稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，包括设备状态数据采集系统和远程服务系统，设备状态数据采集系统包括若干个机器设备端，每个机器设备端包括监控器以及与监控器连接的数据采集模块和设备控制器，监控器对接收的状态参数数据进行处理，并将处理后的数据实时传送至上位机监控终端或远程服务系统；当接收到远程服务系统发来的操作指令时，监控器负责将其转换成控制信号发送给设备控制器，实现对设备的远程监控。本实用新型专利技术大大简化了客户端PC机载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本，性能稳定，远程数据传输能力好，对实时性要求高的场合均能适应。

A stable general purpose data acquisition and remote monitoring and control system

The utility model discloses a stable state of general data acquisition and remote monitoring functions of the system, including data acquisition system for equipment condition and remote service system, data acquisition system equipment comprises a plurality of machine equipment end, each machine comprises a monitoring device and end connected with the monitor data acquisition module and device controller, monitor the state parameters of the received data are processed, and the processed data is transmitted to the computer terminal or remote service system; when receiving sent to the remote service system operating instructions, the monitor is responsible for converting it into a control signal sent to the controller, to achieve remote monitoring of equipment. The utility model greatly simplifies the client PC airborne load, reduces the cost and workload of system maintenance and upgrading, reducing the overall cost of users, stable performance, remote data transmission capability, high requirement of real-time applications can be used.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数据采集及监控系统，具体是一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，属于数据采集及监控系统

技术介绍
现有市场上的数据采集兼监控系统各种各样，但是存在如下问题：1、数据采集的输入信号范围窄，接口定义没有统一的标准；2、成本大，不适合推广，不易于普通大众使用；3、兼容性不好，专用性强，限于特定环境下使用，系统的可移植性不强；4、功能单一，不同时具备数据状态采集、远程监控及多功能通用型监控的功能。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，具备通用性，不仅可实现数据状态信号的采集，同时可实现远程监控。为了实现上述目的，本技术采用的一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，包括设备状态数据采集系统和远程服务系统，所述设备状态数据采集系统包括若干个机器设备端，每个机器设备端包括监控器以及与监控器连接的用于检测待监控设备状态参数的数据采集模块和用于控制待监测设备执行机构工作的设备控制器；所述远程服务系统包括路由器网关、服务器端、Internet云端服务器、客户端及WEB监控终端；数据采集模块与监控器上统一的外部接口连接，并将检测到的各个状态参数发送给监控器；监控器对接收的状态参数数据进行处理，并将处理后的数据实时传送至上位机监控终端，或者通过TCP/IP协议的方式经过路由器网关将数据同时发送给服务器端和Internet云端服务器，实现数据的显示或存储；当接收到WEB监控终端或客户端发来的操作指令时，监控器负责将其转换成控制信号发送给设备控制器，实现对设备的远程监控；WEB监控终端和客户端用于实现设备状态数据的查看和控制设备操作指令的发送，需通过用户验证，获取相应的权限后才能进行相应的操作；待用户验证通过后，可直接从Internet云端服务器获得设备的实时状态数据，并根据实时状态数据发出相应的操作指令；服务器端是指运行在tomcat服务器上的Javaweb服务程序和数据库服务，前端网页应用HTML、css以及JavaScript，实现在线虚拟操控、远程实时数据显示、人员管理以及登录验证；Javaweb后台服务程序的servlet容器应用多线程编程实现的，开辟一条专用服务器端监听与硬件连接信息的监听线程，根据实际情况，可将服务器端这部分的应用程序部署到预设的服务器或Internet云端服务器主机，实现远程访问功能；服务器端的JavaBean将数据格式化成Json数据格式，通过AJAX传输方式将JSON格式的数据传输给前端JS进行数据解析；监控器具有紧急控制设备停止工作的功能，当设备控制器能力散失时，可直接操控设备停止工作。优选地，还包括可移动式面板，可移动式面板上设有启动按钮、停止按钮、紧急停车按钮以及用于显示实时设备状态数据的LCD液晶屏，LCD液晶屏将实时状态数据以数字和动态曲线的形式显示出来，操作者根据LCD液晶屏或上位机监控终端上显示的数据，人为地干预发动机的运行。优选地，所述监控器以TM4C123GH6PZ处理器为核心，包括电流调理电路、电压调理模块及PWM频率调理电路，TM4C123GH6PZ处理器内部集成256K单周期Flash存储器、内置32K的ROM、16个通用异步收发器UART、局域网控制器CAN、16个脉宽调试器PWM输入输出、22个ADC转换器。优选地，监控器的PCB有四层结构，至上而下分为Top信号层、Middle电源层和接地层、Bottom信号层。PCB电路板设计布线上按照数字地线与模拟地线隔离，模拟量信号区域与数字量信号区域之间设有隔离带，电源区大面积的铺设助于辅助散热的铜。优选地，所述监控器配置成固定IP和ClientSocket模式，服务器端配置成ServerSocket模式，服务器端开启监听线程专门监听ClientSocket的链接请求，当client和server链接成功时，服务器端能接受TCP/IP协议包，再对接收的协议包进行解析，服务器端的JavaBean类成功装载协议包中的数据，Servlet将JavaBean类装载的数据格式化为Json数据格式，接下来Json数据通过Ajax异步数据传输方式将数据传递给前端请求的页面；当页面得到Json数据格式的时候，前端页面中的Jquery通过解析Json数据格式，echart能将解析出的数据显示成动态曲线。优选地，所述监控器通过RS232通信方式将数据以串口协议的方式传输给上位机监控终端；上位机监控终端进行协议解析，并利用NI控件实现数据的动态图形的显示。与现有技术相比，本技术包括设备状态数据采集系统和远程服务系统，所述设备状态数据采集系统包括若干个机器设备端M1-Mn，所述远程服务系统包括路由器网关、服务器端S、Internet云端服务器、客户端C及WEB监控终端B；整个系统是由WEB监控终端B、客户端C、多个机器设备端M1—Mn及服务器端S构成的BCM/S结构，是在一般B/S和C/S结构的互联网基础上增加机器客户端，建立人和机器为客户端的实时架构，大大简化了客户端PC机载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。每个机器设备端包括监控器以及与监控器连接的用于检测待监控设备状态参数的数据采集模块和用于控制待监测设备执行机构工作的设备控制器；整个系统由数据采集模块采集状态数据，并将检测到的各个状态参数发送给监控器；监控器对接收的状态参数数据进行处理，并将处理后的数据实时传送至上位机监控终端，或者通过TCP/IP协议的方式将数据发送给服务器端S和Internet云端服务器，实现数据的显示或存储；客户端C及WEB监控终端B用于实现设备状态数据的查看和控制设备操作指令的发送，服务器端S主要负责监控发动机的试车状态，不断保存试车数据，以及响应客户端C或WEB监控终端B的网络请求。当监控器接收到客户端C或WEB监控终端B发来的操作指令时，将其转换成控制信号发送给设备控制器，实现对设备的远程监控。其中，采用的监控器具有统一规范的外部接口，可以接收转速、温度、压力、流量等多种信号，适应绝大多数的设备或者场合。监控器可实现对采集状态数据的处理，实现与服务器端S、客户端C及WEB监控终端B之间的通信，性能稳定，远程数据传输能力好，对实时性要求高的场合均能适应。同时，本技术中的设备控制器可直接对待监测设备相关的执行机构进行控制，而监控器可通过设备控制器对执行机构实现间接控制。此外，监控器本身还具有紧急控制设备停止工作的功能，当设备控制器不工作时，监控器可实现对待监测设备停止工作的控制，使得整个系统具有多途径监控并控制设备运行的功能。附图说明图1为微型涡喷发动机远程试车实验系统的总体架构示意图；图2为微型涡喷发动机远程试车实验系统的信号传输框架图；图3为微型涡喷发动机远程试车实验系统的电气结构图；图4为Internet云端服务器与服务器端S的内部结构框图；图5为监控器的外部接口示意图；图6为监控器的硬件结构示意图；图7为系统的分层结构示意图；图8为电源调理模块供电示意图；图9为可移动式面板与发动机试车台架间的布局关系图；图10为监控器核心芯片ADC数据采集功能引脚定义电路图；图11为接口I-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，其特征在于，包括设备状态数据采集系统和远程服务系统，所述设备状态数据采集系统包括若干个机器设备端，每个机器设备端包括监控器以及与监控器连接的用于检测待监控设备状态参数的数据采集模块和用于控制待监测设备执行机构工作的设备控制器；所述远程服务系统包括路由器网关、服务器端、Internet云端服务器、客户端及WEB监控终端；数据采集模块与监控器上统一的外部接口连接，并将检测到的各个状态参数发送给监控器；监控器对接收的状态参数数据进行处理，并将处理后的数据实时传送至上位机监控终端，或者通过TCP/IP协议的方式经过路由器网关将数据同时发送给服务器端和Internet云端服务器，实现数据的显示或存储；当接收到WEB监控终端或客户端发来的操作指令时，监控器负责将其转换成控制信号发送给设备控制器，实现对设备的远程监控；WEB监控终端和客户端用于实现设备状态数据的查看和控制设备操作指令的发送，需通过用户验证，获取相应的权限后才能进行相应的操作；待用户验证通过后，可直接从Internet云端服务器获得设备的实时状态数据，并根据实时状态数据发出相应的操作指令；服务器端是指运行在tomcat服务器上的Javaweb服务程序和数据库服务，前端网页应用HTML、css以及JavaScript，实现在线虚拟操控、远程实时数据显示、人员管理以及登录验证；Javaweb后台服务程序的servlet容器应用多线程编程实现的，开辟一条专用服务器端监听与硬件连接信息的监听线程，根据实际情况，可将服务器端这部分的应用程序部署到预设的服务器或Internet云端服务器主机，实现远程访问功能；服务器端的JavaBean将数据格式化成Json数据格式，通过AJAX传输方式将JSON格式的数据传输给前端JS进行数据解析；监控器具有紧急控制设备停止工作的功能，当设备控制器能力散失时，可直接操控设备停止工作。...

【技术特征摘要】
1.一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，其特征在于，包括设备状态数据采集系统和远程服务系统，所述设备状态数据采集系统包括若干个机器设备端，每个机器设备端包括监控器以及与监控器连接的用于检测待监控设备状态参数的数据采集模块和用于控制待监测设备执行机构工作的设备控制器；所述远程服务系统包括路由器网关、服务器端、Internet云端服务器、客户端及WEB监控终端；数据采集模块与监控器上统一的外部接口连接，并将检测到的各个状态参数发送给监控器；监控器对接收的状态参数数据进行处理，并将处理后的数据实时传送至上位机监控终端，或者通过TCP/IP协议的方式经过路由器网关将数据同时发送给服务器端和Internet云端服务器，实现数据的显示或存储；当接收到WEB监控终端或客户端发来的操作指令时，监控器负责将其转换成控制信号发送给设备控制器，实现对设备的远程监控；WEB监控终端和客户端用于实现设备状态数据的查看和控制设备操作指令的发送，需通过用户验证，获取相应的权限后才能进行相应的操作；待用户验证通过后，可直接从Internet云端服务器获得设备的实时状态数据，并根据实时状态数据发出相应的操作指令；服务器端是指运行在tomcat服务器上的Javaweb服务程序和数据库服务，前端网页应用HTML、css以及JavaScript，实现在线虚拟操控、远程实时数据显示、人员管理以及登录验证；Javaweb后台服务程序的servlet容器应用多线程编程实现的，开辟一条专用服务器端监听与硬件连接信息的监听线程，根据实际情况，可将服务器端这部分的应用程序部署到预设的服务器或Internet云端服务器主机，实现远程访问功能；服务器端的JavaBean将数据格式化成Json数据格式，通过AJAX传输方式将JSON格式的数据传输给前端JS进行数据解析；监控器具有紧急控制设备停止工作的功能，当设备控制器能力散失时，可直接操控设备停止工作。2.根据权利要求1所述的一种稳定的通用型数据状态采集兼远程监控多功能系统，其特征在于，还包括可移动式面板，可移动式面板上设有启动按钮、停止按钮、紧急...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建国，陈必东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32