程序，将泵房底层数据以图表、模型形式向用户展示。
30.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，实现底层数据自动化装配，所述的存储介质包括如rom/ram等。
31.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
32.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。