[發明專利]一種工業實時數據采集系統

在審

• 申請號: 201410131730.5
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103902712A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張建國
• 申請（專利權）人: 河北普陽鋼鐵有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于工業數據采集技術領域，涉及一種工業實時數據采集系統。

背景技術

隨著工業自動化程度的逐步提高，現場的各種數據(溫度，流量，開關量等等)成倍級的不斷增長，于是對這些離散數據的管理以及統計分析就成為了現場及各相關部門人員最頭痛的問題。

使用數據采集將現場有效數據實時傳到后臺數據庫服務器，這就為下一步的管理及統計分析提供了基礎。同時由于數據的集中存放對于工藝改進，隱患排查，故障分析等提供了數據基礎。

目前類似的采集系統多是只提供采集接口不存儲或采用昂貴的實時數據庫進行存儲，致使用還需要針對接口進行要求很高的二次開發將采集數據存儲，成本很高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工業實時數據采集系統，解決了現有的工業數據采集系統只提供采集接口不存儲或采用昂貴的實時數據庫進行存儲，致使用還需要針對接口進行要求很高的二次開發將采集數據存儲，成本很高的問題。

本發明所采用的技術方案是由計算機上的采集客戶端軟件收集工業采集前端的實時采集數據，采集客戶端軟件分三個線程同時運行，第一個線程負責接收采集數據，并在當前軟件分配的緩沖區中緩存數據，第二個線程負責對緩沖區內數據進行驗證、預處理和過濾，第三個線程負責將第二個線程處理完的數據存儲至采集客戶端軟件指定的一級數據庫內，接下來采用數據篩選軟件對存儲在一級數據庫內的數據進行匯總、篩分后將結果存儲至二級數據庫內，終端用戶隨時讀取或調用二級數據庫中的數據或調用二級數據庫存儲的采集數據。

本發明的技術特點還在于一級數據庫與前端采集安裝在同一臺電腦上或與二級數據庫安裝在一臺電腦上。二級數據庫還依次連接有多級數據庫，數據篩選軟件依次對每一級數據庫的數據進行篩選后存入下一級數據庫中。數據庫選用Oracle或SQL?Server數據庫。

本發明的有益效果是在數據的存儲上采用了多級數據分布存儲技術，減少了單一數據存儲服務器的壓力，數據庫不必要再采用昂貴的實時數據庫，降低了成本。由于采用分布存儲，數據讀取時可以從多個服務器同時取數，提高了數據讀取的效率。

附圖說明

圖1是本發明采集系統結構示意圖；

圖2是河北普陽鋼鐵有限公司燒結廠原料配比及消耗類數據采集系統結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明系統如圖1所不：

1.前端采集實施：

首先，采集端配備電腦，采集端是指安裝有我們采集客戶端軟件的電腦，其可以一臺普通PC機或工業專用PC機等，其通過以太網(TCP)、串口(RS232/RS485)等和現場的PLC或儀表等設備相連接，并通過相應協議從現場設備讀取工作時實時數據，并安裝采集客戶端軟件，及其一級存儲數據庫(可選Oracle或SQL?Server)，采集客戶端軟件共分有3個線程同步工作：

1)第一個線程負責從設備采集原始數據，并在當前軟件分配的緩沖區中緩存數據。

2)第二個線程負責對緩沖區內數據進行一系列的驗證(如：數據數值是否在有效范圍內等)、預處理(如：對數據數值進行范圍標定、對于累計類的數值只需要存儲其差值等)、過濾(如：對于開關類的數值只需要存儲有變化的狀態值等)。

驗證主要是為了丟棄一些錯誤、異常數據，比如取某一測量點溫度值，我們已知此點溫度最高不會超過1000度，但是實際取從現場讀出來一個32767的溫度值，因為它遠遠超出其合理的溫度值范圍，所以認為此時的值是一個異常值，將其丟棄以避免后續環節再對一個無效數據做處理。

預處理主要是為了對一些數據做相應運算，比如數值標定，已知某一測量點的溫度值是0-240度，但從現場實際讀取是一個從0-32767的模擬量值(就是說0表示0度，32767表示240度)，所以我們需要將0-32767之間的模擬量值轉換為0-240之間的溫度值。

過濾主要是為了去掉一些多余的數據，比如要記錄一個門的狀態，其實我們只需要保存一些門變化時的狀態就可以，其余時間的狀態數據因為沒有變化所以沒有必要保存其狀態值，所以我們將中間的這些沒必要的數據丟棄掉

3)第三個線程負責將第二個線程處理完的數據存儲至指定的一級數據庫內。

2.多級數據篩選實施：