【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机信息技术和工业自动化，具体涉及一种工业控制系统监控软件的微服务架构方法和系统。
技术介绍
1、工业控制系统广泛应用于电力、水利、化工、交通、能源、冶金、航空航天等重要基础设施领域，是工业生产的基础和核心。工业控制系统监控软件是一种专门用于监控工业控制系统运行状态的软件，以确保系统的稳定性和可靠性。
2、传统的监控软件采用c/s架构，即客户端(c端)和服务器(s端)的架构，在这种架构下，c端通常是桌面式应用软件，负责与用户交互，s端则负责数据处理和服务提供。这种架构在过去的很长一段时间内一直占据主导地位，但随着技术的发展和用户需求的变化，其局限性也逐渐显现出来，首先，c/s架构的监控软件部署和维护都非常困难，每当有新的功能或修复bug时，都需要对客户端进行更新，这不仅增加了维护成本，也给用户带来了不便，此外，由于客户端和服务器之间的紧密耦合，对于异地软件应用，c/s结构的软件需要对应各工程分别安装多个服务器，并在多个服务器之间进行数据同步，一旦服务器出现故障，整个监控系统都可能陷入瘫痪。
3、随着服务端开发技术的日趋成熟，一系列新的技术和架构开始涌现，如分布式弹性计算、安全认证、微内核、微服务架构等，这些技术和架构不仅提高了系统的可靠性和先进性，也为监控软件的发展提供了新的方向。随着工业互联网云平台的推广，进一步加速了监控软件的发展，云平台提供了丰富的计算资源和网络服务，使得监控软件可以更加灵活地部署和运行。在这一背景下，工业控制系统逐渐转向更轻盈、更扁平和更美观的b/s架构的web应用
4、在监控软件中，监控功能是其核心组成部分。传统的监控功能主要通过实时采集工程中硬件控制器的运行数据，展示当前工程运行状态，支持下发控制命令干预控制器的运行。监控功能包括监控组态和监控运行两部分，监控组态作为工程组态页面中的一部分，由工程师进行操作，监控运行时启动独立的监控服务，支持操作员在监控页面操作，通常监控组态服务和监控运行服务部署在不同的服务器设备。这些功能对于确保工程的安全和稳定运行具有重要意义。随着技术的发展和用户需求的变化，从传统的c/s架构到现代的b/s架构和微服务架构的转变是监控软件发展的必然趋势，针对现有工业控制系统监控软件限定操作站电脑、依赖客户端程序所带来的开发困难、部署复杂、维护繁重和使用受限的问题，亟需开发一种更加现代化、灵活和可扩展的服务架构，从而提供更加高效、稳定和可靠的系统监控功能，以满足工业生产过程中的各种需求。
技术实现思路
1、鉴于上述，本专利技术的目的是提供一种工业控制系统监控软件的微服务架构方法和系统，采用基于b/s架构的服务端方式结合微服务架构设计，从而简化部署并提供更加高效、稳定和可靠的系统监控功能，支持分布式部署和弹性扩展，适用于工业控制系统如可编程逻辑控制器(plc)、分布式控制系统(dcs)、现场总线控制系统(fcs)等流程控制或者离散控制等工业场景。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术实施例提供的一种工业控制系统监控软件的微服务架构系统，包括：
4、监控调度服务、监控管理服务、数据服务、网关服务和监控业务服务；
5、所述监控调度服务负责分发监控组态数据到各工程相应的监控管理服务，发送命令监视和维护各工程的监控状态；
6、所述监控管理服务负责管理数据服务、网关服务和监控业务服务，接收监控调度服务的监控组态数据和命令后分发给其所管理的各服务；
7、所述数据服务负责监控业务服务与工业控制器硬件之间的数据收发，维护实时数据缓存和控制命令队列；
8、所述网关服务负责提供面向用户交互界面的功能和数据接口；
9、所述监控业务服务通过划分多种微服务形式实现多种监控业务服务功能。
10、优选地，所述监控调度服务负责分发监控组态数据到各工程相应的监控管理服务，发送命令监视和维护各工程的监控状态，包括：
11、监控软件以服务端形式部署，包括公有云、私有云或独立服务器，通过组态平台管理各工程，生成各工程的监控组态数据；
12、监控调度服务部署在组态平台的组态服务端，通过监控调度服务监视各工程的监控启停状态，启动指定工程的监控时将该工程监控组态数据分发给各工程相应的监控管理服务，一个工程对应一个监控调度服务，一个监控调度服务对应零个、一个或多个监控管理服务；
13、监控调度服务对监控管理服务的运行状态进行监视并向监控管理服务传递命令进行启停监控或更新监控组态。
14、优选地，所述监控组态数据，包括：监控服务地址、安全配置和监控业务组态数据，其中，监控业务组态数据包括多种监控业务服务功能的配置项和参数值。
15、优选地，所述监控管理服务负责管理数据服务、网关服务和监控业务服务，接收监控调度服务的监控组态数据和命令后分发给其所管理的各服务，包括：
16、每个监控管理服务负责管理一个工程内的所有监控服务，每个工程内均对应设置数据服务、网关服务和监控业务服务，监控管理服务在执行管理服务时，通过接收监控调度服务的监控组态数据和命令，并按照数据和命令类别分发给对应的其所管理的各服务，完成这些服务的启动、更新、停止和运行维护。
17、优选地，所述数据服务负责监控业务服务与工业控制器硬件之间的数据收发，维护实时数据缓存和控制命令队列，包括：
18、数据服务对外负责接收工业控制器硬件上送的实时数据并提供给监控业务服务，接收监控业务服务下发的控制命令并发送至工业控制器硬件，根据安全配置在收发数据前分别进行解密与加密；
19、数据服务对内维护实时数据缓存供监控业务服务读取，维护控制命令队列以接收来自监控业务服务的写指令。
20、优选地，对于维护实时数据缓存，数据服务采集工程内所有工业控制器硬件上送的实时数据，经过预处理过滤、解密和校验后更新到实时数据缓存列表；对于维护控制命令队列，数据服务维护不同优先级的控制命令队列，提供监控业务服务调用的命令写入接口，按优先级和先后次序接收控制命令，再按优先级下发控制命令给工业控制器硬件。
21、优选地，所述网关服务负责提供面向用户交互界面的功能和数据接口，包括：
22、网关服务通过用户交互界面向用户展示监控业务服务的运行状态，并接收用户的控制动作；
23、网关服务通过数据接口根据安全配置实现数据加密和鉴权，安全验证通过后转发监控业务服务的数据。
24、优选地，所述用户交互界面由外部终端提供，至少包括监控web页面或hmi设备，用户通过用户交互界面查看监控实时数据或执行控制动作，外部终端调用网关服务提供的接口协议读取和下发数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述微服务架构系统包括：监控调度服务、监控管理服务、数据服务、网关服务和监控业务服务；
2.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控调度服务负责分发监控组态数据到各工程相应的监控管理服务，发送命令监视和维护各工程的监控状态，包括：
3.根据权利要求1或2所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控组态数据，包括：监控服务地址、安全配置和监控业务组态数据，其中，监控业务组态数据包括多种监控业务服务功能的配置项和参数值。
4.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控管理服务负责管理数据服务、网关服务和监控业务服务，接收监控调度服务的监控组态数据和命令后分发给其所管理的各服务，包括：
5.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述数据服务负责监控业务服务与工业控制器硬件之间的数据收发，维护实时数据缓存和控制命令队列，包括：
6.根据权利要求1或
7.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述网关服务负责提供面向用户交互界面的功能和数据接口，包括：
8.根据权利要求1或7所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述用户交互界面由外部终端提供，至少包括监控Web页面或HMI设备，用户通过用户交互界面查看监控实时数据或执行控制动作，外部终端调用网关服务提供的接口协议读取和下发数据至监控业务服务。
9.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控业务服务通过划分多种微服务形式实现多种监控业务服务功能，包括：
10.一种工业控制系统监控软件的微服务架构方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-9任一项所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述微服务架构系统包括：监控调度服务、监控管理服务、数据服务、网关服务和监控业务服务；
2.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控调度服务负责分发监控组态数据到各工程相应的监控管理服务，发送命令监视和维护各工程的监控状态，包括：
3.根据权利要求1或2所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控组态数据，包括：监控服务地址、安全配置和监控业务组态数据，其中，监控业务组态数据包括多种监控业务服务功能的配置项和参数值。
4.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述监控管理服务负责管理数据服务、网关服务和监控业务服务，接收监控调度服务的监控组态数据和命令后分发给其所管理的各服务，包括：
5.根据权利要求1所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征在于，所述数据服务负责监控业务服务与工业控制器硬件之间的数据收发，维护实时数据缓存和控制命令队列，包括：
6.根据权利要求1或5所述的工业控制系统监控软件的微服务架构系统，其特征...
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