CN111339005A - 一种数据采集方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种数据采集方法、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据采集方法、设备及计算机可读存储介质，其中数据采集器包括：接口模块、处理模块、配置模块和自适应传输模块，其中，所述接口模块和原有机场数据采集系统和现场仪表连接，用于根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；所述处理模块用于根据接口模块采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；所述配置模块用于接收配置参数对采集器进行参数配置；所述自适应传输模块用于将处理模块处理后具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。本发明实施方式解决了不同现场仪表及总线的数据采集需求，有利于机场的统一管理。

Description

一种数据采集方法、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及数据处理技术领域，特别涉及一种适用于机场的数据采集方法、数据采集器、数据采集设备及计算机可读存储介质。
背景技术
机场现有的数据采集系统，比如能耗数据采集系统，都是采用厂家提供的数据采集设备。现有采集器的外部接口，一般是一个接现场仪表的RS485口和一个数据上报接口。机场设备数量庞大，设备供应厂家也不止一家，每家的数据采集系统都自成体系。这种设计在使用上的局限性较大，当使用者想将不同厂家和不同协议的数据传送至同一个管理平台时，因为设备的RS485口已经被占用，故没法从底层设备处直接得到原始数据，也无法将数据上报至同一个管理平台，不利于机场的统一管理。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种数据采集方法、设备及计算机可读存储介质，解决了不同现场仪表及总线的数据采集需求，有利于机场的统一管理。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种数据采集器，适用于机场数据采集，包括：接口模块、处理模块和自适应传输模块，其中，所述接口模块和原有机场数据采集系统和现场仪表连接，用于根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；所述处理模块用于根据接口模块采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；所述自适应传输模块用于将处理模块处理后具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。
本发明的实施方式还提供了一种数据采集方法，基于前述的数据采集器，包括：根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；根据采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；将具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。
本发明的实施方式还提供了一种设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的数据采集方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的数据采集方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在不影响机场已有数据采集系统的情况下，能够采集不同厂家和不同协议的数据并上报至统一的运行管理平台，有利于机场的统一管理。
此外，所述接口模块至少包括第一总线和第二总线，所述第一总线的一端和原有机场数据采集系统的原有采集总线连接，所述第二总线的一端和处理模块连接，所述第一总线和所述第二总线的另一端和现场仪表连接。当原有机场数据采集系统接收到采集需求，接口模块将第一总线和原有采集总线连接，使原有机场数据采集系统通过旁路数据采集从现场仪表处采集数据；当数据采集器接收到采集需求且原有采集总线处于空闲状态时，接口模块断开第一总，并将第二总线和处理模块连通，使处理模块通过直接数据采集从现场仪表处采集数据。通过采用旁路数据采集和直接数据采集的切换，从物理层解决了不同数据采集系统采集同一仪表数据的问题。
此外，如果所述处理模块通过直接数据采集无法在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，则判断现场仪表出现故障，处理模块通过接口模块对故障进行处理；如果在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，对采集到的数据进行有效性判定；所述处理模块根据仪表ID对判定出的有效数据赋予属性数据，并将具有属性数据的有效数据发送给自适应传输模块。如此，通过故障排除，数据有效性判断以及赋予属性数据，从而满足智能化数据采集系统的要求。
此外，所述自适应传输模块根据预设优先级和/或可连接网络的网络质量，将处理模块处理后具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。如此，根据现场情况，可以自主选择高质量的数据上报通道。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式的数据采集器的结构图。
图2是根据本发明第一实施方式的数据采集器中接口模块的结构图。
图3是根据本发明第二实施方式的数据采集方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种适用于机场的数据采集器。本发明实施方式的数据采集器是在原有机场数据采集系统的基础上增加的，具体架构如图1所示，包括：接口模块11、处理模块12、处理模块13和自适应传输模块14。
如图2所示，原有机场数据采集系统的数据接口接入本发明实施方式数据采集器的接口模块11，该接口模块11中至少包括第一总线111和第二总线112，第一总线111的一端和原有采集总线连接，第二总线112的一端和处理模块12连接，第一总线111和第二总线112的另一端和现场仪表连接。
接口模块11用于根据原有机场数据采集系统的链路状态进行旁路数据采集或直接数据采集。其中根据总线状态来检测机场数据采集系统的链路占用情况，总线状态包括空闲状态和占用状态，其类型可以是RS485、M-Bus等，并不作限制。
旁路数据采集是指当原有机场数据采集系统采集数据时，接口模块11将第一总线111和原有采集总线连通，即可以让原有机场数据采集系统无感采集仪表数据。
直接数据采集是指当数据采集器接收到采集需求且原有采集总线为空闲状态时，接口模块11断开第一总线111而将第二总线112和处理模块12连通，即可以让处理模块直接采集和处理仪表数据。
如此，通过采用旁路数据采集和直接数据采集的切换，从物理层解决了不同数据采集系统采集同一仪表数据的问题。
处理模块12用于根据通过接口模块采集的数据，进行故障检测、数据有效性判断及赋予属性数据，其中，当数据采集器接收到采集需求但在预设时间内无法从现场仪表采集到数据发送给处理模块12，则处理模块12判断现场仪表出现故障，尝试通过再次发起采集请求、重置接口模块、重置设备等手段对故障进行处理。
如果处理模块12从现场仪表直接采集到数据，则按照预设方法，进行数据有效性判定，例如根据仪表配置文件中的参数，对采集数据进行有效性判定，在参数范围内的是有效数据，否则是无效数据。将判定出的有效数据通过自适应传输模块13上传至运行管理平台，而判定出的无效数据不作处理或者直接丢弃，然后再次发起直接数据采集。
此外，原有机场数据采集系统的数据不附加属性数据，直接上传至运行管理平台，再由运行管理平台对数据进行各类属性定义，这样无法满足大规模智能数据采集系统的需求。本发明实施例中的处理模块12在将有效数据上传至运行管理平台之前，在有效数据中附加仪表的属性数据，从而满足智能化数据采集系统的要求，其中属性数据可包括地理位置、行政位置等各类属性定义，在此并不作限定。
配置模块13用于对采集器配置数据。在本发明实施方式中，有远端配置和近端配置方式。其中，远端配置是指运行管理平台下发采集器的配置参数，并将配置参数通过自适应传输模块14写入配置模块13对数据采集器进行参数配置。近端配置是指通过智能终端(例如PC、手机等)将配置数据写入配置模块13对数据采集器进行参数配置。
近端配置是用于现场进行采集器参数配置，智能终端可连接采集器，通过RJ45网口、蓝牙、ZigBee等方式和采集器的配置模块通信。智能终端运行配置软件，通过智能终端设置配置参数再写入到采集器的配置模块。
其中，配置参数可以包括：采集器所连的仪表的ID、通信协议、数据解析方法、属性数据、数据上报间隔、数据上报IP地址和端口等。
自适应传输模块13用于将处理模块12发送来的有效数据上传至平台。由于机场地理范围大，网络条件多变，数据上传方式也多样，针对这些情况，自适应传输模块13可以根据现场情况，自主选择数据上报通道。可选的通道包括但不限于RJ45有线以太网、NB/2G/3G/4G/5G公用无线通信、WiFi等，也可根据用户设定，采用两种或以上的传输手段确保可靠传输。在本发明实施方式中，传输优先级判定顺序为：RJ45→WiFi→公用无线通信，其中采用的公用无线通信根据信号质量确定，优先采用高质量的无线传输方式，如果用户有预设的优先级，则根据用户预设优先级和/或现场网络质量综合判断。
本发明第二实施方式涉及一种适用于机场的数据采集方法。第二实施方式基于本发明第一实施方式的数据采集器，本实施方式的具体流程走向如图3所示，包括：
步骤31，接收配置参数对数据采集器进行参数配置；
步骤32，根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；
步骤33，根据采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；
步骤34，将具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。
当原有机场数据采集系统接收到采集需求，数据采集和原有采集总线连接，使原有机场数据采集系统通过旁路数据采集从现场仪表处采集数据；当数据采集器接收到采集需求且原有采集总线处于空闲状态时，通过直接数据采集从现场仪表处采集数据。
如果通过直接数据采集无法在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，则判断现场仪表出现故障，处理模块通过接口模块对故障进行处理；如果在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，对采集到的数据进行有效性判定；根据仪表ID对判定出的有效数据赋予属性数据，并将具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至平台。
本发明实施例的数据采集方法是基于前述的数据采集器，具体细节相似，故不再赘述。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的第五实施方式涉及一种数据采集设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行实现上述的方法步骤。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本发明第六实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据采集器，适用于机场数据采集，其特征在于，包括：接口模块、处理模块、配置模块和自适应传输模块，其中，
所述接口模块和原有机场数据采集系统和现场仪表连接，用于根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；
所述处理模块用于根据接口模块采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；
所述配置模块与处理模块和自适应传输模块连接，用于接收配置参数，并对数据采集器进行参数配置；
所述自适应传输模块用于将处理模块处理后具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。
2.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述接口模块至少包括第一总线和第二总线，所述第一总线的一端和原有机场数据采集系统的原有采集总线连接，所述第二总线的一端和处理模块连接，所述第一总线和所述第二总线的另一端和现场仪表连接。
3.根据权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，所述原有机场数据采集系统的总线状态包括空闲状态和占用状态；
当原有机场数据采集系统接收到采集需求，接口模块将第一总线和原有采集总线连接，使原有机场数据采集系统通过旁路数据采集从现场仪表处采集数据；
当数据采集器接收到采集需求且原有采集总线处于空闲状态时，接口模块断开第一总，并将第二总线和处理模块连通，使处理模块通过直接数据采集从现场仪表处采集数据。
4.根据权利要求3所述的数据采集器，其特征在于，如果所述处理模块通过直接数据采集无法在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，则判断现场仪表出现故障，处理模块通过接口模块对故障进行处理；
如果在预设时间内从现场仪表采集到采集需求对应的数据，对采集到的数据进行有效性判定。
5.根据权利要求4所述的数据采集器，其特征在于，所述处理模块根据仪表ID对判定出的有效数据赋予属性数据，并将具有属性数据的有效数据发送给自适应传输模块。
6.根据权利要求5所述的数据采集器，其特征在于，所述自适应传输模块根据预设优先级和/或可连接网络的网络质量，将处理模块处理后具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台；
所述自适应传输模块的数据上传方式至少包括下面的一种或多种：有线网络、WiFi、公用无线通信；
所述传输优先级顺序为：有线网络、WiFi、公用无线通信。
7.根据权利要求6所述的数据采集器，其特征在于，所述配置模块通过自适应传输模块接收运行管理平台下发采集器的配置参数对数据采集器进行参数配置；或者，
所述配置模块接收智能终端的配置参数对数据采集器进行参数配置；
所述配置参数至少包括下面的一种或多种：数据采集器所连仪表的ID、通信协议、数据解析方法、属性数据、数据上报间隔、数据上报IP地址和端口。
8.一种数据采集方法，基于权利要求1～7中任一项所述的数据采集器，其特征在于，包括：
接收配置参数对数据采集器进行参数配置；
根据原有机场数据采集系统的总线状态从现场仪表处进行旁路数据采集或直接数据采集；
根据采集到的数据，进行故障检测和数据有效性判定，并对判定出的有效数据赋予属性数据；
将具有属性数据的有效数据通过自适应传输方式上传至运行管理平台。
9.一种数据采集设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求8中所述的数据采集方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8中所述的数据采集方法。
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