[發明專利]嵌入式通用即插即用工業監控網絡數據庫服務系統

有效

• 申請號: 201010178587.7
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101883094A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 譚大鵬;計時鳴;王忠飛
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;G06F17/30;G05B19/418
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及工業監控網絡領域，尤其是一種涉及面向嵌入式自適應工業監控網絡的數據庫服務系統。

背景技術

隨著科技的進步，工業監測技術的應用越來越廣泛。20世紀后期，嵌入式技術得到蓬勃發展，產生了功能完善且體積也越來越小的嵌入式工業監測儀，它是新時期工業監測技術發展的標志之一。嵌入式監測儀器不僅克服了傳統單片機監測系統計算能力不足的局限，且便于攜帶，使用靈活，性價比較高。隨著工業生產規模不斷擴大，眾多設備要求協同工作、管理，使得監測儀器的聯網成為必然。而傳統的嵌入式監測儀器只能孤立的對某臺設備的當前狀態進行數據采集和分析，如果要對企業眾多的設備進行歸類對比，就不能滿足要求了，且不易于對設備進行全天候的實時監測，而這卻正是工業現場關鍵設備如電廠的汽輪機所需要的。同時，由于嵌入式儀器的存儲空間有限，不可能存儲大量的歷史數據進行在線回放與比對。因此，在組建監測儀器網絡的同時必須提供實時的數據庫服務，已經成為工業監測網絡技術發展的必然。

嵌入式技術的不斷發展使工業監測系統具備數據庫服務成為可能。而傳統的數據庫一股在一一對應的模式下運行，每一個數據采集點都帶有數據庫服務，單個數據庫服務的利用效率較低。通過網絡技術可以使數據庫獨立的成為工業監測網絡中的一個結點它可以同時服務于多個數據采集點和控制點，存儲多個設備的運行數據，并支持設備間的數據比較。而基于Server/Client模式的工業監測網絡數據庫系統由于網絡構架、實IP地址等因素的限制，自適應能力較差，不能提供足夠的動態服務，使系統存在較大的數據冗余；同時數據庫的更新以及其他網絡結點的加入與移出都會給系統帶來繁重的配置任務。因此，開發一種具備一定自適應能力的智能化嵌入式數據庫系統就非常有必要。

發明內容

為了克服已有面向嵌入式工業監控網絡的數據庫服務系統的自適應能力差、配置任務繁重、利用率低的不足，本發明提供一種自適應能力強、減少配置任務、提高利用率的嵌入式通用即插即用工業監控網絡數據庫服務系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種嵌入式通用即插即用工業監控網絡數據庫服務系統，所述數據庫服務系統采用嵌入式通用即插即用中間件技術實現批量網絡數據傳輸與工業監控網絡控制信息交互，所述數據庫服務系統包括：

監控目標嵌入式主題數據庫模塊，用于根據監控目標需求建立相應的主題數據表，存放目標配置參數、運行狀態數據與歷史日志文件；各主題數據表與其索引為一一映射關系，以期滿足嵌入式環境的運行要求；

批量數據采集網絡中間件模塊，用于作為內嵌式的UPnP控制端，對網絡上UPnP目標設備結點服務信息的偵聽和記錄，以及定時地逐一地訪問網絡中正在工作的UPnP目標設備結點，獲取被監控設備的運行數據并保存到數據庫中；

監控數據查詢服務模塊，用于作為內嵌的UPnP設備，向用戶監控設備提供數據庫信息，并根據用戶提出的查詢條件進行預查詢，然后向用戶監控端反饋相關的數據信息。

進一步，所述批量數據采集網絡中間件模塊中，批量數據采集利用UPnP穿越防火墻/地址轉換特性，結合多媒體網絡構架而專門定制的音頻/視頻數據傳輸協議協議來實現；目標設備結點采用信息鏈表結構進行描述，所述鏈表的每個結點都是一個目標設備結點信息結構體，用于存放該設備結點的UPnP特征信息，通過UPnP特征信息在網絡中定位某個目標設備并調用它所提供的服務。

再進一步，所述批量數據采集網絡中間件模塊中，所述的目標結點設備服務信息偵聽記錄由偵聽、定時調度相結合算法實現，其實現流程為：①批量數據采集網絡中間件模塊進程在完成初始化之后，進入阻塞狀態，等待UPnP設備結點的登陸、離開以及定時器觸發的定時中斷信號；②當某個新的UPnP設備結點登陸到網絡中，批量數據采集網絡中間件模塊能監聽到該設備發出的“登陸”消息，發現該設備，退出阻塞狀態，獲取該設備的UPnP特征信息及服務信息，記錄到目標設備信息結構體中，并把該結構體插入到設備結點鏈表中；③當某個原來在線的UPnP設備結點退出網絡，批量數據采集網絡中間件模塊能監聽到該設備發出的“退出”消息，從而退出阻塞狀態，在設備鏈表中找到相應的結點，刪除該結點；④當定時器觸發的定時中斷信號到達，批量數據采集網絡中間件模塊退出阻塞狀態，訪問數據采集設備鏈表，根據一個全局指針找到此次要訪問的目標設備，讀出它的信息，依此信息去定位并訪問它的數據發布服務，得到數據包，連接數據庫，把數據包存入相應得數據表中，然后更新全局指針，使其指向下一個準備訪問的結點。