CN110209088A - 一种基于html5的组态监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于HTML5的组态监控系统、组态监控方法和计算机可读存储介质，所述组态监控系统包括主服务器、一级采集服务器、二级采集服务器和多个采集设备，其中采集设备，用于采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数；二级采集服务器，通过所述采集设备按照预设置频率采集各项过程参数并转换为具有统一格式的过程参数信息，经一级采集服务器转发至主服务器；主服务器，用于对过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。本发明提供的实施例能够对煤矿生产过程中的各项过程参数进行统一管理、监测并发布可视化数据，能够解决现有技术中不兼容的问题，有效提高数据使用效率。

Description

一种基于HTML5的组态监控系统和方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种基于HTML5的组态监控系统、组态监控方法和计算机可读存储介质。

背景技术

煤矿生产过程中，存在着各种类型的监控数据，这些数据来源不同、数据格式不同、提供方式也不相同，尤其当存在多级监控需求时，缺乏一个有效的集中管理手段，存在数据传输无序、效率低下、数据处理冗余等问题。

同时，采用传统SCADA软件web发布监控数据存在以下问题：

1.需要安装插件；

2.传统SCADA软件网页浏览无法自适应问题；

3.HMI在移动端无法友好兼容问题；

4.传统HMI/SCADA跨平台兼容性不佳的问题。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种基于HTML5的组态监控系统，包括主服务器、二级采集服务器、一级采集服务器和多个采集设备，其中

所述采集设备，用于采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数；

所述二级采集服务器，用于通过所述采集设备按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经所述一级采集服务器转发至所述主服务器；

所述主服务器，用于对过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

进一步的，所述采集设备包括多个传感器和通信装置，所述传感器用于感测所述待监控煤矿的待监控项，并将感测的待监控项的过程参数通过所述通信装置进行传输。

进一步的，所述传感器为流量传感器、风速传感器、压力传感器、风门传感器、瓦斯浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器中的一种；和/或

所述通信装置为串口、电台、无线网络和有线网络中的一种或多种。

进一步的，所述组态监控系统还包括三级采集服务器，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器；或者

所述组态监控系统还包括采集装置，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器。

进一步的，所述组态监控系统还包括数据库服务器，用于接收并存储所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息。

进一步的，所述数据库服务器包括存储实时数据的内存数据库和存储海量数据的文档数据库。

进一步的，所述主服务器包括数据处理单元、发布单元、监测单元、报警单元和显示单元，其中

所述数据处理单元，用于解析所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；

所述发布单元，用于根据所述类型通过预置控件和图形文本库将所述过程参数信息生成可视化数据，并通过HTML5进行web发布；

所述监测单元，用于将所述过程参数信息与预设置的参数阈值进行比对并生成监测曲线，若所述过程参数信息超过所述参数阈值通过所述报警单元进行报警；

所述显示单元，用于显示所述可视化数据和所述监测曲线。

本发明第二方面提供一种利用第一方面所述的组态监控系统的组态监控方法，包括：

采集设备采集监控煤矿生产过程中的各项过程参数；

二级采集服务器通过多种工业接口按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经一级采集服务器转发至主服务器；

主服务器对所述过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

进一步的，所述组态监控系统还包括数据库服务器，所述数据库服务器包括内存数据库和文档数据库；

所述组态监控方法还包括：

所述数据服务器接收并解析所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；

根据所述类型将所述过程参数信息分别存入所述内存数据库或文档数据库。

本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第二方面所述的方法。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种基于HTML5的组态监控系统、组态监控方法和计算机可读存储介质，通过采集设备采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数，并通过多级服务器传输、处理并发布所述各项过程参数，所述组态监控系统能够对煤矿生产过程中的各项过程参数进行统一管理、监测并发布可视化数据，能够解决现有技术中不兼容的问题，有效提高数据使用效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的一个实施例所述组态监控系统的结构框图；

图2示出本发明的一个实施例所述组态监控方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合可选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于HTML5的组态监控系统，包括主服务器、一级采集服务器、二级采集服务器和多个采集设备，其中所述采集设备，用于采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数；所述二级采集服务器，包括多种工业接口，用于按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经所述一级采集服务器转发至所述主服务器；所述主服务器，用于对过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

在一个具体的示例中，如图1所示，为解决煤矿生产过程中多级监控的需求，建立基于HTML5的组态监控系统实现对生产现场的实时数据的采集、管理、传输和发布，从而实现对监控数据的集中管理，避免无序数据传输，有效提高监控数据的应用效率。

具体的，通过安装在生产现场的多个采集设备实时采集例如排水、皮带、电力、主副井提升、主通风、压风、综采子系统的各项过程参数。在本实施例中，所述采集设备包括多个传感器和通信装置，所述传感器用于感测所述待监控煤矿的待监控项，并将感测的待监控项的过程参数通过所述通信装置进行传输。其中所述传感器包括流量传感器、风速传感器、压力传感器、风门传感器、瓦斯浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器。例如通过流量传感器实时感测排水的流量，通过风速传感器感测主通风的速度、通过压风传感器感测风机压力、通过瓦斯浓度传感器感测矿井内部的瓦斯浓度等等。再通过采集设备的通信装置将各传感器感测的监控数据传输至二级采集服务器或其他外部设备，其中所述通信装置为串口、电台、无线网络和有线网络中的一种或多种。本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适合的通信装置，以满足传输功能为设计准则，在此不再赘述。

考虑到煤矿内部通信装置传输数据的距离限制，在一个优选的实施例中，所述组态监控系统还包括三级采集服务器，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器。即通过在煤矿生产现场设置三级采集服务器以缓解通信装置的远距离传输，从而确保过程参数的稳定传输。

在另一个优选的实施例中，所述组态监控系统还包括采集装置，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器。即通过设置在煤矿生产现场的采集装置将生产过程中的各种的过程参数进行初步采集，再通过采集装置传输至所述二级采集服务器，以缓解通信装置的远距离传输，从而确保过程参数的稳定传输。

二级采集服务器包括多种工业接口，例如与PLC、DCS、PAC、IPC等设备的接口，能够按照指定频率从多种设备或传感器中采集过程参数，并将采集的过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，以便于统一管理，同时将所述过程参数信息发送至所述一级采集服务器，经一级采集服务器转发至主服务器，从而实现对煤矿生产状态的多级监控。

考虑到煤矿需要实时监控的各项过程参数的数据量相当庞大，在一个优选的实施例中，所述组态监控系统还包括数据库服务器，用于接收并存储所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息。为解决对所述过程参数信息的存储问题，所述数据库服务器包括存储实时数据的内存数据库和存储海量数据的文档数据库。所述内存数据库将数据存储在内存中，用于存放实时性要求较高的实时数据，能够快速读取数据；所述文档数据库相比于传统数据库具有容量大、易扩展的优点，并且该文档数据库采用非结构化数据，能够提高存储效率，适用于存储煤矿生产过程中的大量历史数据。同时，所述文档数据库在存储历史数据时还采用了数据压缩，例如通过比对相邻数据是否相同压缩冗余数据以减少数据存储量，从而提高数据存储效率。

在本实施例中，所述主服务器包括数据处理单元、发布单元、监测单元、报警单元和显示单元，其中所述数据处理单元，用于解析所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；所述发布单元，用于根据所述类型通过预置控件和图形文本库将所述过程参数信息生成可视化数据，并通过HTML5进行web发布；所述监测单元，用于将所述过程参数信息与预设置的参数阈值进行比对并生成监测曲线，若所述过程参数信息超过所述参数阈值通过所述报警单元进行报警；所述显示单元，用于显示所述可视化数据和所述监测曲线。

具体的，所述主服务器接收一级采集服务器传输的数据，并按照下述步骤进行处理：

首先，通过数据处理单元逐条处理接收的过程参数信息，确定该过程参数信息的类型，按照类型存储过程参数，例如所述过程参数信息为煤矿生产现场的主通风的实时速度，按照时间顺序存储主通风的速度参数以便于对给类型数据的统一管理。

然后，通过发布单元根据数据类型通过预置控件和图形文本库将所述过程参数信息生成可视化数据，例如所述主服务器根据接收的某煤矿排水系统中的水仓液位信号，通过发布单元将水仓示意图以填充水位的形式展示水位数据和动画效果，并通过HTML5进行web发布，使得web发布网页可以支持各种主流浏览器及移动端应用。值得说明的是，HTML5为新版HTML标准，专门为承载丰富的web内容而设计，并且无需额外插件，拥有新的语义、图形以及多媒体元素，提供的新元素和新的API简化了web应用程序的搭建。同时HTML5可以跨平台运行，例如被设计为在不同类型的硬件(PC、平板、手机、电视机等等)上运行。本实施例通过基于HTML5的web发布，使得web发布更加简捷，用户无需专门安装插件，有效提高了用户的应用体验；同时基于HTML5的web发布能够实现各种分辨率的完全自适应，避免因显示分辨率造成的画面无法全屏或者画面像素变形；并且基于HTML5的web网页能够在各手机端、PAD端或PC端直接引用；最后，基于HTML5的web网页不仅能够在各Windows操作系统版本中使用，还能够在Linux中使用，即避免了跨系统平台导致的无法兼容的问题。

其次，通过监测单元能够将所述过程参数信息与预设置的参数阈值进行比对并生成监测曲线，从而实现对煤矿生产过程中的过程参数进行实时监测，若所述过程参数信息超过所述参数阈值时，还可以通过所述报警单元进行报警，从而实现煤矿的安全生产。

最后，通过显示单元显示所述可视化数据和所述监测曲线，以便于安监人员对煤矿生产的监控，具有广泛的应用前景。

与上述实施例提供的组态监控系统相对应，本申请的一个实施例还提供一种利用上述组态监控系统的组态监控方法，由于本申请实施例提供的组态监控方法与上述几种实施例提供的组态监控系统相对应，因此在前述实施方式也适用于本实施例提供的组态监控方法，在本实施例中不再详细描述。

如图2所示，本申请的一个实施例还提供一种利用上述组态监控系统的组态监控方法，包括：采集设备采集监控煤矿生产过程中的各项过程参数；二级采集服务器通过多种工业接口按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经一级采集服务器转发至主服务器；主服务器对所述过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

在一个优选的实施例中，所述组态监控系统还包括数据库服务器，所述数据库服务器包括内存数据库和文档数据库；所述组态监控方法还包括：所述数据服务器接收并解析所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；根据所述类型将所述过程参数信息分别存入所述内存数据库或文档数据库。

本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现：采集设备采集监控煤矿生产过程中的各项过程参数；二级采集服务器通过多种工业接口按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经一级采集服务器转发至主服务器；主服务器对所述过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本发明针对目前现有的问题，制定一种基于HTML5的组态监控系统、组态监控方法和计算机可读存储介质，通过采集设备采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数，并通过多级服务器传输、处理并发布所述各项过程参数，所述组态监控系统能够对煤矿生产过程中的各项过程参数进行统一管理、监测并发布可视化数据，能够解决现有技术中不兼容的问题，有效提高数据使用效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于HTML5的组态监控系统，其特征在于，包括主服务器、一级采集服务器、二级采集服务器和多个采集设备，其中

所述采集设备，用于采集待监控煤矿生产过程中的各项过程参数；

所述二级采集服务器，用于通过所述采集设备按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经所述一级采集服务器转发至所述主服务器；

所述主服务器，用于对过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

2.根据权利要求1所述的组态监控系统，其特征在于，所述采集设备包括多个传感器和通信装置，所述传感器用于感测所述待监控煤矿的待监控项，并将感测的待监控项的过程参数通过所述通信装置进行传输。

3.根据权利要求2所述的组态监控系统，其特征在于，

所述传感器为流量传感器、风速传感器、压力传感器、风门传感器、瓦斯浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和温度传感器中的一种；

和/或

所述通信装置为串口、电台、无线网络和有线网络中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的组态监控系统，其特征在于，

所述组态监控系统还包括三级采集服务器，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器；或者

所述组态监控系统还包括采集装置，用于接收所述过程参数并转发至所述二级采集服务器。

5.根据权利要求1所述的组态监控系统，其特征在于，所述组态监控系统还包括数据库服务器，用于接收并存储所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息。

6.根据权利要求5所述的组态监控系统，其特征在于，所述数据库服务器包括存储实时数据的内存数据库和存储海量数据的文档数据库。

7.根据权利要求1所述的组态监控系统，其特征在于，所述主服务器包括数据处理单元、发布单元、监测单元、报警单元和显示单元，其中

所述数据处理单元，用于解析所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；

所述发布单元，用于根据所述类型通过预置控件和图形文本库将所述过程参数信息生成可视化数据，并通过HTML5进行web发布；

所述监测单元，用于将所述过程参数信息与预设置的参数阈值进行比对并生成监测曲线，若所述过程参数信息超过所述参数阈值通过所述报警单元进行报警；

所述显示单元，用于显示所述可视化数据和所述监测曲线。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的组态监控系统的组态监控方法，其特征在于，包括：

采集设备采集监控煤矿生产过程中的各项过程参数；

二级采集服务器通过多种工业接口按照预设置频率采集所述各项过程参数，并将所述过程参数转换为具有统一格式的过程参数信息，经一级采集服务器转发至主服务器；

主服务器对所述过程参数信息进行处理、生成可视化数据并通过HTML5进行web发布。

9.根据权利要求8所述的组态监控方法，其特征在于，

所述组态监控系统还包括数据库服务器，所述数据库服务器包括内存数据库和文档数据库；

所述组态监控方法还包括：

所述数据服务器接收并解析所述一级采集服务器转发的所述过程参数信息，确定所述过程参数信息的类型；

根据所述类型将所述过程参数信息分别存入所述内存数据库或文档数据库。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8或9所述的方法。