CN105119969A - 一种点检数据格式及点检数据的交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点检数据格式及点检数据的交互方法，其特征是包括：点检数据头部和点检数据内容；点检数据头部包括：设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列、设备各部位状态构成的序列、点检数据内容的格式类型和点检数据内容的压缩类型；点检数据内容是根据所述数据格式对所述设备各部位的点检参数所组成的集合进行编码而获得的。本发明能用于设备点检终端与设备点检服务器间通用的点检数据传输，从而实现不同点检数据格式的设备点检终端与设备点检服务器间有效的交互，同时实现设备点检系统对多点检数据格式的支持。

Description

一种点检数据格式及点检数据的交互方法

技术领域

本发明涉及设备点检领域，尤其是一种点检数据格式及点检数据的交互方法。

背景技术

设备点检是工业设备管理的一项基本制度，是监控设备运行状态，预防设备故障，保障工业生产正常运行必不可少的重要手段。目前，设备点检主要由点检员通过手工获取设备参数、判断设备状态并记录在纸质点检表中来完成。

随着物联网技术在工业应用的发展，基于物联网的设备点检技术开始取代传统手工点检。在基于物联网的设备点检系统中，点检员按照点检作业任务，用设备点检终端扫描点检设备RFID获取设备信息后，将设备点检参数信息录入设备点检终端；设备点检终端对设备点检参数等信息按一定的格式进行数据编码后发送到设备点检服务器；服务器对点检数据进行解包、存储及处理；企业管理层用户从设备点检服务器获取点检设备信息，对设备状态及点检员点检点检情况进行全方位、智能化管理。

在现有基于物联网的设备点检系统中，设备点检终端和设备点检服务器间通常使用一种固定的数据格式进行点检数据的编码传输。而不同设备厂商生产的设备点检终端和设备点检服务器往往采用不同的数据格式。于是设备点检系统缺乏通用性，不同数据格式的设备在设备点检系统中无法得到兼容。同时，随着设备点检系统中交互的点检数据形式的多媒体化，单一的交互数据格式已无法满足系统发展需要，而如何实现多数据格式的设备点检终端和设备点检服务器在设备点检系统中实现有效交互，是设备点检系统亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的不足之处，提供一种点检数据格式及点检数据的交互方法，以期能用于设备点检终端与设备点检服务器间通用的点检数据传输，从而实现不同点检数据格式的设备点检终端与设备点检服务器间有效的交互，同时实现设备点检系统对多点检数据格式的支持。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种点检数据格式的特点是包括：点检数据头部和点检数据内容；

所述点检数据头部包括：设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列、设备各部位状态构成的序列、点检数据内容的格式类型和点检数据内容的压缩类型；所述设备各部位的状态为：正常或不正常；所述点检数据内容的格式类型和压缩类型构成数据格式；设备点检终端或设备点检服务器支持的所有数据格式的集合构成数据格式集；

所述点检数据内容是根据所述数据格式对所述设备各部位的点检参数所组成的集合进行编码而获得的。

本发明一种点检数据的交互方法，是应用于通过设备点检终端将点检数据发送到设备点检服务器的过程中，其特点是按如下步骤进行：

步骤1、数据格式协商：

步骤1.1、所述设备点检终端将自身支持的终端数据格式集发送给所述设备点检服务器；

步骤1.2、所述设备点检服务器接收所述终端数据格式集并与自身支持的服务器数据格式集进行匹配，若所述终端数据格式集与所述服务器数据格式集之间存在交集，则表示所述设备点检终端和设备点检服务器之间匹配成功，并具有共同支持的数据格式，所述设备点检服务器将匹配成功和共同支持的数据格式一起作为匹配结果返回给所述设备点检终端；若所述终端数据格式集与所述服务器数据格式集之间不存在交集，则表示所述设备点检终端和设备点检服务器之间匹配失败，并将匹配失败作为匹配结果返回给所述设备点检终端；

步骤1.3、所述设备点检终端接收所述匹配结果并进行判断，若为匹配成功，则将共同支持的数据格式进行存储并用于数据传输；若为匹配失败，则选择所述设备点检终端的默认数据格式用于数据传输；从而获得数据格式协商结果；

步骤2、数据传输：

步骤2.1、所述设备点检终端采集所需点检的设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列和点检参数所构成的集合；

步骤2.2、所述设备点检终端根据所述点检参数所构成的集合获得所述设备各部位状态构成的序列；

步骤2.3、所述设备点检终端根据所述数据格式协商结果，获得点检数据内容的格式类型和压缩类型，并用于对所述点检参数所构成的集合进行编码，从而获得点检数据内容；

步骤2.4、所述设备点检终端将所述点检数据头部和点检数据内容进行打包，从而形成点检数据并发送给所述设备点检服务器；

步骤2.5、所述设备点检服务器对所述点检数据进行解包，获得所述点检数据头部和点检数据内容，并反馈接收成功消息给所述设备点检终端；

步骤2.6、所述设备点检服务器根据所述点检数据头部中的设备各部位状态构成的序列，得到所述设备各部位的状态；根据所述点检数据头部中的数据格式集来判断是否能进行解码；对能解码的点检数据内容进行解码后存储，对不能解码的点检数据则直接存储所述点检数据内容，从而完成点检数据的交互。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明将点检数据分为与数据格式无关的点检数据头部和与数据格式相关的点检数据内容两部分，从而使得现有设备点检终端和设备点检服务器不需要修改已有的数据格式，仅以打包点检数据头部的代价，就能实现不同数据格式的设备点检终端与设备点检服务器间的互通，提高了设备点检系统的兼容性。

2、本发明通过在点检数据交互前使用数据格式协商方法，使得设备点检系统优先选择设备点检终端与设备点检服务器共同支持的数据格式进行点检数据传输，实现了设备点检系统对多点检数据格式的支持。

3、本发明通过将点检设备部位状态信息作为点检数据内容的摘要包含在的点检数据头部，提供了一种多分辨度的点检数据描述方法，使得设备点检服务器不需要解析点检数据内容就能获得点检设备基本运行情况，能满足大部分设备点检系统应用的需要，实现了不同数据格式的设备点检终端与设备点检服务器间点检数据的有效交互。

附图说明

图1为现有设备点检系统组成示意图；

图2为本发明方法数据格式协商流程图；

图3为本发明方法数据传输流程图。

具体实施方式

本实施例中，一种点检数据格式，包括：点检数据头部和点检数据内容。其中点检数据头部可采用通用的固定编码格式，如符合巴科斯范式(BNF)语法的UTF-8字符编码方式；在该方式下，点检数据头部由多个头部域构成，每个头部域包含头部名和头部值两部分；头部域具体用BNF可表示为：

header＝header-nameHCOLONheader-value*(COMMAheader-value)

其中header-name是头部名，HCOLON是冒号“:”前后能带空格的字符串，header-value是头部值，一个头部域可包含多个头部值，多个头部值之间用“,”隔开。

点检数据头部包括：设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列、设备各部位状态构成的序列、点检数据内容的格式类型和点检数据内容的压缩类型；在上面的BNF编码格式下，以上内容均为组成点检数据头部的头部域，可以用上面的BNF编码方式表示。例如，编号为01的设备的点检数据的点检头部包括如下内容：

deviceID:01

其中deviceID是设备id的头部名，01是头部值。设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、点检数据内容的格式类型和点检数据内容的压缩类型的头部值只有一个；而设备各部位的id序列和设备各部位状态构成的序列的头部值通常会有多个。

设备各部位的状态为：正常或不正常，可以用bool类型的头部值表示。设备部位状态是对设备部位的工作情况的概括，能被任何设备点检终端或设备点检服务器解析获取。而很多设备点检系统上层应用只需要获得点检设备的工作状态而不需要知道具体设备点检的参数内容。因此将设备部位状态信息包含在点检数据头部，能有效降低设备点检系统对数据格式的依赖，提高设备点检系统的兼容性。由点检数据内容的格式类型和压缩类型构成数据格式，两者共同决定了点检数据内容的编码方式。常见的点检数据内容的格式类型有固定帧格式、XML、Json等；常见的压缩类型有霍夫曼压缩编码、LZW(Lempel-Ziv-Welch)压缩等，压缩类型可以为空值，表示不使用压缩。数据格式可以用点检数据内容的格式类型和压缩类型构成的二元组进行表示。由设备点检终端或设备点检服务器支持的所有数据格式的集合构成数据格式集。数据格式集表明了设备点检终端或设备点检服务器支持的数据格式的种类和数量，用于点检数据交互过程中，是实现多数据格式设备点检系统的基础。

点检数据内容是根据格式类型和压缩类型对设备各部位的点检参数所组成的集合进行编码而获得的。每个设备部位会包括多个点检参数，通常可采用一种结构化描述方式。例如：每个点检参数可包括：

参数类型：如温度，震动，电压等；

参数格式：如bool型，整型，数组，图片，视频类型等；

参数单位：对于不同参数类型会有不同的物理单位，如摄氏度、伏特等；

参数值：获得的参数数值，根据参数格式进行表达；

参数采集坐标：表示参数采集点位置，可用二维或三维笛卡尔坐标表示。

以上点检参数通过格式类型和压缩类型进行编码和压缩，得到点检数据内容。

本实施例中，一种点检数据的交互方法，是应用于通过设备点检终端将点检数据发送到设备点检服务器的过程中。现有典型的设备点检系统，如图1所示，包含多个和设备相关的RFID点检标签、设备点检终端、网关和设备点检服务器。设备点检终端发送的点检数据会通过网关转发到达设备点检服务器，由于网关在系统中起到的是仅仅是通信协议转换的功能，对传输的点检数据内容不会造成影响，从应用层角度可将系统简化为点检数据在设备点检终端与设备点检服务器间的端到端通信。本发明的点检数据交互方法按如下步骤进行：

步骤1、数据格式协商：

数据格式协商可包含在设备点检终端的注册过程中，即当点检员通过设备点检终端输入点检员id在设备点检服务器上登录时，设备点检终端可将数据格式协商信息附加在注册消息中发送到设备点检服务器。数据格式协商流程见图2，具体步骤为：

步骤1.1、设备点检终端将自身支持的终端数据格式集发送给设备点检服务器；

步骤1.2、设备点检服务器接收终端数据格式集并与自身支持的服务器数据格式集进行匹配，若终端数据格式集与服务器数据格式集之间存在交集，则表示设备点检终端和设备点检服务器之间匹配成功，并具有共同支持的数据格式，设备点检服务器将匹配成功和共同支持的数据格式一起作为匹配结果返回给设备点检终端；若终端数据格式集与服务器数据格式集之间不存在交集，则表示设备点检终端和设备点检服务器之间匹配失败，并将匹配失败作为匹配结果返回给设备点检终端；

步骤1.3、设备点检终端接收匹配结果并进行判断，若为匹配成功，则将共同支持的数据格式进行存储并用于数据传输。如果共同支持的数据格式存在多个，则在传输中可根据不同的规则对数据格式进行选取，例如选取优先级最高的数据格式或者根据传输点检数据内容的不同进行动态选择；若为匹配失败，则选择设备点检终端的默认数据格式用于数据传输；从而获得数据格式协商结果。

数据格式协商在设备点检终端与设备点检服务器之间优先选择共同支持的数据格式，最大程度上保证了点检数据交互的互通性，同时实现了设备点检系统对多数据格式的支持。

步骤2、数据传输：

数据格式协商完成之后，设备点检终端可进行数据传输。数据传输时，点检员根据点检任务用设备点检终端扫描设备的RFID点检标签，利用传感器获取点检设备各部位需要的点检参数，并自动或手动录入设备点检终端，设备点检终端对这些点检参数进行处理后发送到设备点检服务器。数据传输流程见图3，具体步骤为：

步骤2.1、设备点检终端采集所需点检的设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列和点检参数所构成的集合。一般地，设备id、设备的部位个数和设备各部位的id序列可从RFID点检标签或点检任务中获取；点检员id在点检员登录设备点检服务器时得到；点检时间戳为设备点检终端发送点检数据时的本地时间；点检参数所构成的集合包含点检员利用传感器获取并录入到设备点检终端的点检需要上报的各项参数。

步骤2.2、设备点检终端根据点检参数所构成的集合获得设备各部位状态构成的序列。设备各部位状态可根据当前获取的点检参数和系统已有的历史参数采取经验人工判断或专家系统程序自动判断等方法实现，给出设备运行是否正常的基本信息。现有设备点检系统大部分应用只需要设备运行状态信息，将设备各部位状态信息包含在点检数据头部，可以使得设备点检系统在不能解析点检数据内容的情况下依然能有效运行。

步骤2.3、设备点检终端根据数据格式协商结果，获得点检数据内容的格式类型和压缩类型，并用于对点检参数所构成的集合进行编码，从而获得点检数据内容；

步骤2.4、设备点检终端将点检数据头部和数据内容进行打包，从而形成点检数据并发送给设备点检服务器；

步骤2.5、设备点检服务器对点检数据进行解包，获得点检数据头部和点检数据内容，并反馈接收成功消息给设备点检终端；

步骤2.6、设备点检服务器根据点检数据头部中的设备各部位状态构成的序列，得到设备各部位的状态；根据点检数据头部中的数据格式集来判断是否能进行解码；对能解码的点检数据内容进行解码后存储，对不能解码的点检数据则直接存储点检数据内容，从而完成点检数据的交互。由于设备点检服务器已有设备各部位状态信息，能满足不需要点检数据内容的应用需求。而对于需要点检数据内容的应用，在设备点检服务器不能解码的情况下，可将不能解码的点检数据内容交给上层处理软件或第三方软件来进行解析处理，进而实现系统对不同数据格式的完全兼容。

Claims (2)

1.一种点检数据格式，其特征是包括：点检数据头部和点检数据内容；

所述点检数据头部包括：设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列、设备各部位状态构成的序列、点检数据内容的格式类型和点检数据内容的压缩类型；所述设备各部位的状态为：正常或不正常；所述点检数据内容的格式类型和压缩类型构成数据格式；设备点检终端或设备点检服务器支持的所有数据格式的集合构成数据格式集；

所述点检数据内容是根据所述数据格式对所述设备各部位的点检参数所组成的集合进行编码而获得的。

2.一种点检数据的交互方法，是应用于通过设备点检终端将点检数据发送到设备点检服务器的过程中，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、数据格式协商：

步骤1.1、所述设备点检终端将自身支持的终端数据格式集发送给所述设备点检服务器；

步骤1.2、所述设备点检服务器接收所述终端数据格式集并与自身支持的服务器数据格式集进行匹配，若所述终端数据格式集与所述服务器数据格式集之间存在交集，则表示所述设备点检终端和设备点检服务器之间匹配成功，并具有共同支持的数据格式，所述设备点检服务器将匹配成功和共同支持的数据格式一起作为匹配结果返回给所述设备点检终端；若所述终端数据格式集与所述服务器数据格式集之间不存在交集，则表示所述设备点检终端和设备点检服务器之间匹配失败，并将匹配失败作为匹配结果返回给所述设备点检终端；

步骤1.3、所述设备点检终端接收所述匹配结果并进行判断，若为匹配成功，则将共同支持的数据格式进行存储并用于数据传输；若为匹配失败，则选择所述设备点检终端的默认数据格式用于数据传输；从而获得数据格式协商结果；

步骤2、数据传输：

步骤2.1、所述设备点检终端采集所需点检的设备id、点检员id、点检时间戳、设备的部位个数、设备各部位的id序列和点检参数所构成的集合；

步骤2.2、所述设备点检终端根据所述点检参数所构成的集合获得所述设备各部位状态构成的序列；

步骤2.3、所述设备点检终端根据所述数据格式协商结果，获得点检数据内容的格式类型和压缩类型，并用于对所述点检参数所构成的集合进行编码，从而获得点检数据内容；

步骤2.4、所述设备点检终端将所述点检数据头部和点检数据内容进行打包，从而形成点检数据并发送给所述设备点检服务器；

步骤2.5、所述设备点检服务器对所述点检数据进行解包，获得所述点检数据头部和点检数据内容，并反馈接收成功消息给所述设备点检终端；

步骤2.6、所述设备点检服务器根据所述点检数据头部中的设备各部位状态构成的序列，得到所述设备各部位的状态；根据所述点检数据头部中的数据格式集来判断是否能进行解码；对能解码的点检数据内容进行解码后存储，对不能解码的点检数据则直接存储所述点检数据内容，从而完成点检数据的交互。