[发明专利]一种数据采集与边缘计算系统

权利要求书

1.一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：包括工业级服务器、数据采集器、数据处理模块、边缘计算模块、物联网传输层和物联网感知层，所述数据采集器、数据处理模块、边缘接入单元、边缘计算模块、物联网传输层和物联网感知层均连接工业级服务器，所述工业级服务器用于接收所述边缘计算模块发送的任务，按照预设顺序处理各个所述边缘计算模块发送的任务，处理完成后将处理结果发送给所述边缘计算模块，所述物联网感知层通过物联网传输层连接边缘计算模块，所述边缘接入单元连接边缘计算模块，所述边缘计算模块包括边缘接入单元、边缘分析单元、反馈控制单元、云端接入单元、规则引擎、协议转换模块、设备管理模块、数据预处理单元和服务扩展单元，所述数据采集器连接数据处理模块，且所述数据采集器用于采集各类设备的的运行数据，并将该运行数据传输至数据处理模块，所述数据处理模块连接边缘接入单元，所述边缘接入单元用于接入各类工业传感器、智能仪表、PLC、DCS以及大型工业设备、工业数据库以及各类SCADA、MES系统，实现广域分布的各类工业设备的数据接入与指令下发。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据转换单元、数据清洗单元和数据聚合计算单元，所述数据转换单元连接数据采集器，所述数据转换单元连接数据清洗单元，所述数据清洗单元连接数据聚合计算单元，所述数据转换单元、数据清洗单元和数据聚合计算单元三者协同用于对数据采集器采集的数据进行整理。

3.根据权利要求2所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述数据转换单元用于将采集到的数据进行转换，完成字符转换，所述数据清洗单元用于去除采集到的数据内含有的乱码和重复部分，以及对采集到的数据进行长度控制，实现数据标准化，所述数据清洗单元用于将清洗后的数据进行聚合与计算。

4.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述物联网传输层包括网络接口、工业串口、扩展接口和无线通信接口，所述物联网传输层用于传输物联网感知层采集的数据，并将该数据传输至边缘接入单元，再通过边缘接入单元将数据传输至边缘计算模块看进行计算。

5.根据权利要求4所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述无线通信接口为WirelessHart接口或RS433通讯接口。

6.根据权利要求4所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述物联网感知层包括工业传感器和产线工控设备，所述工业传感器通过网络接口和工业串口连接协议转换模块，实现工业传感器与边缘计算模块之间的信息交互，所述产线工控设备通过扩展接口和无线通信接口连接设备管理模块，实现产线工控设备与边缘计算模块之间的信息交互。

7.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述协议转换模块提供工业常见的Modbus、OPC和CAN等工业协议的数据接入与协议转换，基于硬件设备时兼容RJ45、232、485等工业通讯接口。

8.根据权利要求7所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述协议转换模块还可以外提供MQTT、HTTP(s)等多种通信协议。

9.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述边缘计算模块还包括安全保护单元，所述安全保护单元具有公钥认证机制和私钥认证机制，实现提供单一或批量边缘设备认证校验过程。

10.根据权利要求1所述的一种数据采集与边缘计算系统，其特征在于：所述边缘计算模块还包括检测单元，所述检测单元用于检测整个系统的状态、性能以及健康状态，并可以对检测结果进行评估以及将评估结果上传至工业级服务器。