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用于監測公用設施的使用的聯網設備和其使用方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201180056914.4

申請日:

2011.09.28

公開號:

CN103229481B

公開日:

2015.01.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04L 29/08申請日:20110928|||公開
IPC分類號: H04L29/08; G01D4/00 主分類號: H04L29/08
申請人: 施耐德電氣美國股份有限公司
發明人: 彼得·考恩; 大衛·P·安德森; 喬治·A·湯普森
地址: 美國伊利諾斯州
優先權: 2010.09.29 US 12/893,134
專利代理機構: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262 代理人: 周靖;鄭霞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180056914.4

授權公告號:

103229481B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.21|||2013.08.28|||2013.07.31

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本文所說明的、用于由公用設施消費系統檢測至少一種公用設施的使用的系統、方法和設備。本公開內容的一個方面是針對在公用設施檢測系統(100)中管理信息的方法,所述公用設施檢測系統(100)包括主計算機(140)和在對等網絡上可操作地耦合在一起的監測設備(102、104、106)的陣列。監測設備的陣列包括每個都具有各自的存儲器的第一和第二監測設備。所述第一和第二監測設備被配置成接收數據和發送數據。該方法包括:將由第一監測設備接收的數據儲存在第一存儲器中;將由第二監測設備接收的數據存儲在第二存儲器中;響應于第一存儲器低于第一閾值儲存容量,將由第二監測設備接收的數據傳輸到第一監測設備;并將所傳輸的數據存儲在所述第一存儲器中。

權利要求書

權利要求書
1.   一種在公用設施監測系統中管理信息的方法,所述公用設施監測系統包括主計算機和在對等網絡上可操作地耦合在一起的監測設備的陣列,所述監測設備的陣列至少包括具有第一存儲器的第一監測設備和具有第二存儲器的第二監測設備,所述第一監測設備和所述第二監測設備每個都被配置成接收數據、將公用設施的特征的測量值轉換成相應的數據并發送數據,所述方法包括:
將由所述第一監測設備接收的數據儲存在所述第一存儲器中;
將由所述第二監測設備接收的數據存儲在所述第二存儲器中;
響應于所述第一存儲器低于第一閾值儲存容量,將由所述第二監測設備接收到的數據的至少一些傳輸到所述第一監測設備;以及
將所傳輸的數據存儲在所述第一存儲器中。

2.   如權利要求1所述的方法,還包括經由所述第二監測設備確定所述第一存儲器是否低于所述第一閾值儲存容量,其中響應于所述第二監測設備確定所述第一存儲器低于第一閾值儲存容量來進行所述傳輸。

3.   如權利要求1所述的方法,其中所述第一監測設備是對等聯網監測設備的集群的一部分,在所述集群中的每個所述監測設備在其中儲存所述第一監測設備的配置和調試信息,所述方法還包括:
接收所述第一監測設備已經由具有第一替換存儲器的第一替換監測設備所替換的指示,所述第一替換監測設備被配置成接收數據、將所述公用設施的特征的測量值轉換成數據并發送數據;
指示所述集群中的所述監測設備中的至少一個將儲存在其中的所述配置和調試信息傳輸到所述第一替換監測設備;以及
將所述配置和調試信息儲存在所述第一替換存儲器中。

4.   如權利要求3所述的方法,其中所述集群包括所述對等聯網監測設備中被選定的對等聯網監測設備,所述監測設備中的被選定的監測設備至少部分地基于對等聯網監測設備的陣列的互連性而被動態地確定。

5.   如權利要求3所述的方法,還包括預先配置所述集群中的每個所述對等聯網監測設備之間共享的相應的信息類型。

6.   如權利要求3所述的方法,還包括預先配置所述集群中的每個所述對等聯網監測設備之間共享的相應的信息量。

7.   如權利要求3所述的方法,其中在所述集群中的每個聯網監測設備中儲存的所述配置和調試信息包括代表所述公用設施監測系統的單線圖的信息。

8.   如權利要求1所述的方法,其中所傳輸的數據包括所述第二監測設備的配置和調試信息,所述方法還包括:
接收所述第二監測設備已經由具有第二替換存儲器的第二替換監測設備所替換的指示,所述第二替換監測設備被配置成接收數據、將所述公用設施的特征的測量值轉換成數據并發送數據;
指示所述第一監測設備將儲存在所述第一存儲器中的配置和調試信息傳輸到所述第二替換監測設備;以及
將所述第二監測設備的所述配置和調試信息儲存在所述第二替換存儲器中。

9.   如權利要求1所述的方法,還包括響應于所述第一存儲器不低于所述第一閾值存儲容量,將隨后由所述第一監測設備接收的數據存儲在所述第二存儲器中。

10.   如權利要求1所述的方法,還包括:
確定所述第二存儲器是否處于或高于第二閾值存儲容量,并且,如果所述第二存儲器處于或高于所述第二閾值存儲容量,則將隨后由所述第二監測設備接收到的數據儲存在所述第一存儲器上。

11.   如權利要求1所述的方法,其中所述聯網監測設備的陣列還包括具有第三存儲器的第三監測設備,所述方法還包括:
響應于所述第一存儲器不低于所述第一閾值存儲容量,確定所述第三存儲器是否低于第三閾值存儲容量;
如果所述第三存儲器低于所述第三閾值存儲容量,則將儲存在所述第二存儲器中的數據的至少一些傳輸到所述第三監測設備;以及
將所傳輸的數據儲存在所述第三存儲器中。

12.   如權利要求1所述的方法,其中所傳輸的數據包括由所述第二監測設備從感測設備接收的監測信息。

13.   如權利要求1所述的方法,其中所傳輸的數據基于先入先出的方案被儲存。

14.   如權利要求1所述的方法,還包括:
確定是否發生了觸發事件,所述觸發事件是由所述第一監測設備接收到大量數據的先兆;
如果所述觸發事件已經發生,將由所述第一監測設備所接收的所述大量數據中的至少一些傳輸到所述第二監測設備;以及
將所述大量數據中的至少一些被傳輸的數據儲存在所述第二存儲器中。

15.   如權利要求1所述的方法,其中所述聯網監測設備的陣列以RAID3、RAID4或RAID5類型陣列配置、或其組合被鏈接在一起。

16.   如權利要求1所述的方法,還包括確定數據的分級冗余,所述數據的分級冗余至少包括關鍵數據的集合和非關鍵數據的集合,其中,如果所述第一存儲器處于或高于所述第一閾值儲存容量,則所述關鍵數據的集合先于所述非關鍵數據的集合被存儲在所述第一監測設備上。

17.   如權利要求1所述的方法,還包括:
將儲存在所述第一存儲器、所述第二存儲器,或所述第一存儲器和所述第二存儲器中的至少部分的數據傳輸到主網站;以及
將所傳輸的部分的數據儲存在所述主網站處。

18.   如權利要求1所述的方法,還包括:
接收所述第一監測設備已經由具有第一替換存儲器的第一替換監測設備所替換的指示,所述第一替換監測設備被配置成接收指示所述公用設施的特征的數據并發送所接收的數據;
形成聯網監測設備的集群,所述形成包括由所述第一替換監測設備動態地將所述對等聯網監測設備中被選定的對等聯網監測設備與所述集群相關聯;以及
在所述第一監測設備和在所形成的集群中的至少一個其它的對等聯網監測設備之間傳輸數據。

19.   一種或多種非臨時性的、機器可讀的存儲介質,其包括在由一個或多個處理器執行時導致所述一個或多個處理器執行與具有第一存儲器的第一監測設備相關聯的操作的指令,所述操作包括:
接收數據;
將所接收的數據儲存在所述第一存儲器中;
響應于在第二監測設備內的第二存儲器低于閾值儲存容量,將由所述第一監測設備接收到的數據中的至少一些傳輸到所述第二監測設備,所述第一監測設備和所述第二監測設備在對等網絡上被可操作地耦合在一起;以及
指示所述第二監測設備將所傳輸的數據存儲在所述第二存儲器中。

20.   一種用于監測由公用設施消費系統對至少一種公用設施的使用的監測系統,所述監測系統包括:
多個監測設備,所述多個監測設備中的每一個都具有各自的存儲器,所述監測設備中的每一個都被配置成接收數據、發送所接收的數據并將所接收的數據儲存在各自的存儲器中;
主計算機,所述主計算機可操作地耦合到所述多個監測設備;以及
對等網絡,所述對等網絡將所述多個監測設備通信地耦合在一起,
其中所述監測設備中的每一個可操作來將由其接收到的數據中的至少一些選擇性地傳輸到所述對等網絡上的其它的監測設備中的至少一個;以及
其中所述監測設備中的每一個可操作來經由在所述對等網絡上的其它的監測設備中的一個將傳輸至其的至少一些數據選擇性地儲存在所述各自的存儲器中。

說明書

說明書用于監測公用設施的使用的聯網設備和其使用方法
發明領域
本發明通常涉及公用設施的分布和公用設施的監測系統。更具體地,本發明涉及用于監測公用設施的使用的聯網設備和其使用的方法。
背景
傳統的公用設施網絡為用于商業、住宅和工業用途的公用設施供電。要定期供電的公用設施,例如,水、空氣、天然氣、電力和蒸汽,其由縮寫WAGES被共同指定。在典型的配電系統中,例如,電能由電力供應商或公用設施公司產生,并經由電力分配網絡被分配給消費者。電力分配網絡通常是電分配線路(俗稱“輸電線路”)網絡,其將電力供應商連接到其消費者。通常被布置在開關站和/或托架中的附加設備,如總線、開關(如斷路器或斷電器)、電力變壓器和互感器,被自動操控用于控制、保護、測量和監測變電站(substation)。
典型地,來自公用設施的電從主站經過分配電纜被饋送到多個區域變電站。在區域變電站,供電由配電變壓器將分配電纜上的相對高的電壓轉換到較低的電壓,并且以較低的電壓被提供給最終消費者。從區域變電站,通過將電能供應到各種負載的分布式電力網絡將電能提供給工業用戶。所述負載可包括,例如,各種電動機、照明系統、HVAC系統、安全系統等。
在許多電力分配網絡內,監測設備正被并入更尖端,更復雜的監測系統中。這樣的設備包括收益計量器、電能質量計量器、保護繼電器、可編程邏輯控制器、遠程終端單元、接觸器、照相機等。監測系統通常包括安裝在系統架構內的關鍵點處的,用于監測和/或保護各種負載、發電機、變電站,電力網等的設備。很多嵌入式電氣設備不再獨立,而是結合其它設備(硬件和/或軟件)及相關設備工作。
雖然利用設備的互聯性和復雜性可以減少工作投入并降低運營成本,但其還可能存在特定的問題。通過首先了解在系統調試期間設置該系統所需要的總時間和投入是對該問題的影響的最好的評估。其中所有的設備和組件被安裝、配置和設置以便運行的系統調試,其通常是非常復雜、耗時、而且昂貴的。傳統上,許多(如果不是所有的)設備必須根據對于安裝該設備的系統架構內的特定點的用戶需求相關的信息而被單獨配置。通過舉例說明的方式,設備可以被配置成記錄,其連接到饋電器、發電機、進線口(service entrance)或其它子組件。此外,該設備可以包含正在采取的測量類型、正使用的通信協議、互聯網協議(IP)地址和/或其它相關的配置、保護繼電器的跳閘設定值和曲線等的符號(notation)。此外,每個設備可以具有在調試過程期間被指出的、來自最終用戶的定制的固件或特殊符號。通常,這些設備也被配置成連接到軟件監測包,例如,樓宇自動化控制軟件或能源管理軟件。
隨著模擬的和機械的計數器的減少,目前,許多能量設備數字化地測量監測和保護信息,并將這些信息在本地存儲在其自身的設備上。一般情況下,可以收集和存儲的信息越多,該信息匯編對于后續的分析越有用。在一些情況下,信息被存儲(或“記錄”)并且之后由用戶訪問和傳輸;在其它情況下,信息通過網絡傳輸到軟件監測包或系統。然而,在這兩種情況下,當所記錄的數據裝滿本地存儲器(儲存容量)時,存在設備(物理設備或軟件)上的限制。
在一些情況下,系統中的部分硬件或軟件可能會失效。例如,特定的硬件設備可能發生故障,其通常要求使用新的設備,并將其配置成具有與發生故障的設備具有相同的特性。在新的設備被手動安裝并設定時,通常需要電力系統、或其重要部分有停機時間。這對于用戶來說可以是非常高成本的,因為電力系統的停機時間可以等同于來自其客戶的懲罰、生產的損失和因此造成的利潤損失等。
還存在問題的是,當設備記錄信息時,設備存儲器(存儲容量)已滿。如果沒有可替代的方式來傳輸或以其它方式存儲數據,則之后收集到的信息可能會丟失。這可能是高成本的,因為所丟失的信息可以對用戶是很關鍵的,例如,該信息是基于收益的計量器上的計費數據。簡單地增加更多的存儲空間(儲存容量)到設備上不總是解決上述問題,特別是當在某些設備上增加的存儲器沒有被充分利用更是如此。通過舉例說明的方式,在系統中存在很大的跳閘或瞬態降低/瞬態升高/瞬態變化的情況下,相應的一個設備或多個設備將對于事件做高速記錄,其可以使用相當數量的設備存儲器。很難預測哪些設備將捕獲此類不可預測的事件;因此,一些設備所增加的存儲器將保持大多未被使用,以及僅定期(如每15分鐘)記錄簡單的間隔數據或其它信息。此外,如果這樣的事件沒有發生時,額外的記錄存儲器被浪費。此外,在系統中的所有設備上增加更多的存儲空間可能是非常昂貴的,因為這通常要求由服務人員來實現,并且被放置的設備有可能不能使用。同樣,系統中不同的設備可與復雜的框架或固件一起使用,而所述框架或固件反過來又消耗更多的存儲器和處理能力。在一般情況下,用于特定的設備的實際“空閑”的存儲器,其直到設備被調試并被安裝為止都不能被準確地分辨出來。
當系統的監測軟件故障時也存在問題。在這種情況下,聯網設備的互聯性及部分設置信息可能隨著軟件故障而丟失。因此可能需要對整個系統進行重新調試。雖然這是一次性的工作,但是對于小的項目該設備的重新調試可能持續長達一周,而對于較大的項目,其可能會持續許多個月,甚至長達一年。正如前面所提到的,這種類型的由于工作系統的故障所造成的停機時間對用戶來說可能是災難性的。
發明內容
在本公開內容的一些實施方案中,通過系統配置解決了上述的缺點,通過設備的聯網系統更有效和高效地分配存儲器(存儲容量)和存儲記錄數據。在一些實施方案中,單個設備中的一個或多個存儲系統配置和調試信息,通過該本地化的信息能夠實現更簡單并更快捷的設備恢復,并且在設備級進行配置、調試和記錄數據。根據本公開內容的其它方面,通過最大程度地利用信息和數據儲存資源,解決了一個或多個上述的缺點。這可以是非常有利的,因為系統的互聯性經常被存儲或保存在監測系統軟件上;因此,系統變得越大,則配置、組織和操作系統將越困難。
根據本公開內容的一個實施方案,提出了一種在公用設施監測系統中管理信息的方法。公用設施監測系統包括主計算機和在對等網絡上可操作地耦合在一起的監測設備的陣列。監測設備至少包括具有第一存儲器的第一監測設備和具有第二存儲器的第二監測設備。第一和第二監測設備每個都被配置成接收數據,將公用設施的特征的測量值轉換成相應的數據,并發送數據。該方法包括:將由第一監測設備接收的數據存儲在第一存儲器中;將由第二監測設備接收的數據存儲在第二存儲器中;響應于第一存儲器低于第一閾值儲存容量,將由第二監測設備接收的至少一些數據傳輸到第一監測設備;以及,將所傳輸的數據存儲在第一存儲器中。
具有本公開內容的其它實施方案的特點的是,一個或多個非臨時性的、機器可讀的儲存介質,其包括,在由一個或多個處理器執行時,導致一個或多個處理器執行與具有第一存儲器的第一監測設備相關聯的操作。這些操作包括:接收數據;將被接收的數據存儲在第一存儲器中;響應于第二監測設備內的第二存儲器低于閾值儲存容量,將至少一些由第一監測設備接收到數據傳輸到第二監測設備,第一和第二監測設備在對等網絡上被可操作地耦合在一起;以及,指示第二監測設備將被傳輸的數據存儲在第二存儲器中。
根據本公開內容的又一個實施方案,公開了監測由公用設施消費系統(utility consuming system)對至少一種公用設施的使用的監測系統。該監測系統包括每個都具有相應的存儲器的多個監測設備。每個監測設備都被配置成接收數據,發送被接收到的數據,并將被接收的數據存儲在各自的存儲器中。主計算機被可操作地耦合到多個監測設備。對等網絡將多個監測設備通信地耦合在一起。每個監測設備可操作地用于選擇性地將由其接收到的至少一些數據傳輸到對等網絡上的其它監測設備中的至少一個。此外,每個監測設備可操作地用于選擇性地將經由對等網絡上的其它監測設備中的一個傳輸到其的至少一些數據儲存在各自的存儲器中。
上述概要無意于表示本公開內容的每個實施方案或每個方面。相反,前述的概述僅提供一些包括在本文中的新穎特征的例證。當結合附圖和所附權利要求時,上述特征和優點,以及本公開內容的其它特征和優點,將從下面對于實施方案和執行本發明的最佳方式的詳細描述變得明顯。
附圖的簡要描述
圖1是根據本文所公開的各種實施方案的多個方面的、示例性的公用設施監測系統的示意圖。
圖2是根據本文所公開的各種實施方案的多個方面的、通過網絡將信息傳輸到第二示例性監測設備的第一示例性監測設備的示意圖。
圖3是根據本文所公開的各種實施方案的多個方面的、安置在RAID陣列中的各種示例性監測設備的示意圖。
圖4是根據本文所公開的各種實施方案的多個方面的示例性網絡系統圖。
圖5是對應于由符合所公開的概念的至少一些方面的控制器執行的指令的算法的流程圖。
本公開內容可容許通過舉例說明的方式在附圖中示出的,并且將在下面被詳細描述的各種修改和替代形式、特定的實施方案。然而,應當理解的是,本公開內容無意于被限制到所公開的特定形式。相反,本公開內容覆蓋落入由所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內的所有修改、等效物和替換物。
詳細描述
本公開內容的多個方面可容許多個不同形式的實施方案,這些實施方案在附圖中示出并且將在本文中以本公開內容的代表性的實施方案來詳細描述,其被理解為,本公開內容被視為本公開內容的各方面和原理的例證,并且無意于將本公開內容的廣泛的方面限制到所示出的實施方案。就該程度而言,例如在摘要、概述和詳細描述部分中所公開的,但沒有明顯地在權利要求中闡述的要素和限制,不應該通過暗示、推理或其它方式被單獨地或整體地并入權利要求。
在本公開內容的一些實施方案中,系統配置和方法被表現為,通過對等系統網絡分配內存使用(數據儲存容量),并更高效和有效地存儲被記錄的數據。在一些實施方案中,單個設備中的一個或更多存儲系統的配置和調試信息,通過該本地化的信息能更簡單和快捷地恢復設備,在設備級進行配置、調試和記錄數據。在一些實施方案中,公開了最大程度地利用信息和數據存儲資源的系統和方法。在本公開內容的一些實施方案中,公開了具有經由對等架構通信耦合在一起的監測設備的系統和方法。在沒有主服務器或中央服務器的管理的情況下,在監測設備彼此之間相互協調如何利用對等網絡上的設備的可用存儲器(數據儲存容量)的位置處可使用存儲器(儲存容量)使用方案。
被傳輸和存儲的信息可以包括,例如,記錄數據,如電壓(V)、電流(通常以安培(A)為單位計量)、功率(通常以瓦(W)、千伏安培(千伏安)、千瓦時(kWh)為單位計量)、功率因數、事件信息等。被傳輸和存儲的信息可以同樣包括,例如,調試和配置信息,例如變流器/變壓器(CT/PT)的比率的設置、電壓和電流的極性設置、形狀因子和布線設置、通信設置(例如,通信協議、波特率、傳輸延遲、網絡的單位ID等),安全控制(如密碼、時間同步源、網絡和防火墻的訪問等)、數據庫和網絡或服務器配置(例如,IP地址、子網掩碼、網關、DNS等)、設備名稱、電能質量設置(例如,瞬態降低/瞬態升高限制,事件優先級等)、格式的設置(例如,值和日期的顯示選項)、線圖的信息,和其它通常的設置選項。此外,在調試過程期間,可以包括其它的信息,例如與具體設置相關的客戶或傳聞信息。
存在著各種不同的情景,在其中本公開內容的各個方面是特別有用。這樣的一個示例是,例如因為計劃中的資產更換或設備的意外故障,則特定的監測設備需要被替換。在這個示例中,先前在被替換的設備上儲存的密鑰數據和配置信息需要被輸入并存儲在替換設備中。本公開內容的各個方面允許自動化替換設備的重新配置,并提供從被替換的設備恢復還沒有被發送到系統監測軟件或以其它方式由用戶保存的數據的可能性。
在其中本發明的各個方面是特別有用的其它情況是,當需要替換的監測系統和/或相關的數據庫時,無論是計劃中的或不在計劃中的。根據本公開內容的實施方案,自動化新的監測系統的重新配置,并且將系統重新恢復到其原始設置的可能性不僅是可行的,而且其過程是簡化和快捷的。
在其中本公開內容的各個方面是特別有用的另外一個示例是,當監測系統被綁定到捕獲由各種監測設備收集的數據的駐留在互聯網中的遠程儲存系統,并使得可以通過用于數據分析和報告的基于網絡的服務得到數據。這包括當其在最大儲存容量和/或最大處理能力時支持監測設備,但仍然需要系統幫助用戶捕獲和處理監測和測量數據,而不會丟失數據。
在另外一個示例中,在基于設備的對等監測和控制解決方案的穩定狀態運行期間,本公開的各個方面是特別有用的。對于其中不需要/不存在應用程序并且設備的集體功能確定系統特性的位置的、相對簡單的監測和控制系統而言,被提供給最終用戶的所有歷史性的和基于事件的數據被存儲在設備本身中,而不會被傳輸到任何其它應用程序。最大化系統內設備的集體存儲的能力降低了基本費用,并最大限度地減少最終用戶的運營支出。
參照附圖,其中類似的附圖標記涉及貫穿幾個視圖的相同的組件,圖1示意性地示出了通常被指定為100的示例性的公用設施監測系統。在圖1中示出的公用設施監測系統100由各種電子設備102、104和106組成。從下面的討論中將變得更加顯而易見的本概念的優點是,設備102、104、106可以是全部不同的,可以是全部相同的,或者其之間具有任何差異。例如,設備102、104、106,可單獨地、整體地或組合地包括捕獲和記錄的測量結果并且監測電能質量的計量設備,例如,收益計量器、可編程邏輯控制器、遠程終端單元、接觸器(例如,開/關數據)、照相機(例如,提供電子監視)等。設備102、104、106還可以包括保護繼電器設備,比如保護和控制的監測系統100的過流繼電器、遠距離繼電器、電流差動繼電器等。
在一些實施方案中,監測設備是具有采樣、收集和/或測量公用設施系統中的一個或多個特性或參數的裝置。通過非限制性的例子,單獨的、整體的、或組合的監測裝置102、104、106,其能夠是可從馬薩諸塞州的坎頓(Canton)的Square D公司獲得的CM4000T電路監測器,系列3000/4000電路監測器,或ION7550/7650功率和能量計。在一些實施方案中,監測設備是智能電子設備(IED)。該IED可以是基于微處理器的控制器,其可操作地從傳感器(例如,光學傳感器、熱傳感器、聲學傳感器、電容傳感器等)、監測設備、電力裝備,和/或其它信息源接收數據,并如果感測到電壓、電流或頻率的異常,則發出如斷路器跳閘或切換電容器庫的連接的控制命令。通過非限制性地舉例說明的方式,IED可基于CM3000/CM4000系列電路檢測器,PM700和800系列功率監測單元,或ION7550/7650系列功率和能量計,其所有都可以從施耐德電氣獲得。此外,各種IED設備及其使用方法在J.Bradford Forth等人的題為“Systems for Improved Monitoring Accuracy of Intelligent Electronic Devices”的第6,671,635號美國專利、Colin N.Gunn等人的題為“Electric Charge Storage Apparatus and Method for an Intelligent Electronic Device”的第6,687,627號美國專利,和Andrew W.Blackett等人的題為“Method and System for Master Slave Protocol Communication in an Intelligent Electronic Device”的第6,792,337號美國專利中有詳細的描述,所有這些參考文獻都通過引用其各自的全部內容的方式被并入本文。
雖然在圖1中示出的公用設施監測系統100是電力監測系統,但是本公開內容的各個方面不限于電力監測系統。相反,本公開內容的各個方面是適用于監測公共設施的任何特性的任何系統,如那些通常由縮寫WAGES(表示水、空氣、天然氣、電力,或蒸汽)所特指的系統。公用設施監測系統包括測量公用設施的流量的監測設備,并且測量值在本文中統稱為“公用設施的使用率”。公用設施的使用率的非限制性示例或“UUR”包括:千瓦(kW)、KVAR(千伏安的電抗性或電抗)、每單位時間(例如每小時或每天)千卡(thm)、每單位時間每平方英寸磅(PSI)、每單位時間(例如,每小時或每天)百立方英尺(CCF)、每單位時間(例如,每小時或每天)磅,和每單位時間(例如,每小時或每天)加侖。應當理解的是,盡管在下面關于電力監測系統描述了一些特定的方面,但是各種實施方案的其它方面包括公用設施監測系統,所述公用設施監測系統包括測量WAGES公用設施的特性的公用設施監測設備。
設備102、104、106通過通常被指定為170的對等網絡可通信地耦合在一起。對等(P2P)網絡一般以通常在連接到網絡上的被稱為“對等點”或“P2P節點”的不同設備之間平等地劃分任務、責任,和/或工作負載的分布式應用程序架構為特征。通常,每個對等點使得其資源(比如處理能力、磁盤存儲空間、網絡帶寬)中的一部分可直接用于其它網絡參與者,而不需要服務器或主機的中央協調或管理。與服務器供應和客戶端使用的傳統的客戶端?服務器模式相反,對等點是資源的提供者而且還是資源的使用者。Rüdiger Schollmeier在對等計算的第一屆國際會議上(IEEE(2002))的會議記錄“A Definition of Peer?to?Peer Networking for the Classification of Peer?to?Peer Architectures and Applications”中提供了對等網絡的詳細討論,其全部內容通過引用方式并入本文。
用戶接口(比如主計算機140)例如經由通信網絡130,被可操作地耦合到監測設備102、104、106。主計算機140還可以被耦合到數據庫150。在另一方面,主計算機170是獨立的計算機,并接收來自一個或多個電子文件160的數據,其也可被輸入到數據庫150或從數據庫150中被提取。在某些應用中,圖1的監測設備102、104、106監測系統參數和特征(比如使用需求),并將該數據通過通信網絡130,以周期性(或非周期性)的時間間隔發送,并具有相應的日期和時間標記信息。可選的是,可以手動地從監測設備102、104、106提取數據,并經由文件160提供到主計算機140。在各個可選的方面,數據庫150和/或數據文件160被集成到監測設備102、104、106。通信網絡130可以是有線的(例如以太網、RS485等)、無線的(Wi?Fi、Zigbee、蜂窩網、藍牙等),或經由其它已知的和尚未開發的通信手段互連。
公用設施監測系統100還包括監測和控制監測設備102、104、106的監測軟件。根據一些方面,監測軟件與監測設備102、104、106通信,獲取數據并進一步處理、儲存并將數據提供到一個或多個系統用戶。其也允許連接和控制電氣系統上的保護繼電器及其它相關設備。可用于數據的積累和組織的兩個示例性的能量管理軟件包為PowerLogic企業軟件包和EEM軟件包,這兩種都可以從加拿大Saanichton,B.C.的施耐德電氣(原功率測量有限公司)獲得。在不脫離本公開內容的范圍和精神的情況下,也可以使用其它的監管控制和數據采集(SCADA)的軟件應用程序。
在圖1中示出的公用設施監測系統100被示出具有七個電子設備102、104、106;但是,監測系統100可以具有比在圖1中所示的監測系統更多或更少的設備。至少,監測設備102、104、106的陣列包括至少兩個監測設備,每個監測設備具有各自的本地存儲器,以及每個監測設備都被配置成接收數據和發送接收到的數據。根據本公開內容的一些方面,在每個設備102、104、106中的存儲器被設置成存儲和共享信息,如調試和配置信息以及記錄數據,其本身和其它周邊設備,因此使該信息可以在系統本身內備份。一些實施方案利用基于云的計算作為數據冗余的替代;然而,僅利用減輕了對單個設備的限制的對等聯網設備,而沒有明確對于云計算的需求。
繼續參考圖1,很多的監測設備被示出為,被劃分為對等聯網設備的“集群”。圖1中示出的第一非正式集群110包括三種設備:被耦合到兩個下游計量器102B和102C的能量計設備102A。在類似的方面,第二非正式集群120被示出包括三個設備:被耦合到兩個下游設備104A和104B的能量計102B。在第一集群110中的下游的計量器102C中的一個也被連接到兩個“非集群”設備104和106。
在一些配置中,每個集群110、120中的上游設備向下游傳遞信息。例如,能量計設備102A將調試和配置數據傳遞到兩個下游設備102B和102C,以便儲存在其中,而設備102C將配置和調試數據傳遞到兩個下游設備104A和104B,以便儲存在其中。根據一些可選的配置,在每個集群110、120中的每個設備存儲用于在集群中的各種其它設備的信息,如配置和調試數據和/或記錄數據。同樣,在每個集群110、120中的下游設備可向上游傳遞信息。這些安排允許每個“非正式集群”或臨時集群(ad?hock cluster)的數據冗余。每個集群的優點是,其不需要預先存在的或計劃中的基礎設施,而是可以基于網絡上的設備的連通性,動態地確定集群。例如,在一些實施方案中,每個集群包括對等網絡上的監測設備中被選定的一個,以及與特定的集群相關聯的所選定的設備可以被動態確定,例如,基于對等聯網設備的陣列的互連(即,結構)。
可以理解的是,公用設施監測系統100中存在集群越多,或數據冗余被設置越深入集群級別,則可以通過系統100中的設備有效地利用更多的存儲空間(即,信息的儲存容量)。因此,在一個實施方案中,用戶或系統100可以設置數據冗余的級別和方向的容錯度–例如,僅將調試和配置保存到上游設備、下游設備、上游和下游的設備、或在上游/下游超過1級的設備。同樣,用戶或系統100可以將數據量和/或數據類型變為冗余–例如,僅關鍵的調試和配置數據、選定的區域、所有的數據等。
當設備必須從系統中移除的情況下,上述的調試和配置的數據冗余對于用戶是有利的,這是因為新設備可以被安裝,并立即被配置成在其集群內搜索設備,以便實現所需調試和配置數據的定位、傳輸和加載。這個過程的自動化消除了即使不是全部的,也是大部分的用戶在現有系統中重新調試并設置新的/替換的設備所需的時間和工作。
可以理解的是,調試和配置數據也可以被存儲在上述的監測軟件上,并隨后推送到新的/替換的設備。然而,上述的基于設備的數據冗余是有利的,因為其將冗余移動到設備級,并因此沒有主動要求與監測軟件設置的通信。有利的是,因為可能存在具有很少或沒有與監測軟件的可用通信,或通信網絡過載以至于不能及時傳輸信息的場景。此外,基于設備的數據冗余消除了主動利用用于備份監測軟件的數據的輔助服務器的需求。
存在通過其可將調試和配置數據打包和發送以及被搜索的各種不同的方式。例如,在每個集群的一個成員被指定為主要的,可以使用主/從的方法來交換數據。在另一示例中,可以使用如上述的對等的方法。調試和配置數據可以打包為很像一個文件或數據塊。通過舉例說明的方式,每個數據包可以包含至少一個設備ID,其表明,例如,設備位于系統中的位置、在該位置處由設備所監測的參數/特性、在該位置設備所需的調試和配置信息、其它相關信息,或其任意組合。重新配置期間,當新的設備被添加到系統100,新的設備將至少需要設備ID,所以其可以要求(或等待被推送)必要的備份數據。僅其中包含相同的設備ID的備份數據將被用于重新配置。
根據本發明的一些方面,調試和配置數據冗余包含單線圖(Single Line Diagram)的信息。單線圖,也被稱為“單線圖”,其表示比如三相電力系統的電氣系統的特征的簡化的方式。通常,示意圖實質上是,單線圖圖形化地示出電氣系統的組成部分之間的功率流的路徑。單線圖采用簡化的符號,這些符號是用于電氣系統的組成元件,如斷路器、電容器、保護繼電器、負載、發電機等的通常是標準化的原理圖符號。歷史上地,單線圖信息不是調試和配置數據的一部分。在一些情況下,單線圖在系統的監測軟件中被分離地存儲和利用。通常,單線圖被手動生成,但是,已經出現了一些將自動完成該過程的技術。例如,每個都通過引用其整體的方式被并入本文的Jon A.Bickel等人于2009年12月29日發表的題為“Automated Configuration of a Power Monitoring System using Hierarchical Context”的第7,639,129B2號美國專利,和Jon A.Bickel等人于2007年9月18日發表的題為“Automated Hierarchy Classification in Utility Monitoring Systems”的第7,272,518B2號美國專利,其中提供了對于自動產生單線圖的系統和方法的討論。根據本文所公開的各種實施方案的一些方面,系統100中的一個或多個或所有的設備級的組件(例如,圖1的設備102、104、106),包含必要的數據,如各自的環境信息,這使得能夠快速地偽?自動生成或再生單線圖。通過示例的方式,而不是限制,每個設備都可以存儲設備的與上下文環境有關的/安裝記號–例如,“7500能量計連接到送料器A,建筑M”或“PM800240V監測點A”,將使用戶或系統能夠快速創建或重新創建單線圖的每個設備的上游/下游的位置,等等。
具有例如可用于通過監測軟件與被存儲的單線圖進行比較的、存儲在設備級的單線圖,這允許用戶能夠確保監測系統在電氣系統中的突發性變化時正常運行,和/或可以標記監測系統,并可以通知最終用戶。通過由監測軟件所存儲的單線圖參照和存儲在設備本身的參考信息使得能夠隨后進行對比或以其它方式進行分析,以便識別任何(主要的)差異。這將使系統能夠提醒用戶,并允許用戶采取預防措施,比如重新配置系統(即,保護繼電器協調設置)。
在本說明書和權利要求書中,使用術語“存儲器”通常指數據和信息的儲存容量,并且不應該被解釋為過度的限制。術語“存儲器”的使用無意于被限制在瞬態(易失性)存儲器或長期(非易失性)存儲器或其任何變體。
圖2是示例性監測設備108A的示意圖,所述監測設備108A通過對等網絡170將信息發送到其它示例性的監測裝置108B,以儲存在其中。每個聯網監測設備108A、108B都包括各自的存儲器112A和112B,并且可操作以接收數據、存儲接收到的數據,并且發送數據。圖2示出了,有時將在分布式存儲平臺上出現以下情況,在一個設備中的存儲器過早地達到其儲存容量(100%),或相反地,超過閾值儲存容量(例如,92%,剩余的8%用于其它用戶)。當一個設備的存儲器被充滿時,例如,由于記錄的數據的量和/或已存儲在其上用來運行的應用程序的數量所造成,則可能發生這種閑置存儲器(儲存容量)的缺乏,而耦合到網絡的其它設備可能具有更多的物理內存,但存儲較少的被記錄數據,和/或較少的應用程序。
然而,將隨后接收到的數據下載到監測軟件,可能是對于該問題的可能的解決辦法,有時可能出現該選項不可用的情況。例如,如前面提到的,一些設備沒有與監測軟件通信的能力,或與監測軟件的通信可能被中斷。此外,監測軟件有可能變為被損壞或與監測軟件相關聯的數據庫變為被損壞。在任何上述的情況下,所記錄的數據的損失可能為用戶帶來非常高的費用。
作為一種從聯網電能計或網關將本地記錄的數據上傳到監測軟件和/或數據庫的替代,在對等網絡170上的每個設備108A、108B可以在整個網絡170將數據發布到具有可用的存儲器(儲存容量)的設備。通過非限制性的例子,由第一監測裝置108A接收到的數據最初存儲在第一存儲器112A中。同樣地,由第二監測裝置108B接收到的數據最初存儲在第二存儲器112B中。如果第二存儲器112B低于相應的閾值儲存容量,由所述第一監測裝置108A接收到的數據中的一些或全部可以被轉移到第二監測裝置108B并且存儲在第二存儲器112B中。如在圖2中看到的,將數據從第一設備108A傳輸到第二設備108B,可以是被動的(如,傳輸管理信息)、主動的(例如,在第一設備108A的未來潛在的問題的情況下)、預防性的(先于和預期第一存儲器已滿),或響應性的(例如,在第一存儲器已經達到或超過閾值或最大的儲存容量之后),或本文所公開的任何其它選項,可單獨地或以任意的組合地。
在一些實施方案中,在傳輸任何數據之前,第一監測設備108A可以提示第二監測設備108B,以確定第二存儲器112B是否低于閾值儲存容量。在一些實施方案中,第二監測設備108B可以確定,第二存儲器112B是否低于該閾值儲存容量,并且如果第二存儲器112B是低于該閾值的儲存容量,發出可用存儲容量的信號指示。在一些實施方案中,如果確定第二存儲器112B不低于其閾值儲存容量,由第二監測設備108A接收的數據中的一些或全部可以被傳輸到第一監測設備108A,用于儲存在第一存儲器112A中。對等網絡上任何的或所有的設備可以被配置為與上面所公開的一個或多個特性相結合。
在圖2中示出的實施方案中,第一和第二聯網設備的組合共同提供用于存儲所需的數據的足夠的儲存容量,即使主設備單獨地不能擔負該任務。圖2中示出的第一設備108A具有已達到100%的內存使用或最大儲存容量(其也可被認為是閾值儲存容量)。達到閾值儲存容量之前、期間,或之后,第一設備108A,例如,基于每個設備的各自的可用存儲器空間,將信息傳輸到第二設備108B(和網絡上的一個或多個其它對等點)。根據本公開內容的一些實施方案,當最終用戶修改由設備記錄的參數和在其中記錄了這些參數的時間幀,設備(或,可選地,該系統或用戶)修改分布式儲存計劃,其可能包括將其它聯網設備并入分布式儲存計劃。
還可以看到的是,代替所記錄的數據或除了所記錄的數據之外,配置和調試數據可以按類似的方式在多個設備之間共享。返回參照圖1,例如,設備102C可以被指示保存配置和調試數據,但可能沒有被分配或具有這樣做所需的足夠的儲存容量。在此示例中,設備102C可以結合本公開內容的實施方案實現分布式的存儲器日志功能,并將信息推送到上游設備102A或集群110內的其它設備110,如計量器102B。以相反的方式,當通過外部監測應用程序、網絡上的另一個設備、或在該設備本身內的應用程序請求所記錄的數據或配置和調試數據時,設備102C可以重建來自(多個)分布式存儲器位置的數據,并形成單個數據集。
分布式儲存計劃中存在多種選項,用于管理信息的傳輸和儲存,如先入先出(FIFO)方法。在一個實現中,FIFO方法必需不斷將較舊的數據移動到分布式設備,并用設備本地的新的數據取代。在其它實施方案中,被傳輸并存儲在網絡對等點的第一數據將是要從網絡對等點被移除的第一數據,以騰出空間用于最近傳輸的信息。另外一種可用的選項將是填充和保持(FAH)方法。在一個實現中,FAH方法需要自動地將新的數據路由到具有可用內存的另外一個設備。
用于管理信息的傳輸和儲存的第三個可用的選項包括確定一個或多個觸發事件,其中當預定的觸發事件中的一個發生時,無論是預先安排的或非預選安排的,設備會自動利用P2P網絡上的其它設備的可用存儲器/儲存空間。例如,觸發事件可以是將由聯網監測設備中的一個接收到大量數據的先兆或其它信號。如果發生了觸發事件,由這些監測設備所接收的數據中的至少一些可以被分布或以其它方式分攤在網絡上的一個或多個設備中,并儲存在其上。第四個可用的選擇將是正常的“數據存儲器已滿”的方法,其中本地存儲器已滿的指示將觸發設備,以利用P2P網絡上的其它設備的可用存儲器/儲存空間。
可能存在的情況是,無論網絡中(或在單獨的集群內)的分布式設備之間可用存儲空間的量大小如何,網絡(或集群)仍可能有內存限制。也就是說,即使當網絡中或集群中的多個設備為分布式存儲平臺分配儲存空間時,總的可用儲存仍具有可以消耗的最大容量。在這種情況下,用戶(或,可選地,系統),可以設置“數據的分級冗余”。這允許用戶(或系統)將特定的數據段指定為關鍵的,以及可選地將特定的段指定為非關鍵的。當被分配用于分布式存儲平臺的儲存空間被消耗時,一些實現將保留關鍵數據段以免被刪除。可選的是,當被分配用于分布式存儲平臺的儲存空間被消耗時,一些實現會自動刪除非關鍵的數據段。例如,通常被保存到設備的第一數據將為調試和配置數據。如果沒有數據的分級冗余,在管理信息的傳輸和存儲的FIFO方法中可能存在問題,這是因為要從存儲器中刪除的第一信息可以是調試和配置數據。然而,如果調試和配置數據被指定為關鍵的數據段,當備用(非關鍵)數據被移除以便為隨后接收到的信息騰出空間時,所述調試和配置數據將會被保持而避免被刪除。據一些實現,數據的“分級冗余”在監測系統的調試和安裝階段被確立。
在實踐中,數據重新獲得能夠以各種不同的方式發生。例如,回過來參照圖1,為了重新獲得來自第一計量器設備102A的數據,其中溢出被儲存在下游計量器102B中,監測軟件(例如,通過主計算機140)可以從計量器102A和從計量器102B,經由計量器102A請求數據。同時,可以在計量器102A上完成數據的重組,其也可以在重新獲得時被重組。在另外一個示例中,為了重新獲得來自第一計量器設備102A的數據,其中溢出被儲存在下游計量器102B中,監測軟件(例如,經由主計算機140)可以從計量器102A請求數據,所述計量器102A將推送被請求的數據,并請求來自計量器102B的數據,所述計量器102B將被請求的數據直接推送到主計算機140。
在一個替代的實施方案中,圖3呈現了四個示例性的聯網電子設備的示意圖,所述電子設備即第一、第二、第三和第四計量器114A、114B、114C和114D,根據本發明內容的一些實施方案,其分別地被安置在RAID陣列(通常被指定為118)中。RAID是獨立的(或廉價的)磁盤的冗余陣列的縮寫。通過將多個磁盤驅動器組件組合成為邏輯單元(其中陣列中的所有驅動器是相互依賴的)形成的冗余,RAID陣列118提供了有所增加的存儲可靠性。以其最簡單的形式,在圖3中示出的RAID陣列118將數據存儲在多于一個驅動器上,以確保沒有數據的意外丟失,并允許在不關閉整個監測系統的情況下從故障磁盤驅動器恢復數據。RAID陣列的詳細的討論由加州大學伯克利分校(1988)的David A.Patterson、Garth Gibson,和Randy H.Katz在“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks(RAID)”中提供,通過引用的方式將其全部內容并入本文。
每個計量器114A?114D具有相應的磁盤驅動器116A、116B、116C和116D,分別用于將數據保存在本地化的磁盤空間內。數據被送入監測軟件之前,為了幫助提高數據的保存,存在在計量器114A?114D上實現的冗余數據方案,其中所述計量器114A?114D中的每一個都經由所實現的RAID陣列使用在其它計量器上的可用磁盤空間。RAID陣列116在圖3中被示出為RAID5陣列,然而,聯網監測設備能夠以RAID3、RAID4或RAID5類型的陣列、或其任何的組合被鏈接在一起。其它的RAID配置也可以被實現。RAID5陣列可以在最少3個計量器之間設置,并提供N?1個儲存空間(3個計量器的事件中的2個記錄空間)。在設備出現故障的情況下,來自發生故障的設備的數據仍被儲存在其它計量器中的一個或多個上。
RAID5配置使用具有分布式奇偶校驗(parity)的塊級別條帶化(block?level striping)。在典型的監測系統中,每個設備的儲存容量被單獨使用。通過采用條帶化,系統將所有的磁盤空間116A?116D作為單個驅動器對待。當系統將數據寫入到磁盤,RAID5條帶化自動地在所有的計量器114A?114D之間分配數據。例如,文件(或“數據塊”)的一部分將被寫入到第一磁盤(例如,作為A1的磁盤1),該文件的一部分將被寫到第二磁盤(例如,作為A2的磁盤2),下一部分將被寫到第三磁盤(例如,作為A3的磁盤3)等。在一些情況下,系統將隨后重新啟動所有步驟,直到文件的全部內容被寫入為止。上述方法的優點是,其提高了讀/寫過程的速度。另外的好處是,單個驅動器可以具有不同的大小。然而,在RAID5陣列中要求至少三個數據共享的驅動器,以及其有時也被建議的是,這三個數據共享驅動器具有相同的大小。可能還需要RAID控制器122。
使用分布式奇偶校驗,奇偶性可能被分配到另外一個陣列。分布式奇偶校驗要求所有驅動器進行操作,而不是僅一個驅動器進行操作。雖然驅動器故障需要替換,但陣列不會由單個驅動器故障而被破壞。一旦驅動器出現故障,可以由分布式奇偶校驗計算出任何后續讀數,使得驅動器故障被從最終用戶屏蔽。集合中的單個驅動器故障將導致整個集合的性能降低,直到發生故障的驅動器被替換并重建。
設備中的一個或多個可以被配置為如RAID控制器一樣工作,以了解數據被存儲在何處,以及如何重新獲得和重建數據。這可能進一步要求的是,設備可操作以將簡單的請求發送到其它設備,并且如果其都失敗了,則在現有的數據和設備上實現算法,以重新建立被存儲的數據。
圖4是根據本文所公開的各種實施方案的一些方面的,通常被指定為200的示例性網絡系統的圖解。網絡系統200包括公用設施監測系統210,其可以根據關于圖1中示出的公用設施監測系統100在上面和下面所公開的各種可選特征任中的任何特征被類似地配置。公用設施監測系統210包含通過對等網絡214耦合在一起的計量器設備212、保護設備和經由主計算機216實現的監測軟件。
防火墻220保護用戶的內部網絡、信息和數據不受外部連接的影響。第三方服務(在圖4中被共同地指定為230)為用戶提供了重新獲得和/或查看信息、服務、數據等的功能。圖4中示例性示出的網絡系統200還包括制造商的應用程序和服務,其被共同指定為240,與公用設施監測系統210連接,以便重新獲得、存儲、處理、分析和/或綜合數據和信息。由制造商的應用程序和服務240提供的特性可以包括,例如,擴展儲存(或在線數據儲存)、綜合服務、最大化界面工具集(widget)等。
通常表示為圖4中的250的用戶網絡接口允許用戶與第三方服務230和公用設施監測系統210經由標準的網絡瀏覽器進行互動。用戶網絡接口特征250允許經由標準的網絡接口無縫地觀看來自第三方、制造商的服務、以及其公用設施監測系統210的數據,所述標準的網絡接口可以經由個人電腦、筆記本電腦、智能手機、手機界面等來實現。
圖4的網絡系統200還包括監測和控制在公用設施監測系統210中的計量器設備和保護繼電器的監測軟件。該監測軟件可以由公用設施監測系統210(例如,由計量器設備212或主計算機216)、由第三方服務230、由制造商的應用程序和服務240、或其任意組合來實現。在一些實施方案中,監測軟件與監測設備通信,采集數據并將數據進一步處理、儲存并提供給一個或多個系統用戶。在一些實施方案中,監測軟件還允許對公用設施監測系統210上的保護繼電器和其它相關設備進行連接和控制,并與制造商的應用程序和服務240以及用戶的網絡瀏覽器250連接。連接多個此類組件的是網絡服務260,其可以是在所需的組件之間提供數據的、基于網絡的應用程序。
本概念的各個方面,包括推送配置和調試數據到主網站(host website),用于備份和/或數據冗余。于2008年6月30日被提交的,并且題為“Web Services Enabled Device and Browser Gadgets Coupled with Data Storage Service and Web Portal”的,并通過引用其全部內容的方式被并入本文的第12/215,734號美國專利申請描述了經由軟件小工具(gadget),基于公共設施監測系統中的監測數據,呈現結構化信息的各種方法和系統。其還介紹了如何在對用戶的個人電腦要求最低的情況下部署這些特征,同時提供了魯棒的特征集合并支持用戶的長期報告和分析需求。其還描述的是,非常實用的但入門級的能量監測解決方案能夠如何部署并在全球范圍內得到支持,而同時只需要網絡瀏覽器、具有網絡功能的設備、以及互聯網連接。
使用圖4作為通常參考的點,可被提供(例如經由第三方服務230或制造商的應用程序和服務240)的主站點能夠用于數據冗余,這通過利用網絡服務260和在240中的在線數據儲存組件作為數據的備份平臺。更具體地,網絡服務可以被用做聚合器,以便記錄可以被分布到多個設備上的數據。回過來參照圖2和圖3,簡單地查詢聯網設備中一個不能提供被請求的所有相關數據,而需要對多個設備進行查詢以獲取完整的數據集。當通過在線數據儲存來存儲完整的數據集時,當通過軟件的小工具、板上(on?board)網頁、和/或應用軟件進行請求時,(多個)設備可以確定從其它何種設備重新獲得數據以完成其數據集。然后,設備可以通過添加來自其本身的存儲器和來自其它聯網設備的存儲器的數據來實時重構數據集,這基于其儲存計劃,以便形成用于請求應用程序的單個數據集。另外,當聯網設備中的一些上的存儲器變滿時,具有在設備級上完成的集合體的前景不總是可能的。為了消除這種限制,經由網絡服務發送請求,并可能由設備被重定向,以輪詢來自其他聯網設備的數據。這允許實時的集合和查看經由網絡瀏覽器的、來自用戶的數據/信息。
現在參考圖5的流程圖,用于管理公用設施監測系統中的信息的、被改進的方法300通常根據本公開內容的各種實施方案來描述。圖5示出了一種示例性算法,該算法對應于可以由一個或多個控制器執行的至少一些指令,以實現與所公開的概念相關聯的、以下描述的任何的或所有的功能。對應于算法200的指令能夠被儲存在非暫時性的計算機可讀介質上,例如硬盤驅動器或其它大容量儲存設備或存儲設備。
圖5的方法300可以在塊301開始,其為關于用戶可以配置“非正式集群”的設置的可選的特征。例如,在一些實施方案中,用戶識別將經由集群被關聯的、對等網絡上的監測設備中被選定的一個。可選的是,塊301可以被去除,以及設備和/或系統可以被單獨地或共同地配置,以便如塊303處所示動態地確定對等網絡上的哪個監測設備將與每個集群相關聯。這可能基于例如對等聯網設備的陣列的互聯性(例如,體系結構)。如塊303處所示,每個設備本身附接到非正式集群中的一個或多個。在這樣做時,設備可通過網絡連接在一起,使得網絡上的(以及在集群中的)每個設備可以在該系統的操作期間的任何時間點上實現上述(例如在圖1?3中)的分布式存儲特性。
在一些實施方案中,給用戶提供了設置“數據的分級冗余”的選項,如塊305處所示。如上所述“數據的分級冗余”允許用戶將特定的數據段指定為關鍵的,并且可選地將特定的數據段指定為非關鍵的。作為其延伸,使得用戶能夠指定在集群中的每個對等聯網監測設備之間共享的信息類型和/或信息量。
在307塊處,公用設施監測系統處于正常操作模式中。如前所述,分布式存儲方法可在正常操作期間被使用,無論具有或不具有到網絡服務的連接。塊309指出發生了設備故障。監測軟件可標記該事件;可選的是,在對等網絡上的設備可以標記該事件。在塊311處,發生故障的設備被替換,以及在方框313處,新的設備被安裝。同樣地,對于塊303,當安裝新設備時,該設備出于冗余備份關鍵數據的目的發現或創建非正式集群。例如,在新設備的事件中,被發現的是,已經建立了聯網設備的一個或多個集群。用戶、新的設備、在集群中的設備,和/或系統隨后確定哪個集群與新的設備相關聯。在塊315處,關鍵數據然后被推送到新的設備,以啟動其自身的調試與配置。當關鍵數據或信息在新設備中被替換,新的設備的重新配置是自動的。重新調試還包括的選項是,從發生故障的設備重新獲得未發送到監測軟件的或以其它方式保存的丟失的數據。可選的是,新的設備可以從異地數據儲存和控制位置重新獲得部分的或全部的丟失數據/調試和配置數據,如圖4中所見的。一旦新的設備被正確配置和重建,系統在塊307處恢復到正常操作。
在塊317處,監測軟件或相關數據庫失效,無論是計劃中的或不在計劃中的。在塊319進行軟件或相關數據庫的重新安裝。可選的是,新的軟件或新的數據庫在框319處被安裝。當監測軟件/關聯的數據庫被重新安裝時,新的監測系統的重新配置是自動的。例如,在321塊處,監測軟件搜索并發現網絡上的設備(或經由網絡服務)。然后這些設備被導入到監測軟件中。在323塊處,監測軟件自動配置軟件的設置、系統圖等。這允許將系統恢復到其原始設置(以及相關的數據)的可能性。其中也是可以產生單線圖。
在任一的或所有的上述塊中,應當理解的是,可以在任何時間進行主動利用網絡服務或其它協議進行通信。互聯網承載的遠程儲存系統捕獲來自設備的數據,并使其能夠通過基于網絡的服務用于數據分析和報告。當它們處于或高于閾值的儲存容量(如100%的存儲器)或處理能力時,其包括支持監測的設備,但仍然需要系統來幫助用戶捕獲并處理監測數據或測量數據,而不會丟失數據。
在一些實施方案中,圖5的方法300至少包括上面列舉的那些塊。此外,在本公開內容的范圍和精神內省略塊,包括額外的塊,和/或修改已存在的塊的順序。還應當指出的是,方法300代表單個的實現周期。然而期待的是,以反復的和/或系統的方式應用方法300。
本文所呈現的特征的優點包括可以自動化的替換網絡設備,包括配置和調試過程,丟失的數據的恢復,和/或重新配置系統。另外一個優點是,在設備發生故障時、監測軟件失效時、或外部數據庫失效時,用戶被保護以防止數據丟失。此外,當用戶知道數據被保護時,還可能能夠延緩通信基礎設施升級并緩慢地或較少頻率地讀取計量器。
另外一個優點是,單個設備的值通過利用其總儲存能力而被最大化;設備不再局限于其相關的單個監測點的單個儲存能力。此外,對于離線存儲應用程序,上述功能通過消除用于數據存儲和報告的被安裝和維護的應用程序軟件的需求,提供了關于基本監測的低總成本的所有權解決方案。此外,在一些上述的實施方案中,通過設備自身中的一些/所有的所需的信息,監測軟件可以利用這些信息建立單線圖,這應該加快產生單線圖的過程并減少錯誤。
雖然已經示出和描述了本公開內容的特定實施方案和應用,應當理解的是,本公開內容并不限于本文所公開的精確的結構和組合,并且在不偏離所附權利要求中限定的本發明的精神和范圍的情況下,各種修改、改變和變化從上面的描述中是顯而易見的。

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