CN109309719A - 一种分布式服务器数据处理与交互方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式服务器数据处理与交互方法，包括服务器分组管理：在控制工程组态过程中，硬件上设置复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，非主服务器组仅用于二次数据计算；控制站归属管理：分布式服务器架构中，控制站被自由分配到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；操作员站的管理：操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。本发明把原来由一组服务器完成的一次数据的二次加工拆分出来，分配给几组服务器并行加工处理，以大大提升数据处理能力，且操作员站能自动根据需求从对应的服务器获取所需数据。

Description

一种分布式服务器数据处理与交互方法和系统

技术领域

本发明涉及工控技术领域，特别涉及一种工控技术领域中的数据处理与交互方法和系统。

背景技术

在工控组态软件中，数据服务器是工控组态软件的重要组成部分，它主要负责从控制站中获取实时过程数据后对实时过程数据进行二次加工处理，包括历史数据压缩与存储、报警判定与存储等；同时它还负责从操作员站中接收操作日志信息并进行综合存储；此外数据服务器还肩负着为人机交互界面提供数据服务等责任。综上所述，数据服务器是控制站、操作员站、人机界面等的重要枢纽，因此数据服务器在工业控制系统的规模不断扩大的过程中是否能够快速完成数据的处理并响应人机界面的请求，是整个工业控制系统的关键。在工业控制系统中分布式数据服务器架构能够有效解决工业控制系统规模扩大而数据处理能力不足的问题，如何实现在一套大型的控制系统中增加一组或者几组服务器同时对于操作员来说依然是一个整体是至关重要的。

公开日为：2012-06-13，公开号为：CN102497353A的中国发明公开了一种“多服务器分布式数据处理方法、服务器及系统”，其中，该分布式数据处理方法包括：中心服务器读取到远程代理服务器信息及所述远程代理服务器的数据抽取任务信息和数据合并任务信息后，发送所述数据抽取任务信息给所述远程代理服务器，使所述远程代理服务器抽取所述数据抽取任务信息中要求的数据，并返回压缩加密后的数据，所述数据抽取任务信息中携带要求抽取的数据所在的数据库服务器地址，接收所述压缩加密后的数据，并解压缩所述压缩加密后的数据，根据所述数据合并任务信息，将解压缩后的数据合并装载到数据仓库中。通过发明提供的多服务器分布式数据处理方法可以实时动态添加数据源并且能适应各种网络环境和网络质量。该发明是针对数据处理技术，并不是针对工控行业，且也不是对控制站中的报警数据、操作日志等数据进行处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种分布式服务器数据处理与交互方法和系统，把原来由一组服务器完成的一次数据的二次加工拆分出来，分配给几组服务器并行加工处理，以大大提升数据处理能力，且操作员站能自动根据需求从对应的服务器获取所需数据。

本发明方法是这样实现的：一种分布式服务器数据处理与交互方法，包括：

服务器分组管理：在控制工程组态过程中，硬件上设置复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；

控制站归属管理：分布式服务器架构中，以控制站为单位，自由分配到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；

操作员站的管理：操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

进一步的，本发明方法还包括数据服务器组与控制站之间的数据交互管理，该交互管理包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储；当数据服务器组与控制站之间进行数据交互时，服务器组自动根据控制站分配情况从从属的控制站中读取实时数据并进行数据处理。

进一步的，本发明方法还包括操作员站与数据服务器组之间的交互管理，该交互管理包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志上传及查询。

所述实时报警查询具体是：

S11、操作员站自动根据筛选条件发送获取实时报警数据请求至主服务器组；

S12、主服务器组从各个服务器组(包含主服务器组本身)中获取实时报警数据，并将实时报警数据进行筛选后，发送筛选结果至操作员站；

S13、操作员站对获取到的筛选结果进行综合排序并显示；

S14、操作员站自动发送确认信息至对应归属的服务器组；

S15、报警控件显示报警信息。

所述历时报警查询具体是：

S21、操作员站自动根据筛选条件发送获取历史报警数据请求至主服务器组；

S22、主服务器组将历史报警数据的筛选结果发送至操作员站；

S23、操作员站对获取到的筛选结果按照结束时间顺序进行综合排序并显示；

S24、报警控件显示报警信息。

所述操作日志上传具体是：操作员站中的日志管理软件自动发送操作日志信息至主服务器组中；

所述操作查询具体是：

S31、操作员站自动根据筛选条件从主服务器组中获取操作日志；

S32、主服务器组响应操作员站请求，发送操作日志给相应操作员站；

S33、操作员站对操作日志进行综合排序，并在操作日志控件上显示。

本发明系统是这样实现的：一种分布式服务器数据处理与交互系统，包括复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；控制站经自由分配后归属到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

进一步的，所述数据服务器组与所述控制站之间的二次数据计算包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储。

进一步的，所述查询包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志查询；

所述实时报警查询具体是：

S11、操作员站自动根据筛选条件发送获取实时报警数据请求至主服务器组；

S12、主服务器组从各个服务器组中获取实时报警数据，并将实时报警数据进行筛选后，发送筛选结果至操作员站；

S13、操作员站对获取到的筛选结果进行综合排序并显示；

S14、操作员站自动发送确认信息至对应归属的服务器组；

S15、报警控件显示报警信息；

所述历时报警查询具体是：

S21、操作员站自动根据筛选条件发送获取历史报警数据请求至主服务器组；

S22、主服务器组将历史报警数据的筛选结果发送至操作员站；

S23、操作员站对获取到的筛选结果按照结束时间顺序进行综合排序并显示；

S24、报警控件显示报警信息；

所述操作日志查询具体是：

S31、操作员站自动根据筛选条件从主服务器组中获取操作日志，其中，所述主服务器组中获取操作日志是由操作员站中的日志管理软件自动发送至主服务器组中的；

S32、主服务器组响应操作员站请求，发送操作日志给相应操作员站；

S33、操作员站对操作日志进行综合排序，并在操作日志控件上显示。

本发明具有如下优点：

(1)本发明在硬件上增加了一组或几组服务器，通过数据服务器分组以及控制站、操作员站的归属管理把原来由一组服务器完成的一次数据的二次加工，拆分出来，分配给几组服务器并行加工处理，能够解决在工业控制系统中规模不断扩大而数据处理能力不足的问题。

(2)本发明将原有在单一服务器上进行处理的数据进行分流，不仅在结果上保证了与单一服务器的一致性，还降低了数据集中处理的风险，提高了整个控制系统的实时性。

(3)本发明采用服务器分组管理的思想，能够有效地应对未来大数据的需求，对硬件和操作系统的耦合性较低，从而使得整个控制系统的扩展性较为灵活，并且伸缩性也较好。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明基于分布式服务器的工控组态软件体系架构示意图。

图2为本发明数据服务器与控制站之间的数据交互示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种分布式服务器数据处理与查询方法和系统，其基本原理是：(1)在工程组态时对服务器进行分组管理，对控制站、操作员站进行归属管理；(2)数据服务器与控制站之间的数据交互：控制站通过与所归属的数据服务器之间进行数据的读取、处理与存储；(3)操作员站与数据服务器之间的数据交互包括实时报警、历史报警、实时数据、历史数据以及操作日志等，通过数据服务器的分组管理以及操作员站的归属管理进行数据的读取、处理、显示等。

本发明的分布式服务器数据处理与交互方法，主要包括分布式管理，数据服务器组与控制站之间的数据交互管理，和操作员站与数据服务器组之间的交互管理三大部分，其中分布式管理最为基础：

(1)所述分布式管理包括：

服务器分组管理：在控制工程组态过程中，硬件上设置复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；在控制工程组态过程中，对服务器组进行定义，在控制站上设定服务器组号并设置是否为主服务器组，每所述服务器组最多两台服务器即：主、备服务器。

控制站归属管理：分布式服务器架构中，以控制站为单位，自由分配到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；所述的二次数据计算包括：实时通信、报警判定、报警存储、历史数据压缩与存储等。

操作员站的管理：操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

(2)所述数据服务器组与控制站之间的数据交互管理，该交互管理包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储；当数据服务器组与控制站之间进行数据交互时，服务器组自动根据控制站分配情况从从属的控制站中读取实时数据并进行数据处理，如报警判定、历史数据存储等。

(3)所述操作员站与数据服务器组之间的交互管理，该交互管理包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志上传及查询。

根据本发明方法，本发明还提供一种分布式服务器数据处理与交互系统，该系统包括复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；控制站经自由分配后归属到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

如图1所示，一套大型的控制系统中，支持1个或多个服务器组(图1每的DSI-A服务器A就是一个服务器组)。工艺IO点以控制站为单位，划分至不同的服务器组中进行二次数据处理，每个服务器组支持1个或多个控制站(服务器组和控制站之间的对应关系可参见图2)。在多个服务器组中，指定某一个服务器组为主服务器组，除了进行二次数据计算外，还用于处理与控制站无关的事务，包括日志相关、时间同步、诊断控制站等事务，而非主服务器组的功能为仅进行二次数据计算。

如图2所示，在控制站的归属管理的一实施例中，控制站1、控制站2、控制站3分配到数据服务器组1中；控制站4、控制站5分配到数据服务器组2中；控制站6、控制站7分配到数据服务器组3中。因此数据服务器组1从控制站1、控制站2、控制站3中读取实时数据，并进行数据处理包括报警判定、历史数据存储等。同理，数据服务器组2从控制站4、控制站5中读取数据并进行相应数据处理以及存储，数据服务器组3从控制站6、控制站7中读取数据并进行相应数据处理以及存储。

所述数据服务器组与所述控制站之间的二次数据计算包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储。

所述查询包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志查询(操作日志查询是以操作日志的上传为基础)；

所述实时报警查询具体是：

S11、操作员站自动根据筛选条件发送获取实时报警数据请求至主服务器组；

S12、主服务器组从各个服务器组(包含主服务器组本身)中获取实时报警数据，并将实时报警数据进行筛选后，发送筛选结果至操作员站；发送的数据包括①报警内容；②本次发送的报警的条数；③符合基础筛选条件的报警总数；

S13、操作员站对获取到的筛选结果进行综合排序并显示；

S14、操作员站自动发送确认信息至对应归属的服务器组；

S15、报警控件显示报警信息，并支持翻页、切至首页、切至尾页等；

所述历时报警查询具体是：

S21、操作员站自动根据筛选条件发送获取历史报警数据请求至主服务器组；

S22、主服务器组将历史报警数据的筛选结果发送至操作员站；发送的数据包括：①报警内容；②本次发送的报警的条数；③符合基础筛选条件的报警总数；

S23、操作员站对获取到的筛选结果按照结束时间顺序进行综合排序并显示；

S24、报警控件显示报警信息，支持翻页、切至首页、切至尾页等；

所述操作日志查询具体是：

S31、操作员站自动根据筛选条件从主服务器组中获取操作日志，其中，所述主服务器组中获取操作日志是由操作员站中的日志管理软件自动发送至主服务器组中的；

S32、主服务器组响应操作员站请求，发送操作日志给相应操作员站；

S33、操作员站对操作日志进行综合排序，并在操作日志控件上显示。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：包括：

服务器分组管理：在控制工程组态过程中，硬件上设置复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；

控制站归属管理：分布式服务器架构中，以控制站为单位，自由分配到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；

操作员站的管理：操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

2.根据权利要求1所述的一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：还包括数据服务器组与控制站之间的数据交互管理，该交互管理包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储；当数据服务器组与控制站之间进行数据交互时，服务器组自动根据控制站分配情况从从属的控制站中读取实时数据并进行数据处理。

3.根据权利要求1所述的一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：还包括操作员站与数据服务器组之间的交互管理，该交互管理包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志上传及查询。

4.根据权利要求3所述的一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：所述实时报警查询具体是：

S11、操作员站自动根据筛选条件发送获取实时报警数据请求至主服务器组；

S12、主服务器组从各个服务器组中获取实时报警数据，并将实时报警数据进行筛选后，发送筛选结果至操作员站；

S13、操作员站对获取到的筛选结果进行综合排序并显示；

S14、操作员站自动发送确认信息至对应归属的服务器组；

S15、报警控件显示报警信息。

5.根据权利要求3所述的一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：所述历时报警查询具体是：

S21、操作员站自动根据筛选条件发送获取历史报警数据请求至主服务器组；

S22、主服务器组将历史报警数据的筛选结果发送至操作员站；

S23、操作员站对获取到的筛选结果按照结束时间顺序进行综合排序并显示；

S24、报警控件显示报警信息。

6.根据权利要求3所述的一种分布式服务器数据处理与交互方法，其特征在于：

所述操作日志上传具体是：操作员站中的日志管理软件自动发送操作日志信息至主服务器组中；

所述操作查询具体是：

S31、操作员站自动根据筛选条件从主服务器组中获取操作日志；

S32、主服务器组响应操作员站请求，发送操作日志给相应操作员站；

S33、操作员站对操作日志进行综合排序，并在操作日志控件上显示。

7.一种分布式服务器数据处理与交互系统，其特征在于：包括复数个服务器组，其中一服务器组为主服务器组，其余为非主服务器组，所述主服务器组用于二次数据计算和处理与控制站无关的事务，所述非主服务器组仅用于二次数据计算；控制站经自由分配后归属到不同的服务器组中进行数据的二次数据计算；操作员站上进行的操作行为最终将发送至主服务器组上存储，并从主服务器组上进行查询。

8.根据权利要求7所述的一种分布式服务器数据处理与交互系统，其特征在于：所述数据服务器组与所述控制站之间的二次数据计算包括实时数据、历时数据的上传、处理和存储。

9.根据权利要求7所述的一种分布式服务器数据处理与交互系统，其特征在于：所述查询包括实时报警查询、历时报警查询以及操作日志查询；

所述实时报警查询具体是：

S11、操作员站自动根据筛选条件发送获取实时报警数据请求至主服务器组；

S12、主服务器组从各个服务器组中获取实时报警数据，并将实时报警数据进行筛选后，发送筛选结果至操作员站；

S13、操作员站对获取到的筛选结果进行综合排序并显示；

S14、操作员站自动发送确认信息至对应归属的服务器组；

S15、报警控件显示报警信息；

所述历时报警查询具体是：

S21、操作员站自动根据筛选条件发送获取历史报警数据请求至主服务器组；

S22、主服务器组将历史报警数据的筛选结果发送至操作员站；

S23、操作员站对获取到的筛选结果按照结束时间顺序进行综合排序并显示；

S24、报警控件显示报警信息；

所述操作日志查询具体是：

S31、操作员站自动根据筛选条件从主服务器组中获取操作日志，其中，所述主服务器组中获取操作日志是由操作员站中的日志管理软件自动发送至主服务器组中的；

S32、主服务器组响应操作员站请求，发送操作日志给相应操作员站；

S33、操作员站对操作日志进行综合排序，并在操作日志控件上显示。