[發(fā)明專利]一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010242956.4
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101917467A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈潔;孟月東;舒興勝;方世東;陳龍威;叢杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院等離子體物理研究所
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機監(jiān)控和數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域，具體為一種用于等離子體裂解煤制乙炔的分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

在一般的計算機測量控制系統(tǒng)中，通常采用上位機和下位機形式，下位機實行采集和輸出控制任務(wù)，上位機實行監(jiān)控任務(wù)。通常的運行方式是，上位機發(fā)送啟動/停止等指令和相應(yīng)的工藝參數(shù)，下位機根據(jù)上位機的指令啟動/停止采集現(xiàn)場處理過的信號，并將采集參數(shù)和發(fā)送過來的工藝參數(shù)相比較，對采集參數(shù)進行一定的處理后，輸出信號去控制現(xiàn)場的設(shè)備，使現(xiàn)場設(shè)備按人們預(yù)定的參數(shù)正常運行，同時將采集的信號值發(fā)送到上位機，供上位機實時顯示用。若現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)異常，下位機將異常信號傳給上位機，這時下位機將按預(yù)定的方案處理異常情況或者根據(jù)上位機的指令緊急處理異常情況。在這樣的系統(tǒng)中上位機通常即作為監(jiān)視設(shè)備又作為發(fā)送指令和參數(shù)的控制設(shè)備，系統(tǒng)運行過程中采集數(shù)據(jù)存在本地硬盤。這種系統(tǒng)通常存在以下問題：

1.實驗工藝數(shù)據(jù)僅存在下位機，缺乏必要的數(shù)據(jù)備份，若下位機工作中出現(xiàn)故障極易丟失重要的工藝數(shù)據(jù)。

2.給工藝數(shù)據(jù)的共享和外部訪問造成困難。若相關(guān)人員想了解工藝參數(shù)，分析實驗結(jié)果，只能在采集和控制子網(wǎng)內(nèi)，通過安裝客戶端軟件來瀏覽和分析數(shù)據(jù)。異地用戶則無法通過網(wǎng)絡(luò)來訪問工藝數(shù)據(jù)。如果將下位機作為數(shù)據(jù)服務(wù)器聯(lián)入外網(wǎng)，則用戶可以對數(shù)據(jù)服務(wù)器直接訪問，很難保證采集和控制子網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全性。

3.由于上位機兼有控制和監(jiān)視的功能，而現(xiàn)場需要監(jiān)測的點較多，監(jiān)測畫面需要相互切換這就給監(jiān)控帶來不便。

4.下位機的采集模塊觸發(fā)模式通常采用軟件觸發(fā)，這種方式最為簡單，但無法精確控制采集時序。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，以解決傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控方法易丟失數(shù)據(jù)，無法保證數(shù)據(jù)安全性，監(jiān)控不便，無法精確控制采集時序的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，包括有交換機、多臺計算機，其特征在于：以交換機為中心，多臺計算機分別與交換機通訊連接，構(gòu)成以交換機為中心的星型網(wǎng)絡(luò)；所述交換機構(gòu)成采集控制子網(wǎng)，所述計算機分別構(gòu)成采集控制子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、實時顯示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)。

所述的一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述實時顯示子系統(tǒng)由一臺或多臺計算機構(gòu)成。

所述的一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于：在構(gòu)成采集控制子系統(tǒng)的計算機中設(shè)置有外部定時觸發(fā)程序和DMA數(shù)據(jù)傳送程序；構(gòu)成監(jiān)控子系統(tǒng)的計算機通過采集控制子網(wǎng)向采集控制子系統(tǒng)發(fā)出控制命令和參數(shù)；采集控制子系統(tǒng)接收監(jiān)控子系統(tǒng)的控制命令和參數(shù)后，由外部定時觸發(fā)程序、DMA數(shù)據(jù)傳送程序控制采集控制子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，采集控制子系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)通過采集控制子網(wǎng)發(fā)送至監(jiān)控子系統(tǒng)和實時顯示子系統(tǒng)進行顯示，同時將采集到的數(shù)據(jù)儲存在構(gòu)成采集控制子系統(tǒng)的計算機中；監(jiān)控結(jié)束時，采集控制子系統(tǒng)將儲存在構(gòu)成采集控制子系統(tǒng)的計算機中的數(shù)據(jù)，利用無損壓縮算法壓縮為LZO文件后，通過采集控制子網(wǎng)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)中。

所述的一種分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器和Web數(shù)據(jù)服務(wù)器，其中構(gòu)成Web數(shù)據(jù)服務(wù)器的計算機帶有雙網(wǎng)卡，所述Web數(shù)據(jù)服務(wù)器通過雙網(wǎng)卡與采集控制子網(wǎng)通訊，由Web數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成采集控制子網(wǎng)的軟路由；對Web數(shù)據(jù)服務(wù)器進行設(shè)置，采集控制子網(wǎng)通過Web數(shù)據(jù)服務(wù)器單向訪問外部網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)包括：信號采集控制子系統(tǒng)，監(jiān)控子系統(tǒng)、實時顯示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)通過交換機提供了高速以太網(wǎng)聯(lián)系，為完全分布式結(jié)構(gòu)，具有很好的實時性、穩(wěn)定性、擴展性和安全性。

采集控制子系統(tǒng)除具備數(shù)據(jù)采集等基本功能外，還具備外部定時觸發(fā)功能和DMA數(shù)據(jù)傳送功能。外部定時觸發(fā)能精確控制采樣時序，并與外部信號嚴(yán)格同步。DMA數(shù)據(jù)傳送方式可以實現(xiàn)連續(xù)長時間高速的數(shù)據(jù)采集過程。在實驗過程中采集控制子系統(tǒng)向監(jiān)控子系統(tǒng)、實時顯示子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送實時顯示數(shù)據(jù)。實驗結(jié)束時，采集控制子系統(tǒng)從存在本地的數(shù)據(jù)文件中按信號名讀取數(shù)據(jù)，將各信號的數(shù)據(jù)利用無損壓縮算法壓縮為LZO文件，然后發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器備份。

監(jiān)控子系統(tǒng)主要完成控制命令和參數(shù)的發(fā)送，可兼作監(jiān)視，接收采集控制子系統(tǒng)發(fā)送來的數(shù)據(jù)并顯示。

實時顯示子系統(tǒng)接收采集控制子系統(tǒng)發(fā)送來的實時數(shù)據(jù)，主要完成實驗現(xiàn)場工藝參數(shù)的實時顯示。同時可以根據(jù)需要，在采集控制子網(wǎng)內(nèi)配置多臺微機，以滿足實時顯示的需要。