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各种设备传感器的多协议数据采集系统及方法

阅读:496发布:2023-03-10

专利汇可以提供各种设备传感器的多协议数据采集系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种对各种设备 传感器 的多协议 数据采集 系统及方法,通过实现多协议 控制器 、采集数据 存储器 、简洁的多协议配置器和通讯结果显示器实现对各种设备传感器的多协议数据采集;采用开放的 接口 实现各种设备传感器的多协议数据采集的通用;应用B/S架构实现对跨平台、多系统及远程互联网支持的多协议数据实时采集的方法。由于编程界面的灵活性和可扩展性,在目前的系统建模 基础 上能敏捷的增加新设备的 传感器数据 采集和新采集协议扩充;集成系统可减少现场设备投资,通过与设备自备数据系统的无缝连接,达到最佳性价比的数据采集解决方案。,下面是各种设备传感器的多协议数据采集系统及方法专利的具体信息内容。

1.一种实现各种设备传感器的多协议数据采集系统,其特征在于,该系统包括多协议控制器、采集数据存储器、多协议配置器和通讯结果显示器,所述的多协议控制器负责解析各种通过XML格式描述的传感器协议;采集数据存储器负责将采集并计算的结果存储至数据库;所述多协议配置器负责调度多协议控制器、计算各种读取结果呼叫采集数据存储器写入数据库、控制通讯结果显示器反映系统运行情况及提供外部呼叫接口为扩展应用提供数据。
2.一种利用权利要求1所述实现对各种设备传感器的多协议数据采集系统的实现各种设备传感器的多协议数据采集方法,其特征在于,该方法步骤为:
一、多协议配置器的实现:
1.根据传感器通讯协议形成XML形式描述文件;
2.根据传感器数据计算公式形成XML形式描述文件;
3.建立传感器通讯对应关系列表;
4.实现多协议配置器配置接口;
5.实现多协议配置器应用接口;
二、多协议控制器的实现:
1.查找传感器通讯对应关系列表,取得通讯协议和数据计算公式;
2.呼叫多协议配置器应用接口;
3.通过中断或轮询的方式呼叫多协议配置器应用接口;
4.根据数据计算公式计算结果;
5.呼叫采集数据存储器应用接口存储数据;
6.实现传感器通讯监控接口;
三、采集数据存储器的实现:
1.实现数据审核接口;
2.实现数据存储互联网服务接口;
3.实现数据存储数据库接口;
4.实现数据存储监控接口;
四、通讯结果显示器的实现:
1.建立互联网服务;
2.呼叫传感器通讯监控接口,实现采集监控页面;
3.呼叫数据存储监控接口,实现数据存储监控页面。

说明书全文

各种设备传感器的多协议数据采集系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种实现各种设备传感器的多协议数据采集系统及方法,属于设备传感器通讯领域。

背景技术

[0002] 近年来,各种设备的使用效率及使用安全越来越得到关注。现有的商业、工业设备和仪器,如电子电气设备、空调、集井、蒸汽锅炉电梯、中央站、冷源机组等大型机电运行设备实时运行状况和工作效率是安全重要组成部分。针对系统监控及实时数据采集从而实现设备运行质量的全面研究已势在必行。方便灵活的各种设备传感器的多协议数据采集方法是实现此目的的充要条件。现有的各种设备传感器都已具有各自的通讯协议以用来通过数据采集了解特定设备的运行情况,但随着需求和新技术的不断发展其不足之处也越来越明显。其不足之处为(见图1):1.各厂商提供的各种设备传感器的通讯协议不尽相同,应用系统为保证通讯正常需要开发多种通讯系统,这样势必造成各种通讯系统交叉,使可靠性下降及复杂度增加;
2.各厂商提供的各种设备传感器采集到的数据计算公式不尽相同,应用系统为保证采集数据正确需要采用多种计算公式,这样势必造成各种计算公式重复,使可重复利用性降低;
3.缺乏统一的数据接口、通信监控及数据存储监控界面。

发明内容

[0003] 本发明目的是为了克服现有设备传感器通讯的不足之处,提供一种通过简洁的配置系统实现针对各种设备多协议数据采集的方法。提高开发效率和重用性;采用开放的接口实现各种设备多协议数据采集的通用,提高可扩展性和可重用性;应用B/S架构实现对通讯的远程监控、数据存储的远程监控及数据远程传输等远程互联网支持的各种设备传感器的多协议数据采集的方法(见图2)。
[0004] 本发明的技方案是,一种实现各种设备传感器的多协议数据采集系统,特点是该系统包括多协议控制器、采集数据存储器、多协议配置器和通讯结果显示器,所述的多协议控制器负责解析各种通过XML格式描述的传感器协议;采集数据存储器负责将采集并计算的结果存储至数据库;所述多协议配置器负责调度多协议控制器、计算各种读取结果呼叫采集数据存储器写入数据库、控制通讯结果显示器反映系统运行情况及提供外部呼叫接口为扩展应用提供数据。
[0005] 一种利用上述系统实现各种设备传感器的多协议数据采集的方法,其特点是,该方法步骤为:一、多协议配置器的实现:
1.根据传感器通讯协议形成XML形式描述文件;
2.根据传感器数据计算公式形成XML形式描述文件;
3.建立传感器通讯对应关系列表;
4.实现多协议配置器配置接口;
5.实现多协议配置器应用接口。
[0006] 二、多协议控制器的实现:1.查找传感器通讯对应关系列表,取得通讯协议和数据计算公式;
2.呼叫多协议配置器应用接口;
3.通过中断或轮询的方式呼叫多协议配置器应用接口;
4.根据数据计算公式计算结果;
5.呼叫采集数据存储器应用接口存储数据;
6.实现传感器通讯监控接口;
三、采集数据存储器的实现:
1.实现数据审核接口;
2.实现数据存储互联网服务接口;
3.实现数据存储数据库接口;
4.实现数据存储监控接口;
四、通讯结果显示器的实现:
1.建立互联网服务;
2.呼叫传感器通讯监控接口,实现采集监控页面;
3.呼叫数据存储监控接口,实现数据存储监控页面。
[0007] 本发明的有益效果是各种设备传感器的多协议数据采集的方法通过B/S架构提供通讯协议配置、数据计算公式配置、通讯情况监控及数据存储监控在WEB页面上的实现;由于编程界面的灵活性和可扩展性,在目前的系统建模基础上还能敏捷的增加新设备传感器的通讯协议和已有设备数据计算公式;集成系统可最大程度的减少现场设备投资,通过与设备自备数据系统的无缝连接,达到最佳性价比的数据采集解决方案。
附图说明
[0008] 图1为现有设备传感器通讯架构图;图2为各种设备传感器的多协议数据采集架构图;
图3为通讯协议形成XML形式流程图
图4为多协议配置器系统架构图;
图5为多协议控制器系统架构图;
图6为采集数据存储器系统架构图;
图7为各种设备传感器的多协议数据采集系统架构图。

具体实施方式

[0009] 本发明结合附图作进一步说明。由图7所示,一种实现各种设备传感器的多协议数据采集系统,特点是该系统包括多协议控制器2、采集数据存储器3、多协议配置器1和通讯结果显示器4,所述的多协议控制器2负责解析各种通过XML格式描述的传感器协议;采集数据存储器3负责将采集并计算的结果存储至数据库;所述多协议配置器1负责调度多协议控制器2、计算各种读取结果呼叫采集数据存储器3写入数据库、控制通讯结果显示器4反映系统运行情况及提供外部呼叫接口为扩展应用提供数据。
[0010] 由图3-图6所示,一种实现各种设备传感器的多协议数据采集的方法,其特点是,该方法步骤为:一、多协议配置器的实现见图4:
1.根据传感器通讯协议形成XML形式描述文件见图3;
1)读入器通讯协议描述文件;
如MODBUX协议:
通讯媒介 RS485
通讯模式 MODBUS-RTU
通讯地址 01-255
波特率 2400,4800,9600
数据位 8
校验位 无
祯格式:
查询码8位:地址1位,功能码1位,起始地址2位,寄存器个数2位,CRC 2位。
[0011] 回应32位:地址1位,功能码1位,数据28位,CRC 2位。
[0012] 2)审核描述数据;3)判断描述文件是否结束;
4)生成通讯协议XML形式描述文件;
2.根据传感器数据计算公式形成XML形式描述文件;
1)读入数据计算公式描述文件;
如某流量仪:
地址 名称 描述
0001 瞬时流量 4字节16进制数,高位前,低位后,单位kg/h(气体时单位L/h)
02 频率 2字节16进制数,单位Hz×0.1
03 压 2字节16进制数,单位kPa
04 温度 2字节16进制数,单位℃×0.1
0506 瞬时热量 4字节16进制数,单位MJ/h
07-09 累积流量 6字节16进制数,单位kg(气体时单位L)
10-12 累计热量 6字节16进制数,单位MJ
13 状态 2字节16进制数,bit0=1:瞬时流量报警,bit1=1:温度未接获超范围,bit2=1压力1未接获超范围
2)审核描述数据;
3)判断描述文件是否结束;
4)生成数据计算公式XML形式描述文件;
3.建立传感器通讯对应关系列表;
设备名称 协议名称 协议文件名 计算公式文件名
温度、湿度传感器 BacNet BacNet_1.xml BacNet_1_C.xml
压力传感器 Modbus Modbus_1.xml Modbus_1_C.xml
照度传感器 Modbus Modbus_2.xml Modbus_2_C.xml
电表流量计 PROFIBUS PROFIBUS_1.xml PROFIBUS_1_C.xml
4.实现多协议配置器配置接口:
1)解析传感器通讯XML文件;
2)解析传感器数据计算公式传感器数据计算公式。
[0013] 5.实现多协议配置器应用接口:1)建立与设备通讯通道;
2)取得通讯数据;
3)审核通讯结果。
[0014] 二、多协议控制器的实现见图5:1.查找传感器通讯对应关系列表,取得通讯协议和数据计算公式;
2.呼叫多协议配置器配置接口;
3.通过中断或轮询的方式呼叫多协议配置器应用接口;
4.根据数据计算公式计算结果;
5.呼叫采集数据存储器应用接口存储数据;
6.实现传感器通讯监控接口。
[0015] 1)实时刷新通讯状态;2)记录通讯日志;
3)将通讯结果转换成HTML格式提供显示。
[0016] 三、采集数据存储器的实现见图6:1.实现数据审核接口;
2.实现数据存储互联网服务接口;
3.实现数据存储数据库接口;
4.实现数据存储监控接口:
1)实时刷新数据存储状态;
2)记录数据存储日志;
3)将数据存储结果转换成HTML格式提供显示。
[0017] 四、通讯结果显示器的实现:1.建立互联网服务;
2.呼叫传感器通讯监控接口,实现采集监控页面;
3.呼叫数据存储监控接口,实现数据存储监控页面。
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