一种数据采集方法及装置
阅读：1001发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种数据采集方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 适用于 数据采集 技术领域，提供了一种数据采集方法及装置，该方法包括：采集原始数据；将所述原始数据通过 数据总线 进行处理，获取标准数据；利用所述数据总线上传所述标准数据至 云 端接入层。本发明使在网络中断的情况下，解决因此造成数据丢失，数据完整性被破坏，数据无法实时性传输的技术问题。，下面是一种数据采集方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种数据采集方法，其特征在于，包括：
采集原始数据；
将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据；
利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
2.如权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，所述采集原始数据，包括：
适配所述原始数据；
将适配后的所述原始数据，采集到所述数据总线。
3.如权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，所述将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据，包括：
通过所述数据总线，将所述原始数据传输到转换器，以使所述转换器对所述原始数据进行转换，得到所述标准数据；
将通过所述转换器得到的所述标准数据，回传至所述数据总线。
4.如权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，所述利用数据总线上传所述标准数据至云端接入层，包括：
通过所述数据总线，将所述标准数据传输到链接所述云端接入层的转发器；
通过所述转发器将所述标准数据传输到所述云端接入层。
5.如权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，还包括：
当接收到相应的传输指令，根据所述传输指令将所述云端接入层的所述标准数据传输到接收器；
通过所述接收器，将所述标准数据传输到所述数据总线。
6.一种数据采集装置，其特征在于，包括：
采集模块，采集原始数据；
处理模块，将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据；
传输模块，利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
7.一种数据采集装置，其特征在于，所述采集模块，包括：
原始数据采集单元，用于采集所述原始数据；
实际数据采集单元，用于实现本地查看所述原始数据，本地导入所述原始数据等工作。
8.一种数据采集装置，其特征在于，还包括：
标准化数据模块，用于将所述原始数据转化为所述标准数据；
数据转发模块，用于传送所述标准数据至所述云端接入层；
数据本地化模块，用于所述标准数据的本地存储；
命令接收模块，用于接收所述云端接入层下发的指令；
数据转发模块，用于将所述标准数据推送至系统。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
一种数据采集方法及装置
技术领域
[0001] 本发明属于数据采集技术领域，尤其涉及一种数据采集方法及装置。
背景技术
[0003] 在工业互联网生产过程中，数据采集过程会出现网络中断的情况，这样会造成数据丢失，影响工业互联网化生产作业的效率与准确性。如何确保数据完整性以及数据的实时性。是本发明主要解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明实施例的第一方面，提供了一种数据采集方法，包括：
[0006] 采集原始数据；
[0007] 将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据；
[0008] 利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
[0009] 本发明实施例的第二方面，提供了一种数据采集装置，包括：
[0010] 采集模块，采集原始数据；
[0011] 处理模块，将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据；
[0012] 传输模块，利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
[0013] 本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。
[0014] 本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。
[0015] 本发明实施例提供的一种数据采集方法的有益效果至少在于：本发明实施例首先采集原始数据，其次将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据，并利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层，以使得客户在网络中断的时候，能下达命令到该云端接入层，通过该云端接入层回传上述数据至客户，保证了数据完整性以及数据的实时性。附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017] 图1是本发明实施例提供的一种数据采集方法的实现流程示意图；
[0018] 图2是本发明实施例提供的采集原始数据的流程示意图；
[0019] 图3是本发明实施例提供的获取标准数据的流程示意图；
[0020] 图4是本发明实施例提供的上传云端的示意图；
[0021] 图5是本发明实施例提供的另一种数据采集方法的实现流程示意图；
[0022] 图6是本发明实施例提供的数据采集装置的结构示意图；
[0023] 图7是本发明实施例提供的数据采集装置中采集模块的示意图；
[0024] 图8是本发明实施例提供的另一种数据采集装置的结构示意图；
[0025] 图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
[0026] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0027] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0028] 还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0029] 还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0030] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0031] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0032] 如图1所示，是本发明一实施例提供的数据采集方法的实现流程示意图，该方法可以包括：
[0033] 步骤S10：采集原始数据。
[0034] 采集部分是由适配器和采集器两部分组成。其中适配器是使用C#(一种编程语言)通过web service(网络服务，是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范)采集SCADA系统中的原始数据。
[0035] 其中上述SCADA系统(英文Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制系统)是以计算机为基础的DCS(英文Distributed Control System，分散控制系统)与电力自动化监控系统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
[0036] 在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它在远动系统中占重要地位，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，即我们所知的"四遥"功能RTU(远程终端单元)，FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分.在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用。
[0037] 上述适配器采集到上述SCADA原始数据后，将该原始数据传输到上述采集器。该采集器是实际意义的数据采集工具，实现客户本地查看数据，本地导入数据等工作。
[0038] 步骤S20：将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据。
[0039] 数据总线用于与各个组件间规范化的交换数据。该数据总线(英文RabbitMQ)，是支持持久化消息队列的消息中间件。应用在上下游的层次级业务逻辑中，上级业务逻辑相当于生产者发布消息，下级业务逻辑相当于消费者接受到消息并且消费消息。
[0040] 转换为标准数据有助于消除不同组件之间因格式标准不同而带来的影响，从而使系统整体更加统一。
[0041] 步骤S30：利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
[0042] 云端接入层(即MQTT gateway)，MQTT(英文名Message Queuing TelemetryTransport，消息队列遥测传输协议)，是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的轻量级协议，该协议构建于TCP/IP(英文名Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议之上，MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
[0043] MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
[0044] 本实施例通过该数据总线上传该数据标准，采用的是MQTTS，该MQTTS是加密的上述MQTT。
[0045] 如图2所示，是本发明实施例提供了一种数据采集方法，其中步骤S10包括：
[0046] 步骤S11：适配所述原始数据。
[0047] 步骤S11是将由上述SCADA的上述原始数据配置于指定的目标器件中，使之产生最终的可供下载文件。此步骤由上述适配器完成，其中该适配器的主要用处为：1.封装接口。2.实时数据查询接口。3.实时数字量订阅及推送。4.历史数据查询接口。5.告警数据查询接口。
[0048] 步骤S12：将适配后的所述原始数据，采集到所述数据总线。
[0049] 上述适配器通过HTTP将数据传输到采集器。通过该采集器，将该原始数据通过上述AMQP传输到该数据总线。该采集器用处为；1.实时模拟量按频率采集。2.实时数字量变化数据接收。3.每小时周期，采集全量数字量数据(历史库)。4.断点数据自动补采(历史库)。5.手动补招数据采集(历史库)。6.告警数据采集。
[0050] 其中上述HTTP是一个简单的请求-响应协议，它通常运行在TCP(英文Transmission Control Protocol，传输控制协议)之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。
[0051] 其中上述AMQP(英文Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议)一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。
[0052] 如图3所示，是本发明实施例提供了一种数据采集方法，其中步骤S20包括：
[0053] 步骤S21：通过所述数据总线，将所述原始数据传输到转换器，以使所述转换器对所述原始数据进行转换，得到所述标准数据。
[0054] 其中转换器是指将一种信号转换成另一种信号的装置。信号是信息存在的形式或载体。在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表(或装置)间的中间环节。
[0055] 步骤S22：将通过所述转换器得到的所述标准数据，回传至所述数据总线。
[0056] 步骤的作用是将上述原始数据转换所需的该标准数据，并且需要再将该标准数据回传到该数据总线。以便该数据总线传输该标准数据至其他模块装置。
[0057] 如图4所示，是本发明实施例提供了一种数据采集方法，其中步骤S30包括：
[0058] 步骤S31：通过所述数据总线，将所述标准数据传输到链接所述云端接入层的转发器。
[0059] 转发器是桥接两个模块装置，对上述标准数据从该数据总线到该云端接入层进行数据传输。
[0060] 步骤S32：通过所述转发器将所述标准数据传输到所述云端接入层。
[0061] 该标准数据到达该云端接入层，即完成了云端对数据的采集工作。
[0062] 如图5所示，是本发明实施例提供了一种数据采集方法，还包括：
[0063] 步骤S40：当接收到相应的传输指令，根据所述传输指令将所述云端接入层的所述标准数据传输到接收器。
[0064] 如步骤S40所述，当客户网络中断时，就会下达指令。通过云端接入层，传输上述标准数据到该接收器。
[0065] 步骤S50：通过所述接收器，将所述标准数据传输到所述数据总线。
[0066] 该标准数据通过接收器到达数据总线后，再根据需求将该标准数据传输到需要的装置模块。
[0067] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0068] 如图6所示，本发明实施例的目的还在于提供一种数据采集的装置，包括采集模块61、处理模块62、传输模块63。其中，采集模块61用于采集原始数据；处理模块62用于将所述原始数据通过数据总线进行处理，获取标准数据；传输模块63用于利用所述数据总线上传所述标准数据至云端接入层。
[0069] 如图7所示，进一步地，采集模块61包括原始数据采集单元611和实际数据采集单元612。其中，原始数据采集单元611，用于采集所述原始数据；实际数据采集单元612，用于实现本地查看所述原始数据，本地导入所述原始数据等工作。
[0070] 如图8所示，本发明实施例的目的还在于提供一种数据采集的装置，还包括标准化数据模块71、数据转发模块72、数据本地化模块73、命令接收模块74、数据转发模块75。其中，标准化数据模块71，用于将所述原始数据转化为所述标准数据；数据转发模块72，用于传送所述标准数据至所述云端接入层；数据本地化模，73，用于所述标准数据的本地存储；命令接收模块74，用于接收所述云端接入层下发的指令；数据转发模块75，用于将所述标准数据推送至系统。
[0071] 如图9所示，图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示，所述终端设备8，包括存储器81、处理器80以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现如所述物联设备的数据模拟方法的步骤。例如图1-图5所示的步骤S10至S50。
[0072] 所述终端设备8可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器80、所述存储器81。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备8的示例，并不构成对终端设备8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0073] 所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0074] 所述存储器81可以是所述终端设备8的内部存储单元，例如终端设备8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是终端设备8的外部存储设备，例如所述终端设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述终端设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其它程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0075] 所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0076] 具体可以如下，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中的存储器中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端设备中的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上计算机程序：
[0077] 计算机可读存储介质，包括所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。
[0078] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0079] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0080] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0081] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0082] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0083] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0084] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
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