【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业物联网，尤其涉及一种用于工业物联网的可配置化数据采集系统。
技术介绍
1、工业设备和仪表种类繁多，如西门子、三菱、欧姆龙、松下、通用电气等等。通讯协议的差异，设备配置的差异，导致工业物联网所面对的应用场景非常复杂。新设备配置高，通讯和处理能力强，老旧设备配置低，往往通讯和处理能力较差，有的甚至不支持长连接通讯。当前，感知层系统的数据采集处理通常比较生硬，往往使用协议提供的sdk，建立基于socket的长连接，按照固定的频率进行数据读取。不具备根据设备通讯能力的差异进行灵活适配采集的能力，导致很多通讯处理能力差的设备或仪表经常宕机，需要经常重启或重连，使数据采集困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于工业物联网的可配置化数据采集系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种用于工业物联网的可配置化数据采集系统，包括用于对工业物联网设备的多种数据通讯协议提供支持的数据采集模块；所述数据采集模块包括感知层、配置层和任务调度层；
4、所述感知层提供多种协议的接入和数据感知能力；所述配置层根据设备通讯能力差异进行定制化配置；所述任务调度层对协议的连接和读写操作进行统一管理。
5、优选的，所述感知层定义了一个统一的protoco l协议接口，包括connect方法、disconnect方法、i sconnected方法、read方法、wr ite方法、e
6、所述connect方法无参数、无返回值，用于统一协议连接的入口，具体逻辑下落到实现类，屏蔽了多种协议连接的复杂性；
7、所述di sconnect方法无参数，无返回值，用于统一协议的中断操作；
8、所述i sconnected方法无参数，返回值是布尔类型，用于监测协议状态，连接时执行返回真值，断开时执行返回假值；
9、所述read方法的参数为读取点位列表，子项包含数据标识、地址、长度、类型、字节顺序这些属性；
10、所述wr ite方法的参数为写入点位信息，包含数据地址、操作类型、写入值、类型这些属性，无返回值；
11、所述eventhand l er方法接收一个处理器，用于监测协议运行中发生的多种事件。
12、优选的，协议实现类首先实现protoco l接口，定义具体的长连接方式；短连接通过继承的方式，继承长连接实现类，重写read方法和wr i te方法，在操作前后分别增加connect方法和di sconnect方法，实现短连接方式的读写操作。
13、优选的，配置层配置的协议包括接入的协议类型、连接地址、连接端口、连接方式、读取频率；
14、所述连接地址和连接端口分别为协议对应的ip和端口号；所述连接方式为长连接和短连接；所述读取频率为数据的读取操作间隔。
15、优选的，配置层配置的采集项点信息包括采集标识、功能码、数据地址、数据类型、数据长度；所述采集标识用于唯一标记一个采集点；所述功能码用于对协议内多种读取或写入类型进行区分；所述数据地址是项点数据在协议服务器上具体的存放位置；所述数据类型用于数据的校验和转换；所述数据长度用于限定具体的数据读写长度。
16、优选的，协议信息与采集项点信息为一对多的对应关系，配置层通过前端页面接收配置信息，经过接口调用和数据处理，持久化到mysql数据库对应的协议表和采集项点表中。
17、优选的，所述任务调度层根据协议的配置信息，对协议的连接和读取方式进行编排和调度；系统引入了aop面向切面编程的思想，根据程序运行的生命周期，在系统初始化阶段，加载协议的相关配置信息，包括协议信息和采集项点信息，将协议信息和采集项点信息关联并整理成一个协议项点配置字典；并利用多线程技术，异步建立协议连接。
18、优选的，系统定义了一个每n秒执行一次的第一任务调度器，用于执行协议的读取操作；长连接类的协议连接会一直保持，读数据时调用协议的读取操作；短连接类的协议连接不会保持，读取操作会先建立连接，再进行数据读取和处理，处理完成后会中断连接。
19、优选的，系统在缓存中维护了一个全局的协议读取时间字典，读取前会先获取到上次的读取时间、连接方式以及读取间隔，根据读取间隔配置，判断本次是否满足读取间隔，从而确定本次需要读取数据，如果判断通过，则进行读取，否则会跳过，实现协议的定时读取功能；
20、如果配置变更，系统会自动同步变更配置，重建连接，动态采集数据。
21、优选的，系统定义了一个每m秒执行一次的第二任务调度器，用于对异常中断的设备进行重连；异常设备信息是通过eventhand l er方法收集的，缓存到系统的一个失联协议列表中；第二任务调度器执行时，会查看失联列表中是否有协议存在，如果有则调用该协议的connect方法进行重连。
22、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术系统能够根据设备的数据通讯处理能力，自定义数据采集作业，提高了数据感知能力的可靠性和稳定性。2、本专利技术系统能够对通讯处理能力强的设备实施长连接采集；对通讯处理能力弱的老旧设备实施短连接采集；对数据变动不敏感的场景，实施定时数据采集。以适应设备通讯能力的差异，降低设备的数据通讯处理压力，提高数据采集的可靠性和稳定性。
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1.一种用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：包括用于对工业物联网设备的多种数据通讯协议提供支持的数据采集模块；所述数据采集模块包括感知层、配置层和任务调度层；
2.根据权利要求1所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：所述感知层定义了一个统一的Protocol协议接口，包括Connect方法、Disconnect方法、IsConnected方法、Read方法、Write方法、EventHandler方法；
3.根据权利要求2所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：协议实现类首先实现Protocol接口，定义具体的长连接方式；短连接通过继承的方式，继承长连接实现类，重写Read方法和Write方法，在操作前后分别增加Connect方法和Disconnect方法，实现短连接方式的读写操作。
4.根据权利要求1所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：配置层配置的协议包括接入的协议类型、连接地址、连接端口、连接方式、读取频率；
5.根据权利要求4所述的用于工业物联网的可配置化数据
6.根据权利要求5所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：协议信息与采集项点信息为一对多的对应关系，配置层通过前端页面接收配置信息，经过接口调用和数据处理，持久化到MySQL数据库对应的协议表和采集项点表中。
7.根据权利要求1所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：所述任务调度层根据协议的配置信息，对协议的连接和读取方式进行编排和调度；系统引入了AOP面向切面编程的思想，根据程序运行的生命周期，在系统初始化阶段，加载协议的相关配置信息，包括协议信息和采集项点信息，将协议信息和采集项点信息关联并整理成一个协议项点配置字典；并利用多线程技术，异步建立协议连接。
8.根据权利要求7所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：系统定义了一个每N秒执行一次的第一任务调度器，用于执行协议的读取操作；长连接类的协议连接会一直保持，读数据时调用协议的读取操作；短连接类的协议连接不会保持，读取操作会先建立连接，再进行数据读取和处理，处理完成后会中断连接。
9.根据权利要求7所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：系统在缓存中维护了一个全局的协议读取时间字典，读取前会先获取到上次的读取时间、连接方式以及读取间隔，根据读取间隔配置，判断本次是否满足读取间隔，从而确定本次需要读取数据，如果判断通过，则进行读取，否则会跳过，实现协议的定时读取功能；
10.根据权利要求7所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：系统定义了一个每M秒执行一次的第二任务调度器，用于对异常中断的设备进行重连；异常设备信息是通过EventHandler方法收集的，缓存到系统的一个失联协议列表中；第二任务调度器执行时，会查看失联列表中是否有协议存在，如果有则调用该协议的Connect方法进行重连。
...【技术特征摘要】
1.一种用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：包括用于对工业物联网设备的多种数据通讯协议提供支持的数据采集模块；所述数据采集模块包括感知层、配置层和任务调度层；
2.根据权利要求1所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：所述感知层定义了一个统一的protocol协议接口，包括connect方法、disconnect方法、isconnected方法、read方法、write方法、eventhandler方法；
3.根据权利要求2所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：协议实现类首先实现protocol接口，定义具体的长连接方式；短连接通过继承的方式，继承长连接实现类，重写read方法和write方法，在操作前后分别增加connect方法和disconnect方法，实现短连接方式的读写操作。
4.根据权利要求1所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：配置层配置的协议包括接入的协议类型、连接地址、连接端口、连接方式、读取频率；
5.根据权利要求4所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：配置层配置的采集项点信息包括采集标识、功能码、数据地址、数据类型、数据长度；所述采集标识用于唯一标记一个采集点；所述功能码用于对协议内多种读取或写入类型进行区分；所述数据地址是项点数据在协议服务器上具体的存放位置；所述数据类型用于数据的校验和转换；所述数据长度用于限定具体的数据读写长度。
6.根据权利要求5所述的用于工业物联网的可配置化数据采集系统，其特征在于：协议信息与采集项点信息为一对多的对应关系，配置层通过前端页面接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴志强，高尚，孙御龙，朱晓东，李帅，
申请(专利权)人：北京国信会视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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