CN104991469B - 一种设备数据优先采集方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设备数据优先采集方法及系统,在串口采集线程设置普通采集队列和优先队列列表,正常情况下优先队列列表保持为空,当优先队列列表不为空时,串口采集线程总是轮流采集优先队列列表里的设备,直到满足用户定义或系统内置条件,设备从优先队列列表清除,直到整个优先队列列表全部为空,再转入普通队列去顺序采集:不管单串口下挂接多少设备,串口采集线程总能在需要时候实时监控到设备值整个变化过程,实时性强:允许用户定义优先监视条件,使监视变得非常灵活:加入优先队列列表无需附加条件,为用户监控需要提供最大便利,可以同时监控特定需要设备和其他设备:由于设置了优先队列列表,为上位程序实现中断、暂停等动作提供可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据采集方法,尤其涉及的是一种设备数据优先采集方法及系统。
背景技术
现有的工控软件采集端由于受工业串口通讯协议的约束,每个上位机在采集电子设备数据时只能使用顺序轮流模式,为了达到高效目的,往往每个串口都有一个专门的串口采集线程来完成这项工作。而每个串口挂载的设备数量是不确定的,有多有少,一个采集轮流周期,也会随设备的数量而变化。在轮流采集过程中,用户有可能需要设置某个特定设备,在设置完成后,往往想关注此设备或其他某个特定设备的数值变化过程,但是此时串口采集线程依然按照固有轮流顺序进行采集,很有可能当采集到目标设备的时候,设备已经完全调整完成了,用户根本看不到其变化过程,更无法满足用户需要监视某个值来执行某种中断或停止动作。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备数据优先采集方法及系统,旨在解决现有的串口采集线程采用轮流采集模式采集设备数据导致无法满足用户需要实时监视特定数值来执行相应动作的问题。
本发明的技术方案如下:
一种设备数据优先采集方法方法,其中,具体包括以下步骤:
步骤A00:对每个串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表,将需要采集的全部设备按顺序放到常规队列列表内,形成常规队列;
步骤B00:设置节点并编辑节点内容,将节点发送至串口采集线程,根据节点内容将需要优先采集的设备放到优先队列列表内,形成优先队列,串口采集线程启动对设备进行数据采集;
步骤C00:串口采集线程判断优先队列列表是否为空,是,执行步骤D00-步骤F00,否,执行步骤G00-步骤I00;
步骤D00:串口采集线程从常规队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至常规队列的下一个设备;
步骤E00:串口采集线程根据要求发送指令至常规队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤F00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤G00:串口采集线程从优先队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至优先队列的下一个设备;
步骤H00:串口采集线程根据要求发送指令至优先队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤I00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤J00:串口采集线程判断数据采集完毕的设备是否来自优先队列,是,执行步骤K00-步骤C00,否,返回执行步骤C00;
步骤K00:串口采集线程根据节点内容判断设备是否满足退出条件,是,执行步骤L00,否,返回执行步骤C00;
步骤L00:串口采集线程将设备从优先队列列表中清除,执行步骤C00。
所述的设备数据优先采集方法,其中,所述节点内容包括或设备识别码,需要监测的设备运行数据,退出条件,用户识别码。
所述的设备数据优先采集方法,其中,所述退出条件包括优先最大时长,目标值,主动清除,默认退出,默认时长。
所述的设备数据优先采集方法,其中,所述步骤K00具体包括以下步骤:
步骤k10:串口采集线程判断是否存在主动清除,是,执行步骤L00,否,执行步骤k20;
步骤k20:串口采集线程判断对设备的采集是否达到优先最大时长或默认时长,是,执行步骤L00,否,执行步骤k30;
步骤k30:串口采集线程判断对设备的采集是否达到目标值或默认退出,是,执行步骤L00,否,执行步骤C00。
所述的设备数据优先采集方法,其中,所述主动清除的过程如下:
步骤a10:输入设备识别码和用户识别码至串口采集线程;
步骤a20:串口采集线程判断输入的用户识别码是否有效,是,执行步骤a30,否,执行步骤a50-步骤a60;
步骤a30:串口采集线程判断输入的设备识别码是否在优先队列列表中,是,执行步骤a40,否,执行步骤a50;
步骤a40:串口采集线程将设备从优先队列列表中无条件清除,执行步骤步骤a60;
步骤a50:串口采集线程将主动清除请求忽略,执行步骤a60;
步骤a60:串口采集线程反馈清除成功或输入信息无效的结果至用户。
一种设备数据优先采集系统,其中,包括列表生成模块,队列生成模块,节点生成编辑模块和串口采集线程,节点生成编辑模块与队列生成模块连接,队列生成模块与列表生成模块连接,列表生成模块与串口采集线程连接;所述串口采集线程包括:列表判断模块,设备寻找模块,数据采集模块,设备清除模块,数据存储模块,退出判断模块,设备标记模块和设备判断模块;
列表生成模块,对串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表;
队列生成模块,把设备放入常规队列列表或根据节点内容把需要优先采集运行数据的设备放入优先队列列表,形成常规队列或优先队列;
节点生成编辑模块,生成节点,根据需要优先采集运行数据的设备要求编辑节点内容,并发送至串口采集线程;
列表判断模块,判断优先队列列表是否为空;
设备标记模块,标记当前需要采集运行数据的设备,并在设备采集完运行数据后自动移动至下一需要采集运行数据的设备;
设备寻找模块,寻找标记所在的当前设备;
数据采集模块,根据要求采集设备的运行数据;
设备判断模块,判断已经采集完运行数据的设备是否来自优先队列列表;
退出判断模块,判断设备是否满足退出条件;
设备清除模块,把满足退出条件的设备从常规队列列表或优先队列列表中删除;
数据存储模块,把采集到的设备运行数据存储至相应区域。
本发明的有益效果:本发明通过提供一种设备数据优先采集方法及系统,在每个串口的串口采集线程中设置所有设备的普通采集队列和一个优先队列列表,正常情况下,优先队列列表保持为空,当优先队列列表不为空时,串口采集线程总是轮流采集优先队列列表里存在的设备,直到满足用户定义或系统内置的条件,设备将从优先队列列表里清除,直到整个优先队列列表全部为空,再转入普通队列去顺序采集;不管单串口下挂接多少设备,串口采集线程总能在需要的时候实时监控到设备值的整个变化过程,实时性强;允许用户定义优先监视条件,可以设置预期值,监视时长,等,使得监视变得非常灵活;加入优先队列列表无需附加条件,使用户的监控需要提供了最大的便利,可以同时监控特定需要设备和其他设备的;由于设置了优先队列列表,为上位程序实现中断、暂停等动作提供了可能;优先队列列表的设置满足用户对特定数据实时监测的需要。
附图说明
图1是本发明中设备数据优先采集方法的步骤流程图。
图2是本发明中设备数据优先采集系统的内部连接图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示,本设备数据优先采集方法,具体包括以下步骤:
步骤A00:对每个串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表,将需要采集的全部设备按顺序放到常规队列列表内,形成常规队列;
步骤B00:设置节点并编辑节点内容,将节点发送至串口采集线程,根据节点内容将需要优先采集的设备放到优先队列列表内,形成优先队列,串口采集线程启动对设备进行数据采集;
步骤C00:串口采集线程判断优先队列列表是否为空,是,执行步骤D00-步骤F00,否,执行步骤G00-步骤I00;
步骤D00:串口采集线程从常规队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至常规队列的下一个设备;
步骤E00:串口采集线程根据要求发送指令至常规队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤F00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤G00:串口采集线程从优先队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至优先队列的下一个设备;
步骤H00:串口采集线程根据要求发送指令至优先队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤I00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤J00:串口采集线程判断数据采集完毕的设备是否来自优先队列,是,执行步骤K00-步骤C00,否,返回执行步骤C00;
步骤K00:串口采集线程根据节点内容判断设备是否满足退出条件,是,执行步骤L00,否,返回执行步骤C00;
步骤L00:串口采集线程将设备从优先队列列表中清除,执行步骤C00。
具体地,所述节点内容包括设备标识(或设备识别码),需要监测的设备运行数据,退出条件,用户标识(或用户识别码)。所述设备识别码可以是标号(如设备1,设备2,设备3......),也可以是类别编码(如XX,第一位为设备类别,第二位为设备编码,1为窑炉,2为加热箱,11,12,21,22,11为第一个窑炉,12为第二个窑炉,21为第一个加热箱,22为第二个加热箱);用户识别码设置也与设备识别码一致。
具体地,所述退出条件包括五种:1.优先最大时长(即对设备的采集存在一个时间长度,譬如采集1号设备的温度,采集时间是1小时,当串口采集线程检测到对1号设备的温度采集达到1小时后,将1号设备从优先队列列表中清除);2.设备达到某个目标值(即对设备的采集存在一个目标值,譬如采集2号设备的压力升至150MPa时间,当串口采集线程检测到2号设备的压力升至150MPa后,将2号设备从优先队列列表中清除);3.主动清除(即用户通过主程序输入一个强制命令,命令串口采集线程强制将设备从优先队列列表中清除,忽略其他设置,譬如一开始用户通过节点内容设定对3号设备的速度调节至20m/s,但是当3号设备速度增至10m/s时,用户不需要再采集该数据,于是通过主程序输入将3号设备主动清除指令至串口采集线程,串口采集线程将设备从优先队列列表中清除);4.默认退出(即当用户在编辑节点内容时没有编辑退出条件,只是编辑了需要监测的设备运行数据,当集线程检测到设备运行参数达到需要监测的设备运行数据值,即达到目标值时,串口采集线程将设备从优先队列列表中清除)5.默认时长。
出于安全和性能的考虑,优先最大时长和默认时长在串口采集线程总是被激活,即不管用户是否明示或暗示退出条件,最大时长总是有效,所述步骤K00具体包括以下步骤:
步骤k10:串口采集线程判断是否存在主动清除,是,执行步骤L00,否,执行步骤k20;
步骤k20:串口采集线程判断对设备的采集是否达到优先最大时长或默认时长,是,执行步骤L00,否,执行步骤k30;
步骤k30:串口采集线程判断对设备的采集是否达到目标值或默认退出,是,执行步骤L00,否,执行步骤C00。
如,主程序中设置4号设备运行数据采集的默认时长为5小时,用户在编辑节点内容时,设置了对4号设备升温至100℃的过程进行采集,采集时间为3小时,即目标值=100℃,优先最大时长=3小时;采集启动后,4号设备的采集时间达到3小时时温度只有80℃,这时,即使4号设备的温度没有达到100℃(目标值),由于优先最大时长在串口采集线程总是被激活,所以串口采集线程将4号设备从优先队列列表中清除;如果在编辑节点内容时只编辑了目标值,而没有编辑优先最大时长,采集启动后,4号设备的采集时间达到5小时(默认时长)时温度只有90℃,这时,即使4号设备的温度没有达到100℃(目标值),由于默认时长在串口采集线程总是被激活,所以串口采集线程将4号设备从优先队列列表中清除。
具体地,所述主动清除的过程如下:
步骤a10:输入设备识别码和用户识别码至串口采集线程;
步骤a20:串口采集线程判断输入的用户识别码是否有效,是,执行步骤a30,否,执行步骤a50-步骤a60;
步骤a30:串口采集线程判断输入的设备识别码是否在优先队列列表中,是,执行步骤a40,否,执行步骤a50;
步骤a40:串口采集线程将设备从优先队列列表中无条件清除,执行步骤步骤a60;
步骤a50:串口采集线程将主动清除请求忽略,执行步骤a60;
步骤a60:串口采集线程反馈清除成功或输入信息无效的结果至用户。
如图2所示,一种设备数据优先采集系统,包括:列表生成模块,队列生成模块,节点生成编辑模块和串口采集线程,节点生成编辑模块与队列生成模块连接,队列生成模块与列表生成模块连接,列表生成模块与串口采集线程连接。所述串口采集线程包括:列表判断模块,设备寻找模块,数据采集模块,设备清除模块,数据存储模块,退出判断模块,设备标记模块和设备判断模块;
列表生成模块,对串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表;
队列生成模块,把设备放入常规队列列表或根据节点内容把需要优先采集运行数据的设备放入优先队列列表,形成常规队列或优先队列;
节点生成编辑模块,生成节点,根据需要优先采集运行数据的设备要求编辑节点内容,并发送至串口采集线程;
列表判断模块,判断优先队列列表是否为空;
设备标记模块,标记当前需要采集运行数据的设备,并在设备采集完运行数据后自动移动至下一需要采集运行数据的设备;
设备寻找模块,寻找标记所在的当前设备;
数据采集模块,根据要求采集设备的运行数据;
设备判断模块,判断已经采集完运行数据的设备是否来自优先队列列表;
退出判断模块,判断设备是否满足退出条件;
设备清除模块,把满足退出条件的设备从常规队列列表或优先队列列表中删除;
数据存储模块,把采集到的设备运行数据存储至相应区域。
根据上述所述的设备数据优先采集方法及其系统,先列举以下实施例加以说明:
把本设备数据优先采集方法应用在监控窑炉设备上,工厂内配置有编号1-20的窑炉,需要采集编号1-20的窑炉在整个运行过程的温度和压力变化。
通过列表生成模块在串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表,队列生成模块将编号1-20的窑炉按顺序放到常规队列列表内,形成常规队列,这时,优先队列列表为空,启动串口采集线程对编号1-20的窑炉进行数据采集,列表判断模块判断优先队列列表是否为空,是,设备寻找模块从常规队列列表内找到设备标记模块的标记所在的窑炉(编号为1的窑炉),同时设备标记模块的标记移动至常规队列的下一个设备(编号为2的窑炉),设备采集模块根据要求发送指令至常规队列列表内找到编号为1的窑炉进行采集,得到编号为1的窑炉的温度和压力变化数据,数据储存模块将采集到的编号为1的窑炉的温度和压力变化数据发送至对应存储区域进行存储,设备判断模块判断数据采集完毕的设备是否来自优先队列,否,数据采集结束,至此,串口采集线程完成一个常规队列的采集过程,然后串口采集线程再重复判断优先队列列表是否为空......依次循环采集编号1-20窑炉的运行数据。
在串口采集线程对编号1-20的窑炉进行运行数据采集的时候,管理人员改变编号8-11窑炉的温度,同时想了解各窑炉的温度变化过程:系统的默认时长为10小时,由200℃升至300℃,通过节点生成编辑模块生成节点并设置编号8窑炉的节点内容(窑炉8,窑炉温度由200℃升至300℃,用户1,退出条件:优先最大时长:8小时);编号9窑炉的节点内容(窑炉9,窑炉温度由200℃升至300℃,用户1,退出条件:优先最大时长:3小时);编号10窑炉的节点内容(窑炉10,窑炉温度由200℃升至300℃,用户1,退出条件没有设置);编号11窑炉的节点内容(窑炉11,窑炉温度由200℃升至300℃,用户1,退出条件:优先最大时长:7小时)。
队列生成模块根据节点内容将需要优先采集的编号8-11的窑炉按顺序放到优先队列列表内,形成优先队列,列表判断模块判断优先队列列表是否为空,否,设备寻找模块从优先队列列表内找到设备标记模块的标记所在的窑炉(编号为8的窑炉),同时设备标记模块的标记移动至优先队列的下一个设备(编号为9的窑炉),设备采集模块根据要求发送指令至优先队列列表内找到编号为8的窑炉进行采集,得到编号为8的窑炉的温度和压力变化数据,数据存储模块将采集到的编号8窑炉运行数据发送至对应存储区域进行存储;设备判断模块判断数据采集完毕的编号8窑炉是否来自优先队列,是,退出判断模块判断编号8窑炉是否满足退出条件,否;然后串口采集线程按照上述优先队列的数据采集流程依次对编号为9-11的窑炉进行温度采集......
当退出判断模块判断编号8的窑炉满足退出条件时(编号8的窑炉温度已经升至300℃,达到目标值,升温时间6小时<优先最大时长8小时),设备清除模块将编号8窑炉从优先队列列表中清除。
当退出判断模块判断编号9的窑炉满足退出条件时(编号9的窑炉的升温时间已经达到优先最大时长8小时,但温度只有280℃,没有达到目标值,但由于优先最大时长总是被激活,所以达到退出条件),设备清除模块将编号9窑炉从优先队列列表中清除。
当退出判断模块判断编号10的窑炉满足退出条件时(编号10的窑炉的升温时间已经达到默认时长10小时,编号10窑炉没有设置优先最大时长,但温度只有290℃,没有达到目标值,但由于默认时长总是被激活,所以达到退出条件),设备清除模块将编号10窑炉从优先队列列表中清除。
在运行数据采集过程中,在编号11的窑炉的温度升至220℃,升温时间2小时时,用户不需要再对编号11窑炉的升温数据进行采集,通过节点生成编辑模块输入对编号11窑炉主动清除指令至串口采集线程,对编号11窑炉达到退出条件,设备清除模块将编号11窑炉从优先队列列表中清除。
当优先队列列表中的所有设备都被清除后,列表判断模块判断优先队列列表是否为空,是,串口采集线程转入对常规队列列表中的设备依次进行运行数据采集过程。
本设备数据优先采集方法在每个串口的串口采集线程中设置所有设备的普通采集队列和一个优先队列列表,正常情况下,优先队列列表保持为空,当优先队列列表不为空时,串口采集线程总是轮流采集优先队列列表里存在的设备,直到满足用户定义或系统内置的条件,设备将从优先队列列表里清除,直到整个优先队列列表全部为空,再转入普通队列去顺序采集;不管单串口下挂接多少设备,串口采集线程总能在需要的时候实时监控到设备值的整个变化过程,实时性强;允许用户定义优先监视条件,可以设置预期值,监视时长,等,使得监视变得非常灵活;加入优先队列列表无需附加条件,使用户的监控需要提供了最大的便利,可以同时监控特定需要设备和其他设备的;由于设置了优先队列列表,为上位程序实现中断、暂停等动作提供了可能;优先队列列表的设置满足用户对特定数据实时监测的需要。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种设备数据优先采集方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤A00:对每个串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表,将需要采集的全部设备按顺序放到常规队列列表内,形成常规队列;
步骤B00:设置节点并编辑节点内容,将节点发送至串口采集线程,根据节点内容将需要优先采集的设备放到优先队列列表内,形成优先队列,串口采集线程启动对设备进行数据采集;
步骤C00:串口采集线程判断优先队列列表是否为空,是,执行步骤D00-步骤F00,否,执行步骤G00-步骤I00;
步骤D00:串口采集线程从常规队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至常规队列的下一个设备;
步骤E00:串口采集线程根据要求发送指令至常规队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤F00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤G00:串口采集线程从优先队列列表内找到标记所在的设备,同时标记移动至优先队列的下一个设备;
步骤H00:串口采集线程根据要求发送指令至优先队列列表内找到的标记设备进行采集,得到设备的运行数据;
步骤I00:将采集到的设备运行数据发送至对应存储区域进行存储,执行步骤J00;
步骤J00:串口采集线程判断数据采集完毕的设备是否来自优先队列,是,执行步骤K00,否,返回执行步骤C00;
步骤K00:串口采集线程根据节点内容判断设备是否满足退出条件,是,执行步骤L00,否,返回执行步骤C00;
步骤L00:串口采集线程将设备从优先队列列表中清除,执行步骤C00。
2.根据权利要求1所述的设备数据优先采集方法,其特征在于,所述节点内容包括或设备识别码,需要监测的设备运行数据,退出条件,用户识别码。
3.根据权利要求2所述的设备数据优先采集方法,其特征在于,所述退出条件包括优先最大时长,目标值,主动清除,默认退出,默认时长。
4.根据权利要求3所述的设备数据优先采集方法,其特征在于,所述步骤K00具体包括以下步骤:
步骤k10:串口采集线程判断是否存在主动清除,是,执行步骤L00,否,执行步骤k20;
步骤k20:串口采集线程判断对设备的采集是否达到优先最大时长或默认时长,是,执行步骤L00,否,执行步骤k30;
步骤k30:串口采集线程判断对设备的采集是否达到目标值或默认退出,是,执行步骤L00,否,返回执行步骤C00。
5.根据权利要求4所述的设备数据优先采集方法,其特征在于,所述主动清除的过程如下:
步骤a10:输入设备识别码和用户识别码至串口采集线程;
步骤a20:串口采集线程判断输入的用户识别码是否有效,是,执行步骤a30,否,执行步骤a50-步骤a60;
步骤a30:串口采集线程判断输入的设备识别码是否在优先队列列表中,是,执行步骤a40,否,执行步骤a50;
步骤a40:串口采集线程将设备从优先队列列表中无条件清除,执行步骤步骤a60;
步骤a50:串口采集线程将主动清除请求忽略,执行步骤a60;
步骤a60:串口采集线程反馈清除成功或输入信息无效的结果至用户。
6.一种设备数据优先采集系统,其特征在于,包括列表生成模块,队列生成模块,节点生成编辑模块和串口采集线程,所述节点生成编辑模块与所述队列生成模块连接,所述队列生成模块与所述列表生成模块连接,所述列表生成模块与所述串口采集线程连接;所述串口采集线程包括:列表判断模块,设备寻找模块,数据采集模块,设备清除模块,数据存储模块,退出判断模块,设备标记模块和设备判断模块;
列表生成模块,对串口采集线程设置常规队列列表和优先队列列表;
队列生成模块,把设备放入常规队列列表或根据节点内容把需要优先采集运行数据的设备放入优先队列列表,形成常规队列或优先队列;
节点生成编辑模块,生成节点,根据需要优先采集运行数据的设备要求编辑节点内容,并发送至串口采集线程;
列表判断模块,判断优先队列列表是否为空;
设备标记模块,标记当前需要采集运行数据的设备,并在设备采集完运行数据后自动移动至下一需要采集运行数据的设备;
设备寻找模块,寻找标记所在的当前设备;
数据采集模块,根据要求采集设备的运行数据;
设备判断模块,判断已经采集完运行数据的设备是否来自优先队列列表;
退出判断模块,判断设备是否满足退出条件;
设备清除模块,把满足退出条件的设备从常规队列列表或优先队列列表中删除;
数据存储模块,把采集到的设备运行数据存储至相应区域。
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