[發(fā)明專利]一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集管理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110402328.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112988876B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗青;李國柱;王謙;張永花
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G06F16/25
• 分類號: G06F16/25;G06F16/27;G06F16/2455;G06F16/248;H04L67/1095;H04L67/1097;H04L69/08;G16Y20/00;G16Y30/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 孫玉營

1.一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群，所述工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點將采集的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合規(guī)范協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)，在工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群創(chuàng)建分布式存儲系統(tǒng)；

在工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群的管理節(jié)點預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表中存儲需要傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射對；

判斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點在所述映射列表中是否存在具有映射關(guān)系的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點：

若是，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換后的工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸并保存至目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

若否，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換后的工業(yè)數(shù)據(jù)保存至本地；

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點包括PLC轉(zhuǎn)換節(jié)點、DCS轉(zhuǎn)換節(jié)點、檢測儀表轉(zhuǎn)換節(jié)點、串口通信轉(zhuǎn)換節(jié)點和電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點將采集的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合規(guī)范協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)的方法包括：

PLC轉(zhuǎn)換節(jié)點通過PLC網(wǎng)段群網(wǎng)絡(luò)接口讀取PLC設(shè)備的報文數(shù)據(jù)，對報文數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析處理截取有效數(shù)據(jù)，將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

DCS轉(zhuǎn)換節(jié)點通過DCS網(wǎng)段群網(wǎng)絡(luò)接口讀取DCS設(shè)備的報文數(shù)據(jù)，截取報文數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)，將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

檢測儀表轉(zhuǎn)換節(jié)點通過HART網(wǎng)絡(luò)接口讀取檢測儀表的模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為工程量單位，將工程量單位的數(shù)字信號進(jìn)行有效信號提取，并將提取的有效信號轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

串口通信轉(zhuǎn)換節(jié)點將接收的串口信號，對串口信號進(jìn)行一對一解析和有效數(shù)據(jù)截取處理，將截取的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換節(jié)點通過串口讀取電度表數(shù)據(jù)，截取電度表數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)，將截取的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

預(yù)先存儲各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點的數(shù)據(jù)類型；

解析用戶發(fā)送的查詢請求的目標(biāo)數(shù)據(jù)所屬的數(shù)據(jù)類型；

根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)所屬的數(shù)據(jù)類型以及映射列表查找匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

從匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點查詢目標(biāo)數(shù)據(jù)，并將查詢到的目標(biāo)數(shù)據(jù)向用戶輸出顯示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群的管理節(jié)點預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表中存儲需要傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射對，包括：

獲取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點的需求數(shù)據(jù)，并查詢需求數(shù)據(jù)的源設(shè)備所屬的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

建立源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點與需求數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點的映射關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換后的工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸并保存至目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，包括：

從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換出的工業(yè)數(shù)據(jù)中提取所述需求數(shù)據(jù)，并將所述需求數(shù)據(jù)傳輸并保存至目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

若數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點的需求數(shù)據(jù)對應(yīng)多個目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，則將所述需求數(shù)據(jù)存儲至緩存介質(zhì)；

監(jiān)控緩存介質(zhì)中數(shù)據(jù)的冷熱度，將冷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述分布式存儲系統(tǒng)對接監(jiān)控平臺，所述監(jiān)控平臺從所述分布式存儲系統(tǒng)讀取工業(yè)數(shù)據(jù)，并對讀取的工業(yè)數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)監(jiān)控規(guī)則進(jìn)行監(jiān)控。

7.一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

集群構(gòu)建單元，用于構(gòu)建工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群，所述工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點將采集的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合規(guī)范協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)，在工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群創(chuàng)建分布式存儲系統(tǒng)；

映射構(gòu)建單元，用于在工業(yè)數(shù)據(jù)管理集群的管理節(jié)點預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射列表中存儲需要傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點映射對；

映射查找單元，用于判斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點在所述映射列表中是否存在具有映射關(guān)系的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移單元，用于若數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點在所述映射列表中存在具有映射關(guān)系的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換后的工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸并保存至目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

本地保存單元，用于若數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點在所述映射列表中不存在具有映射關(guān)系的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點轉(zhuǎn)換后的工業(yè)數(shù)據(jù)保存至本地；

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點包括PLC轉(zhuǎn)換節(jié)點、DCS轉(zhuǎn)換節(jié)點、檢測儀表轉(zhuǎn)換節(jié)點、串口通信轉(zhuǎn)換節(jié)點和電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換節(jié)點；

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換節(jié)點將采集的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合規(guī)范協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)包括：PLC轉(zhuǎn)換節(jié)點通過PLC網(wǎng)段群網(wǎng)絡(luò)接口讀取PLC設(shè)備的報文數(shù)據(jù)，對報文數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析處理截取有效數(shù)據(jù)，將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

DCS轉(zhuǎn)換節(jié)點通過DCS網(wǎng)段群網(wǎng)絡(luò)接口讀取DCS設(shè)備的報文數(shù)據(jù)，截取報文數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)，將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

檢測儀表轉(zhuǎn)換節(jié)點通過HART網(wǎng)絡(luò)接口讀取檢測儀表的模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為工程量單位，將工程量單位的數(shù)字信號進(jìn)行有效信號提取，并將提取的有效信號轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

串口通信轉(zhuǎn)換節(jié)點將接收的串口信號，對串口信號進(jìn)行一對一解析和有效數(shù)據(jù)截取處理，將截取的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)；

電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換節(jié)點通過串口讀取電度表數(shù)據(jù)，截取電度表數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)，將截取的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有國際標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)數(shù)據(jù)。