[发明专利]一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置

说明书

本发明公开的属于城市建设技术领域，具体为一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置，该系统自下而上由感知层、网络层、平台层和应用层组成，所述应用层包括数据分析单元、业务应用展示单元、统计分析单元和远程控制单元，所述平台层与网络层上的电力光纤网络连接，所述感知层上的物联终端安装在沟道内，本申请文件基于配电物联网系统架构及边缘计算等技术对监测系统进行优化，设计了边缘物联智能终端，依托边缘计算技术解决现场海量数据采集计算面临的实时性和安全性等问题，并在边缘计算框架下通过融合人工智能、机器学习等算法，提升设备异常状态监测和预警的准确率。

技术领域

本发明涉及城市建设技术领域，具体为一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置。

背景技术

近年来，随着城市规划建设的不断发展，配电线路在城市核心区、新建开发区更多采用了地埋电缆，将架空线路逐渐改造为电缆线路，同时配套建设的电缆沟道也不断增加。然而，配电电缆运行维护人员不足，电缆及其沟道日常运维管理模式粗放，难以保证电缆运行维护质量，因此在沟道内安装综合监控设备是完善运行维护的有效手段。西安、上海、深圳、大连等地区电力公司较早开始探索研究并建设了城市电力电缆及隧道综合监测系统，主要实现了电缆温度监测、沟道内环境监控、护层接地电流监测、视频监控、井盖状态监控等功能。

目前，尚没有针对10kV配电电缆及沟通监测技术要求和管理规范，电力电缆及通道在线监测技术标准主要针对110(66)kV及以上的高压电力电缆及其隧道监测。在运的电力沟道监测系统多采用传统的“云-端”模式，现场电缆及沟道监测基于简单的嵌入式终端，通过现场总线通信采集电缆本体和沟道环境状态传感器信息，数据通过电力通信网络上传主站监测系统。随着数据接入规模和类型不断增加，云端主站数据处理时间长、业务实时性差，大量现场传感器数据不经终端处理上报，运行过程中频繁出现无效告警、重复告警也给监视人员的分析诊断带来极大干扰。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有电缆中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置，能够依托边缘计算技术解决现场海量数据采集计算面临的实时性和安全性等问题，并在边缘计算框架下通过融合人工智能、机器学习等算法，提升设备异常状态监测和预警的准确率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置，该边缘代理装置自下而上由感知层、网络层、平台层和应用层组成，所述应用层包括数据分析单元、业务应用展示单元、统计分析单元和远程控制单元，所述平台层包括企业中台和物联管理平台，所述网络层由电力光纤网络、无线网络和网络设备组成，所述感知层由物联终端、沟道内部本地通信网络、传感器和监控终端组成，所述平台层与网络层上的电力光纤网络连接，所述感知层上的物联终端安装在沟道内，所述物联终端包括终端统一接入单元、多应用接入单元、边缘计算单元和区域自治单元，所述沟道内部本地通信网络包括EPON光网络单元、RS485网络单元和CAN有线单元，所述边缘计算单元包括应用域、数据域、网络域和设备域，所述应用域、数据域、网络域和设备域均与云端连接。

作为本发明所述的一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置的一种优选方案，其中：所述网络层中无线协议对上采用MQTT和CoAP，对下采用698.45、1376、modbus、101、104和DL/T645协议。

作为本发明所述的一种电缆沟道综合监测物联网边缘代理装置的一种优选方案，其中：所述感知层内传感器主要包括温湿度传感器、气体传感器、水浸传感器和烟雾传感器，所述监控终端包括水泵控制系统、风机控制系统、照明控制系统和门禁监控系统。