CN101321364A - 一种对远端设备数据流进行集中解析的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对远端设备数据流进行集中解析的方法，由前端服务器实现集中解析，该前端服务器包括数据处理模块、设备接口模块、通信模块，并设置有对所连接的远端自动化设备进行数据链路传输汇集的软传输模块，以及对所连接的远端自动化设备的数据进行集中解析的软解码模块，通过前端服务器的通信模块接收远端自动化设备发送的原始数据流，并通过软解码模块对数据流进行解码以形成一组标准格式的数据对象来描述远端所连接的自动化设备的状态和属性。

Description

一种对远端设备数据流进行集中解析的方法

技术领域

本发明属于对自动化设备实施实时监控的技术领域，特别是涉及一种对通信行业的远端基站中自动化设备数据流进行集中解析的方法。

技术背景

目前，随着自动化设备的应用越来越广泛，自动化设备的种类越来越多，对自动化设备实施实时监控的系统应用越来越普遍，对监控系统的灵活性、兼容性、可维护性、易用性等方面的技术要求越来越高。特别是在通信行业，在基站/机房中应用了越来越多的自动化设备，为加强基站/机房设备的统筹管理，通信运营商已经将基站/机房设备的管理纳入网管中心的集中监控系统，同时各通信运营商之间把信号覆盖率及稳定性作为一个重要竞争评比指标，因此基站数量也在逐年增加，导致集中监控系统需要管理的自动化设备的数量大幅度增加。

分布在不同地理位置的基站/机房的自动化设备，通过不同的网络连接方式接入到网管中心的集中监控系统，成为了集中监控系统的一个监控点。集中监控系统如何对多种多样的大量的监控点原始数据流进行解析，达到对所有自动化设备进行统一有效的管理，成为了衡量集中监控系统性能的核心指标之一。当前，设备数据流解析模式主要有设备驱动程序、硬件协议解析装置等方式，这些设备数据解析模式均存在不足的地方，主要体现在需要在每个基站额外部署硬件协议解析装置，同时，对基站自动化设备的维护升级也带来了很多不便，增加了大量的维护和运营成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有解析模式存在的不足，提出了一种对远端设备数据流进行集中解析的方法。

为了实现发明目的，采用的技术方案如下：

一种对远端设备数据流进行集中解析的方法，通过前端服务器的通信模块接收远端自动化设备发送的原始数据流，并通过软解码模块对数据流进行解码以形成一组标准格式的数据对象来描述远端所连接的自动化设备的状态和属性。

上述集中解析方法中，在接收原始数据流后，前端服务器的软传输模块将不同种类的数据传输方式转换为标准的数据传输方式，同时将不同格式的数据流转换为标准格式的数据流，软传输模块将转换后的标准格式的数据流传输到对应的软解码模块，软解码模块解码后得到的标准格式的数据对象传输到数据处理模块，通过数据处理模块对数据对象进行汇集后提供给各业务服务器进行业务处理使用。

本发明的前端服务器通过通信模块、设备接口模块、数据处理模块对远端自动化设备数据流进行发送/接收、编码/解码、汇集传送处理；所述通信模块运行于通信层，为接口层提供无差别的通信服务，使接口层无需关心远端自动化设备的网络连接方式，即可与该设备进行通信；所述设备接口模块运行于接口层，为数据层提供无差别的数据服务，使数据层无需关心远端自动化设备的具体类型与数据流格式，即可对该设备进行数据交互；所述数据处理模块运行于数据层，为业务服务器提供数据汇集服务，使业务服务器无需关心远端自动化设备在地理空间上的分布，即可对所有远端自动化设备进行逻辑上统一的管理。

针对不同的远端自动化设备的网络连接方式对应不同的软传输模块，所述设备接口模块负责远端自动化设备数据流的编码、解码、发送和接收，构建相应的标准化数据对象，不同种类的远端自动化设备对应于不同的设备接口模块进行数据流的编码、解码、发送和接收。

所述设备接口模块为独立组件式，不同种类的远端自动化设备对应于不同的设备接口模块，且各设备接口模块之间相对独立。

所述前端服务器关联到一台调度服务器，所述调度服务器设置有通信调度模块、设备接口调度模块、运行管理模块，所述调度服务器对并行运行的多台前端服务器进行通信链路和设备数据处理的全局调度，所述通信调度模块对各通信模块之间的内容进行调度；所述设备接口调度模块对各设备接口模块之间的内容进行调度；所述运行管理模块对所有软件模块的运行状态进行监管。

实现本发明所采用的集中解析系统，包括数据处理模块、设备接口模块、通信模块，所述数据处理模块、设备接口模块、通信模块构成了前端服务器，所述前端服务器通过网络与远端的自动化设备连接，前端服务器还设置有对所连接的远端自动化设备进行数据链路传输汇集的软传输模块，以及对所连接的远端自动化设备的数据流进行集中解析的软解码模块。

前端服务器还设置有与业务服务器传输数据的连接通道，所述业务服务器用于对所连接的远端自动化设备进行监控数据处理和用户交互。

多台并行运行的前端服务器关联到一台调度服务器，调度服务器设置有通信调度模块、设备接口调度模块、运行管理模块，所述通信调度模块对各通信模块之间的内容进行调度，所述设备接口调度模块对各设备接口模块之间的内容进行调度，所述运行管理模块对前端服务器的运行状态进行监管。

所述前端服务器和远端自动化设备的网络连接方式支持有线连接和无线连接，有线连接方式可以采用E1抽时序、以太网、以及LONWORK、CAN、RS232、RS485、RS422、PROFIBUS、BACNET的一种或多种工业现场总线的连接方式；无线连接方式可以采用GPRS、CDMA、EAGE、SMS、射频载波的一种或多种连接方式。

实现本发明的方法过程中，前端服务器通过软传输模块程序、软解码模块程序、数据处理模块程序对远端自动化设备的数据流进行发送、接收、编码、解码，并进行标准化数据对象的构建、汇集、传送处理；

所述软解码模块程序还负责对远端自动化设备的原始数据流进行编码、解码，以及其后的数据对象构建过程，针对不同的自动化设备对应于不同的软解码模块程序进行集中编码、解码。

业务处理上按数据对象的方式对设备进行管理，不再直接以设备的形式管理设备。底端设备类型的增加，并不产生新的数据对象类型，只新增加数据对象数量。业务处理不受软传输模块、软解码模块的变更影响。

本发明实质是通过各种网络连接方式将自动化设备与监控中心连接，实现相互通信与数据传递，且设备数据流是在监控中心进行集中解析。

本发明与现有基站端的设备数据流解析模式如设备驱动程序、硬件协议解析装置等方式相比，区别主要在于集中(监控中心)解析与分散(底端装置)解析、一次解析(监控中心)与多次解析(底端装置与监控中心相结合)、软件集成与硬件集成、低耦合(独立组件式)与高耦合(非组件式)、以及应用灵活性等方面。具体体现如下：

1、管理方面

本发明采用对远端设备数据流进行集中解析的方式，便于在监控中心对设备进行统一管理，与现有的分散(底端装置)解析模式相比，管理工作不需要牵涉到远端的、大量的、分散的、具体的某个自动化设备；

2、维护方面

(1)升级维护方面：由于本发明采用的对远端设备数据流进行集中解析的方式，是一种软件集成模式，其特点是软件维护升级简单方便；而现有的硬件集成模式需要对大量的分布在各地的硬件协议解析装置逐个升级，效率低，出错率高；

(2)日常维护方面：现有硬件集成模式涉及到硬件的老化等问题需要硬件设备的维护，而且成本高，本发明则完全不存在这些问题；

集中解析只需要在监控中心对前端服务器进行升级、维护、管理即可；底端解析却需要对分布在各地的大量硬件协议解析装置进行升级、维护、管理，人工成本惊人。

3、硬件和软件成本方面

集中解析通过在有限数量的高性能计算机服务器上运行软传输模块、软解码模块，即可直接对大量自动化设备数据流进行发送、接收、编码、解码，并进行标准化数据对象的构建。

底端解析通过大量低性能的硬件协议解析装置，进行硬件编码、解码，才可以对自动化设备数据流进行发送、接收，而且只能进行一次编码和解码，仍然需要监控中心进行二次解析后，才可以生成可用的数据对象。

4、应用灵活性

(1)可跨操作系统平台：基于不同的操作系统平台，现有基站端的设备数据流解析模式如设备驱动程序需要重新开发，花费大量时间和金钱，耗费人力，而本发明的集中解析模式可应用于不同的操作系统平台，只需要各前端服务器能够通过网络互联通信即可应用；

(2)可扩展性好：本发明的集中解析没有硬件方面的局限性，可以对自动化设备的通信协议内容全部解析，软件上的扩展只需要添加或升级软解码模块即可，而现有的设备数据流解析模式如硬件协议解析装置存在受到硬件的局限性，不能对自动化设备的协议内容全部解析，可扩展性差；

5、兼容性

本发明的集中解析模式可以做到向前、向后兼容，只需要自动化设备具备可被监控的条件，对数据流格式和网络连接方式没有要求，只需要在前端服务器中进行配置处理，而现有的设备数据流解析模式如硬件协议解析装置、硬件驱动程序对设备兼容性较差，无法兼容前期的原有设备，也要求后期设备按照这种解析模式去设计，否则也无法向后兼容。

附图说明

图1为本发明的前端服务器各模块协作的框架示意图；

图2为一种现有解析模式框架示意图；

图3为本发明的一个实施例的架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明前端服务器各模块协作的框架示意图如附图1所示，附图2则是一种现有解析模式框架示意图，图3则是本发明的一个实施例的架构示意图，通过图2、图3的对比可以非常明显看出本发明与现有技术的区别，采用本发明的系统及方法，原始数据流通过网络传输到通信模块，通信模块把采集到的不同自动化设备数据流上传到对应的自动化设备的软解码模块，在此模块集中对原始数据流进行解码、解码，并进行标准化的数据对象构建，其后得到的数据对象上传数据处理模块，数据处理模块对数据对象进行汇集后，为业务处理提供统一的数据对象，使业务处理服务器不需要知道设备的差异，即可按统一的数据对象的形式来对任意类型的设备、任意格式的数据流进行无差别的处理和管理。

本发明采集自动化设备原始数据流的网络连接方式，既支持有线连接方式，也支持无线连接方式，有线连接方式支持E1抽时序、以太网、以及LONWORK、CAN、RS232、RS485、RS422、PROFIBUS、BACNET等各工业现场总线标准；无线连接方式支持GPRS、CDMA、EAGE、SMS、射频载波等连接方式。

作为一个实施例，本发明的架构示意图如附图3所示，电表、门禁、E40电源等都是远端基站中的自动化设备，通过网络传输设备，包括串口数据集中上网服务器BASS-281，数据接入复用器DAM-2160连接。

数据接入复用器DAM-2160可在2M线路1～31个时隙中任意抽取1～8个空闲时隙，提供RS232数据接口，每台数据接入复用器DAM-2160均可设置一个编码，用于对自动化设备的远程集中管理，方便与串口数据集中上网服务器BASS-281配合组成2M总线环集中监控数据传输平台，在监控数据传输平台上，通过一条E1链路，可以处理多路串口数据，将串行数据封装在IP包中，通过互联网(或支持IP协议的其它网络)传递到前端服务器上，同时可以将前端服务器发来的IP数据包解析、分发到各路串行数据中，实现双向通信。

前端服务器中包括有281通信模块(通信层)、设备接口模块(接口层)、数据处理模块(数据层)。

数据层：数据处理模块

为上层的业务层提供数据汇集服务，使业务层无需关心设备在地理空间上的分布，即可对所有远端自动化设备进行逻辑上统一的管理。

接口层：软解码模块

包括电表接口模块、门禁接口模块、E40电源接口模块等，为与前端服务器所连接的具体自动化设备相对应的专有解析模块，为数据层提供无差别的数据服务，使数据层无需关心设备的具体类型与数据结构，即可对该设备进行数据管理。软解码模块程序是专门负责原始数据流的编码、解码，并构建标准化数据对象，针对不同的自动化设备对应于不同的软解码模块程序进行集中解析。软解码模块是独立的组件实体，各模块之间彼此独立。

通信层：281通信模块

为接口层提供无差别的通信服务，使接口层无需关心设备的网络连接方式，即可与该设备进行通信。

Claims (7)

1、一种对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于由前端服务器实现集中解析，该前端服务器包括数据处理模块、设备接口模块、通信模块，并设置有对所连接的远端自动化设备进行数据链路传输汇集的软传输模块，以及对所连接的远端自动化设备的数据进行集中解析的软解码模块，通过前端服务器的通信模块接收远端自动化设备发送的原始数据流，并通过软解码模块对数据流进行解码以形成一组标准格式的数据对象来描述远端所连接的自动化设备的状态和属性。

2、根据权利要求1所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于接收原始数据流后，前端服务器的软传输模块将不同种类的数据传输方式转换为标准的数据传输方式，同时将不同格式的数据流转换为标准格式的数据流，软传输模块将转换后的标准格式的数据流传输到对应的软解码模块，软解码模块解码后得到的标准格式的数据对象传输到数据处理模块，通过数据处理模块对数据对象进行汇集后提供给各业务服务器进行业务处理使用。

3、根据权利要求2所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于所述远端设备原始数据流的解析是由前端服务器软解码模块一次性完成。

4、根据权利要求1或2或3所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于前端服务器通过通信模块、设备接口模块、数据处理模块对接收到的远端自动化设备数据流进行接收、解码、汇集传送处理；所述通信模块运行于通信层，为接口层提供无差别的通信服务，使接口层无需关心远端自动化设备的网络连接方式，即可与该设备进行通信；所述设备接口模块运行于接口层，为数据层提供无差别的数据服务，使数据层无需关心远端自动化设备的具体类型与数据流格式，即可对该设备进行数据交互；所述数据处理模块运行于数据层，为业务服务器提供数据汇集服务，使业务服务器无需关心远端自动化设备在地理空间上的分布，即可对所有远端自动化设备进行逻辑上统一的管理。

5、根据权利要求4所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于针对不同的远端自动化设备的网络连接方式对应不同的软传输模块，所述设备接口模块负责远端自动化设备数据流的编码、解码、发送和接收，构建相应的标准化数据对象，不同种类的远端自动化设备对应于不同的设备接口模块进行数据流的集中编码、解码、发送和接收。

6、根据权利要求5所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于所述设备接口模块为独立组件式，不同种类的远端自动化设备对应于不同的设备接口模块，且各设备接口模块之间相对独立。

7、根据权利要求6所述的对远端设备数据流进行集中解析的方法，其特征在于所述前端服务器关联到一台调度服务器，所述调度服务器设置有通信调度模块、设备接口调度模块、运行管理模块，所述调度服务器对并行运行的多台前端服务器进行通信链路和设备数据处理的全局调度，所述通信调度模块对各通信模块之间的内容进行调度；所述设备接口调度模块对各设备接口模块之间的内容进行调度；所述运行管理模块对所有软件模块的运行状态进行监管。

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