一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域，可以用于一般的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)，也可用于物聯(lián)網(wǎng)和智能家居系統(tǒng)的底層。具體涉及一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)。本發(fā)明創(chuàng)造性的針對現(xiàn)有的集中監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)議繁多、設(shè)備接入復(fù)雜的問題，采用軟件中間件的方式統(tǒng)一各種協(xié)議設(shè)備的接口，采用接口調(diào)用的方式直接與底層設(shè)備通信，采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)與接入本系統(tǒng)的客戶端或其它系統(tǒng)通信，提供可描述的數(shù)據(jù)。其內(nèi)部還設(shè)計了數(shù)據(jù)處理、信號聯(lián)動處理、任務(wù)調(diào)度處理模塊，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可用性。
【專利說明】一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域，可以用于一般的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)，也可用于物聯(lián)網(wǎng)和智能家居系統(tǒng)的底層。具體涉及一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)系統(tǒng)，及電力、通信行業(yè)的各類集中監(jiān)控系統(tǒng)，都是基于串口通信或網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與底層的設(shè)備通信，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，再傳給應(yīng)用層進(jìn)行業(yè)務(wù)處理和人機(jī)交互。在進(jìn)行系統(tǒng)集成的時候往往受到設(shè)備的通信協(xié)議的制約，使得一些設(shè)備不能直接接入，在于其它系統(tǒng)對接時候，經(jīng)常需要通過數(shù)據(jù)映射和共享配置信息來解析數(shù)據(jù)的含義。
[0003]然而，目前的SCADA系統(tǒng)，底層設(shè)備大多數(shù)采用Modbus協(xié)議，電力行業(yè)采集監(jiān)控系統(tǒng)全部采用電力行業(yè)專用協(xié)議，在進(jìn)行系統(tǒng)集成的時候遇到特殊協(xié)議設(shè)備時候一般采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一協(xié)議，再進(jìn)行設(shè)備接入，這樣提高了系統(tǒng)的硬件成本，增加了系統(tǒng)維護(hù)難度，也降低了系統(tǒng)的可靠性。其次監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)對接時都需要為其它系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的設(shè)備配置信息或共享設(shè)備配置信息，可能會遇到系統(tǒng)間配置信息不一致的情況，或其它系統(tǒng)的運(yùn)行依賴于網(wǎng)絡(luò)上的異地數(shù)據(jù)庫的配置，降低了系統(tǒng)的可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明采用軟件的方法解決了采集與監(jiān)控系統(tǒng)中的“信息孤島”，使基于串口和網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議的通信設(shè)備都能接入監(jiān)控系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)集成設(shè)備接入的難度，向其它系統(tǒng)提供可描述的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)接入“瘦客戶端”化，降低了部署和維護(hù)難度。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0006]一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0007]—串口或以太網(wǎng)接口:用于與外部采集設(shè)備連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
[0008]一設(shè)備通信中間件模塊:通過串口或以太網(wǎng)接口與外部采集設(shè)備連接，是各種類型的設(shè)備協(xié)議庫集合，通過調(diào)用其內(nèi)部協(xié)議庫與外部設(shè)備的通訊協(xié)議相符的協(xié)議后再將數(shù)據(jù)傳輸出；
[0009]一控制及任務(wù)調(diào)用模塊:接收客戶端和其它系統(tǒng)針對設(shè)備的控制指令或控制任務(wù)(定時控制、預(yù)約控制)緩存到內(nèi)部控制任務(wù)隊列，模塊通過調(diào)用與設(shè)備相符的控制接口，依次執(zhí)行控制命令對設(shè)備的控制，再將控制結(jié)果返回給調(diào)用者；
[0010]一數(shù)據(jù)采集處理模塊:通過設(shè)備通信中間件模塊與外部采集設(shè)備連接，輪番調(diào)用采集接口采集數(shù)據(jù)，通信協(xié)議處理模塊將設(shè)備的數(shù)據(jù)解析為實際值，再根據(jù)定義的配置進(jìn)行告警分析、聯(lián)動分析處理及存儲分析處理；
[0011]本發(fā)明創(chuàng)造性的針對現(xiàn)有的集中監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)議繁多、設(shè)備接入復(fù)雜的問題，采用軟件中間件的方式統(tǒng)一各種協(xié)議設(shè)備的接口，采用接口調(diào)用的方式直接與底層設(shè)備通信，采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)與接入本系統(tǒng)的客戶端或其它系統(tǒng)通信，提供可描述的數(shù)據(jù)。其內(nèi)部還設(shè)計了數(shù)據(jù)處理、信號聯(lián)動處理、任務(wù)調(diào)度處理模塊，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可用性。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
[0012]在上述的一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集處理模塊包括:
[0013]一聯(lián)動處理單元:用于處理信號值異常所需觸發(fā)的控制動作，處理單元根據(jù)采集得到的某信號的實時值和控制信號配置的與其相關(guān)的觸發(fā)條件進(jìn)行判斷，做出相關(guān)的控制動作；
[0014]一數(shù)據(jù)分析與處理單元:用于將采集的數(shù)據(jù)根據(jù)用戶定義進(jìn)行告警分析和存儲處理，并將處理結(jié)果保存到實時數(shù)據(jù)庫；
[0015]一數(shù)據(jù)采集單元:用于采集外部采集設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。
[0016]在上述的一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，所述設(shè)備通信中間件模塊包括:
[0017]一串口通信單元和一網(wǎng)絡(luò)通信單元:與串口或以太網(wǎng)接口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸；
[0018]一協(xié)議處理模塊:與串口通信單元和網(wǎng)絡(luò)通信單元連接，用于識別外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議，用于將外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)對應(yīng)協(xié)議庫；
[0019]一接口轉(zhuǎn)換單元:將其它程序模塊接口轉(zhuǎn)換為協(xié)議處理模塊定義的接口，用于外接第三方開發(fā)包；
[0020]一參數(shù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)參數(shù)；
[0021]一數(shù)據(jù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0022]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能家居領(lǐng)域，方便擴(kuò)展的協(xié)議集使得各種智能設(shè)備的監(jiān)控和接入更加方便，開放的通信接口讓各種監(jiān)控客戶端接入更簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖1是本發(fā)明的一種原理圖。
[0024]附圖2是本發(fā)明中設(shè)備通信中間件模塊結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0025]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0026]實施例:
[0027]本發(fā)明包括:串口或以太網(wǎng)接口、設(shè)備通信中間件模塊、控制及任務(wù)調(diào)用模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊；其中，設(shè)備通信中間件模塊通過串口或以太網(wǎng)接口與外部的采集設(shè)備連接；設(shè)備通信中間件模塊分別與控制及任務(wù)調(diào)用模塊和數(shù)據(jù)采集處理模塊連接；控制及任務(wù)調(diào)用模塊通過Web Service或服務(wù)器接口與客戶端/其他系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)采集處理模塊將采集的實時數(shù)據(jù)通過Web Service或服務(wù)器接口傳輸給客戶端/其他系統(tǒng)。
[0028]一、控制及任務(wù)調(diào)用模塊用于接收客戶端和其它系統(tǒng)針對設(shè)備的控制指令或控制任務(wù)(定時控制、預(yù)約控制)緩存到內(nèi)部控制任務(wù)隊列，模塊通過調(diào)用與設(shè)備相符的控制接口，依次執(zhí)行控制命令對設(shè)備的控制，再將控制結(jié)果返回給調(diào)用者；
[0029]二、一數(shù)據(jù)采集處理模塊:通過設(shè)備通信中間件模塊與外部采集設(shè)備連接，輪番調(diào)用采集接口采集數(shù)據(jù)，通信協(xié)議處理模塊將設(shè)備的數(shù)據(jù)解析為實際值，再根據(jù)定義的配置進(jìn)行告警分析、聯(lián)動分析處理及存儲分析處理；
[0030]該模塊包括:
[0031]聯(lián)動處理單元:用于處理信號值異常所需觸發(fā)的控制動作，處理單元根據(jù)采集得到的某信號的實時值和控制信號配置的與其相關(guān)的觸發(fā)條件進(jìn)行判斷，做出相關(guān)的控制動作；
[0032]數(shù)據(jù)分析與處理單元:用于將采集的數(shù)據(jù)根據(jù)用戶定義進(jìn)行告警分析和存儲處理，并將處理結(jié)果保存到實時數(shù)據(jù)庫；
[0033]數(shù)據(jù)采集單元:用于采集外部采集設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。
[0034]三、設(shè)備通信中間件模塊包括:
[0035]串口通信單元和一網(wǎng)絡(luò)通信單元:與串口或以太網(wǎng)接口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸；
[0036]協(xié)議處理模塊:與串口通信單元和網(wǎng)絡(luò)通信單元連接，用于識別外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議，用于將外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)對應(yīng)協(xié)議庫；
[0037]接口轉(zhuǎn)換單元:將其它程序模塊接口轉(zhuǎn)換為協(xié)議處理模塊定義的接口，用于外接第三方開發(fā)包；
[0038]參數(shù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)參數(shù)；
[0039]數(shù)據(jù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0040]本發(fā)明中，設(shè)設(shè)備通信中間件模塊是各種類型的設(shè)備協(xié)議庫集合，系統(tǒng)新接入一種類型的設(shè)備時只需要針對該類型設(shè)備協(xié)議開發(fā)協(xié)議庫，再配置協(xié)議庫到系統(tǒng)即可完成設(shè)備的接入工作，采用配置擴(kuò)展協(xié)議庫的方式，具有很好的伸縮性，將系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)工作降低到最小?；赬ML的開放接口通信協(xié)議，直接描述了底層的設(shè)備的信息，客戶端不用讀取配置，可以直接獲取到底層設(shè)備的信息和工作狀態(tài)，使得客戶端接入更簡單，更輕量化。
[0041]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一串口或以太網(wǎng)接口:用于與外部采集設(shè)備連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集； 一設(shè)備通信中間件模塊:通過串口或以太網(wǎng)接口與外部采集設(shè)備連接，是各種類型的設(shè)備協(xié)議庫集合，通過調(diào)用其內(nèi)部協(xié)議庫與外部設(shè)備的通訊協(xié)議相符的協(xié)議后再將數(shù)據(jù)傳輸出； 一控制及任務(wù)調(diào)用模塊:接收客戶端和其它系統(tǒng)針對設(shè)備的控制指令或控制任務(wù)緩存到內(nèi)部控制任務(wù)隊列，模塊通過調(diào)用與設(shè)備相符的控制接口，依次執(zhí)行控制命令對設(shè)備的控制，再將控制結(jié)果返回給調(diào)用者； 一數(shù)據(jù)采集處理模塊:通過設(shè)備通信中間件模塊與外部采集設(shè)備連接，輪番調(diào)用采集接口采集數(shù)據(jù)，通信協(xié)議處理模塊將設(shè)備的數(shù)據(jù)解析為實際值，再根據(jù)定義的配置進(jìn)行告警分析、聯(lián)動分析處理及存儲分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集處理模塊包括: 一聯(lián)動處理單元:用于處理信號值異常所需觸發(fā)的控制動作，處理單元根據(jù)采集得到的某信號的實時值和控制信號配置的與其相關(guān)的觸發(fā)條件進(jìn)行判斷，做出相關(guān)的控制動作； 一數(shù)據(jù)分析與處理單元:用于將采集的數(shù)據(jù)根據(jù)用戶定義進(jìn)行告警分析和存儲處理，并將處理結(jié)果保存到實時數(shù)據(jù)庫； 一數(shù)據(jù)采集單元:用于采集外部采集設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能前端設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備通信中間件模塊包括: 一串口通信單元和一網(wǎng)絡(luò)通信單元:與串口或以太網(wǎng)接口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸； 一協(xié)議處理模塊:與串口通信單元和網(wǎng)絡(luò)通信單元連接，用于識別外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議，用于將外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)對應(yīng)協(xié)議庫； 一接口轉(zhuǎn)換單元:將其它程序模塊接口轉(zhuǎn)換為協(xié)議處理模塊定義的接口，用于外接第三方開發(fā)包； 一參數(shù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)參數(shù)； 一數(shù)據(jù)處理單元:與協(xié)議處理模塊連接，配置與外部鏈接設(shè)備的通信協(xié)議開發(fā)的對應(yīng)協(xié)議庫的對應(yīng)數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L12/28GK104184745SQ201410461501
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】陳杰靈, 程源, 劉新平 申請人:深圳市愛科賽科技股份有限公司