【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网，尤其涉及一种基于工业物联网网关的数据处理方法及系统。
技术介绍
1、随着物联网技术的逐步提升，工业领域得到了快速发展，海量设备不断接入，为了解决由此产生的爆发式增长的数据汇聚和数据处理等问题，需要一种新的设备分担核心网的负载压力。
2、近年来，工业物联网网关被寄予此重任，在物理上靠近数据源处的网络边缘，融合了工业场景下的数据采集-数据过滤-数据分析及数据上报等环节的一套传统数据处理技术。与此同时，为了提高生产效率与产品良率，越来越多的制造企业开始引进具有高效、持久及高精的机器人和数控机床的应用。然而，当数量众多的机器手臂和数控机床被导入自动化生产作业流程时，设备突发故障却成为影响产能的一大隐患，特别是对需要24小时不停机生产的高科技厂商而言，任何一条生产线的停摆都将造成莫大的损失。
3、部分工厂为保障机械手和数控机床在出现故障时能及时维护会高薪聘请专业的技术人员长驻工厂，而往往这个技术人员的利用率非常低，但维护成本高昂，如何远程监控机械手、数控机床及终端设备的运行状态，预测故障发生，实现精准故障定位并及时维护变得尤为重要。
4、传统的物联网网关在网络边缘侧虽然实现了工业设备的数据采集、数据过滤、数据分析、反向控制或数据上报等环节，但是缺乏数据缓存断网续传的技术，这样在网络异常时就会出现数据或指令漏发的现象，同时，在用户追求产品高质量服务的时代下，缺乏对工业前端设备的维护预估技术，依然让用户进行人工的设备检测，不仅增加了人力成本，而且对设备的维护缺少智能的预判预估能力。p>
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于在传统工业物联网数据处理的基础上提供一种基于工业物联网网关的数据处理方法及系统，通过对工业物联网数据的边缘计算，能够对工业场景下的设备进行维护预估；同时通过数据缓存断网续传技术将很大程度上减少数据漏发的现象，以提高客户的使用体验感。
2、本专利技术由如下技术方案实施：一种基于工业物联网网关的数据处理方法，包括：
3、数据采集，采集工业场景下设备的数据；
4、数据过滤，过滤采集的所述工业场景下设备的数据，检查数据传输错误，传输正确则记录数据的采集时延；
5、边缘计算，对过滤后的数据进行边缘计算，根据数据的采集时延，计算并保存数据采集时延平均值和月度时延；
6、数据上报，通过线程计算出所述设备数据采集时延平均值和月度时延之后，推送给物联网集中管理平台；
7、设备维护预估，物联网集中管理平台根据所述设备数据采集时延平均值和月度时延的比值，对设备进行维护预估。
8、进一步的，所述采集工业场景下设备的数据，数据采集方式为工业物联网网关通过不限于串口/网口/4g/5g的方式以设置的采集周期来采集工业场景下设备的数据，采集的数据在传输时遵循modbus-rtu、modbus-tcp或profinet的数据格式的标准协议。
9、进一步的，所述数据过滤采用ansi crc16校验，crc16码由被采集设备对待发送的数据进行计算，计算后加入到数据格式的标准协议数据包中，接收者在接收到该数据包之后，先对原始数据重新计算crc16码，然后与接收到的crc16码比较，如果两值不同，则有误，该数据进行丢弃。
10、进一步的，将所述设备数据采集时延平均值和月度时延推送给物联网集中管理平台时，通过网络发送数据，当发送失败且底层网络通信返回的是网络掉线状态，则缓存该数据，压入网络异常数据队列。
11、进一步的，当网络异常时，压入网络异常数据队列的同时，标识数据续传的有效期，有效期支持用户进行配置，配置以小时为单位，默认48小时；同时，通过线程对网络异常数据队列进行遍历，保证网络异常时的数据不遗漏。
12、进一步的，当网络恢复正常时，续传线程把有效期内的缓存数据通过网络通信自动续传到物联网集中管理平台。
13、进一步的，根据所述设备数据采集时延平均值和月度时延，对设备进行维护预估，具体为：对设备的数据的1小时平均延时进行计算，然后根据1小时平均延时计算设备的数据在1个月内的平均延时，作为历史月度时延；物联网集中管理平台将当下设备数据类别1小时内的采集时延平均值，与所述历史月度时延对比，达到配置的阈值范围发送告警通知提醒用户对该设备进行相应的检测预维护。
14、进一步的，所述阈值比对为设备数据类别1小时内的采集时延平均值与月度时延的比值，所述比值s满足：1.1≤s＜1.2为轻微告警，1.2≤s＜1.3为一般告警，1.3≤s＜1.5及以上为严重告警。
15、进一步的，所述告警通知为在线客户端声音文字消息提醒，或者根据用户配置的信息进行邮箱提醒或者短信提醒。
16、本专利技术还提出一种基于工业物联网网关的数据处理系统，包括，数据采集终端、工业物联网网关和物联网集中管理平台，所述数据采集终端通过工业物联网网关与物联网集中管理平台通信连接，所述工业物联网网关包括数据过滤模块、边缘计算模块、数据上报模块，所述物联网集中管理平台包括设备维护预估模块，其中：
17、数据采集终端，用于采集工业场景下设备的数据；
18、数据过滤模块，用于过滤采集的所述工业场景下设备的数据，检查数据传输错误；
19、边缘计算模块，用于对过滤后的数据进行边缘计算，根据数据的采集时延，计算并保存数据采集时延平均值和月度时延；
20、数据上报模块，用于通过线程计算出所述设备数据采集时延平均值和月度时延之后，推送给物联网集中管理平台；
21、设备维护预估模块，根据所述设备数据采集时延平均值和月度时延，对设备进行维护预估。
22、进一步的，工业物联网网关还包括断网续传模块，用于将所述设备数据采集时延平均值和月度时延推送给物联网集中管理平台时，通过网络发送数据：
23、当发送失败且底层网络通信返回的是网络掉线状态，则缓存该数据，压入网络异常数据队列，并标识数据续传的有效期，有效期支持用户进行配置，配置以小时为单位，默认48小时；同时，通过线程对网络异常数据队列进行遍历，保证网络异常时的数据不遗漏；
24、当网络恢复正常时，续传线程把有效期内的缓存数据通过网络通信自动续传到物联网集中管理平台。
25、本专利技术的优点：
26、1、本专利技术在网络异常时，工业物联网网关通过数据缓存断网续传技术，以线程遍历方式在用户设置的有效期内发送网络异常队列中的数据，当网络恢复正常时，该数据信息将会及时补发，有效的避免了数据上报的漏发，完善了工业物联网网关数据处理的完整性，提高了工业物联网网关产品的服务质量。
27、2、工业物联网网关增加采集延时的标签，缓存某前端设备某类型数据的每次采集延时并做一小时内的平均值计算，上报到物联网集中管理平台，物联网集中管理平台接收到该延时平均值，与历史月度延时数据进行对比，从而根据阈值范围自动化的判断该设备预维护情况，在不影响传统物联网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述采集工业场景下设备的数据，数据采集方式为工业物联网网关通过不限于串口/网口/4G/5G的方式以设置的采集周期来采集工业场景下设备的数据，采集的数据在传输时遵循Modbus-rtu、Modbus-tcp或Profinet的数据格式的标准协议。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述数据过滤采用ANSI CRC16校验，CRC16码由被采集设备对待发送的数据进行计算，计算后加入到数据格式的标准协议数据包中，接收者在接收到该数据包之后，先对原始数据重新计算CRC16码，然后与接收到的CRC16码比较，如果两值不同，则有误，该数据进行丢弃。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，将所述设备数据采集时延平均值和月度时延推送给物联网集中管理平台时，通过网络发送数据，当发送失败且底层网络通信返回的是网络掉线状态，则缓存该数据，压入网络异常数据队列
5.根据权利要求4所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，当网络异常时，压入网络异常数据队列的同时，标识数据续传的有效期，有效期支持用户进行配置，配置以小时为单位，默认48小时；同时，通过线程对网络异常数据队列进行遍历，保证网络异常时的数据不遗漏；
6.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，根据所述设备数据采集时延平均值和月度时延，对设备进行维护预估，具体为：对设备的数据的1小时平均延时进行计算，然后根据1小时平均延时计算设备的数据在1个月内的平均延时，作为历史月度时延；物联网集中管理平台将当下设备数据类别1小时内的采集时延平均值，与所述历史月度时延对比，达到配置的阈值范围发送告警通知提醒用户对该设备进行相应的检测预维护。
7.根据权利要求6所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述阈值比对为设备数据类别1小时内的采集时延平均值与月度时延的比值，所述比值S满足：1.1≤S＜1.2为轻微告警，1.2≤S＜1.3为一般告警，1.3≤S＜1.5及以上为严重告警。
8.根据权利要求6所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述告警通知为在线客户端声音文字消息提醒，或者根据用户配置的信息进行邮箱提醒或者短信提醒。
9.一种基于工业物联网网关的数据处理系统，其特征在于，包括，数据采集终端、工业物联网网关和物联网集中管理平台，所述数据采集终端通过工业物联网网关与物联网集中管理平台通信连接，所述工业物联网网关包括数据过滤模块、边缘计算模块、数据上报模块，所述物联网集中管理平台包括设备维护预估模块，其中：
10.根据权利要求9所述的一种基于工业物联网网关的数据处理系统，其特征在于，工业物联网网关还包括断网续传模块，用于将所述设备数据采集时延平均值和月度时延推送给物联网集中管理平台时，通过网络发送数据：
...【技术特征摘要】
1.一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述采集工业场景下设备的数据，数据采集方式为工业物联网网关通过不限于串口/网口/4g/5g的方式以设置的采集周期来采集工业场景下设备的数据，采集的数据在传输时遵循modbus-rtu、modbus-tcp或profinet的数据格式的标准协议。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，所述数据过滤采用ansi crc16校验，crc16码由被采集设备对待发送的数据进行计算，计算后加入到数据格式的标准协议数据包中，接收者在接收到该数据包之后，先对原始数据重新计算crc16码，然后与接收到的crc16码比较，如果两值不同，则有误，该数据进行丢弃。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，将所述设备数据采集时延平均值和月度时延推送给物联网集中管理平台时，通过网络发送数据，当发送失败且底层网络通信返回的是网络掉线状态，则缓存该数据，压入网络异常数据队列。
5.根据权利要求4所述的一种基于工业物联网网关的数据处理方法，其特征在于，当网络异常时，压入网络异常数据队列的同时，标识数据续传的有效期，有效期支持用户进行配置，配置以小时为单位，默认48小时；同时，通过线程对网络异常数据队列进行遍历，保证网络异常时的数据不遗漏；
6.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵英华，沈浩，焦少波，闫康，陈鑫，
申请(专利权)人：山东首瀚信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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