CN107172389A - 一种仪表类数据采集分析管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仪表类数据采集分析管理系统，包括数据采集模块、云平台、操作终端、测量数据库和用户数据库；所述云平台包括数据处理模块、用户管理模块和交互模块；所述数据处理模块，用于接收数据采集模块采集的仪表数据，并对该仪表数据进行处理；所述交互模块，用于接收操作终端的指令，根据该指令调取测量数据库中的相应数据将其反馈给操作终端；所述用户管理模块，用于管理所述操作终端；所述用户数据库，用于存储所述操作终端的权限数据；所述测量数据库，用于存储所述数据处理模块处理后的仪表数据。本发明的有益效果如下：通过云平台的数据处理模块对数据进行处理，并通过交互模块对仪表数据的处理结果进行管理。

Description

一种仪表类数据采集分析管理系统
技术领域
本发明涉及仪表类数据采集分析管理领域，特别涉及一种仪表类数据采集分析管理系统。
背景技术
仪器仪表应用领域广泛，覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各方面，在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。由于其地位特殊、作用大，对国民经济有巨大倍增和拉动作用，有着良好的市场需求和巨大的发展潜力。
现有仪表主要包括在线仪表终端和非在线仪表终端两类，在线式仪表是连续测量被测物质的含量或性质的仪表；非在线仪表又称为实验室分析仪表或离线分析仪表，是定期采样在实验室中进行测定分析时用到的仪表。但目前上述的两类仪表大多采用无联网功能的单机或者简单的总线结构，仪表所测数据仅仅在单个仪表或上位机内，无法将测量数据连续、稳定的集合存储和分析，无法进一步的对测试数据进行智能分析从而改善仪表的测量精确性和用户的生产工艺。并且，某些现有仪表终端仅具有显示、存储和手动导出数据的功能，无法按需连接至云平台传输测量数据，无法平台化的对仪表的数据进行采集、分析、管理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种仪表类数据采集分析管理系统，该技术方案能够利用云平台解决至少部分解决各仪表数据需要手工导入且无法综合分析管理的弊端。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种仪表类数据采集分析管理系统，包括数据采集模块、云平台、操作终端、测量数据库和用户数据库；所述云平台包括数据处理模块、用户管理模块和交互模块；
所述数据处理模块，用于接收数据采集模块采集的仪表数据，并对该仪表数据进行处理；
所述交互模块，用于接收操作终端的指令，根据该指令调取测量数据库中的相应数据将其反馈给操作终端或根据该指令控制数据采集模块；
所述用户管理模块，用于管理所述操作终端；
所述用户数据库，用于存储所述操作终端的权限数据；
所述测量数据库，用于存储所述数据处理模块处理后的仪表数据；
所述数据采集模块，用于采集息仪表终端数据，还用于接受来自所述交互模块的指令对要采集的仪表终端进行调整。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述处理包括校验和分析，所述校验为对数据进行格式校验；所述分析为对于来自某一仪表终端的不同仪表数据进行整合。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述数据采集模块包括在线仪表终端、非在线仪表终端、中转终端和数据落地服务器；所述仪表数据包括第一仪表数据和第二仪表数据；
所述在线仪表终端，用于产生第一仪表数据，并将该第一仪表数据通过无线模块传输给数据落地服务器；
所述非在线仪表终端，用于产生第二仪表数据，通过蓝牙或局域网传输该第二仪表数据给所述中转终端；
所述中转终端，用于暂存第二仪表数据，并将该第二仪表数据通过无线传输给数据落地服务器；
数据落地服务器，用于接收第一仪表数据和第二仪表数据，并将所述仪表数据上传给所述数据处理模块。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述操作终端包括维护人员终端和管理人员终端；
所述维护人员终端的操作权限包括对在线仪表终端和非在线仪表终端进行删除、添加和修改中的一项或多项；
所述管理人员终端的权限除包括对在线仪表终端和非在线仪表终端的删除、添加和修改中的一项或多项，还包括对维护人员终端的权限数的添加、删除和修改中的一项或多项。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，还包括隔离网闸；所述数据落地服务器通过所述隔离网闸将仪表数据传递给所述数据处理模块。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述用户管理模块对所述操作终端的管理包括：验证所述操作终端的登陆信息，用户名修改，密码修改和权限修改。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述仪表数据的内容包括：仪表测量结果、仪表名称、测量参数和运行状态中的至少两项。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，还包括监控中心，所述监控中心与所述交互模块连接，用于发送操作指令给所述交互中心并接收交互模块由测量数据库中调取的反馈数据。
进一步地，上述的仪表类数据采集分析管理系统，所述操作终端为计算机或移动设备。
本发明的有益效果如下：
1、数据采集模块采集的仪表数据上传至云平台，通过云平台的数据处理模块对数据进行处理，并通过交互模块对仪表数据的处理结果进行管理；
2、针对非在线式仪表，通过加装蓝牙或Wifi模块等和中转终端(手机或计算机)相连，通过中转终端的暂存功能，可定期将非在线式仪表的仪表数据发送至云平台，无需大容量存储器，便于连续存储非在线式仪表的测量数据；
3、通过维护人员终端和管理人员终端对仪表数据进行管理，在保证对仪表数据进行管理的同时又分为不同的维护人员和管理人员权限，实现分级管理，符合实际需求；
4、通过GPRS模块、Wifi模块等无线模块方便地将在线仪表和位于云平台的数据处理模块连接，无需电气连接，布置灵活，维护方便；
5、数据分析模块针对某个仪表的仪表数据处理分析整合，生成相应的历史测量数据曲线、温度曲线、仪表操作日志、参数等信息提供给维护人员终端或管理人员终端，为维护人员或管理人员展示该仪表的测量数据变化趋势、当前仪表状态等，为管理人员决策提供依据；
6、本发明可通过专用网络和监控中心连接，云平台将仪表的测量数据发送至监控中心计算机，接收合法连接的监控中心的命令，监控中心通过云平台即可方便地对仪表所测量的生产过程进行监控。
附图说明
图1为本发明一个实施例的仪表类数据采集分析管理系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
云服务是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云服务指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。而云平台则是允许开发者们或是将写好的程序放在“云”里运行，或是使用“云”里提供的服务，或二者皆是。云平台将用户需要处理的任务分布于各个分布式计算机上，并将处理结果收集至云平台后反馈给用户。
由于数据采集模块的各个仪表终端可能处于不同的空间，采用一般做法(例如将仪表集中到一起再将采集的仪表数据传输给某一作为处理中心的计算机)是十分麻烦的，并且在某些条件下也是不现实的。因此，本发明人设计了一种采用云技术很好解决上述不足的技术方案。
如图1所示，本实施例提供了一种仪表类数据采集分析管理系统，包括数据采集模块、云平台、操作终端、测量数据库和用户数据库；所述云平台包括数据处理模块、用户管理模块和交互模块；所述数据处理模块，用于接收数据采集模块采集的仪表数据，并对该仪表数据进行处理；所述交互模块，用于接收操作终端的指令，根据该指令调取测量数据库中的相应数据将其反馈给操作终端；所述用户管理模块，用于管理所述操作终端；所述用户数据库，用于存储所述操作终端的权限数据；所述测量数据库，用于存储所述数据处理模块处理后的仪表数据。通过上述技术方案，本实施例的管理系统采用云平台的计算处理，将数据采集模块的仪表数据集中到云平台处理分析，并将结果存储在测量数据库中，操作终端需要时，可由交互模块调取结果数据。
上述云平台的数据处理模块的处理包括校验和分析，所述校验为对数据进行格式校验，保证以xml等常规格式传输的仪表数据形式正确；所述分析为对于来自某一仪表终端的不同仪表数据(包括仪表测量结果、仪表名称、测量参数和运行状态中的至少两项)进行整合，以生成需求的表格曲线等结果数据(例如：将对同一个仪表终端的不同时间，连续的测量数据进行分析、整合，生成相应的历史测量数据曲线、温度曲线、仪表操作日志等，以反应相应数据的趋势，进而根据趋势反映测量的理化指标代表的设备的运行状况)，这些结果数据存储在测量数据库中，以提供给维护人员终端或管理人员终端，为维护人员或管理人员展示该仪表的测量数据变化趋势、当前仪表状态等，为管理人员决策提供依据。进一步地，本实施例提供的管理系统还包括监控中心，所述监控中心与所述交互模块连接，用于发送操作指令给所述交互中心并接收交互模块由测量数据库中调取的反馈数据。监控中心依靠计算机与本实施例的仪表类数据采集分析管理系统的交互模块的连接实现对仪表所测量的生产过程的监控。在该监控过程中，交互模块接收来自监控中心的计算机的命令，并根据命令将相应的结果或数据反馈给该计算机。
所述操作终端包括维护人员终端和管理人员终端；该操作终端可以是计算机也可以是手机等移动设备。维护人员终端和管理人员终端最大的不同在于权限，所述维护人员终端的操作权限包括对在线仪表终端和非在线仪表终端进行查询、删除、添加和修改中的一项或多项；所述管理人员终端的权限除包括对在线仪表终端和非在线仪表终端的删除、添加和修改中的一项或多项，还包括对维护人员终端的权限数据的添加、删除和修改中的一项或多项。上述对在线仪表终端和非在线仪表终端进行查询、删除、添加和修改具体包括：所述查询为对仪表数据的查询，添加为对新的仪表终端的数据采集；删除为停止对某仪表终端的数据采集；修改为修改某仪表终端的存储在测量数据库中的名称。
所述用户管理模块对所述操作终端的管理包括：验证所述操作终端的登陆信息，用户名修改，密码修改和权限修改。
操作终端登陆时，发送包含用户名信息和密码信息的登陆请求指令给用户管理模块，所述用户管理模块接收到该登陆请求指令后读取用户数据库中的相应信息数据(用户名信息相同的信息数据)，若该相应信息数据中的密码信息与该登陆请求指令中的密码信息匹配，则用户管理模块为该操作终端开通相应权限。
操作终端进行密码修改时，发送包含用户名信息和新旧密码信息的修改请求指令给用户管理模块，所述用户管理模块接收到该指令后读取用户数据库中相应信息数据(用户名信息相同的信息数据)，若该相应信息数据中的密码信息与该修改指令中旧密码信息匹配，则用户管理模块将该相应信息数据中的密码信息修改为上述修改指令中的新密码信息，并将修改后的相应信息数据保存至用户数据库以替换所述用户数据库中的原相应信息数据。
操作终端进行用户名修改时，发送包含新用户名信息的修改请求指令给用户管理模块，所述用户管理模块接收到该指令后查询用户数据库是否存在的与新用户名信息相匹配的信息数据(即该信息数据中的用户名信息与度新用户名信息相同)，若不存在，则将用户数据库中的相应信息数据(与原用户名相同的信息数据)的用户名信息修改为新的用户名信息。
权限修改是用户管理模块根据权限修改指令修改所述用户数据库中相应的用户数据。
本实施例中，提供了兼顾在线类仪表和非在线类仪表两种仪表的技术方案。数据采集模块包括在线仪表终端、非在线仪表终端、中转终端和数据落地服务器；所述仪表数据包括第一仪表数据和第二仪表数据；所述在线仪表终端，用于产生第一仪表数据，并将该第一仪表数据通过无线模块传输给数据落地服务器；所述非在线仪表终端，用于产生第二仪表数据，通过蓝牙或局域网传输该第二仪表数据给所述中转终端；所述中转终端，用于暂存第二仪表数据，并将该第二仪表数据通过无线传输给数据落地服务器；数据落地服务器，用于接收第一仪表数据和第二仪表数据，并将所述仪表数据上传给所述数据处理模块。
进一步地，为了保证数据安全，上述的仪表类数据采集分析管理系统还包括隔离网闸；所述数据落地服务器通过所述隔离网闸将仪表数据传递给所述数据处理模块。数据落地服务器中的仪表数据通过隔离网闸后再上传给云平台进行处理，能够保证云平台网络安全。
本发明的管理系统在工作时，在线仪表终端产生第一仪表数据，通过GPRS模块、Wifi模块等无线模块和数据落地服务器实时连接，通过隔离网闸后，将包含测量结果、仪表名称、参数、运行状态等信息的第一仪表数据定时发送至云平台，云平台的数据处理模块对该数据进行处理；非在线仪表终端则通过加装蓝牙或Wifi模块等和中转终端(一般为手机客户端)相连，维护人员定期运行所述中转终端和非在线类仪表终端通讯，以读取包含非在线仪表的仪表名称、历史测量结果、参数、运行日志和运行状态等信息的第二仪表数据并暂存至所述中转终端内，读取一定量的第二仪表数据后，通过中转终端的无线功能(手机的GPRS或Wifi功能)连接数据落地服务器，通过隔离网闸后，第二仪表数据上传至云平台进行处理。
本发明实施例中数据采集模块采集的仪表数据上传至云平台，通过云平台的数据处理模块对数据进行处理，并通过交互模块对仪表数据的处理结果进行管理；针对非在线式仪表，通过加装蓝牙或Wifi模块等和中转终端(手机或计算机)相连，通过中转终端的暂存功能，可定期将非在线式仪表的仪表数据发送至云平台，无需大容量存储器，便于连续存储非在线式仪表的测量数据；通过维护人员终端和管理人员终端对仪表数据进行管理，在保证对仪表数据进行管理的同时又分为不同的维护人员和管理人员权限，实现分级管理，符合实际需求；通过GPRS模块、Wifi模块等无线模块方便地将在线仪表和位于云平台的数据处理模块连接，无需电气连接，布置灵活，维护方便；数据分析模块针对某个仪表的仪表数据处理分析整合，生成相应的历史测量数据曲线、温度曲线、仪表操作日志、参数等信息提供给维护人员终端或管理人员终端，为维护人员或管理人员展示该仪表的测量数据变化趋势、当前仪表状态等，为管理人员决策提供依据；本发明可通过专用网络和监控中心连接，云平台将仪表的测量数据发送至监控中心计算机，接收合法连接的监控中心的命令，监控中心通过云平台即可方便地对仪表所测量的生产过程进行监控。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种仪表类数据采集分析管理系统，包括数据采集模块、云平台、操作终端、测量数据库和用户数据库；所述云平台包括数据处理模块、用户管理模块和交互模块；
所述数据处理模块，用于接收数据采集模块采集的仪表数据，并对该仪表数据进行处理；
所述交互模块，用于接收操作终端的指令，根据该指令调取测量数据库中的相应数据将其反馈给操作终端或根据该指令控制数据采集模块；
所述用户管理模块，用于管理所述操作终端；
所述用户数据库，用于存储所述操作终端的权限数据；
所述测量数据库，用于存储所述数据处理模块处理后的仪表数据；
所述数据采集模块，用于采集息仪表终端数据，还用于接受来自所述交互模块的指令对要采集的仪表终端进行调整。
2.如权利要求1所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：所述处理包括校验和分析，所述校验为对仪表数据进行格式校验；所述分析为对于来自某一仪表终端的不同仪表数据进行整合。
3.如权利要求1所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：
所述数据采集模块包括在线仪表终端、非在线仪表终端、中转终端和数据落地服务器；所述仪表数据包括第一仪表数据和第二仪表数据；
所述在线仪表终端，用于产生第一仪表数据，并将该第一仪表数据通过无线模块传输给数据落地服务器；
所述非在线仪表终端，用于产生第二仪表数据，通过蓝牙或局域网传输该第二仪表数据给所述中转终端；
所述中转终端，用于暂存第二仪表数据，并将该第二仪表数据通过无线传输给数据落地服务器；
数据落地服务器，用于接收第一仪表数据和第二仪表数据，并将所述仪表数据上传给所述数据处理模块。
4.如权利要求3所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：
所述操作终端包括维护人员终端和管理人员终端；
所述维护人员终端的操作权限包括对在线仪表终端和非在线仪表终端的删除、添加和修改中的一项或多项；
所述管理人员终端的权限除包括对在线仪表终端和非在线仪表终端的删除、添加和修改中的一项或多项，还包括对维护人员终端的权限数的添加、删除和修改中的一项或多项。
5.如权利要求3所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：还包括隔离网闸；所述数据落地服务器通过所述隔离网闸将仪表数据传递给所述数据处理模块。
6.如权利要求1-5任一所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：
所述用户管理模块对所述操作终端的管理包括：验证所述操作终端的登陆信息，用户名修改，密码修改和权限修改。
7.如权利要求1-5任一所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：所述仪表数据的内容包括：仪表测量结果、仪表名称、测量参数和运行状态中的至少两项。
8.如权利要求1-5任一所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：还包括监控中心，所述监控中心与所述交互模块连接，用于发送操作指令给所述交互中心并接收交互模块由测量数据库中调取的反馈数据。
9.如权利要求1-5任一所述的仪表类数据采集分析管理系统，其特征在于：所述操作终端是计算机或移动设备。
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