CN101106698A - 基于实时监控的历史数据回放方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于实时监控的历史数据回放方法和系统，利用实时监控系统的数据采集模块通过统一接口从所有设备中读取数据；接着以设备中的多个数据点作为一组数据点，利用所述数据采集模块对其进行分批采集，并将通过所述统一接口将采集的数据保存到一历史回放数据库中；根据选定需要回放的时间段，利用所述数据采集模块通过所述统一接口读取所述历史回放数据库中的数据，并利用一历史回放播放器播放所述时间段内的历史数据，同时显示历史数据的记录时间。本发明的方法和系统能够记录和重放所有历史数据，使任何设备的细节情况都不会遗漏。

Description

基于实时监控的历史数据回放方法和系统

技术领域

本发明涉及起重机监控技术，尤其涉及一种能够记录和重放所有历史数据的基于实时监控的历史数据回放方法和系统。

背景技术

目前在各类起重机监控系统中，大多能够采用实时监控系统对设备进行24小时不间断监控，在监控期间，管理人员能够根据需要观察任何设备的运行情况和故障情况，从而捕捉到某一设备发生故障的情况。然而实际上，管理人员并不可能24小时不间断观察实时监控系统所监测到的画面，即使能够做到这点，在一些故障或者误操作发生时，管理人员还是可能无法捕捉到一些细微的信息。因此在各类监控系统通常都具有历史数据回放功能，即能够真实的重复过去时段内的设备数据和设备使用情况，以帮助管理人员跟踪故障发生的过程。

在各类起重机监控系统中，有多种处理历史数据的方法，有选取重要变量点专门存储于通用数据库的，也有保存部分固定画面的历史数据进行回放的。显然，这两种做法都有将细节情况遗漏的可能，而大型设备的故障发生后，往往由于对多个不可预料的细节的疏忽遗漏了某些数据点的记录，这使用户在事后对故障原因的分析查找变的异常困难。

要解决这一问题，唯一的方法是将所有的历史数据合理的保存下来，然而现有技术中还未有一种可以保存所有历史数据的方法，这是因为以现有的监控系统的数据采集方式，要将所有的历史数据保存下来是不可能的，具体原因如下：

现有的数据采集方式是每采集一次，就需要与设备通讯一次，由于多个被监控设备中需要采集的数据点很多，例如多达100个，那么就需要进行100次通讯，假设每次通讯需要10ms，那么100次通讯需要1s，这意味着对某个数据点，每隔1s才能采集一次，无法满足实时监控需要，因而目前行业内多数类似的组态监控软件(即通用软件)为保证采集数据的效率以满足实时监控的要求，往往只能采用当前页面数据采集，非当前页面数据忽略的方法，即仅采集当前监控页面的数据点，而忽略非当前页面的数据点，以减少需要采集的数据点。该方法在实时系统当然非常有效，但对于历史回放系统却有着无法弥补的缺陷。由此也诞生了许多诸如记录部分数据点趋势，保存有限页面数据的历史回放方法，但这些方案仍然无法满足用户对于历史数据浏览的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于实时监控的历史数据回放方法和系统，可保存所有历史数据。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于实时监控的历史数据回放方法，包括步骤：

a)利用实时监控系统的数据采集模块通过统一接口从所有设备中读取数据；

b)以设备中的多个数据点作为一组数据点，利用所述数据采集模块对其进行分批采集，并将通过所述统一接口将采集的数据保存到一历史回放数据库中；

c)选定需要回放的时间段，利用所述数据采集模块通过所述统一接口读取所述历史回放数据库中的数据，利用一历史回放播放器播放所述时间段内的历史数据。

所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其中，所述统一接口是一设备驱动接口，所述设备驱动接口调用对应不同设备的各个设备驱动模块，实现对不同设备的读或写。

所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其中，所述历史回放数据库中保存有所有设备的数据、历史故障报警数据和历史趋势图。

所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其中，在所述步骤c)中，历史回放播放器播放所述历史数据的同时显示历史数据的记录时间。

本发明还提供一种基于实时监控系统的历史数据回放系统，其中所述实时监控系统包括：由对应不同设备的各个设备驱动模块构成的实时模块、与实时模块连接以采集设备数据的数据采集模块、以及与数据采集模块连接以显示和应用设备数据的应用运行系统；所述应用运行系统包括图像对象模块、故障采集模块、通讯模块和数据点定义模块；其特点是：所述历史数据回放系统包括：

历史回放数据库，用于保存所有设备的历史数据；

历史数据库压缩整理模块，与所述实时监控系统的数据采集模块连接，用于压缩和整理数据采集模块采集的数据，并存入历史回放数据库中；

历史数据库解析模块，连接在历史回放数据库和实时监控系统的数据采集模块之间，用于从历史回放数据库中寻找和解压历史数据；

历史启动模块，与实时监控系统的应用运行系统连接，通过调用应用运行系统，来显示和播放从历史回放数据库中读取的历史数据。

所述的基于实时监控系统的历史数据回放系统，其中，所述历史回放数据库中保存有所有设备的数据、历史故障报警数据和历史趋势图。

所述的基于实时监控系统的历史数据回放系统，其中，所述历史启动模块播放所述历史数据的同时显示历史数据的记录时间。

本发明采用历史数据记录和历史数据回放方法和系统，将设备的历史数据完整保存在历史数据库中用于回放，保证了设备维修人员可以看到起重机设备的任意时段的所有细节，不会让任何一个细小事件溜掉，让工程师犹如置身过去，进行现场实时操作，为设备检修带来极大的帮助。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明的特征和优点，其中：

图1是本发明基于实时监控的历史数据回放系统一个实施例的历史回放系统与实时系统的结构框图；

图2是本发明基于实时监控的历史数据回放系统的回放过程示意图，其中图2a是历史回放程序界面图，图2b是选择打开文件界面图，图2c是选择播放时间界面图，图2d是播放画面示意图。

具体实施方式

图1是本发明基于实时监控的历史数据回放系统一个实施例的历史回放系统与实时系统的结构框图。请参阅图1所示，在本发明的实施例中，采用一个适于保存完整历史数据的实时监控系统，其包括：

实时模块101，位于底层，用于与设备进行通讯。实时模块101由对应不同设备的各个设备驱动模块，例如对应FUJI(富士)的设备12的FUJI驱动模块102，对应SIEMENS(西门子)的设备13的SIEMENS驱动模块103以及对应于其他设备制造商的设备14的其他驱动模块104。在本实施例中，设备12、13、14都是PLC。

数据采集模块105，位于中间层，与实时模块101连接以采集各种设备的数据，在本发明的实施例中，数据采集模块105一个关键之处是采用统一的设备驱动接口，调用各个设备驱动模块102～104，实现对不同设备的读或写，数据采集模块105同时也可对历史回放数据库进行读写。采用设备驱动接口统一的技术实现了设备驱动模块的独立性，它给实时系统带来最大的好处便是系统无须关心具体是哪个驱动模块，在模块内做了哪些操作，并且系统无须做任何更改便能采集不同设备的数据。数据采集模块105的另一个关键之处是采集方式的优化，在本发明的实施例中，摒弃了传统数据采集方法，即对数据点逐点采集(例如针对100个数据点，需要与设备通讯100次来采集)，而是采用了新的采集方式，即针对一组设定数目的数据点，根据其自身特点进行分块，分批进行采集，例如针对100个数据点，一般分成4、5批进行采集，因而只需与设备通讯4、5次，通讯次数的大幅减少。假设每次通讯时间仍然是10ms，那么现在100个数据点所需要的通讯时间大幅减少到45～50ms，从而既可将完整历史数据保存到历史数据库中，又能满足实时监控的要求。一组数据点的数目，根据对单个数据点的采样间隔要求而定，在本实施例中，可选取100个数据点作为一组。

应用运行系统110，位于顶层，与数据采集模块105连接以显示和应用数据采集模块105所读取的数据。应用运行系统110可包括图像对象模块111、故障采集模块112、通讯模块113和数据点定义模块114等。在应用运行系统110中，可利用数据采集模块105所读取的数据来实时显示设备的使用情况等画面，并显示故障情况。

实时系统还包括一实时启动模块106，连接于应用运行系统110，作为实时系统启动的入口。

通过以上设计，本发明实施例中所采用的实时系统能够完整地采集历史数据，作为历史回放系统的数据基础。

请仍然参阅图1所示，本发明的历史数据回放系统基于上述的实时监控系统，其包括：

历史回放数据库120，用于保存实时监控系统的数据采集模块105所采集的所有设备的历史数据；

历史数据库压缩整理模块121，与数据采集模块105连接，用于压缩和整理数据采集模块105采集的数据，并存入历史回放数据库120中；

历史数据库解析模块122，连接在历史回放数据库120和数据采集模块105之间，历史数据库解析模块122根据数据采集模块105的要求，从历史回放数据库120寻找和解压历史数据，将其传给数据采集模块105；

历史启动模块123，即历史回放播放器，与实时监控系统的应用运行系统110连接，通过调用应用运行系统110，来显示和播放从历史回放数据库120中读取的历史数据。

从图1可以看出，历史回放系统与实时系统共享绝大多数的系统模块，如图形对象模块111，故障采集模块112，通讯模块113等，仅仅在数据采集模块105产生分支，相应的从不同数据源中获得实时或者历史数据，历史回放系统从历史回放数据库120中采集，实时系统则从电控设备12～14中采集。在采用该技术后，历史回放系统将会和实时系统使用同一套数据点，同一组画面以及相同的工程文件，我们并不需要为历史回放系统单独建立一个工程，取而代之的是，用于实时系统的显示画面和工程文件，都可保存于历史回放数据库120中。这样，历史回放数据库120中保存了实时监控系统所获得的所有历史数据，包括所有设备的数据、历史故障报警数据和历史趋势图，这些数据可在需要时被读取出来，用做跟踪回放；此外，由于历史数据完整，还可为各种历史报表和统计提供数据，为用户重现历史的设备状态提供辅助。

本发明另外提出基于实时监控的历史数据回放方法，包括步骤：

a)利用实时监控系统的数据采集模块105通过统一接口从所有设备中读取数据；

b)以设备中的设定数目个(例如100个)数据点作为一组数据点，利用数据采集模块105对其进行分批采集，并将采集的数据保存到历史回放数据库120中；

c)选定需要回放的时间段，读取历史回放数据库120中的数据，利用历史回放播放器123播放该时间段内的历史数据。

在步骤a)中的统一接口即是设备驱动接口，设备驱动接口调用对应不同设备12～14的各个设备驱动模块102～104，实现对设备的读或写；同样地，在步骤b)和步骤c)中，该统一接口也可对历史回放数据库120进行读或写。

在步骤c)中，历史回放播放器123在播放历史数据的同时，显示历史数据的实际记录时间，有助于管理人员准确获得时间信息。

以下结合图2a～图2d说明本发明基于实时监控的历史数据回放方法和系统的回放过程示意图，首先，打开历史回放播放器“HistoryDataPlayer”123，出现程序界面130，如图2a所示，其上有打开文件选项131，选择该选项，出现打开文件界面132，如图2b所示；在该界面中，选择好所需回放的工程文件(.CSP文件)后，点击“打开”按钮将会出现时间选择界面133，如图2c所示；用户可以选取从某一整点开始的1小时历史片段。选取好历史片段后，点击“OK”键134，程序就开始播放历史画面，历史画面的记录时间与播放器中显示的时间一致，如图2d所示。

以上的实施例说明仅为本发明的较佳实施例说明，本领域技术人员可依据本发明的上述实施例说明而作出其它种种等效的替换及修改。然而这些依据本发明实施例所作的种种等效替换及修改，属于本发明的发明精神及由权利要求所界定的专利范围内。

Claims (7)

1.基于实时监控的历史数据回放方法，其特征在于，包括步骤：

a)利用实时监控系统的数据采集模块通过统一接口从所有设备中读取数据；

b)以设备中的多个数据点作为一组数据点，利用所述数据采集模块对其进行分批采集，并将通过所述统一接口将采集的数据保存到一历史回放数据库中；

c)选定需要回放的时间段，利用所述数据采集模块通过所述统一接口读取所述历史回放数据库中的数据，利用一历史回放播放器播放所述时间段内的历史数据。

2.如权利要求1所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其特征在于，所述统一接口是一设备驱动接口，所述设备驱动接口调用对应不同设备的各个设备驱动模块，实现对不同设备的读或写。

3.如权利要求1所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其特征在于，所述历史回放数据库中保存有所有设备的数据、历史故障报警数据和历史趋势图。

4.如权利要求1所述的基于实时监控的历史数据回放方法，其特征在于，在所述步骤c)中，历史回放播放器播放所述历史数据的同时显示历史数据的记录时间。

5.基于实时监控系统的历史数据回放系统，所述实时监控系统包括：由对应不同设备的各个设备驱动模块构成的实时模块、与实时模块连接以采集设备数据的数据采集模块、以及与数据采集模块连接以显示和应用设备数据的应用运行系统；所述应用运行系统包括图像对象模块、故障采集模块、通讯模块和数据点定义模块；其特征在于，所述历史数据回放系统包括：

历史回放数据库，用于保存所有设备的历史数据；

历史数据库压缩整理模块，与所述实时监控系统的数据采集模块连接，用于压缩和整理数据采集模块采集的数据，并存入历史回放数据库中；

历史数据库解析模块，连接在历史回放数据库和实时监控系统的数据采集模块之间，用于从历史回放数据库中寻找和解压历史数据；

历史启动模块，与实时监控系统的应用运行系统连接，通过调用应用运行系统，来显示和播放从历史回放数据库中读取的历史数据。

6.如权利要求5所述的基于实时监控系统的历史数据回放系统，其特征在于，所述历史回放数据库中保存有所有设备的数据、历史故障报警数据和历史趋势图。

7.如权利要求5所述的基于实时监控系统的历史数据回放系统，其特征在于，所述历史启动模块播放所述历史数据的同时显示历史数据的记录时间。

Images