CN106936762A - 一种用于防火实验中多数据接入整合的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于防火实验中多数据接入整合的方法。特别涉及到包括在大型会场、场馆、购物中心、楼宇、隧道、开放性环境进行防火实验时，需要多通道数据采集接入并整合分析的场合。由于在较为复杂的空间结构防火实验中，设备采集的物理量通道数存在大于等于两个通道的情况。例如，对于温度采集时，通过多根热电偶接入多路温度信号至设备，对多点温度进行采集的情况。通过单片机对模拟量、开关量信号进行采集，对设备传输协议解析，获得每个传感器对应数据段信息后，对每个传感器逐一配置固定传感器号，并加入对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警阀值与否、物理量意义、采集时间，以固定格式通过私有传输协议发送至后端系统。实现多数据同时接入整合并上传，以此相较于以往单一数据采集，更利于后期数据的关联性分析。

Description

一种用于防火实验中多数据接入整合的方法

技术领域：

本发明涉及一种用于防火实验中多数据接入整合的方法，特别涉及到包括在大型会场、场馆、购物中心、楼宇、隧道、开放性环境进行防火实验时，需要多通道、多种数据采集接入并整合分析的场合。

背景技术：

目前的数据采集主要采用一对一单采集单接收的形式，或同种数据协议传输。该采集传输形式只能应用在较为简单的系统当中。而在防火实验中，一般涉及多种、多通道数据的采集，主要用于后期关联数据的管理和分析。以此来研究火灾的危害等级、蔓延趋势、防火措施及施救方法。

防火实验中，预防及蔓延防止是非常重要的环节，火灾的预防，需要对温度，风速，气压一系列数据进行综合的收集，对单一数据的采集，无法直接考察或无法直观地观察到各采集点之间数据关联性，仅能对单点或单种数据进行分析。缺少综合分析的数据，很难真实反应现场实际的温度上升的趋势和散热排风情况，容易出现误判断和得出片面的结果。

发明内容：

本发明所要解决的问题是针对现有方法只能对数据进行单点采集，而无法将多数据接入并整合。使得后期有效数据及关联数据查找归类并分析效率非常低。在此提出一种用于防火实验中多数据接入整合的方法。使用多端口信号、协议接入单片机，对复数个设备数据或多种数据类型进行进行格式、协议转换，然后统一上传至同一系统中的方法。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：接收多种不同格式数据和传输协议，并将赋予传感器属性的配置字段，然后转化为固定格式和统一协议进行传输的方法，其特征在于：还包括

模拟量采集端口：用于模拟量信号数据采集。

开关量采集端口：用于开关量信号数据采集。

Zigbee端口(固定端口)：用于接收Zigbee协议数据。

RS422/485端口(固定端口)：用于接收RS422/485协议数据。

可插拔其他协议硬件扩展接入端口：用于扩展使用特殊协议或较为不常用通讯协议的设备数据接入。

大容量E2PROM缓存/FARM缓存：用于缓存转换并整合后的数据串。

处理芯片：用于将模拟量、开关量信号赋予固定格式，将从设备获取的不同协议、格式的数据转换为统一、固定的格式和协议。

步骤1：处理芯片收到服务器数据上传请求。

步骤2：处理芯片令各端口打开，并请求数据，进行一次数据采集。并存入单独的缓存区内。

步骤3：各端口依顺序传送信号/数据至处理芯片。

步骤4：处理芯片进行数据处理，将固定格式数据以统一协议传输至E2PROM缓存/FARM缓存。

步骤5：上传缓存上所有数据。

步骤6：所有数据上传完毕后，数据芯片清除缓存内过期数据。

本发明由于采用了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明采用的方法能使在防火实验过程中需要的多种多通道数据同时接收到同一个设备，再将各传感器之前做关联，有效地将数据做成固定格式并以统一协议发送到数据库做数据存储。使得防火实验不再依赖于单一设备独立采集，而后期需要花费大量时间在数据整合处理，然后进行数据分析的尴尬情况。以此可以节约大量的人力成本和时间成本，并大大降低人工操作、分析时可能带来的失误概率。

附图说明

图1为本发明所述方法的系统组成结构示意图。

图2为本发明所述方法的数据接收整合并传输示意图。

图中：1.模拟量采集端口；2.开关量采集端口；3.Zigbee端口；4.RS422/485端口；5.可插拔其他协议硬件扩展接入端口；6.大容量E2PROM缓存/FARM缓存；7.处理芯片；8.应用服务器。

具体实施方式

[01]以下结合附图对本发明的内容作进一步的说明。

如图1所示的本发明所述的一种用于防火实验中多数据接入整合的方法。使用多类型数据接口，对不同传感器、设备的采集数据进行接入，属性赋予，并转换为固定格式及传输协议进行传输。其特征包括：接收不同数据格式和传输协议的数据，并赋予对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的配置信息字段，使数据可描述自身属性且具备关联性。其特征在于：

[02]模拟量采集端口1：用于模拟量信号数据采集。

[03]开关量采集端口2：用于开关量信号数据采集。

[04]Zigbee端口(固定端口)3：用于接收Zigbee协议数据。

[05]RS422/485端口(固定端口)4：用于接收RS422/485协议数据。

[06]可插拔其他协议硬件扩展接入端口5：用于扩展使用特殊协议或较为不常用通讯协议的设备数据接入。

[07]大容量E2PROM缓存/FARM缓存6：用于缓存转换并整合后的数据串。

[08]处理芯片7：用于将模拟量、开关量信号赋予固定格式，将从设备获取的不同协议、格式的数据转换为统一、固定的格式和协议。

[09]如图2结合图1所示本发明所述的一种用于防火实验中多数据接入整合的方法。使用多类型数据接口，对不同传感器、设备的采集数据进行接入，属性赋予，并转换为固定格式及传输协议进行传输。其特征包括：接收不同数据格式和传输协议的数据，并赋予对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的配置信息字段，使数据可描述自身属性且具备关联性。其特征在于：

[10]模拟量采集端口1根据事先设定的可采集电平信号量程及A/D转换分辨率，将输入的电平信号转换为数字信号。并根据事先设定的采样周期，周期性捕捉信号。

[11]开关量采集端口2根据事先设定的可识别的高低电平信号，将输入的高低电平信号转换为芯片可识别的“0”、“1”数据信号。并根据事先设定的采样周期，周期性捕捉信号。

[12]Zigbee端口3接收Zigbee协议数据。并作为固定端口预置在系统中。

[13]RS422/485端口4接收RS422/485协议数据。并作为固定端口预置在系统中。

[14]可插拔其他协议硬件扩展接入端口5对接入设备的特殊协议或非常用协议，作为预留端口，通过对处理芯片烧录程序，来对特殊协议或非常用协议进行解析。以此保证系统的良好扩展性。

[15]大容量E2PROM缓存/FARM缓存6缓存转换并整合后的数据串，直到数据成功上传，以保证数据传输的安全性及完整性。

[16]处理芯片7对于接收到的模拟量及开关量信号，配置固定传感器号，并顺序加入对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的配置信息字段，以构成固定格式的数据串。对于接收到的协议数据，首先进行解析，捕捉相应有效数据位。然后将其转换为传感器号、对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的固定格式数据串。再将以上两种数据串通过统一协议，以预先设定的频率发送至E2PROM缓存/FARM缓存。等待后端服务器请求后，发送至服务器，并清除相应缓存中数据。

[17]采用以上所述的系统和方法，具有如下有益效果：

[18]本发明采用的方法能使在防火实验过程中需要的多种多通道数据同时接收到同一个设备，再将各传感器之前做关联，有效地将数据做成固定格式并以统一协议发送到数据库做数据存储。使得防火实验不再依赖于单一设备独立采集，而后期需要花费大量时间在数据整合处理，然后进行数据分析的尴尬情况。以此可以节约大量的人力成本和时间成本，并大大降低人工操作、分析时可能带来的失误概率。

[19]从上述对比可说明本发明的一种用于防火实验中多数据接入整合的方法使用多类型数据接口，对不同传感器、设备的采集数据进行接入，属性赋予，并转换为固定格式及传输协议进行传输。更为便捷，且低成本，具有很大的推广性。

[20]以上内容对本发明所述的一种用于防火实验中多数据接入整合的方法。使用多类型数据接口，对不同设备间的传输协议进行转换的系统及其方法均进行了具体描述，到那时本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保扩的范围。

Claims (10)

1.一种用于防火实验中多数据接入整合的方法包括：

1)模拟量采集端口：用于模拟量信号数据采集。

2)开关量采集端口：用于开关量信号数据采集。

3)Zigbee端口(固定端口)：用于接收Zigbee协议数据。

4)RS422/485端口(固定端口)：用于接收RS422/485协议数据。

5)可插拔其他协议硬件扩展接入端口：用于扩展使用特殊协议或较为不常用通讯协议的设备数据接入。

6)大容量E2PROM缓存/FARM缓存：用于缓存转换并整合后的数据串。

7)处理芯片：用于将模拟量、开关量信号赋予固定格式，将从设备获取的不同协议、格式的数据转换为统一、固定的格式和协议。

2.根据权利要求1所述系统的模拟量采集端口，其特征在于：根据事先设定的可采集电平信号量程及A/D转换分辨率，将输入的电平信号转换为数字信号。并根据事先设定的采样周期，周期性捕捉信号。

3.根据权利要求1所述系统的开关量采集端口，其特征在于：根据事先设定的可识别的高低电平信号，将输入的高低电平信号转换为芯片可识别的“0”、“1”数据信号。并根据事先设定的采样周期，周期性捕捉信号。

4.根据权利要求1所述系统的Zigbee端口(固定端口)，其特征在于：接收Zigbee协议数据。并作为固定端口预置在系统中。

5.根据权利要求1所述系统的RS422/485端口(固定端口)，其特征在于：接收RS422/485协议数据。并作为固定端口预置在系统中。

6.根据权利要求1所述系统的可插拔其他协议硬件扩展接入端口，其特征在于：对接入设备的特殊协议或非常用协议，作为预留端口，通过对处理芯片烧录程序，来对特殊协议或非常用协议进行解析。以此保证系统的良好扩展性。

7.根据权利要求1所述系统的大容量E2PROM缓存/FARM缓存，其特征在于：缓存转换并整合后的数据串，直到数据成功上传，以保证数据传输的安全性及完整性。

8.根据权利要求1所述系统的处理芯片，其特征在于：对于接收到的模拟量及开关量信号，配置固定传感器号，并顺序加入对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的配置信息字段，以构成固定格式的数据串。对于接收到的协议数据，首先进行解析，捕捉相应有效数据位。然后将其转换为传感器号、对应传感器位置信息、正常工作与否、达到报警值与否、物理量意义、数值、采集时间的固定格式数据串。再将以上两种数据串通过统一协议，以预先设定的频率发送至E2PROM缓存/FARM缓存。等待后端服务器请求后，发送至服务器，并清除相应缓存中数据。

9.一种应用权利要求1-8任意一项所述系统对一种用于防火实验中多数据接入整合的方法，包括下述步骤：

步骤1：处理芯片收到服务器数据上传请求。

步骤2：处理芯片令各端口打开，并请求数据，进行一次数据采集。并存入单独的缓存区内。

步骤3：各端口依顺序传送信号/数据至处理芯片。

步骤4：处理芯片进行数据处理，将固定格式数据以统一协议传输至E2PROM缓存/FARM缓存。

步骤5：上传缓存上所有数据。

步骤6：所有数据上传完毕后，数据芯片清除缓存内过期数据。

10.根据权利要求9所述的一种用于防火实验中多数据接入整合的方法，其特征在于：服务器请求周期在1秒～1分钟可调。