本发明涉及核电，尤其涉及一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台。
背景技术：
1、随着新一代信息技术的发展，工业互联网成为国内外实体经济数字化转型的重要赋能工具，其核心思想是通过新兴信息技术与传统制造业结合，以信息物理系统为核心技术体系，实现企业生产运营过程的数据全面感知、动态传输、实时分析，科学决策与智能控制。对于核电发电企业，核电工业互联网平台定位为“数字核电厂”的支撑平台；应成为数字化转型的重要抓手，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑“数字核电”中的互联互通、弹性供给、高效配置的平台。核电工业互联网平台的开发、升级以及平台上各种核电的应用开发需求实际电厂数据的支持。
2、边缘计算作为核电工业互联网平台的补充至关重要，其可在边缘侧提供it服务环境和计算能力，在更靠近终端的网络边缘上提供服务，以减少网络操作和服务交付的时延，提高用户体验。但是，核电业务涉及到的测点数量多、测点数据量大，不同业务场景下所需要的测点组合、测点组合中的数据类型不同，对应的，边缘计算所需要的数据处理方式以及数据上传频率要求也不相同，若因此，如何设置边缘平台以满足不同业务场景下定制化的测点边缘计算服务与上传服务当前边缘平台是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种本种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，以用于实现根据核电厂的实际需求进行核电边缘侧的指定测点组合的数据边缘计算以及指定测点组合的数据变动的监控。
2、本发明提供一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，包括中心平台与至少一组边缘网关；
3、每组所述边缘网关分别与所述中心平台通信连接，所述边缘网关包括：主控、与所述主控分别通信连接的采集服务管理模块、分发服务管理模块、算法管理模块以及数据管理模块；
4、所述主控与所述中心平台通信连接用于接收所述中心平台下发的驱动文件、测点配置文件，并将所述驱动文件、测点配置文件配置至所述采集服务管理模块和/或所述分发服务管理模块处理以执行对应服务的配置与启动，其中，所述服务包括采集服务与分发服务，所述驱动文件包括驱动以及服务配置文件，所述测点配置文件用于测点信息与指定采集服务和/或分发服务之间的配置；
5、所述算法管理模块与所述采集服务管理模块通信连接，用于依据算法库中的算法文件生成算法实例并将所述算法实例与指定的所述采集服务中的指定测点绑定，其中，所述算法文件包括算法与算法配置文件，所述算法配置文件用于所述算法与指定测点之间的绑定；
6、所述采集服务管理模块用于所述采集服务的管理，并接收各所述采集服务采集的测点数据后，依据所述采集服务是否绑定有算法文件，以调用对应的所述算法实例执行所述测点数据的边缘计算，以及将所述测点数据存入到所述数据管理模块中；其中，所述采集服务的管理包括新增采集服务，所述新增采集服务包括如下步骤：所述采集服务管理模块依据所述主控下发的驱动与服务配置文件在所述边缘网关处启动所述采集服务后，依据所述主控下发的测点配置文件将指定测点配置给对应的采集服务以进行指定测点的数据采集；
7、所述数据管理模块用于将采集服务管理模块上报的测点数据进行缓存并监测数据变动，根据所述分发服务的订阅测点将对应测点的变化数据转发给对应的分发服务；
8、所述分发服务管理模块用于所述分发服务的管理，其中，所述分发服务的管理包括新增分发服务，所述新增分发服务包括如下步骤：所述分发服务管理模块依据所述主控下发的驱动与服务配置文件在所述边缘网关处启动分发服务后，依据所述主控下发的测点配置文件将指定测点配置给对应的分发服务以用于指定测点的订阅。
9、进一步的，所述边缘网关还包括配置信息管理模块以及配置数据库，所述配置信息管理模块与所述主控、所述配置数据库、所述采集服务管理模块以及所述分发服务管理模块分别通信连接，用于将主控下发的所述服务配置文件以及所述测点配置文件的存储至所述配置数据库后，根据对应指令调用指定的文件以执行所述新增采集服务和/或所述新增分发服务。
10、更进一步的，所述新增采集服务包括：所述采集服务管理模块和/或所述分发服务管理模块收到服务配置指令后，所述配置数据库检测服务配置文件是否存在，若存在，则检测对应的驱动是否存在；若二者均存在，则通过所述驱动和所述服务配置文件拉起对应的服务并保存服务信息；当收到开启服务指令时，则更新配置数据库中对应服务的服务状态后，边缘网关通知对应的采集服务开始采集数据并上报。
11、进一步的，所述边缘网关还包括外挂在所述边缘网关上的算法引擎以及共享内存，则所述算法管理模块用于依据算法库中的算法文件生成算法实例并将所述算法实例与指定的所述采集服务中的指定测点绑定、所述采集服务管理模块接收各所述采集服务采集的测点数据后，依据所述采集服务是否绑定有算法文件，以调用对应的所述算法实例执行所述测点数据的边缘计算包括如下步骤：
12、s1当收到创建指令后，所述算法管理模块与所述算法引擎为所述测点创建对应的算法进程并初始化；
13、s2基于写入信号量、写入事件、结果信号量、结果写入事件的配合，循环执行测点数据的写入、调用对应的所述算法进程计算测点信息获取计算结果以及读取所述计算结果：其中，每轮循环分别包括如下步骤：
14、s21测点数据写入至共享内存，包括：
15、s211所述算法引擎创建写入信号量并重置写入事件，触发写入事件；
16、s212所述算法管理模块获取写入信号量后，通知所述采集服务连接所述共享内存以将最新的测点数据写入至所述共享内存的数据区；
17、s22计算结果获取与写入，包括：
18、s221所述算法管理模块释放写入信号量，并创建结果信号量以及重置结果写入事件，触发结果写入事件。
19、s222所述算法引擎获取写入信号量、写入事件以及结果信号量后则连接所述共享内存，释放所述写入信号量，所述算法引擎调用所述算法进程计算测点信息获取计算结果后，将所述计算结果写入至共享内存中；
20、s23计算结果的读取，所述算法引擎释放结果信号量，所述算法管理模块获取所述结果信号量后，通知分发服务连接所述共享内存以读取所述计算结果并分发；
21、s3当收到关闭指令后，执行最后一轮循环后，删除算法库，结束算法进程。
22、进一步的，每个所述边缘网关还包括告警管理模块，所述告警管理模块用于当边缘网关超时未收到心跳检测、运行的服务异常或终止时通过kafka上报所述中心平台以进行告警；平台微服务模块对应还包括异常管理子模块，所述异常管理子模块用于接收各所述边缘网关告警，并执行所述中心平台中各模块的运行异常监测。
23、进一步的，所述边缘网关还包括日志管理模块、性能统计模块以及流量监控模块中的一种或多种组合；
24、所述日志管理模块与所述中心平台通信连接，用于采集边缘网关和所述服务的运行日志，并依据中心平台的下发的时间范围，将所述时间范围内的日志打包压缩后上传到中心平台；
25、所述性能统计模块与所述中心平台通信连接，用于统计所述边缘网关中各模块的性能并将统计的数据定时上报给中心平台；
26、流量监控模块与中心平台通信连接，用于监控测点流量数据，包括测点流量趋势，测点接收的数据，并将收集到数据分析整理后定时上报给中心平台。
27、进一步的，所述中心平台包括设备微服务模块、平台微服务模块以及网关管理模块；
28、所述设备微服务模块用于管理测点并基于预设的测点分组将测点挂载到指定的设备下；
29、所述平台微服务模块包括驱动管理子模块以及驱动库，所述驱动库用于各类所述驱动文件的存储，所述驱动管理子模块用于所述驱动文件的管理并提供接口给所述网关管理模块以进行所述驱动文件的传输；
30、所述网关管理模块用于各所述边缘网关的管理与交互，包括至少一组中心网关管理子模块，驱动下发管理子模块，服务管理子模块和测点管理子模块；
31、所述中心网关管理子模块用于所述边缘网关的上下线管理，其中每个所述中心网关管理子模与所述边缘网关之间一一对应设置；
32、所述驱动下发管理子模块与所述驱动管理子模块通信连接用于将所述驱动库中的驱动文件下发到边缘网关上；
33、所述服务管理子模块用于服务控制指令下发以及所述服务配置文件的生成与下发，所述服务控制指令包括服务创建，服务删除，服务修改，服务启动和服务停止，其中，同一个边缘网关允许创建多个服务，每个服务的编码唯一设置；
34、所述测点管理子模块与所述设备管理模块通信连接用于获取未下发的测点后，配置所述测点与服务之间的绑定信息以生成所述测点配置文件并下发，其中，每个所述采集服务对于同一个测点只配置一次。
35、更进一步的，所述设备微服务模块包括设备管理子模块、测点管理子模块以及测点绑定子模块；
36、所述设备管理子模块用于基于预先设置的设备层级将设备信息挂载在指定的设备层级下；
37、所述测点管理子模块用于基于预先设置的测点分组配置，将每个测点挂载在对应的分组下，其中测点信息中测点编码全局唯一，测点名称在同一分组下唯一；
38、所述测点绑定子模块用于将测点信息中未绑定的测点绑定到指定的设备下，其中一个测点只与一个设备绑定。
39、进一步的，所述中心网关使用grpc访问边缘网关，所述边缘网关使用kafka执行数据上报，其中数据格式均进行序列化处理。
40、进一步的，所述中心网关管理子模块还包括授权中心单元与系统管理单元中一种或多种的组合；
41、所述系统管理单元用于进行用户管理和用户分组以及用户权限划分；
42、所述授权中心单元用于对登录和请求权限进行校验。
43、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
44、（1）本发明公开了一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，边缘网关用于接收外部发送的驱动与测点配置在边缘网关中运行驱动以创建并启动两类服务，包括采集服务与分发服务，每个服务与指定的测点绑定，并通过在边缘网关中嵌入算法管理模块，算法管理模块中的算法与指定采集服务中的指定测点绑定，以用于采集服务中指定测点数据的边缘计算，其中对于不同的测点可以根据需要绑定不同的算法；同时，数据管理模块进行测点数据变动监测并为各分发服务订阅指定的测点，以用指定测点数据变动的分发。通过边缘网关中各模块之间的配合，可高效快速的实现测点数据的边缘侧的定制化计算与数据上传。
45、（2）边缘网关通过将算法实例（算法库）独立出来，可以单独运行，避免了单个算法库不稳定导致边缘网关异常的情况，从而提高了系统的稳定性，
46、（3）各边缘网关由中心网关统一管理，各边缘网关中服务所对应的驱动与测点配置由中心网关统一配置与下发，可确保按需整个平台数据的有序管理以及各服务中的测点数据按需处理。
1.一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：包括中心平台与至少一组边缘网关；
2.根据权利要求1所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述边缘网关还包括配置信息管理模块以及配置数据库，所述配置信息管理模块与所述主控、所述配置数据库、所述采集服务管理模块以及所述分发服务管理模块分别通信连接，用于将主控下发的所述服务配置文件以及所述测点配置文件存储至所述配置数据库后，根据对应指令调用指定的文件以执行所述新增采集服务和/或所述新增分发服务。
3.根据权利要求2所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述新增采集服务包括：所述采集服务管理模块和/或所述分发服务管理模块收到服务配置指令后，所述配置数据库检测服务配置文件是否存在，若存在，则检测对应的驱动是否存在；若二者均存在，则通过所述驱动和所述服务配置文件拉起对应的服务并保存服务信息；当收到开启服务指令时，则更新配置数据库中对应服务的服务状态后，边缘网关通知对应的采集服务开始采集数据并上报。
4.根据权利要求1所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述边缘网关还包括外挂在所述边缘网关上的算法引擎以及共享内存，则所述算法管理模块用于依据算法库中的算法文件生成算法实例并将所述算法实例与指定的所述采集服务中的指定测点绑定、所述采集服务管理模块接收各所述采集服务采集的测点数据后，依据所述采集服务是否绑定有算法文件，以调用对应的所述算法实例执行所述测点数据的边缘计算包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：每个所述边缘网关还包括告警管理模块，所述告警管理模块用于当边缘网关超时未收到心跳检测、运行的服务异常或终止时通过kafka上报所述中心平台以进行告警；平台微服务模块对应还包括异常管理子模块，所述异常管理子模块用于接收各所述边缘网关告警，并执行所述中心平台中各模块的运行异常监测。
6.根据权利要求1所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述边缘网关还包括日志管理模块、性能统计模块以及流量监控模块中的一种或多种组合；
7.根据权利要求1所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述中心平台包括设备微服务模块、平台微服务模块以及网关管理模块；
8.根据权利要求7所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述设备微服务模块包括设备管理子模块、测点管理子模块以及测点绑定子模块；
9.根据权利要求7所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述中心网关管理子模块使用grpc访问边缘网关，所述边缘网关使用kafka执行数据上报，其中数据格式均进行序列化处理。
10.根据权利要求7所述的一种基于时序数据处理系统的核电边缘计算平台，其特征在于：所述中心网关管理子模块还包括授权中心单元与系统管理单元中一种或多种的组合；
