技术摘要：
本发明公开了一种数据采集系统和数据采集方法，属于新能源发电站的技术领域，其包括设置于不同电站内的多个站端侧采集设备和设置于电站外的中心端数据汇集设备；站端侧采集设备均包括数据汇聚服务器、正向网闸、反向网闸、数据传输服务器、交换机和防火墙；数据汇聚服  全部
背景技术：
目前新能源产业近些年发展迅速，其生产方式决定了新能源电站存在以下特点： 设备众多，新能源场站由几十甚至上百台发电设备和若干组输变电设备组成，设备之间采 用的通讯方式复杂；设备分布广泛，新能源发电设备往往分布在位置偏僻，远离市区的地 区，分布范围可达几十甚至上百公里。由于新能源电力生产自身的特点，针对新能源场站的 数据采集面临的问题也非常突出，采集通讯协议复杂，由于设备数量类型众多，通讯方式众 多，使的多方、多协议兼容成为数据采集必须要解决的问题。 现有技术可参考授权公告号为CN103953502B的中国发明专利，其公开了一种风力 发电机组数据采集系统，其包括数据采集通讯系统、断面数据库系统及历史数据库系统，该 数据采集通讯系统包括数据采集模块，数据采集模块通过通讯模块与风力发电机组主控 PLC连接和通讯，该数据采集通讯系统与上层应用系统相互连接。该采集系统具有实时性提 高，各个系统独立运行；平台扩展性强、系统效率提高；互操作便捷；实现方便，提高了这个 系统平台的安全性四方面的优点。 上述中的现有技术方案存在以下缺陷：无法完成多安全区数据采集，因为在设计 中没有考虑正向隔离的问题，只能在同一个安全区内完成数据采集和转发。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种数据采集系统，具有可实现多跨安全区的数据采集的效 果。 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种数据采集系统，包括设置于不同电站内的多个站端侧采集设备和设置于电站外的 中心端数据汇集设备； 站端侧采集设备均包括数据汇聚服务器、正向网闸、反向网闸、数据传输服务器、交换 机和防火墙； 所述数据汇聚服务器设置于电站内的控制区，数据汇聚服务器连接有设置于电站内控 制区的数据采集设备并接受数据采集设备采集的数据，将接收的数据转化为TCP方式的数 据流并发送给正向网闸； 所述正向网闸设置于电站的控制区和非控制区之间，正向网闸接收到TCP数据流后将 TCP数据流传输给数据传输服务器； 所述数据传输服务器设置于电站内的非控制区，数据传输服务器接收TCP数据流后对 TCP数据流进行处理，将处理后的TCP数据流发送给交换机； 所述交换机接收到TCP数据流后将TCP数据流经过防火墙发送给中心端数据汇集设备； 4 CN 111614626 A 说　明　书 2/6 页 所述反向网闸设置于电站的控制区和非控制区之间，反向网闸接收数据传输服务器输 出的信息并将信息发送给数据汇聚服务器； 中心端数据汇集设备包括中心数据服务器，中心数据服务器接收站端侧采集设备发送 的TCP信息流。 通过采用上述方案，本系统可实现电站信息的多跨安全区的数据采集和传输，能 够将多处电站内的设备或多个电站的信息发送给一个中心端数据汇集设备，因为设置了正 向网闸用于正向隔离，保证了信息在由电站的控制区传输至非控制区的稳定性。反向网闸 用于用户在电站控制区外控制电站内的设备。 本发明进一步设置为：数据汇聚服务器设置有数据采集模块，所述数据采集模块 包括配置管理单元、协议选择单元和数据缓存单元； 所述配置管理单元接收反向网闸输出的信息，并根据信息调节数据采集设备的配置； 所述协议选择单元存储有多种协议信息，协议选择单元接收外界输入的信息，并根据 信息选择数据汇聚服务器使用的协议信息； 所述数据缓存单元设置有本地缓存池，每当数据汇聚服务器接受到信息时，将信息暂 存于本地缓存池内，并对信息标注ID和时间，数据汇聚服务器输出信息时，将信息从本地缓 存池中取出并进行发送。 通过采用上述方案，配置管理单元能够为用户提供在电站的非控制区对数据采集 设备的配置进行调节的功能。协议选择单元存储有多种协议信息，用户通过对协议信息进 行选择即可使本系统兼容电站内设备的协议。数据缓存单元为数据汇聚服务器提供数据缓 存功能，避免数据传输过程中意外中断导致数据出现错误的情况发生，保证输入数据库的 生产过程信息的连续性和完整性。 本发明进一步设置为：数据传输服务器设置有数据传输模块，所述数据传输模块 包括数据压缩单元和数据加密单元； 所述数据压缩单元对数据传输服务器接收的TCP信息流采用无损压缩算法进行压缩； 所述数据加密单元对数据传输服务器接收的TCP数据流进行实时加密，并将加密算法 发送给中心数据服务器。 通过采用上述方案，数据传输服务器能够对TCP数据流进行压缩和加密，压缩采用 了无损压缩算法，兼顾带宽和CPU占用率，加密的同时能够将加密算法发送给中心数据服务 器，保证数据传输安全性和中心数据服务器对数据流的解密速度。 本发明进一步设置为：数据压缩单元接收外界输入的信息并根据信息对压缩算法 进行配置修改。 通过采用上述方案，用户可直接在运行时对数据传输服务器的数据压缩方法进行 配置修改，不影响其它节点的后续程序。 本发明进一步设置为：数据传输模块还包括断点续传单元，所述断点续传单元在 数据传输服务器接收的TCP信息流时对TCP信息流进行缓存，当数据传输服务器发送信息流 传输中断时，将缓存的TCP信息流存储至本地服务器；当数据传输服务器重新开始传输时， 将存储的TCP信息流加载至缓存队列内。 通过采用上述方案，断点续传主要保证在数据传输过程中出现异常导致输出传输 中断后，再次续传时能够使数据传输链完整，上述方案即避免所有数据写入磁盘的低效方 5 CN 111614626 A 说　明　书 3/6 页 式，又可不受内存大小限制。 本发明进一步设置为：数据传输模块还包括设备状态监测单元和数据质量监测单 元； 所述设备状态监测单元实时采集数据传输服务器的设备状态信息，设备状态监测单元 根据采集的信息生成日志，设备状态监测单元将采集的信息与预设范围进行对比，当采集 的信息超过预设范围则将报警信息写入日志内，设备状态监测单元将日志与TCP数据流一 同发送； 所述数据质量监测单元实时监测各传输节点通讯状态，当节点通讯状态发生异常时生 成报警信息，并将报警信息传输给设备状态监测单元，设备状态监测单元将报警信息写入 日志中。 通过采用上述方案，能够通过对数据传输服务器进行监控来对数据传输过程进行 监控，保证当数据传输出现问题时能够及时发现和定位。 本发明的目的是提供一种数据采集方法，具有可实现多跨安全区的数据采集的效 果。 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种数据采集方法，包括以下步骤： 一、数据采集设备实时采集电站数据并将数据发送给数据汇聚服务器； 二、数据汇聚服务器将接受到的数据转化为TCP数据流并发送给正向网闸； 三、正向网闸将TCP数据流由正向网闸的内网端口按照预设的通讯策略发送至外网端 口，最终由外网端口发送给数据传输服务器； 四、数据传输服务器将接收到的TCP数据流进行压缩和加密处理，然后通过交换机和防 火墙发送给中心端数据汇集设备。 通过采用上述方案，本方法可实现电站信息的多跨安全区的数据采集和传输，能 够将多处电站内的设备或多个电站的信息发送给一个中心端数据汇集设备，因为设置了正 向网闸用于正向隔离，保证了信息在由电站的控制区传输至非控制区的稳定性。 本发明进一步设置为：还包括以下步骤： 五、数据传输服务器对自身进行实时状态采集，并根据采集的状态信息判断是否出现 故障，将状态信息和故障信息编辑成日志与TCP数据流一同进行发送。 通过采用上述方案，通过对数据传输服务器进行监控来对数据传输过程进行监 控，保证当数据传输出现问题时能够及时发现和定位。 综上所述，本发明具有以下有益效果： 1.  配置管理单元能够为用户提供在电站的非控制区对数据采集设备的配置进行调节 的功能。协议选择单元存储有多种协议信息，用户通过对协议信息进行选择即可使本系统 兼容电站内设备的协议。数据缓存单元为数据汇聚服务器提供数据缓存功能，避免数据传 输过程中意外中断导致数据出现错误的情况发生，保证输入数据库的生产过程信息的连续 性和完整性； 2.  配置管理单元能够为用户提供在电站的非控制区对数据采集设备的配置进行调节 的功能。协议选择单元存储有多种协议信息，用户通过对协议信息进行选择即可使本系统 兼容电站内设备的协议。数据缓存单元为数据汇聚服务器提供数据缓存功能，避免数据传 6 CN 111614626 A 说　明　书 4/6 页 输过程中意外中断导致数据出现错误的情况发生，保证输入数据库的生产过程信息的连续 性和完整性； 3.  数据传输服务器能够对TCP数据流进行压缩和加密，压缩采用了无损压缩算法，兼 顾带宽和CPU占用率，加密的同时能够将加密算法发送给中心数据服务器，保证数据传输安 全性和中心数据服务器对数据流的解密速度； 4.  能够通过对数据传输服务器进行监控来对数据传输过程进行监控，保证当数据传 输出现问题时能够及时发现和定位。 附图说明 图1是实施例一的整体系统示意图； 图2是实施例一中突出数据采集模块的模块框图； 图3是实施例一中突出数据传输模块的模块框图。 图中，1、站端侧采集设备；11、数据汇聚服务器；111、数据采集设备；12、正向网闸； 13、反向网闸；14、数据传输服务器；15、交换机；16、防火墙；2、中心端数据汇集设备；21、中 心数据服务器；3、数据采集模块；31、配置管理单元；32、协议选择单元；33、数据缓存单元； 4、数据传输单元；41、数据压缩单元；42、数据加密单元；43、断点续传单元；44、设备状态监 测单元；45、数据质量监测单元。