云捷能源在线管理监测系统应用方案

一、项目介绍

云捷EMS开源能源管理系统, 分为数据采集转发、数据采集接收、计算引擎、分布式数据Sharding、能源管理、设备预警、数据报表大屏、一次图系统八大模块,

适用于生产制造类企业、工厂、园区、写字楼等高能耗企业的能源管理场景,

是一套完整的全链路的能源数据采集、上传、存储、计算、分析、展示的EMS系统

支持高耗能企业,水、电、汽、热、油、空压机、中央空调、电力设施、光伏逆变器、机房、楼层配电箱、电力等数据的采集和分析

支持海量并发,8核32G云服务器配置PTS压测,秒级处理数据可达5万条;

数据库分片(Sharding)技术:分表+分库+分片+分区,大大提高数据存储和计算性能;

虚拟电表:系统支持创建虚拟电表 D = d1+d2+d3 ,通过配置虚拟点位,从而计算楼层、厂、车间、班组、工艺、工序的汇总数据.

二、主要功能

硬件网关部分:支持包括 Modbus、IEC101、102、103、104、61850、DL/T645、MQTT、OPC等50余种协议的采集和解析;

数据采集部分:包括电表、水表、热用表、光伏、逆变器、空压机、配电箱等数据采集、解析、存储等功能;

数据服务部分:包括前端、后端、实时数据、历史数据、各维度能耗分析、报警、运维、工单、派单、一次线图等功能;

数据大屏部分:包括数据看板、自定义报表配置、可视化大屏配置、界面可视化配置等;

可视化配置:支持自定义报表、一次图绘制软件、页面可视化编辑功能、自定义大屏配置、自定义网管配置等;

三、技术栈

1.前端采用Arco Design Pro( VUE3 版本)

2.后端采用Spring Boot、Spring Cloud & Alibaba

3.注册中心、配置中心选型Nacos=2.2.2,权限认证使用Redis

4.流量控制框架选型Sentinel,分布式事务选型Seata

5.数据库采用MYSQL >= 5 .7, JDK1.8, Maven >= 3.0

四、数据采集-通讯模块 - 数据采集服务端

客户端要向服务端进行数据转发

方式一 :MQTT格式消息

硬件设备通过智能电表或者硬件网关上传,大部分为MQTT形式定时上报,采集系统订阅后对上报数据进行处理。

下图是某硬件网关上报的mqtt报文,由后台进行数据处理。不同的设备格式参数不同,可能需要进行针对性解析。

【后台可视化配置好参数后,直接可订阅硬件网关上传的数据,基本上不需要开发】

五、数据采集-通讯模块 - websocket

方式二 websocket订阅模式

websocket订阅模式,系统定时下行指令,设备上报后进入消息队列rabbitmq,由采集服务分布式处理。

六、数据采集-IEC104 协议

方式三 IEC 104 协议 ,设备直连

有的设备需要直连平台,IEC 104 协议 ,可以直接配置通道,上报数据

六、硬件网关数据转发

【配置路由】

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【配置转发方式:是MQTT 还是 TCP/IP socket 还是 其他方式】

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【配置转发的点位(变量):如电压参数、电流参数、Ua、Ub等】

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七、刀片分布式数据计算引擎

1、实时数据,通过Sharding刀片技术读写分离,以被实时调用;

2、业务数据,通过Sharding刀片技术系统会自动计算,按照日月年的数据格式存放至业务库,以便系统进行调用,避免调用时临时计算降低效率;

3、ShardingSphere 刀片技术,通过分布式数据库解决方案,对数据分片、读写分离、分布式事务等能力增强传统数据库的性能和可扩展性,从而使得数据采集、处理、加工具备毫秒级海量数据能力;

4、基于 XA 和 BASE 的混合事务引擎,ShardingSphere 提供在独立数据库上的分布式事务功能,保证跨数据源的数据一致性;

5、ShardingSphere 刀片技术,可以兼容所有符合 SQL-92 标准语法的数据库,包括 MySQL、PostgreSQL、SQL Server 和 Oracle ,用户可根据需求选择最适合的数据库;

【用Sharding刀片之前】:秒级1000个点位?问题:时序库查询慢内存干到90%;关系数据库写入慢,大量表被锁定CPU100%;MQTT严重堵塞消费不了;查询速度慢到极致;备份数据导出报表占用正常系统资源;

【用Sharding刀片之后】:秒级数据5万条,轻轻松松:分布式数据刀片技术采用数据分片、读写分离、分布式事务、数据加密与联邦查询、影子库、弹性扩展、集群模式、分表、分库分服务存储,使得海量数据处理能力大幅度提升;

【Apache ShardingSphere】对分布式数据库解决方案感兴趣的可以上Apache ShardingSphere官网查看学习,全部开源免费 ;小小刀片作用巨大,京东、京东白条、京东金融、搜狐、网易等互联网大厂都在使用,ShardingSphere官方标注的案例。

八、EMS界面展示

九、数据看板-可视化组件配置

**【数据看板支持可视化组件库配置,致辞拖拉拽,选择展示方式,完全可视化配置,支持日月年检索】**

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十、智能报表

【告别复杂报表,全部可以创建报表模板,关联数据,一键可视化配置】

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十一、智能运维

【报警-工单-任务,一气呵成】

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十二、数据大屏

** [大屏支持可视化配置,支持拖拉拽,创建卡片,编辑卡片信息,选择卡片位置,关联数据,即可完成大屏配置]**

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十三、一次图系统

** [完整的开源一次图开源绘制系统,支持绘制、添加组件、绑定时间、动画特效、高级代码编辑功能]**

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APP能耗移动端

【能耗移动端,采用Uniapp 最新框架,支持打包 H5、小程序、安卓APP和 IOSAPP ,开源版,即将上架】**

十四、代码结构

com.yunpower

├── yunpower-ui // 前端UI界面

├── yunpower-diagram-ui // 接线图UI界面

├── yunpower-gateway // 网关模块 [8080]

├── yunpower-auth // 认证中心 [9200]

├── yunpower-api // 接口模块

│ └── yunpower-api-system // 系统接口

├── yunpower-common // 通用模块

│ └── yunpower-common-core // 核心模块

│ └── yunpower-common-datascope // 权限范围

│ └── yunpower-common-datasource // 多数据源

│ └── yunpower-common-log // 日志记录

│ └── yunpower-common-redis // 缓存服务

│ └── yunpower-common-seata // 分布式事务

│ └── yunpower-common-security // 安全模块

│ └── yunpower-common-sensitive // 数据脱敏

│ └── yunpower-common-swagger // 系统接口

├── yunpower-modules // 业务模块

│ └── yunpower-system // 系统模块 [9201]

│ └── yunpower-job // 定时任务 [9203]

│ └── yunpower-datav // 数据服务 [9204]

│ └── yunpower-file // 文件服务 [9300]

├── yunpower-visual // 图形化管理模块

│ └── yunpower-visual-monitor // 监控中心 [9100]

├──pom.xml // 公共依赖

十五、软件部署方案

Ubuntu 22.04为例

Mysql和redis安装过程略。

1,更新系统

sudo apt update sudo apt upgrade

遇到选Y/N的,选y

2,安装jdk1.8

sudo apt install openjdk-8-jdk

3,安装maven

先执行 sudo apt update 更新 然后 sudo apt install maven 安装完成后使用 mvn -v查看是否安装成功

4,安装minio

请参考这个链接 https://blog.csdn.net/weixin_53510183/article/details/143511235

5,安装rabbitMQ

https://www.rabbitmq.com/docs/install-debian#apt-quick-start-cloudsmith

选择合适的系统版本,复制快速开始脚本到系统中

6,安装node.js

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_18.x | sudo bash -

安装node sudo apt-get install -y nodejs

7,导入数据库

将sql文件导入数据库,如果报utf8mb4_0900_ai_ci 错误,则全局替换utf8mb4_0900_ai_ci 为utf8_general_ci,同时将utf8mb4替换为utf8。

8,启动nacos

cd到nacos的bin目录下面 bash startup.sh -m standalone

9,配置host

11,启动服务

12,此时访问http://127.0.0.1:8888即可进入系统。

**

【此处文字确实有限,如需详细的部署教程,请联系作者索要,免费,不收费!!!】

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