一种基于双向http服务的数据采集及其采集系统与采集方法技术方案

一种基于双向http服务的数据采集器及其采集系统与采集方法，包括数据采集器、上位机服务器、现场总线、传感器或仪表，所述数据采集器包括MCU芯片、电源模块、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口，所述传感器或仪表与现场总线连接，所述现场总线通过现场总线接口与数据采集器双向传输连接，所述数据采集器通过GPRS模块与上位机服务器无线连接。本发明专利技术数据采集器与上位机服务器之间均能主动发起数据连接，从而保证数据通讯系统可响应任意时间发起的数据上传或下达任务，无需在上位机服务器上保持实时在线或永远在线。本发明专利技术数据采集器对上位机服务器的性能资源要求大幅度降低。

Data acquisition and acquisition system and acquisition method based on bidirectional HTTP service

A two-way data acquisition and HTTP service acquisition system based on data acquisition and method, including data acquisition, PC server, field bus, sensor or instrument, the data acquisition device comprises a MCU chip, a power supply module, digital input interface, analog input interface, serial interface, GPRS module, bus interface, the the field bus is connected with the sensor or instrument, the fieldbus is connected via PROFIBUS interface and data acquisition of bidirectional transmission, the data collector is connected through the GPRS wireless module and PC server. The present invention between data acquisition system and PC server can initiate data connection, so as to ensure the data communication system in response to any time to initiate the data upload or task without the need to maintain real-time online or online forever in the PC server. The data collector of the invention greatly reduces the performance resource requirements of the host server.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双向http服务的数据采集及其采集系统与采集方法
本专利技术涉及数据采集领域，尤指一种基于双向http服务的数据采集系统及其采集方法。
技术介绍
数据采集器是远程数据通讯系统中的关键性设备。在远程数据通讯系统中，安装在现场的各类传感器网络（或仪表网络），通过现场总线集中并连接到数据采集器，然后数据采集器通过有线或无线方式远程连接到上位机服务器，从而实现传感器网络（或仪表网络）和上位机服务器之间的数据双向通讯。随着国民经济的深入发展，数据采集器在越来越多的场合得到了广泛的应用，例如在供电、供气、供水等市政基础设施行业，数据采集器可将千家万户的电表、燃气表、水表等仪表数据实时汇总并发送到供电公司、燃气公司、自来水公司等，从而实现远程自动抄表。数据采集器与上位机服务器之间的连接，可以通过有线网络，也可以通过无线网络。在市面上，数据采集器与上位机服务器之间的连接方式以GPRS方式最为常见，这是因为GPRS无须现场布线且运行成本较低。数据采集器上电以后，启动GPRS模块，通过TCP/IP方式连接上位机服务器，从而实现上位机服务器与数据采集器之间的数据通讯。为响应任意时间点都可能发起的数据通讯请求，数据采集器必须在上位机服务器上面保持实时在线或永远在线。实时在线的需求导致两方面的问题：首先，GPRS的信道资源有限度，当同一区域内有较多的GPRS设备需要联网时，暂时没有数据通讯的GPRS设备将被踢下线，因此，为保持实时在线，数据采集器不得不每隔一定时间间歇性地往上位机服务器发送心跳数据包，这样就会导致数据采集器的流量费用增加；其次，数量众多的数据采集器都实时登录在上位机服务器上面，对于上位机服务器的端口资源、线程资源等提出了较大的要求，因此往往需要很多台上位机服务器以集群的方式才能负载数量众多的数据采集器的实时在线，这样就直接导致了上位机服务器的建设成本和运营成本的大幅度提高。为克服上述两方面问题，也有人提出一种非实时在线的数据采集器或方法。这类数据采集器，只在底层传感器网络（或仪表网络）有数据发送请求时，或者在事先规定的时间，才会主动向上位机服务器发起连接请求并发送数据，数据发送完毕以后立即主动断线，以此解决GPRS流量费用和降低对上位机服务器的性能要求。但是，这类数据采集器也存在一个较为严重的问题：当数据采集器不在线时，因为数据采集器的IP地址往往非静态且不固定，所以上位机服务器就无法通过IP寻址方式连接数据采集器，上位机服务器就无法主动连接数据采集器从而导致数据无法直接在远程数据通讯系统内部上传下达。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于双向http服务的数据采集器及其采集系统与采集方法，该数据采集器与上位机服务器之间的数据通讯通过双向http服务完成，无需在上位机服务器上保持实时在线或永远在线。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于双向http服务的数据采集器，包括MCU芯片、电源模块、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口，所述MCU芯片、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与电源模块连接，所述电源模块外接电源，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均设有采集接口，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均通过采集接口与MCU芯片的IO口双向传输连接，所述串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与MCU芯片的IO口双向传输连接。具体地，所述数字量输入接口最多有四个，但同一时间只能有一个数字量输入接口处于工作状态，所述模拟量输入接口最多有八个，但同一时间只能有一个模拟量输入接口处于工作状态。一种基于双向http服务的数据采集系统，包括所述数据采集器、上位机服务器、现场总线、传感器或仪表，所述传感器或仪表与现场总线连接，所述现场总线通过现场总线接口与数据采集器双向传输连接，所述数据采集器通过GPRS模块与上位机服务器无线连接。一种基于双向http服务的数据采集器的采集方法：a.所述数据采集器通过现场总线接口与现场传感器网络或仪表网络连接，并且通过GPSR模块与上位机服务器连接，数据采集器启动http服务；b.所述数据采集器向上位机服务器请求http服务，并将数据采集器自身的http服务地址发送给上位机服务器，完成上位机服务器内的注册和配置；c.所述数据采集器定期通过上位机服务器http服务POST运行数据;d.所述上位机服务器有抄收现场传感器网络或仪表网络数据的需求时，所述上位机服务器Web应用系统向数据采集器发送http指令，数据采集器解析指令，并向上位机服务器返回结果；e.当所述数据采集器内的GPRS模块从网络上掉线重连之后，重复执行步骤b过程。具体地，所述数据采集器自身的http服务地址包括IP地址/域名、端口、服务名、数据上传间隔。具体地，所述数据采集器内的MCU芯片通过现场总线并根据ID号逐个读取现场传感器或仪表的数据，然后把数据存储在MCU芯片内，再将数据装载在的上位机服务器的http服务请求内，通过GPRS模块向上位机服务器请求，当该http服务请求发送成功时，表示上位机服务器收到相关数据，当该http服务请求发送失败时，则MCU芯片继续重复上述步骤，直到该http服务请求发送成功为止。本专利技术的有益效果在于：本专利技术数据采集器与上位机服务器之间均能主动发起数据连接，从而保证数据通讯系统可响应任意时间发起的数据上传或下达任务，无需在上位机服务器上保持实时在线或永远在线。与传统实时在线的数据采集器相比，本专利技术数据采集器对上位机服务器的性能资源要求大幅度降低，同时对GPRS流量要求更少，可大幅度降低数据采集器的运行费用。附图说明图1是本专利技术数据采集器的结构示意图。图2是本专利技术的远程数据通讯系统方案示意图的图。图3是本专利技术的正极工作流程示意图。附图标号说明：1.数据采集器；11.MCU芯片；12.电源模块；13.数字量输入接口；14.模拟量输入接口；15.串行接口；16.GPRS模块；17.现场总线接口；2.上位机服务器；3.现场总线；4.传感器或仪表。具体实施方式请参阅图1-3所示，本专利技术关于一种基于双向http服务的数据采集器1，包括MCU芯片11、电源模块12、数字量输入接口13、模拟量输入接口14、串行接口15、GPRS模块16、现场总线接口17，所述MCU芯片11、数字量输入接口13、模拟量输入接口14、串行接口15、GPRS模块16、现场总线接口17均与电源模块12连接，所述电源模块12外接电源，所述数字量输入接口13、模拟量输入接口14均设有采集接口，所述数字量输入接口13、模拟量输入接口14均通过采集接口与MCU芯片11的IO口双向传输连接，所述串行接口15、GPRS模块16、现场总线接口17均与MCU芯片11的IO口双向传输连接。采用上述方案，与现有技术相比，本专利技术数据采集器1无需在上位机服务器2上保持实时在线或永远在线，同时数据采集器1与上位机服务器2之间又均能主动发起数据连接，保证数据通讯系统可响应任意时间发起的数据上传或下达任务。与传统实时在线的数据采集器相比，本专利技术数据采集器1对上位机服务器2的性能资源要求大幅度降低，同时对GPRS流量要求更少，可大幅度降低数据采集器1的运行费用。具体地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双向http服务的数据采集器，其特征在于：包括MCU芯片、电源模块、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口，所述MCU芯片、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与电源模块连接，所述电源模块外接电源，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均设有采集接口，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均通过采集接口与MCU芯片的IO口双向传输连接，所述串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与MCU芯片的IO口双向传输连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双向http服务的数据采集器，其特征在于：包括MCU芯片、电源模块、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口，所述MCU芯片、数字量输入接口、模拟量输入接口、串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与电源模块连接，所述电源模块外接电源，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均设有采集接口，所述数字量输入接口、模拟量输入接口均通过采集接口与MCU芯片的IO口双向传输连接，所述串行接口、GPRS模块、现场总线接口均与MCU芯片的IO口双向传输连接。2.根据权利要求1所述的一种基于双向http服务的数据采集器，其特征在于：所述数字量输入接口最多有四个，但同一时间只能有一个数字量输入接口处于工作状态，所述模拟量输入接口最多有八个，但同一时间只能有一个模拟量输入接口处于工作状态。3.一种基于双向http服务的数据采集系统，其特征在于：包括权利要求1所述数据采集器、上位机服务器、现场总线、传感器或仪表，所述传感器或仪表与现场总线连接，所述现场总线通过现场总线接口与数据采集器双向传输连接，所述数据采集器通过GPRS模块与上位机服务器无线连接。4.一种基于双向http服务的数据采集器的采集方法，其特征在于：a.所述数据采集器通过现场总线接口与现场传感器网络或仪表网络连接，并且通过GPS...

【专利技术属性】
技术研发人员：田安定，王利军，李芹，
申请(专利权)人：深圳齐环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44