[發明專利]基于鉆井行業實時數據服務系統及數據交互方法

有效

• 申請號: 201410486622.X
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104270432B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 隋丹;付洋
• 申請（專利權）人: 蘇州耐克斯特能源開采技術有限公司;隋丹
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F17/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 項麗

本發明涉及一種基于鉆井行業實時數據服務系統，它包括RDS服務器、若干RDS客戶端，每個RDS客戶端一端連接有鉆井行業所涉及設備，另一端通過局域網與RDS服務器相連接，RDS服務器在內存數據庫中創建用于記錄設備與設備信號的數據模型，RDS服務器接收RDS客戶端發送的數據，并將數據儲存于RDS服務器內存數據庫中，當其他設備通過RDS客戶端請求讀取數據時，RDS服務器從內存數據庫中查詢并讀取數據最新值，并將該數據發送至需要的RDS客戶端；且設備可在RDS服務器上訂閱所需的共享數據，當被訂閱的數據變化后，所述RDS服務器將數據最新值推送至訂閱該數據的RDS客戶端，使相應設備得到數據最新值。本發明數據服務系統可實現高效實時通信，支持多種設備接入，且多設備可共享數據，為設備長時間穩定運行和鉆井行業的安全生產提供保證。

技術領域

本發明涉及一種數據處理及共享系統與方法，尤其是基于鉆井行業數據服務系統及方法。

背景技術

在鉆井培訓、監控、遠程控制和數據記錄的應用背景下，工業界需要一種技術使設備與設備之間共享數據。設備包括：鉆井設備、智能鉆井控制座椅、手柄、PC、手持移動設備（如智能手機）、平板電腦（如iPad）、傳感器（如距離，溫度傳感器）、監控攝像頭、關系數據庫、實時數據庫、遠程Web服務器等。

現有技術中也有多種數據處理技術，但是其各有優缺點，簡要列舉說明如下：

1、微軟Windows Communication Foundation (WCF)

該項技術可滿足實時通信的要求，但用戶需設計并測試合適的網絡拓撲結構。并且該項技術無法滿足支持多設備的要求。WCF僅支持預裝.NET的Windows平臺，無法支持部分非Windows平臺設備（如iOS設備）。

且該技術對數據共享的支持不完善。主要原因是該技術要求設備共享預設的數據定義（如XML Scheme或數據定義API），以使共享雙方能夠解析共享數據。該要求導致如下兩種限制：1） 當某設備更新數據定義時，其余接入系統的設備必須也重新定義相應數據格式；2）對于未知的新設備，使用者常無法預先設定數據格式。在工業化應用中，不斷出現的新設備使投資者必須不斷升級系統以應對新需求，后果則是系統升級繁瑣代價高昂。

2、高性能關系數據庫

高性能關系數據庫（如Oracle TimesTen，Microsoft SQLServer 2014等）部分解決了數據共享的難題。數據庫通過SQL或編程接口，可以支持多種基本數據類型。利用關系數據庫的數據建模，我們也可解決共享數據定義的難點。并且高性能數據庫可將數據臨時存放于內存中，解決了不同客戶端高速讀取和寫入的問題。

但是，高性能數據庫不提供設備接入支持。不同設備能否接入數據庫，取決于設備的運行平臺能否支持數據庫連接協議（如ODBC協議）。因此，該方案無法滿足支持多設備的要求。

高性能數據庫也沒有解決實時通信的難點。實時數據通信取決于客戶端與數據庫的通信方式。而且高性能數據庫無法在數據更新后，實時通知客戶端領取最新數據。因此，數據庫的實時數據共享常以客戶端輪詢數據庫的形式完成。此項方案在多設備條件下非常低效，常為整個系統性能的瓶頸，無法滿足業界對實時性能的要求。

3、工業級實時數據庫系統

工業級實時數據庫（如OSISoft The PI system）可以實時采集，處理，分析數據。類似系統能夠滿足實時通信的要求。設備的各種信號能夠實時的送入系統。并且工業級的實時數據庫可支持多種設備接入。例如OSISoft The PI system提供上百種工業標準的接口，以接入各種設備。

但是，實時數據庫無法滿足多設備共享數據的要求。實時數據庫不支持某一設備實時讀取或推送原始數據至其他設備。這是由于實時數據庫的應用定位不同導致。實時數據庫的用途是采集并對實時數據加工處理分析，而不是實時共享原始數據。