CN107390662A - 基于监控对象模型的工业监控方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于监控对象模型的工业监控方法及装置，其中，方法包括：根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库；根据监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库；根据通讯协议和监控对象实例库对监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库；根据网关实例库中网关对象和监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。该方法可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种基于监控对象模型的工业监控方法及装置。
背景技术
在相关技术中，工业监控系统是工业自动化的重要组成部分，其应用领域广泛，如可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
其中，工业监控系统主要包括工业现场的数据采集、传输、存储和显示等，且工业监控系统是对工业现场设备运行状态进行远程监视和控制的主要手段。目前，随着工业系统的规模和复杂度增加，导致对工业监控系统提出了更高的要求，包括监控系统的快速构建、可复制性、灵活扩展等，然而，相关技术中的工业监控系统不但构建繁琐，灵活性低，而且具有不可复制性，有效降低监控的适用性和实用性，有待改进。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题的认识和发现作出的：
工业监控系统涉及大量监控对象，不同的工业系统包含了不同的设备，尽管监控对象数量多，但是相对于监控对象的数量，监控对象的种类相对较少。因此，可以将同一类的监控对象抽象为标准的数据模型，而具体的监控对象以抽象的数据模型为基础，通过赋予具体的信息实例化得到。监控系统的相关应用程序，如状态监视、可视化、数据分析都围绕实例化的监控对象开展，从而将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，进而提高监控系统的快速部署和扩展。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种基于监控对象模型的工业监控方法，该方法不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性。
本发明的另一个目的在于提出一种基于监控对象模型的工业监控装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于监控对象模型的工业监控方法，包括：根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库；根据所述监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库；根据通讯协议和所述监控对象实例库对所述监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库；根据所述网关实例库中网关对象和所述监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。
本发明实施例的基于监控对象模型的工业监控方法，可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
另外，根据本发明上述实施例的基于监控对象模型的工业监控方法还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：采集所述监控对象的属性和行为；根据所述监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到所述监控对象模型库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为；根据所述抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：将所述监控对象和所述网关对象从数据库中调入计算机内存，其中，所述监控对象和所述网关对象具有独立的属性和操作；向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：以所述计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于监控对象模型的工业监控装置，包括：第一构建模块，用于根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库；第二构建模块，用于根据所述监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库；第三构建模块，用于根据通讯协议和所述监控对象实例库对所述监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库；监控模块，用于根据所述网关实例库中网关对象和所述监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。
本发明实施例的基于监控对象模型的工业监控装置，可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
另外，根据本发明上述实施例的基于监控对象模型的工业监控装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：采集单元，用于采集所述监控对象的属性和行为；第一生成单元，用于根据所述监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到所述监控对象模型库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：获取单元，用于根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为；第二生成单元，用于根据所述抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：调入单元，用于将所述监控对象和所述网关对象从数据库中调入计算机内存，其中，所述监控对象和所述网关对象具有独立的属性和操作；接入单元，用于向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：构建单元，用于以所述计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的基于监控对象模型的工业监控方法的流程图；
图2为根据本发明另一个实施例的基于监控对象模型的工业监控方法的流程图；
图3为根据本发明一个具体实施例的基于监控对象模型的工业监控方法的流程图；以及
图4为根据本发明一个实施例的基于监控对象模型的工业监控装置结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于监控对象模型的工业监控方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于监控对象模型的工业监控方法。
图1是本发明一个实施例的基于监控对象模型的工业监控方法的流程图。
如图1所示，该基于监控对象模型的工业监控方法包括以下步骤：
在步骤S101中，根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库。
其中，在本发明的一个实施例中，根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库，进一步包括：采集监控对象的属性和行为；根据监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到监控对象模型库。
可以理解的是，如图2所示，步骤S201：首先建立监控对象模型库。具体地，构建监控对象模型库包括：具体是根据监控对象(机电设备)的功能和作用进行分类，对每一类监控对象定义接口参数，建立设备相应的抽象数据模型，并存储到数据库中，进而形成模型库。即言，建立监控对象模型，进一步包括监控对象的属性和行为，建立设备相应的抽象模型，并存储到数据库中，进而形成监控对象模型库。
在步骤S102中，根据监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库。
其中，在本发明的一个实施例中，根据监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库，进一步包括：根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为；根据抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
可以理解的是，如图2所示，步骤S202：从监控对象模型实例化得到具体的监控对象，形成监控对象实例库。具体地，构建监控对象实例库包括：以抽象模型为基础，并根据实际监控物理对象的属性，设置抽象模型的具体信息，从而使抽象模型实例化，并存储到数据库中，进而形成监控对象实例库。即言，从监控对象模型实例化得到具体的监控对象，进一步包括根据具体的监控对象，明确监控对象模型的具体属性和行为，从而得到监控对象的实例化对象。
在步骤S103中，根据通讯协议和监控对象实例库对监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库。
其中，在本发明的一个实施例中，根据网关实例库中网关对象和监控对象构建监控系统，进一步包括：将监控对象和网关对象从数据库中调入计算机内存，其中，监控对象和网关对象具有独立的属性和操作；并向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
可以理解的是，如图2所示，步骤S203，根据具体通讯要求，将监控对象和通讯规约绑定，得到网关对象。具体地，构建网关实例库包括：根据监控数据采集传输要求，选择相应的通讯协议，与监控对象实例库中的具体实例对象进行绑定，形成实例化的网关实体，并存储到数据库中，形成网关实例库。即言，监控对象和通讯规约绑定，进一步包括在监控对象实例中设置相应的通讯参数。
其中，网关对象可灵活扩展任意的工业通讯协议，实现监控对象和通讯协议的解耦，从而可以连接不同的工业现场设备，具有很强的扩展性和兼容性。
另外，本发明实施例的方法还可以提供用户定义监控对象模型的图形化接口，从而实现由用户自己定义监控对象模型，具有很强的开放性。
在步骤S104中，根据网关实例库中网关对象和监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的方法还包括：以计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
可以理解的是，如图2所示，步骤S204，根据监控对象和网关对象构建监控系统。具体地，构建监控系统包括：针对实际的监控物理对象，若监控对象模型库中已有该类设备，则根据该设备的实际参数实例化该类型，并根据通讯要求绑定相应的通讯协议；否则在监控对象模型库中新建该类型设备模型，再实例化监控对象，并与通讯协议绑定。进一步，网关对象与现场监控对象根据绑定的通讯协议进行通讯，并以监控对象模型的形式将数据上传至监控应用程序。
可以理解的是，根据监控对象和网关对象构建监控系统，进一步包括将监控对象和网关对象从数据库调入计算机内存，且监控对象和网关对象具有自己的属性和操作，可以自动运行。另外，构建监控系统可以进一步包括：向用户提供建立监控对象模型的图形化接口；以内存中的监控对象实例构建监控系统画面，实现图形和模型的统一；整个监控系统的数据采集、传输、存储和显示全部基于监控对象实例实现。
在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，本发明实施例的基于监控对象模型的工业监控方法包括如下步骤：
步骤S1：对不同物理监控对象进行分类，为每一类监控对象定义抽象的模型，形成监控对象模型库。
步骤S2：针对具体的监控对象，从监控对象模型库中查找相应的监控对象模型，对监控对象模型的属性进行赋值，得到具体的监控对象，形成监控对象实例，存储到监控对象实例库中。
步骤S3：针对工业现场监控对象的通讯需求，将监控对象和通讯协议进行绑定，从而构建网关对象。
步骤S4：网关对象负责与现场设备进行通讯，以内置的监控对象模型和通讯协议采集现场设备数据。
步骤S5：网关对象以监控对象模型的形式向监控应用程序传递数据，至此监控系统的全过程均以监控对象模型为核心，保障了监控数据采集、传输的完整性和一致性。
根据本发明实施例提出的基于监控对象模型的工业监控方法，可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于监控对象模型的工业监控装置。
图4是本发明一个实施例的基于监控对象模型的工业监控装置的结构示意图。
如图4所示，该基于监控对象模型的工业监控装置10包括：第一构建模块100、第二构建模块200、第三构建模块300和监控模块400。
其中，第一构建模块100用于根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库。第二构建模块200用于根据监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库。第三构建模块300用于根据通讯协议和监控对象实例库对监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库。监控模块400用于根据网关实例库中网关对象和监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。本发明实施例的装置10可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，第一构建模块100包括：采集单元和第一生成单元。
其中，采集单元用于采集监控对象的属性和行为。第一生成单元用于根据监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到监控对象模型库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，第二构建模块200包括：获取单元和第二生成单元。
其中，获取单元用于根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为。第二生成单元用于根据抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，监控模块400包括：调入单元和接入单元。
其中，调入单元用于将监控对象和网关对象从数据库中调入计算机内存，而且监控对象和网关对象具有独立的属性和操作。接入单元用于向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
进一步地，在本发明的一个实施例中，监控模块400还包括：构建单元。其中，构建单元用于计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
需要说明的是，前述对基于监控对象模型的工业监控方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于监控对象模型的工业监控装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的基于监控对象模型的工业监控装置，可以将监控应用程序与具体的物理监控对象进行解耦，有利于监控应用程序的重用，不但可以提高监控系统的快速部署和扩展，而且可以提高监控系统的开发速度和提高监控软件的可复制性，有效提高监控的适用性和实用性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于监控对象模型的工业监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库；
根据所述监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库；
根据通讯协议和所述监控对象实例库对所述监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库；以及
根据所述网关实例库中网关对象和所述监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。
2.根据权利要求1所述的基于监控对象模型的工业监控方法，其特征在于，所述根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库，进一步包括：
采集所述监控对象的属性和行为；
根据所述监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到所述监控对象模型库。
3.根据权利要求2所述的基于监控对象模型的工业监控方法，其特征在于，所述根据所述监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库，进一步包括：
根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为；
根据所述抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
4.根据权利要求3所述的基于监控对象模型的工业监控方法，其特征在于，所述根据所述网关实例库中网关对象和所述监控对象构建监控系统，进一步包括：
将所述监控对象和所述网关对象从数据库中调入计算机内存，其中，所述监控对象和所述网关对象具有独立的属性和操作；
向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
5.根据权利要求4所述的基于监控对象模型的工业监控方法，其特征在于，还包括：
以所述计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
6.一种基于监控对象模型的工业监控装置，其特征在于，包括：
第一构建模块，用于根据监控对象的属性和行为建立监控对象模型库；
第二构建模块，用于根据所述监控对象模型库进行监控对象模型实例化，并建立监控对象实例库；
第三构建模块，用于根据通讯协议和所述监控对象实例库对所述监控对象和通讯规约进行绑定，得到网关对象，并建立网关实例库；以及
监控模块，用于根据所述网关实例库中网关对象和所述监控对象构建监控系统，以对监控对象进行监控。
7.根据权利要求6所述的基于监控对象模型的工业监控装置，其特征在于，所述第一构建模块包括：
采集单元，用于采集所述监控对象的属性和行为；
第一生成单元，用于根据所述监控对象的属性和行为建立设备相应的抽象模型，并存储到第一数据库中，以得到所述监控对象模型库。
8.根据权利要求7所述的基于监控对象模型的工业监控装置，其特征在于，所述第二构建模块包括：
获取单元，用于根据具体的监控对象明确抽象模型的具体属性和具体行为；
第二生成单元，用于根据所述抽象模型的具体属性和具体行为得到监控对象的实例化对象，并存储到第二数据库中，以得到监控对象实例库。
9.根据权利要求8所述的基于监控对象模型的工业监控装置，其特征在于，所述监控模块包括：
调入单元，用于将所述监控对象和所述网关对象从数据库中调入计算机内存，其中，所述监控对象和所述网关对象具有独立的属性和操作；
接入单元，用于向用户提供建立监控对象模型的图形化接口。
10.根据权利要求9所述的基于监控对象模型的工业监控装置，其特征在于，所述监控模块还包括：
构建单元，用于以所述计算机内存中的监控对象实例构建监控系统画面，以统一图形和模型。
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