CN103546562A

CN103546562A - 分布式监测应用服务器系统

Info

Publication number: CN103546562A
Application number: CN201310515345.6A
Authority: CN
Inventors: 王耀斌
Original assignee: Shaanxi Gaoxin Industry Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Gaoxin Industry Co Ltd
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-01-29

Abstract

一种分布式监测应用服务器系统，其采用多层浏览器/服务器模式结构，由监测页面浏览器、WEB服务器、应用服务器、可视化生成器、数据管理器、工控网络、远程数据源部分组成；监测页面浏览器从WEB服务器下载客户所需的动态监测页面；启动嵌入在HTML页面中的JavaApplet小程序，与应用服务器建立连接，获取监测页面所需的工控系统实时数据，以文本、图形、图象、音频、视频等形式表达监测信息。本发明采用多线程机制，在线采集工业控制的实时数据，通过浏览器可视化组件动态发布设备运转及生产状况信息；具有完善的页面请求、客户请求、以及数据对象的管理和服务功能，其结构灵活，系统维护性强。

Description

分布式监测应用服务器系统

技术领域

本发明涉及一种监测应用服务器系统，具体涉及一种分布式监测应用服务器系统。

背景技术

浏览器/ 服务器计算模式的出现，给系统维护、信息及软件的发布等等带来了极大的灵活性；CGI、ASP、JSP 等动态数据库访问技术，给企业管理人员提供了方便地远程访问动态数据信息的方法；Java、ActiveX 等技术使得远程动态发布的数据可视化显示成为可能。结合实际工作需要，提出了一个通用网络实时监测系统。通过Internet / Intranet，在线发布工控系统实时信息，借助可视化JavaBean 组件在浏览器上动态显示数据效果，实现远程监测设备运行情况和生产运转状态。

发明内容

本发明提供一种分布式监测应用服务器系统，采用多线程机制，在线采集工业控制的实时数据，通过浏览器可视化组件动态发布设备运转及生产状况信息；具有完善的页面请求、客户请求、以及数据对象的管理和服务功能，其结构灵活，系统维护性强。

本发明的技术解决方案是：

一种分布式监测应用服务器系统，其采用多层浏览器/ 服务器模式结构，其特殊之处在于：由监测页面浏览器、WEB 服务器、应用服务器、可视化生成器、数据管理器、工控网络、远程数据源部分组成；所述监测页面浏览器从WEB 服务器下载客户所需的动态监测页面；启动嵌入在HTML 页面中的JavaApplet 小程序，与应用服务器建立连接，获取监测页面所需的工控系统实时数据，以文本、图形、图象、音频、视频等形式表达监测信息。

上述应用服务器接收浏览器页面应用程序的页面服务请求，通过工控网络系统，从数据服务器采集所需的实时数据，按照自定义的JDDTP（Java Data Direct TransactionPortoi）格式，将实时数据发送到客户端。

本发明的优点在于：采用多线程机制，在线采集工业控制的实时数据，通过浏览器可视化组件动态发布设备运转及生产状况信息；具有完善的页面请求、客户请求、以及数据对象的管理和服务功能，其结构灵活，系统维护性强。

附图说明

图1为本发明系统结构原理框图。

具体实施方式

参见图1，一种分布式监测系统采用多层浏览器/ 服务器模式结构，由监测页面浏览器、WEB 服务器、应用服务器、可视化生成器、数据管理器、工控网络、远程数据源等部分组成。

在分布式监测系统中，浏览器从WEB 服务器下载客户所需的动态监测页面；启动嵌入在HTML 页面中的JavaApplet 小程序，与应用服务器建立连接，获取监测页面所需的工控系统实时数据，以文本、图形、图象、音频、视频等形式表达监测信息。应用服务器接收浏览器页面应用程序的页面服务请求，通过工控网络系统，从数据服务器采集所需的实时数据，按照自定义的JDDTP（Java Data Direct TransactionPortoi）格式，将实时数据发送到客户端。

实时监测页面（HTML Pages）

分布式监测系统的监测页面动态显示工艺流程图、设备动态图、历史趋势图、实时数据表、动态棒形图、动态曲线图、报警信号等图素，图素的显示采用Javaappiet 实现。监测页面中的Javaappiet 由控制模块和显示控件两部分组成。其中控制模块是核心，负责创建TCP 和UDP 端口连接应用服务器，发出请求页面服务信息，向应用服务器提供客户端运行状态，接收服务器发送来的实时数据；同时，页面控制模块组件还负责显示控件所显示数据的收集和分发管理。在可视化生成器制作监测Javaappiet时，同时生成显示控件注册信息，说明页面需求的数据。在接收应用服务器的数据后，页面控制模块解析数据包，根据程序中实现的联系把数据分发给相应的显示控件，使其按照设定的格式以文本、图形、图像、声音、动画等等形式显示出来，反映被监测对象的状态。

可视化生成器（Visual Generator）系统

提供通用历史趋势图、实时数据表、动态棒形图、动态!"# 曲线图、报警信号等可视化组件库，用户可以根据需要定制行业特色的可视化组件。通过可视化生成器可以灵活地使用专用的可视化组件和通用可视化组件，构造工艺流程图、设备动态图监测页面中Javaappiet。在制作过程中，可以修改可视化组件的属性，设置组件显示信息的数据源、显示周期等属性。可视化生成器生成的Javaappiet 嵌入到网页中，形成监测页面。本文中所说的监测页面，其本质是个Javaappiet。在本系统中，是以一个监测页面为基本单位。

数据管理器（Date Manager）

根据工控系统配置情况，系统管理员通过数据管理器定义需要通过分布式监测系统发布的实时数据属性信息，确定监测系统、子系统、分站、测点等配置参数信息，以及测点数据对象的服务例程。系统提供通用和专门的测点数据服务例程，按定义的周期从工控网络（Controi Net）的实时信息源获取数据，按标准接口，发送给数据服务模块。

应用服务器系统结构

应用服务器是分布式监测系统的核心，采用C+ + 语言开发的并发中间件，实现工控网络实时数据环境和监测页面联接。应用服务器按照监测页面包含数据对象的需求，从工控网络获取实时数据。

守护程序

守护进程是监测页面请求进入应用服务器的入口，负责侦听约定服务端口。当有监测页面服务请求到来时，启动服务接收线程接收服务请求，将请求放入请求缓冲池中，供页面服务管理器处理缓冲池中的页面服务请求。

页面服务管理器

应用服务器的监测页面服务由页面服务管理器和页面注册表负责管理。其中页面服务管理器提供以下功能：

·与浏览器中监测页面建立Socket 连接；

·页面服务管理：完成页面服务注册、注销、确认等工作；

·页面服务例程管理：启动、挂起、监督页面服务例程；

·客户服务管理：完成客户服务注册、注销、确认、长时间确认等工作；

·合法性检查：完成页面（客户）请求的合法性认证，确保页面服务的信息安全；

·拒绝服务管理：对不合法的认证、不合法的请求包等非法情况拒绝服务，对在一定时间内，因页面服务资源不足、数据服务系统资源不足等原因得不到服务的页面请求拒绝服务，确保系统运行效率。

2.3 页面服务例程池

为了提高运行效率，应用服务器采用固定数量页面请求服务管理方式，页面服务管理器启动一定数量的页面服务线程放在页面服务例程池中，在缺省状态这些页面服务线程处于空闲状态。当有空闲线程时，页面服务管理器从请求缓冲池中取出等待服务的页面请求，提供服务。这种方式能够有效地减少频繁产生和释放线程的系统开销，使系统保持稳定的性能。页面服务例程池的服务线程由页面服务管理器管理，页面服务管理器采用多进程方式运行，在启动时，系统启动一定数量的页面服务管理器进程，每个进程管理一定数量的服务线程。页面服务线程具有以下功能：

·数据服务请求：按照页面描述库中定义的页面包含的数据对象，向数据服务管理器发出数据服务请求；

·实时数据接收：监视数据消息队列，读取发送给本页服务线程的实时数据；

·实时数据发送：将接收到的实时数据，以JDDTP协议格式打包，按照页面服务的客户信息定点广播发送给客户浏览器。

2.4 数据服务管理

数据服务管理器接收页面服务模块的数据请求，注册登记数据服务请求，按照数据定义库中指定的服务配置，启动响应的数据服务例程。数据服务管理器提供以下功能：

·数据服务管理：完成数据服务的注册、注销、确认工作；

·数据服务例程管理：创建、撤消数据服务例程；

·数据服务质量管理：跟踪、监督数据服务质量，

对由于网络等原因不能准时提供服务的数据服务项目，提出服务警告，提请系统管理员注意，并进一步监视服务进展。对确实不能保证服务质量的数据服务，自动注销其服务；

·系统资源管理：系统在创建数据服务例程时，要监测系统资源使用，当系统资源不足时，数据服务管理器拒绝新的数据请求服务。或者根据负载平衡策略转至另一台应用服务器实现新请求的服务。

数据服务例程池

数据服务例程池中的服务例程按照定义的采集周期，定时从工控网络数据源采集实时数据。工控网络系统的数据源有多种形式，常用的有数据服务器、实时文件、通讯接口、网络广播等数据提供方式，不同的工控系统提供数据的方式，以及数据的格式也不相同。为了保证系统的通用，客户机和应用服务器的内部采用统一的数据格式，数据服务例程在采集数据的同时，要完成数据格式的转换，按系统规定的数据格式，通过数据消息队列，发送给页面服务模块。

页面服务与客户管理

在分布式监测系统中，监测页面提供生产运转状态、设备运行情况的动态显示功能，不同的监测页面有不同的监测目的，为不同的工作人员使用。实时监测系统的主要特点是监测数据的实时传送，传统的监测系统实现实时传送功能有定时采集和主动发送两种方式。数据需求方定时采集方式是一种常用的方式，数据需求方（如：监视系统界面、控制程序等）采用巡回采集或定时器触发方式，向数据源发出采集申请，收集实时数据。这种方式主动权在数据需求方，需求方可以控制数据采集周期，保证在需求数据的时候得到数据。数据源主动发送方式是一种数据处理效率较高的数据传送方式，数据的采样周期控制在数据源，当数据源有新数据产生时，数据源主动地将产生的新数据发送到需要数据的地方，这种方式保证了数据的产生就能得到相应的处理或服务。主动发送存在固定目标和不固定目标两种方式，固定目标方式是需求数据目的地是固定的，如控制工作站、实时数据库等，这种方法存在需求方不能准确收到数据的可能，解决的办法是采用“一圈半确认”的方法确保数据的准确传输，但是这样会损失一定的实时性。最常见的不固定目标方式是广播方式，由数据发生源定时通过网络广播发送数据，需求方只要监听网络，即可获取所需的实时数据信息。这种方法数据源无法确定数据是否到达需求方，但这种方法又是解决“一对多”和目的地不确定问题的非常有效方法，折中的办法是固定目标广播方式。采用何种方式，要根据具体的情况来设定。通过Internet / Intranet 发布实时信息本身存在着传输时间不确定问题，而且传输时间的长短与网络的服务质量有很大的关系。在分布式监测系统中，如果采用在浏览器方设置定时装置，在页面动态图素需要实时刷新时，发出请求信息，主动获取实时数据方式，将增加实时数据的获取时间。同时，大量的实时数据请求信息在网上传送，增加了网络的负载，加大了网络的阻塞。为了提高系统实时数据传送效率，远程监测系统采用“请求服务，主动传送”的方式，由客户端浏览器发出页面数据服务请求，告之应用服务器，在何地需要何页面的服务。应用服务器在接到服务请求后，按照页面中数据定义的周期，定时采集实时数据，主动地发送给远程的浏览器。在这种方式中，应用服务器系统采用页面为单位向远程客户提供信息服务。系统为每一个页面请求提供一个页面服务线程为其服务，页面服务线程定时采集页面所需的实时数据，按照客户方位置信息，主动发送实时数据到客户端。

Claims

1.一种分布式监测应用服务器系统，其采用多层浏览器/ 服务器模式结构，其特征在于：由监测页面浏览器、WEB 服务器、应用服务器、可视化生成器、数据管理器、工控网络、远程数据源部分组成；所述监测页面浏览器从WEB 服务器下载客户所需的动态监测页面；启动嵌入在HTML 页面中的JavaApplet 小程序，与应用服务器建立连接，获取监测页面所需的工控系统实时数据，以文本、图形、图象、音频、视频等形式表达监测信息。

2.根据权利要求1所述分布式监测应用服务器系统，其特征在于：所述应用服务器接收浏览器页面应用程序的页面服务请求，通过工控网络系统，从数据服务器采集所需的实时数据，按照自定义的JDDTP（Java Data Direct TransactionPortoi）格式，将实时数据发送到客户端。