[发明专利]一种公共建筑能耗监控边缘网关

权利要求书

1.一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：包括智能微断、智能网关、边缘控制器、能耗云服务器；其中，

所述智能微断实现对负载电路的检测以及通断控制；

所述智能网关对智能微断实现控制、数据采集及配置，通过蓝牙Mesh组网与边缘控制器数据交互；

所述边缘控制器采用“树莓派-FPGA”控制架构，实现降低通信时延，边缘控制器与能耗云服务器采用KubeEdge实现边云协同；

所述能耗云服务器包括能耗数据处理后端、能耗数据库系统以及前端能耗监控系统；所述前端能耗监控系统用于通过监控界面对建筑内能耗进行监控，所述能耗数据库系统采用Django搭建进行逻辑判断以及数据处理。

2.根据权利要求1所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述智能网关与边缘控制器通过蓝牙Mesh组网进行数据交互；Mesh组网采用网络拓扑结构，所述网络拓扑结构中多个节点之间互连且各节点之间多条路径相通。

3.根据权利要求1所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述智能微断能够控制负载的通断以及测量基本电量参数，所述基本电量参数包括电压、电流、有功功率、无功功率及剩余电流；所述智能微断通过485总线连接至智能网关，所述智能微断接收智能网关的命令并将测量参数上传到智能网关。

4.根据权利要求1所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述智能网关用于对智能微断上传数据的整合处理以及对智能微断的下行配置；在数据的整合处理过程中，智能网关对能耗数据的分析和格式转换，通过蓝牙Mesh组网上传到边缘控制器；在下行配置过程中，智能网关对智能微断的动作电流大小、报警触发条件、数据传输速率进行配置。

5.根据权利要求4所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述智能网关的下行配置方式包括本地配置和服务器配置；其中，本地配置设置为电脑通过AP连接智能网关，再通过专门的配置网页直接对智能网关进行配置，配置智能微断的相关参数；所述服务器配置设置为在能耗云服务器端应用平台上进行参数设置，当智能网关连接应用平台后进而请求北向配置，北向设置的步骤为：

第一步，智能网关设置请求；

第二步，服务器回复设置请求ACK；

第三步，服务器设置命令下发；

第四步，智能网关回复设置命令ACK；

第五步，服务器确认网关设置回复。

6.根据权利要求1所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述边缘控制器采用“树莓派-FPGA”架构，并采用KubeEdge实现边云协同；“树莓派-FPGA”架构包括树莓派及FPGA；其中，树莓派设置为通过其蓝牙与智能网关实现Mesh组网获取数据，FPGA与树莓派数据交互，同时进行数据处理，以降低数据处理时延；所述KubeEdge为一个系统架构，将边缘控制器的数据与能耗云服务器进行数据和模型的协同，使得边缘控制器与能耗云服务器的数据及模型保持一致。

7.根据权利要求1所述的一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：所述前端能耗监控系统采用Vue进行界面的设计，其界面包括登录界面、配置界面以及能耗数据监控界面；其中，所述配置界面用于对智能微断的参数配置；所述能耗数据监控界面实现对公共建筑能耗数据的展示以及交互控制，其数据的前后端交互使用axios代理实现。

8.根据权利要求7一种公共建筑能耗监控边缘网关，其特征在于：在能耗云服务器中，所述数据处理后端包括部署KubeEdge和能耗数据处理APP；所述数据处理后端的部署KubeEdge与边缘控制器的KubeEdge进行边云协同，以实现两侧数据和模型的同步；能耗数据处理APP采用Python进行设计，主要包括数据解析、数据库的操作、前后端交互以及数据分析。