CN101169652B - 一种智能设备与外界的通讯方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能设备与外界的通讯方法及实现该方法的装置，自动化应用服务器装置首先接收来自第三方应用系统通过网络发来的控制命令，将控制命令根据其实时数据库中的实时配置信息转换成智能设备能识别的通讯数据，然后将控制命令转发智能设备；与现有技术相比，本发明的优点在于：通过储存有智能设备实时配置信息的实时数据库的自动化应用服务器装置实现智能设备与外界的通讯，自动化应用服务器装置能及时实现智能设备与外界第三方应用系统之间的互通联系，不仅可以让智能设备的故障信息能够及时反馈给外界第三方应用系统，还可以及时将外界第三方应用系统发送的维护指令传递给智能设备，真正做到了通讯的及时、快捷和安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能设备与外界的通讯方法及实现该方法的装置。
背景技术
在自动化工业控制领域，需要访问和监控的智能设备数量飞速增长，智能设备的维护任务越发繁重，维护工作难度越来越高，并且这些智能设备通常安装在设备层，周围环境比较复杂，而智能设备的自动化通讯接口支持的线路长度有限，使得维护人员在现场通过PC对这些设备的维护极其不便，不利于故障的及时诊断和解决，传统的现场人工维护管理方式已经不再适应。为了能够随时随地就能够了解处于远端的智能设备的运行状况，实时采集智能设备的配置信息，并且能够在智能设备出现故障时，处于外界的第三方应用系统能够快速作出决断，发送控制命令给智能设备进行抢修维护，成了自动化工业控制领域急需解决的技术问题。要解决这个技术问题，只有通过分析智能设备与外接第三方应用系统之间的通讯交互过程，才能准确的让第三方应用系统能够及时了解智能设备的实时配置信息以确定故障源和故障原因，找到解决问题的办法。
传统方式下分析智能设备与外接第三方应用系统之间的通讯交互过程，需要由一个串口服务器/通讯服务器对智能设备或第三方应用系统之间的信息进行采集或接收，还需要一个工控机对串口服务器/通讯服务器采集或接收的数据进行转换处理，然后维护工作人员通过插卡或通过人机界面服务器的方式将工控机的数据采集显示到维护工作人员的维护PC机上，才能进行诊断和分析。虽然上述方法避免了维护人员直接到智能设备现场进行维护的繁重工作量，但还是存在许多不足之处：首先，在上述方法中串口服务器/通讯服务器、工控机、人机界面服务器或插卡组成的监控配置系统耗资庞大，配置复杂，只有专业技术精通的工程师才能进行维修管理；其次，由于系统耗资巨大，在一般情况下，都是采用多个智能设备才配置一套上述系统，但这样对于第三方应用系统来说，还是很不容易在众多的智能设备中判断到底是哪个智能设备出现故障，不利于第三方应用系统的访问监控；再者，一个工控机需要存放多个智能设备的实时配置信息和历史信息，这对工控机的系统配置要求就相应增加，而当系统中工控机出现故障时，所有连接到该工控机的智能设备的数据均不能与外界的第三方应用系统进行通讯，而当遇到紧急情况下需要对这些智能设备中的一台进行访问监控时，这将会给操作者和管理者带来非常的不利的后果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通讯快捷安全的智能设备与外界的通讯方法。
本发明进一步要解决的技术问题是提供一种实现上述智能设备与外界通讯方法，高度集成并且耗资低的自动化应用服务器装置。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该智能设备与外界的通讯方法，至少包括有一智能设备，一处于外界的第三方应用系统，其特征在于还包括有一自动化应用服务器装置，该自动化应用服务器装置具有至少一个自动化通讯接口、至少一个网络端口以及一存放有所述智能设备的实时配置信息的实时数据库；并且该自动化应用服务器装置通过自动化通讯接口与所述的智能设备相连接，该自动化应用服务器装置通过网络与所述的第三方应用系统相连接；
所述的第三方应用系统与智能设备的通讯方法包括以下步骤：
步骤一：所述的自动化应用服务器装置接收来自第三方应用系统通过网络发来的控制命令；
步骤二：所述的自动化应用服务器装置将接收到的控制命令根据其实时数据库中的实时配置信息转换成所述智能设备能识别的通讯数据；
步骤三：所述的自动化应用服务器装置将转换后的通讯数据转发给所述的智能设备。
自动化应用服务器采集到智能设备的实时配置信息后，所述的第三方应用系统通过以下步骤获知所述的智能设备的配置信息：
步骤(一)：第三方应用系统通过网络访问自动化应用服务器装置，并发送第三方应用系统所需数据的通讯接口类型；
步骤(二)：所述的自动化应用服务器装置按照第三方应用系统指定的通讯接口类型，将实时数据库中的数据信息转换成第三方应用系统所需通讯接口类型的数据信息，并通过转发通道转发给第三方应用系统。
上述自动化应用服务器装置与智能设备相连接的自动化通讯接口为串口或网口或其它类型自动化通讯接口，自动化应用服务器装置与第三方应用系统连接的网络为以下网络之一或其组合：因特网、光纤环网、局域网、电话网络、移动通信网络、卫星网络。
上述自动化应用服务器的实时数据库通过以下方式更新：
步骤(1)：在所述的智能设备与所述的自动化应用服务器装置相连时，由所述的自动化应用服务器装置自动识别与智能设备的自动化通讯接口类型；
步骤(2)：所述的自动化应用服务器装置采集智能设备的实时配置信息；
步骤(3)：所述的自动化应用服务器装置根据与智能设备的自动化通讯接口类型，将采集到的智能设备实时配置信息自动转换成自动化应用服务器装置内部统一识别的数据信息，同时将该数据信息更新到自动化应用服务器装置中的实时数据库中。
为了便于第三方应用系统能了解智能设备的历史信息，作为进一步改进，所述的自动化应用服务器装置还包括一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库，并且在自动化应用服务器将采集到智能设备实时配置信息自动转换成自动化应用服务器内部统一识别的数据信息，将该数据信息更新到自动化应用服务器装置中的实时数据库中之后，将当前已转化好的数据信息添加到所述的历史数据库中。
当然，第三方应用系统也可以包括与其他智能设备相配合的其他自动化应用服务器装置，这样，每台智能设备的自动化应用服务器装置之间可以协调工作，互相调用资源，为了提高资源调用的利用率，上述步骤(二)中转发通道至少允许一个第三方应用系统通过不同类型的通讯接口来连接要转发的实时数据库中的数据信息。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该自动化应用服务器装置，其特征在于包括有：至少一个与智能设备相连接的自动化通讯接口；至少一个与第三方应用系统相连接的网络端口；一对自动化应用服务器装置与智能设备或第三方应用系统之间通讯数据进行发送或接收的数据收发模块；一对数据收发模块发送或接收的数据信息转换成自动化应用服务器装置能统一识别的数据信息或将自动化应用服务器装置内部数据转换成不同通讯接口类型数据的通讯协议转换模块；一存放实时配置信息的实时数据库；
为了便于第三方应用系统能了解智能设备的历史信息，所述的自动化应用服务器装置还包括有一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库。
为了实现冗余功能，所述的自动化应用服务器装置还包括有一虚拟网络模块，该虚拟网络模块与所述的网络端口相连接，自动化应用服务器通过建立多网络的分组虚拟端口技术，对外只有一个IP地址，安装在第三方应用系统的所在客户端端口虚拟程序采用同样的方式，使得多个第三方应用系统的所在客户端能同时访问自动化应用服务器，实现多个转换通道的冗余。
所述的自动化应用服务器装置还包括有一人机界面服务模块，该人机界面服务模块与所述的实时数据库和历史数据库相连接，这样第三方应用系统在访问自动化应用服务器装置时能够实现可视化的人机界面操作，可视化的人机操作界面是自动化工控领域未来管理的方向，具有既友好又方便管理的好处。
进一步改进，所述的自动化应用服务器装置还包括有一对自动化应用服务器装置与智能设备之间通讯数据进行监听和故障分析的报文监听与在线分析模块，该报文监听与在线分析模块与所述的数据收发模块相连接，当报文监听与在线分析模块诊断出故障信息时，能够及时将该故障信息发送给第三方应用系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过储存有智能设备实时配置信息的实时数据库的自动化应用服务器装置实现智能设备与外界的通讯，自动化应用服务器装置能及时实现智能设备与外界第三方应用系统之间的互通联系，不仅可以让智能设备的故障信息能够及时反馈给外界第三方应用系统，还可以及时将外界第三方应用系统发送的维护指令传递给智能设备，真正做到了通讯的及时、快捷和安全；另外，自动化应用服务器装置的数据收发模块、通讯协议转换模块、实时数据库、历史数据库、虚拟网络模块、人机界面服务模块和报文监听与在线分析模块是通过一个CPU进行主控操作的，自动化应用服务器装置体积相对较小，也不需要耗费大量资源，可与智能设备放置在一起同步配套安装。
附图说明
图1为本发明智能设备与外界通讯方法实施例一的系统结构框图；
图2为本发明实施例中自动化应用服务器装置的实时数据库更新流程图；
图3为本发明实施例中自动化应用服务器装置的历史数据库更新流程图；
图4为本发明实施例中第三方应用系统与智能设备通讯过程流程图；
图5为本发明实施例中第三方应用系统获取智能设备配置信息流程图；
图6为本发明智能设备与外界通讯方法实施例二的系统结构框图；
图7为本发明实施例中自动化应用服务器装置的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1，本发明一方面提供一种智能设备与外界的通讯方法，其包括有一智能设备，一处于外界的第三方应用系统，一自动化应用服务器装置，该自动化应用服务器装置具有至少一个自动化通讯接口、至少一个网络端口以及一存放有所述智能设备的实时配置信息的实时数据库；并且该自动化应用服务器装置通过自动化通讯接口与所述的智能设备相连接，该自动化应用服务器装置通过公共网络与所述的第三方应用系统相连接；第三方应用系统可以为远程监控中心主站系统，也可以处于远端的分控中心分站系统，也可以为单个远程维护终端，当然也可以为另一台智能设备相配套的另一台自动化应用服务器装置；自动化应用服务器装置与智能设备相连接的自动化通讯接口可以为串口也可以为网口也可以为其他类型自动化通讯接口，可以根据智能设备设置的连接接口类型进行选择，自动化应用服务器装置与第三方应用系统连接的网络可以为以下网络之一或其组合：因特网、光纤环网、局域网、电话网络、移动通信网 络、卫星网络。
如图2，自动化应用服务器装置的实时数据库通过以下方式更新：自动化应用服务器装置自动检测智能设备是否与之相连接11，当智能设备与自动化应用服务器装置连接后，自动化应用服务器装置自动识别与智能设备的自动化通讯接口类型12；然后及时采集智能设备的实时配置信息13；最后根据与智能设备的自动化通讯接口类型，将采集到的智能设备实时配置信息自动转换成自动化应用服务器内部统一识别的数据信息14，同时将该数据信息更新到自动化应用服务器装置中的实时数据库中15，自动化应用服务器装置的实时数据库更新完成。
为了便于第三方应用系统能了解智能设备的历史信息，本实施例中，所述的自动化应用服务器装置还包括一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库，并且在自动化应用服务器将采集到智能设备实时配置信息自动转换成自动化应用服务器内部统一识别的数据信息，将该数据信息更新到自动化应用服务器装置中的实时数据库中之后，将当前已转化好的数据信息添加到所述的历史数据库中16，自动化应用服务器装置的历史数据库添加完成，详见图3所示。
如图4，第三方应用系统访问和监控智能设备的通讯方法始于第三方应用系统通过网络给自动化应用服务器装置发送控制命令21；自动化应用服务器装置接收到来自第三方应用系统发来的控制命令后22；将接收到的控制命令根据其实时数据库中的实时配置信息转换成所述智能设备能识别的通讯数据23；然后自动化应用服务器装置将转换后的通讯数据转发给所述的智能设备24，实现第三方应用系统的远程访问和监控。
当然，第三方应用系统也可以通过公共网络获取智能设备的实时配置信息和历史信息，只需要第三方应用系统访问自动化应用服务器装置31，并将其所需要数据的通讯接口类型信息和所需要的是历史信息还是实时配置信息发送给自动化应用服务器装置32；自动化应用服务器装置接收第三方应用系统的指令后33，判断第三方应用系统是否是需要历史数据34，如是，将历史数据库中的数据信息转换成第三方应用系统所需通讯接口类型的数据信息35，并通过转发通道转发给第三方应用系统36，如不是，判断第三方应用系统是否是需要实时配置信息37，如是，将实时数据库中的数据信息转换成第三方应用系统所需通讯接口类型的数据信息38，同样通过转发通道转发给第三方应用系统39，详见图5所示。
如图6，为了提供自动化应用服务器装置中资源的利用效率，自动化应用服务器装置内配置有虚拟网络模块，上述转发通道可同时至少允许一个第三方应用系统通过不同类型的通讯接口来连接要转发的实时数据库或历史数据库，第三方应用系统1的远程监控中心主站系统、第三方应用系统2的远程分控中心分站系统、第三方应用系统3的单个远程维护终端、第三方应用系统4的另一台智能设备相配套的另一台自动化应用服务器装与智能设备之间的通讯方法及获取智能设备的配置信息方法与实施例一中第三方应用系统与智能设备之间的通讯方法及获取智能设备的配置信息方法一致。
[0041] 本发明另一方面提供了一种实现智能设备与外界的通讯方法的自动化应用服务器装置，该装置包括有至少一个与智能设备相连接的自动化通讯接口，自动化通讯接口可以为串口也可以为网口或其他类型自动化通讯接口，至少一个与第三方应用系统相连接的网络端口；一对自动化应用服务器装置与智能设备或第三方应用系统之间通讯数据进行发送或接收的数据收发模块；一对数据收发模块发送或接收的数据信息转换成自动化应用服务器装置能统一识别的数据信息或将自动化应用服务器装置内部数据转换成不同通讯接口类型数据的通讯协议转换模块；一存放实时配置信息的实时数据库；一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库；一虚拟网络模块，该虚拟网络模块与所述的网络端口相连接；一人机界面服务模块，该人机界面服务模块与所述的实时数据库和历史数据库相连接；一对自动化应用服务器装置与智能设备之间通讯数据进行监听和故障分析的报文监听与在线分析模块，该报文监听与在线分析模块与所述的数据收发模块相连接，详见图7所示。
Claims (11)
1.一种智能设备与外界的通讯方法，至少包括有一智能设备，一处于外界的第三方应用系统，其特征在于还包括有一自动化应用服务器装置，该自动化应用服务器装置具有至少一个自动化通讯接口、至少一个网络端口以及一存放有所述智能设备的实时配置信息的实时数据库；并且该自动化应用服务器装置通过自动化通讯接口与所述的智能设备相连接，该自动化应用服务器装置通过网络端口与所述的第三方应用系统相连接；
所述的第三方应用系统与智能设备的通讯方法包括以下步骤：
步骤一：所述的自动化应用服务器装置接收来自第三方应用系统通过网络发来的控制命令；
步骤二：所述的自动化应用服务器装置将接收到的控制命令根据其实时数据库中的实时配置信息转换成所述智能设备能识别的通讯数据；
步骤三：所述的自动化应用服务器装置将转换后的通讯数据转发给所述的智能设备；
所述的第三方应用系统通过以下步骤获知所述的智能设备的配置信息：
步骤(一)：第三方应用系统通过网络访问自动化应用服务器装置，并发送第三方应用系统所需数据的通讯接口类型；
步骤(二)：所述的自动化应用服务器装置按照第三方应用系统指定的通讯接口类型，将实时数据库中的数据信息转换成第三方应用系统所需通讯接口类型的数据信息，并通过转发通道转发给第三方应用系统。
2.根据权利要求1所述的智能设备与外界的通讯方法，其特征在于所述的实时数据库通过以下方式更新：
步骤(1)：在所述的智能设备与所述的自动化应用服务器装置相连时，由所述的自动化应用服务器装置自动识别与智能设备的自动化通讯接口类型；
步骤(2)：所述的自动化应用服务器装置采集智能设备的实时配置信息；
步骤(3)：所述的自动化应用服务器装置根据与智能设备的自动化通讯接口类型，将采集到的智能设备实时配置信息自动转换成自动化应用服务器装置内部统一识别的数据信息，同时将该转换成自动化应用服务器内部统一识别的数据信息更新到自动化应用服务器装置中的实时数据库中。
3.根据权利要求2所述的智能设备与外界的通讯方法，其特征在于所述的自动化应用服务器装置还包括一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库，并且在所述的步骤(3)完成之后，将当前已转化好的数据信息添加到所述的历史数据库中。
4.根据权利要求1所述的智能设备与外界的通讯方法，其特征在于：所述的步骤(二)中转发通道允许至少一个第三方应用系统通过不同类型的通讯接口来连接要转发的实时数据库中的数据信息。
5.根据权利要求1所述的智能设备与外界的通讯方法，其特征在于：所述的自动化通讯接口为串口或网口。
6.根据权利要求1所述的智能设备与外界的通讯方法，其特征在于：所述的网络为以下网络之一或其组合：因特网、光纤环网、局域网、电话网络、移动通信网络、卫星网络。
7.一种如权利要求1所述的自动化应用服务器装置，其特征在于包括有：
至少一个与智能设备相连接的自动化通讯接口；
至少一个与第三方应用系统相连接的网络端口；
一对自动化应用服务器装置与智能设备或第三方应用系统之间通讯数据进行发送或接收的数据收发模块；
一对数据收发模块发送或接收的数据信息转换成自动化应用服务器装置能统一识别的数据信息或将自动化应用服务器装置内部数据转换成不同通讯接口类型数据的通讯协议转换模块；
一存放实时配置信息的实时数据库。
8.根据权利要求7所述的自动化应用服务器装置，其特征在于还包括有一存放有所述智能设备的历次实时配置信息的历史数据库。
9.根据权利要求8所述的自动化应用服务器装置，其特征在于还包括有一人机界面服务模块，该人机界面服务模块与所述的实时数据库和历史数据库相连接。
10.根据权利要求7所述的自动化应用服务器装置，其特征在于还包括有一虚拟网络模块，该虚拟网络模块与所述的网络端口相连接。
11.根据权利要求7所述的自动化应用服务器装置，其特征在于还包括有一对自动化应用服务器装置与智能设备之间通讯数据进行监听和故障分析的报文监听与在线分析模块，该报文监听与在线分析模块与所述的数据收发模块相连接。
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