工业实时数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种工业实时数据采集系统，包括OPC服务器和数据采集接口，数据采集接口包含OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块，OPC服务器用于采集现场一级机器传递的实时数据，OPC数据采集模块用于通过OPC协议读取OPC服务器的实时数据；数据库操作模块用于将OPC数据采集模块采集的实时数据保存到数据库里进行缓存备份，网络传输模块用于将数据上传给数据库服务器存储，并监测上传数据时的异常状况，当该实时数据没有成功上传数据库服务器时，网络传输模块待异常状况恢复后重新上传该实时数据到数据库服务器。其从采集接口上实现数据缓存功能，减少上位采集机端和数据库服务器端的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时数据采集监控领域，具体涉及一种工业实时数据采集系统。
技术介绍
随着社会的发展，对生产的要求越来越高，因此在实际生产中常常需要对关键环节的各种状态，参数等进行实时监控调整以达到最终目的，对于实时运行的系统来说采集的正确性、频率和连续性等缺一不可，工程实时性、复杂性和多样性决定了连续性的重要，实时数据的瞬时性导致一旦断电或者掉网后数据无法及时导入数据库会对生产带来巨大的影响。目前国内外对于掉电后最小化数据损失基本是基于大规模数据库主从复制方面的，例如类似的PI系统就是丢失数据后需要利用别的渠道（例如现场别人保存的丢失的历史数据或者备份服务器）把数据找回来后（也可能只找到一部分，取决于丢失了好久，采集的数量大不大，采集的频率是否一致或者大于别人的）再手工补录数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种工业实时数据采集系统，其是从采集接口上实现数据缓存功能的，而从接口上实现传输数据异常时的持久化可以实现接口层优化，减少一级上位采集机端和二级数据库服务器端的压力从而降低与之相关的硬件配置和软件运行压力，也符合大数据采集发展潮流的原则，即从源头上控制数据。本专利技术的目的是这样实现的：一种工业实时数据采集系统，包括数据库服务器、上位采集机和OPC服务器，所述上位采集机内设置数据采集接口，所述数据采集接口包含OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块，所述OPC服务器用于采集现场一级机器传递的实时数据，所述数据采集接口的OPC数据采集模块用于通过OPC协议读取OPC服务器的实时数据；所述数据采集接口的数据库操作模块用于将OPC数据采集模块采集的实时数据保存到数据库里进行缓存备份，并从数据库中将数据提取出来传给网络传输模块，所述数据采集接口的网络传输模块用于将数据上传给数据库服务器存储，所述数据采集接口的网络传输模块用于监测上传数据时的异常状况，判断该实时数据是否成功上传数据库服务器，当该实时数据没有成功上传数据库服务器时，网络传输模块待异常状况恢复后重新上传该实时数据到数据库服务器。所述上位采集机通过TCP协议上传数据给数据库服务器。所述数据库服务器与多个上位采集机通过网络连接。现场一级机器为现场一级PLC。本专利技术的有益效果为：由于本专利技术的上位采集机通过OPC协议读取Server端的一级数据，然后上位采集机利用TCP协议上传至数据库服务器存储。如果上传网络发生异常导致数据无法上传不能及时入库保存的情况出现，上位采集机就启动自身存储机制保存数据，一旦网络恢复正常后及时补传，这样实现实时数据保存的连续性。本专利技术可以直接将要上传的数据缓存到采集机上，一旦网络恢复自动重新传输，保证数据的准确性，很难丢失，避免了人工补录的麻烦。而本专利技术是从采集接口上实现数据缓存功能的，而从接口上实现传输数据异常时的持久化可以实现接口层优化，减少一级上位采集机端和二级数据库服务器端的压力从而降低与之相关的硬件配置和软件运行压力，也符合大数据采集发展潮流的原则，即从源头上控制数据。OPC服务器端读取的数据保存在上位采集机上，再利用TCP协议传输数据到数据库服务器上长期保存，脱离OPCDCOM形式读取数据，满足一定的实时性，可靠性。本专利技术可以将数据直接缓存到采集机上，一旦网络恢复自动重新传输，保证数据的准确性，很难丢失，避免了人工补录的麻烦。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术的实时数据采集监控系统的架构拓扑图。具体实施方式参见图1，本实施例公开了一种工业实时数据采集系统，包括数据库服务器、上位采集机和OPC服务器，所述上位采集机内设置数据采集接口，所述数据采集接口包含OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块，所述OPC服务器用于采集现场一级机器传递的实时数据，所述数据采集接口的OPC数据采集模块用于通过OPC协议读取OPC服务器的实时数据；所述数据采集接口的数据库操作模块用于将OPC数据采集模块采集的实时数据保存到数据库里进行缓存备份，并从数据库中将数据提取出来传给网络传输模块，所述数据采集接口的网络传输模块用于将数据上传给数据库服务器存储，所述数据采集接口的网络传输模块用于监测上传数据时的异常状况，判断该实时数据是否成功上传数据库服务器，当该实时数据没有成功上传数据库服务器时，网络传输模块待异常状况恢复后重新上传该实时数据到数据库服务器。数据库服务器长期保存历史数据，通过TCP协议读取每一台上位采集机的保存数据，上位采集机的数据是通过OPC协议采集的OPC服务器数据。TCP协议传输需要三次握手，中途传输如果因为断网或者断点干扰此类原因导致传输数据丢失，发送端会接受不到接受方成功接受的应答，因此就重新传输数据。网络传输模块发现上传数据后没有得到应答包，说明没有传上去，就周期性的再发。所述上位采集机通过TCP协议上传数据给数据库服务器。现场一级机器为现场一级PLC。所述数据库服务器与多个上位采集机通过网络连接。OPC数据采集模块主要用来采集通过OPC协议传输的数据，现场一级机器通过底层协议（比如：Modbus）把数据传到OPC服务器端，OPC服务器端数据通过OPC协议传输到OPC数据采集模块完成OPC数据采集。OPC数据采集模块采集的数据首先需要缓存在上位采集机上，另外要传到数据库服务器上保存，这些都需要通过数据库来存储，因此需要数据库采集模块操作数据库。数据从上位采集机传到数据库服务器是通过TCP协议的方式来传输，通过网络传输模块来保证TCP传输的可靠性，准确性。OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块全包含在采集接口中，这三大块保证了数据采集从OPC服务器中采集出来，保存到数据库中，从数据库中提取出来传给数据库服务器中。采集接口包含了数据库操作模块，采集接口通过数据库操作模块操作数据写入数据库。数据库一般需要小巧，最好不用安装的文档型数据库。性能要高，稳定。本专利技术的数据缓存环节包含在接口中，即来的数据缓存到上位采集机的数据库中，这一步是通过数据库操作模块实现的，然后是通过TCP的方式传输到数据库服务器中，是通过网络传输模块实现的。上位机周期性清空上传服务器成功后的工控实时采集数据，以腾出硬盘空间减轻机器负担。现场一级机器如PLC通过底层协议（比如：Modbus）把数据传到OPC服务器端。本实施例的现场一级机器采集工业实时数据，并把工业实时数据传到OPC服务器端。采集接口就是负责采集一级OPC数据，然后TCP的方式发到数据保持服务器上。传统的PI系统就是丢失数据后需要利用别的渠道（例如现场别人保存的丢失的历史数据或者备份服务器）把数据找回来后（也可能只找到一部分，取决于丢失了好久，采集的数量大不大，采集的频率是否一致或者大于别人的）再手工补录数据。本专利技术可以直接将要上传的数据缓存到采集机上，一旦网络恢复自动重新传输，保证数据的准确性，很难丢失，避免了人工补录的麻烦。本专利技术不仅仅局限于上述实施例，在不背离本专利技术技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业实时数据采集系统，其特征在于：包括数据库服务器、上位采集机和OPC服务器，所述上位采集机内设置数据采集接口，所述数据采集接口包含OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块，所述OPC服务器用于采集现场一级机器传递的实时数据，所述数据采集接口的OPC数据采集模块用于通过OPC协议读取OPC服务器的实时数据；所述数据采集接口的数据库操作模块用于将OPC数据采集模块采集的实时数据保存到数据库里进行缓存备份，并从数据库中将数据提取出来传给网络传输模块，所述数据采集接口的网络传输模块用于将数据上传给数据库服务器存储，所述数据采集接口的网络传输模块用于监测上传数据时的异常状况，判断该实时数据是否成功上传数据库服务器，当该实时数据没有成功上传数据库服务器时，网络传输模块待异常状况恢复后重新上传该实时数据到数据库服务器。

【技术特征摘要】
1.一种工业实时数据采集系统，其特征在于：包括数据库服务器、上位采集机和OPC服务器，所述上位采集机内设置数据采集接口，所述数据采集接口包含OPC数据采集模块、数据库操作模块、网络传输模块，所述OPC服务器用于采集现场一级机器传递的实时数据，所述数据采集接口的OPC数据采集模块用于通过OPC协议读取OPC服务器的实时数据；所述数据采集接口的数据库操作模块用于将OPC数据采集模块采集的实时数据保存到数据库里进行缓存备份，并从数据库中将数据提取出来传给网络传输模块，所述数据采集接口的网络传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓飞，
申请(专利权)人：重庆钢铁集团电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50