一种适用于数据中心的工业信息交互系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于数据中心的工业信息交互系统及方法，包括数据中心、综合监控中心、局域上位机、智能监控装置，数据中心、综合监控中心和局域上位机各设一第一交互中间件，第一交互中间件用于生成并发布主题消息，且第一交互中间件还用于生成数据中心、综合监控中心或局域上位机的订阅主题；智能监控装置设有第二交互中间件，第二交互中间件用于生成并发布主题消息，且第二交互中间件还用于生成智能监控装置的订阅主题；并且第一交互中间件和第二交互中间件监听其它交互中间件发布的主题消息，并根据自身的订阅主题订阅其它交互中间件发布的主题消息。本发明专利技术采用发布/订阅架构，主题消息的发送方与订阅方之间松耦合，系统可扩展性强。

An Industrial Information Interaction System and Method for Data Center

The invention discloses an industrial information interaction system and method suitable for data center, including data center, integrated monitoring center, local host computer and intelligent monitoring device. Data center, integrated monitoring center and local host computer each have a first interactive middleware. The first interactive middleware is used to generate and publish subject messages, and the first interactive middleware is also used to generate numbers. According to the subscription topics of the center, the integrated monitoring center or the local computer, the intelligent monitoring device has a second interactive middleware, the second interactive middleware is used to generate and publish the subject messages, and the second interactive middleware is also used to generate the subscription topics of the intelligent monitoring device; and the first interactive middleware and the second interactive middleware listen to the subject messages issued by other interactive middleware. Subscribe to other interactive middleware themes according to their own subscription topics. The invention adopts a publish/subscribe architecture, loosely coupled between the sender and the subscriber of the subject message, and has strong expansibility of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于数据中心的工业信息交互系统及方法
本专利技术涉及信息交互
，具体是涉及一种适用于数据中心的工业信息交互系统及方法。
技术介绍
工业信息系统在现代化工业中的采集、控制、通信、显示、信息处理等方面都起着至关重要的作用，随着工业信息系统的功能综合化、设备分布式集成化，工业信息系统日趋复杂，其软件的开发、部署、运行和维护的环境开始从封闭、静态逐步走向开放、动态。因此，随着工业信息系统中业务系统之间的交互逐渐频繁，系统之间的通信和集成存在着大量的异构系统整合的问题开始凸显出来，传统的软件大多不能满足可移植性、可维护性、可重用性、分布式计算等方面的要求。中间件技术为工业信息系统软件提供了很好的解决方案，发展出了包括分布式对象技术、Web服务技术、C/S架构(Client/Server架构，即客户端/服务器架构)分布式系统技术等分布式系统集成技术，但是，其都在某个方面存在一定的问题，如分布式对象技术的交互双方以紧耦合的同步通信方式绑定，基于二进制通信协议，并采用跨逻辑层的紧密集成，导致系统扩展困难；Web服务技术虽然具有松散耦合、简单性、高度集成性和开放标准，但不能提供实时、可靠的服务；C/S架构分布式系统技术基本上都是以业务流程为中心，数据掺杂在业务流程中，随着业务流程流动而流动，数据通过函数参数或返回值的形式传送，这种方式传输的数据量小，效率低下，而且服务器存在性能瓶颈，并可能出现单点失效等严重问题。为了克服上述问题，保证工业信息系统的可移植性、可维护性、可重用性、动态可扩展性、实时性和可靠性，开发一种适用于数据中心的工业信息交互系统是很有必要的。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种可打破系统层次划分紧耦合，使系统内部信息交互扁平化，提高系统动态可扩展性的适用于数据中心的工业信息交互系统及方法。本专利技术提供一种适用于数据中心的工业信息交互系统，包括数据中心、综合监控中心、局域上位机、智能监控装置：所述数据中心、综合监控中心和局域上位机各设一第一交互中间件，所述第一交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第一交互中间件还用于生成数据中心、综合监控中心或局域上位机的订阅主题；所述智能监控装置设有第二交互中间件，所述第二交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第二交互中间件还用于生成智能监控装置的订阅主题；并且所述第一交互中间件和第二交互中间件监听其它交互中间件发布的主题消息，并根据自身的订阅主题订阅其它交互中间件发布的主题消息。在上述技术方案的基础上，所述第一交互中间件、第二交互中间件均包括发布模块和订阅模块；所述发布模块包括：第一主题生成模块，其用于生成发布主题；数据写入模块，其用于将主题消息写入数据队列，并发送所述主题消息；来源标识模块，其用于标识主题消息的数据源；所述订阅模块包括：第二主题生成模块，其用于生成订阅主题；监听模块，其用于监听数据写入模块发送的数据；数据读取模块，其用于接收主题消息，并将所述主体消息读入数据队列；订阅方标识模块，其用于标识主题消息的接收方。在上述技术方案的基础上，所述第一交互中间件还包括管理模块，其中一个第一交互中间件中的管理模块作为主管，其它第一交互中间件中的管理模块备用，所述管理模块包括：域管理模块，其用于定义系统运行的数据域；节点管理模块，其用于数据域内新节点的注册和失效节点的注销；主题管理模块，其用于记录发布主题和订阅主题，并进行发布主题与订阅主题之间的匹配。在上述技术方案的基础上，所述第一交互中间件判断域管理模块是否存在故障，若域管理模块存在故障，则更换域管理模块并重新导入节点配置信息；所述节点管理模块判断是否存在节点故障，若存在节点故障，则更改节点注册信息。在上述技术方案的基础上，所述发布模块还包括第一服务质量配置模块，发布模块中的主题消息受所述第一服务质量配置模块的配置制约；所述订阅模块还包括第二服务质量配置模块，订阅模块中的主题消息受所述第二服务质量配置模块的配置制约。在上述技术方案的基础上，所述数据中心、综合监控中心、局域上位机、智能监控装置通过交互中间件，经由交互网络实现信息交互，所述交互网络包括接入交换机和核心交换机，数据中心、局域上位机和智能监控装置挂接在所述接入交换机上，并通过所述核心交换机互联通信。本专利技术还提供一种适用于数据中心的工业信息交互方法，数据中心、综合监控中心和局域上位机的第一交互中间件生成并发布主题消息，且所述第一交互中间件还生成数据中心、综合监控中心或局域上位机的订阅主题；智能监控装置的第二交互中间件生成并发布主题消息，且所述第二交互中间件还生成智能监控装置的订阅主题；并且所述第一交互中间件和第二交互中间件监听其它交互中间件发布的主题消息，并根据自身的订阅主题订阅其它交互中间件发布的主题消息。.在上述技术方案的基础上，所述主题消息的发布步骤为：创建数据域及节点注册表，等待数据域内的节点接入；在数据域内创建发布节点并进行发布节点注册；生成发布主题，根据所述发布主题的类型，将主题消息写入数据队列，并配置发布服务质量类型。在上述技术方案的基础上，创建数据域及节点注册表，等待数据域内的节点接入；在数据域内创建订阅节点并进行订阅节点注册；生成订阅主题，配置订阅服务质量类型并监听发布的主题消息；若存在相匹配的发布主题，接收其发送的主题消息，并将所述主体消息读入数据队列；若不存在相匹配的发布者主题，则继续等待主题匹配。在上述技术方案的基础上，所述发布服务质量类型和订阅服务质量类型均包括：传感设备周期采样数据服务质量、状态与位置数据服务质量、控制命令数据服务质量、文件传输数据服务质量、紧急数据服务质量。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：(1)本专利技术适用于数据中心的工业信息交互系统及方法采用发布/订阅架构，消息的发送方——即发布模块不会将消息直接发给消息的接收方——即订阅模块，而是将消息分为不同的类别，无需了解哪些接收方可能存在，同样的，接收方可以表达对一个或多个类别的兴趣，只接收感兴趣的消息，无需了解哪些发送方存在；消息被发布到主题上，订阅方将收到其订阅的主题上的所有消息，并且所有订阅同一主题的订阅方将接收到同样的消息，发送方负责定义订阅方所订阅的消息类别；发送方与订阅方松耦合，甚至不需要知道对方的存在，主题才是关注的焦点，发送方和订阅方可以对系统拓补结构保持一无所知，各自继续正常操作而无需顾忌对方，因此，系统可扩展性强。(2)本专利技术适用于数据中心的工业信息交互系统及方法的中心数据域与各数据域内节点之间以信息流交互，而域内节点的发布模块与订阅模块之间以数据流交互，达到信息流与数据流分离的效果，使得数据流无需经过中心数据域，数据源的数据直接传送到其目的地，大大提高了数据传输的速率，解除了对中心数据域的依赖性。(3)本专利技术适用于数据中心的工业信息交互系统及方法采用交互中间件管理发布/订阅架构，采用交互网络的冗余互联方法提高系统可靠性，针对工业系统中不同类型的业务数据，建立不同的数据主题，进而采用不同的服务质量保证数据传输的可靠性、高效性及完整性。附图说明图1是本专利技术实施例的适用于数据中心的工业信息交互系统整体架构图；图2是本专利技术实施例的适用于数据中心的工业信息交互系统的数据域节点管理流程图；图3是本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于数据中心的工业信息交互系统，包括数据中心、综合监控中心、局域上位机、智能监控装置，其特征在于：所述数据中心、综合监控中心和局域上位机各设一第一交互中间件，所述第一交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第一交互中间件还用于生成数据中心、综合监控中心或局域上位机的订阅主题；所述智能监控装置设有第二交互中间件，所述第二交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第二交互中间件还用于生成智能监控装置的订阅主题；并且所述第一交互中间件和第二交互中间件监听其它交互中间件发布的主题消息，并根据自身的订阅主题订阅其它交互中间件发布的主题消息。

【技术特征摘要】
1.一种适用于数据中心的工业信息交互系统，包括数据中心、综合监控中心、局域上位机、智能监控装置，其特征在于：所述数据中心、综合监控中心和局域上位机各设一第一交互中间件，所述第一交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第一交互中间件还用于生成数据中心、综合监控中心或局域上位机的订阅主题；所述智能监控装置设有第二交互中间件，所述第二交互中间件用于生成并发布主题消息，且所述第二交互中间件还用于生成智能监控装置的订阅主题；并且所述第一交互中间件和第二交互中间件监听其它交互中间件发布的主题消息，并根据自身的订阅主题订阅其它交互中间件发布的主题消息。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一交互中间件、第二交互中间件均包括发布模块和订阅模块；所述发布模块包括：第一主题生成模块，其用于生成发布主题；数据写入模块，其用于将主题消息写入数据队列，并发送所述主题消息；来源标识模块，其用于标识主题消息的数据源；所述订阅模块包括：第二主题生成模块，其用于生成订阅主题；监听模块，其用于监听数据写入模块发送的数据；数据读取模块，其用于接收主题消息，并将所述主体消息读入数据队列；订阅方标识模块，其用于标识主题消息的接收方。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一交互中间件还包括管理模块，其中一个第一交互中间件中的管理模块作为主管，其它第一交互中间件中的管理模块备用，所述管理模块包括：域管理模块，其用于定义系统运行的数据域；节点管理模块，其用于数据域内新节点的注册和失效节点的注销；主题管理模块，其用于记录发布主题和订阅主题，并进行发布主题与订阅主题之间的匹配。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述第一交互中间件判断域管理模块是否存在故障，若域管理模块存在故障，则更换域管理模块并重新导入节点配置信息；所述节点管理模块判断是否存在节点故障，若存在节点故障，则更改节点注册信息。5.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述发布模块还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国东，郑树奎，陈涵，赵构，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42