一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统、方法、存储介质、处理器及装置与流程

本发明涉及数据发送动态调整，特别涉及一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统、方法、存储介质、处理器及装置。

背景技术：

1、水电站的各个关键部位通常安装传感器和视频监控系统会有独立的监控系统，以实现对设备运行状态、温度、水位、流量、出力等关键数据的实时采集及监测，需要通过物联网网关，将采集到的数据经过简单处理后，将采集到的数据存储在云端或本地服务器中，并实现数据的实时传输和备份。将采集到的各个水电站数据实现集中监控。通常是在数据采集系统的基础上，建立起远程监控系统，实现对水电站设备的远程监控和分析。自动监控和处理异常情况，对于异常情况，系统会及时发出报警并提供解决方案，运维人员可以通过平台和网关对现场设备进行远程调试维护，缩短维护周期，提高运行效率和延长设备寿命，实现无人值守，为水电站的安全运行提供有力保障，为电网调度提供数据支撑。在电力调度监控中心，在不同时段，各类数据的重要程度不同，因此在网络环境恶劣条件下，需要对数据配置不同的上传优先级。在不同的环境中和时段，设置数据转发优先级的方法可能会有所不同。目前用于动态设置多源数据转发的优先级包括以下两种形式：

2、物理端口设置优先级直接转发：设备支持多个网络接口，在程序初始化时，设置每个对应的端口数据优先级，程序启动后，按预先定义的优先级实现数据的上传。用户可以根据网络规划在不同网络中使用不同的qos优先级字段，为了保持报文的优先级，需要在连接不同网络的设备上配置这些优先级字段的映射关系。当设备连接不同网络时，所有进入设备的报文，其外部优先级字段都被映射为内部优先级；设备发出报文时，将内部优先级映射为某种外部优先级字段。这种方法仅对于网络设备适用。

3、网关设备存储转发优先级：被转发的帧在输出端口等待，直到网关设备完整地收到整个帧才开始转发。判断数据类型，将根据不同的数据类型放置如不同的消息队列内。在网络资源有限情况下，大数据转发将会占用大量的网络资源，造成数据拥塞。这种方法对网络环境有较高的要求。

4、小水电站通常建立在偏远的山区，由于距离远，环境复杂，通过铺设光纤或架设通信电缆建立与外界集中监控中心通信通道成本高。对于小水电站，实际运行多依赖于移动运营商现有基站实现与外界通信，而基站实际信号覆盖范围有限，信号不稳，在实际运行中，对于重要的数据急需优先转发，普通的数据可以在网络信号完全恢复后统一发送，因此需要设置数据优先级，优先对重要数据转发。

5、鉴于此，需要研究一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统、方法、存储介质、处理器及装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统、方法、存储介质、处理器及装置，具体技术方案如下：

2、一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统，包括下行通信单元、优先级配置单元、发送数据缓存单元、上行通信单元、中央控制单元；

3、所述下行通信单元、优先级配置单元、发送数据缓存单元、上行通信单元分别与中央控制单元连接，所述发送数据缓存单元与上行通信单元连接；

4、所述下行通信单元用于连接水电站现场各类分布式传感装置，并采集传感装置的数据；

5、所述优先级配置单元用于配置数据转发优先级；

6、所述中央控制单元用于实时读取数据转发优先级并根据数据转发优先级对传感装置的数据进行识别和排序，得到待转发的数据序列；

7、所述发送数据缓存单元用于缓存待转发数据序列；

8、所述上行通信单元用于将待转发数据序列发送至远程监控中心。

9、优选地，所述下行通信单元包括以太网通信模块、rs485串口模块、i/o总线模块、hplc模块。

10、优选地，所述中央控制单元包括下行通信接口控制模块、上行通信接口控制模块、通信规约管理模块、优先级配置模块、数据管理模块；所述下行通信接口控制模块、上行通信接口控制模块分别与通信规约管理模块连接，所述下行通信接口控制模块、上行通信接口控制模块、优先级配置模块分别与数据管理模块连接；

11、所述下行通信接口控制模块与下行通信单元连接，用于管理下行通信单元的通信接口，包括各种物理端口的管理、底层驱动和状态监测；

12、所述上行通信接口控制模块分别与上行通信单元、发送数据缓存单元连接，用于管理上行通信单元的通信接口，包括底层驱动和远端网络通道状态；

13、所述通信规约管理模块用于管理上行通信接口控制模块采用的上行通信规约和下行通信接口控制模块采用的下行通信规约；

14、所述优先级配置模块与优先级配置单元连接，用于实时读取优先级配置单元配置的数据转发优先级；

15、所述数据管理模块用于根据数据转发优先级将下行通信接口控制模块采集的数据进行排序得到待转发的数据序列，并将待转发的数据序列通过上行通信接口控制模块转发至上行通信单元和/或发送数据缓存单元。

16、优选地，所述通信管理模块中的上行通信规约包括iec60870-5-104规约、mqtt协议，下行通信规约包括modbus rtu协议、modbus tcp协议、opc协议、现场总线协议；每种规约采用模块化设计，通过动态加载以满足各类现场数据采集。

17、优选地，所述中央控制单元还包括本机参数配置模块，所述本机参数配置模块与数据管理模块连接，用于设定本机的运行参数和工作模式，工作模式包括自动模式和手动模式，处于自动模式时数据管理模块按照预先配置的数据转发优先级转发数据，处于手动模式时则根据实际情况手动设置数据转发优先级。

18、优选地，所述下行通信接口控制模块连接下行通信单元不同的通信接口，并且在通信接口采集到数据后在业务报文头部根据不同的来源端插入不同的区分标签，以便数据管理模块区分不同的端口类型数据。

19、一种小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发方法，应用于所述的转发系统，包括以下步骤：

20、步骤s1，采集水电站现场各类分布式传感装置的数据；

21、步骤s2，配置数据转发优先级；

22、步骤s3，根据数据转发优先级对传感装置的数据进行识别和排序，得到待转发的数据序列；步骤s4，将待转发的数据序列放置到对应缓存区间；

23、步骤s5，将待转发的数据发送至远程监控中心，同时监测待转发的数据的缓存，发送成功后清除对应缓存区间的数据，若未发送成功，则该数据继续存放在对应的缓存区。

24、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述的小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统。

25、一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统。

26、一种水电站多源监控数据的动态优先转发装置，包括外壳、存储器及处理器，存储器及处理器固定在外壳内；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述装置执行所述的小型水电站机房多源监控数据的动态优先转发系统。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

28、本发明基于多物理接口，多通信协议的数据采集环境下，通过设置内部的优先级缓存区，将不同端口接收到的不同协议数据经过处理后，与配置的数据转发优先级比对分类，存放在发送数据缓存区、实时扫描发送缓存区并将待发送的数据转发。本发明可以在保障数据正常发送前提下，有效提升小水电站通信效率，保障关键数据的及时接收。本发明可应用于小型水电站机房。