CN111586090A - 工业数据采集的方法、系统、计算机设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种工业数据采集的方法、系统、计算机设备和可读存储介质，其中，该工业数据采集的方法包括：根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据该配置信息，对该工业设备开启数据采集服务，根据该数据采集服务，设置位号信息，根据该位号信息对该工业设备进行数据采集，获取该数据采集服务的连接状态和位号数据，将该连接状态进行存储，在该连接状态为断开的情况下，对该数据采集服务进行重连，其中，该位号信息与该位号数据对应，解决了使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题，实现了资源节约，降低了生产成本，提高了数据采集过程中的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及工业控制技术领域，特别是涉及工业数据采集的方法、系统、计算机设备和可读存储介质。
背景技术
随着信息技术的发展，制造业与信息技术的联系越来越紧密，智能化将成为制造业发展的趋势。但是，目前国内大部分制造业工厂的信息化水平不够，自动化程度较低，我国制造业要从工业化阶段迈入智能化阶段还存在很大挑战。
在相关技术中，制造业的工业物联网数据采集主要以数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition，简称为SCADA)系统为主，然而，该系统通常只进行数据收集，而且由于国内生产设备种类繁多，控制器品牌不同，因此工业设备的接口不一，对于使用不同通信协议的设备也需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升。
目前针对相关技术中，使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题，尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种工业数据采集的方法、系统、计算机设备和可读存储介质，以至少解决相关技术中使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种工业数据采集的方法，所述方法包括：
根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据所述配置信息，对所述工业设备开启数据采集服务；
根据所述数据采集服务，设置位号信息，根据所述位号信息对所述工业设备进行数据采集；
获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据，将所述连接状态进行存储，在所述连接状态为断开的情况下，对所述数据采集服务进行重连，其中，所述位号信息与所述位号数据对应。
在其中一些实施例中，在所述获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据之后，所述方法包括：
在所述位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对所述位号数据进行分布式存储。
在其中一些实施例中，所述对所述位号数据进行分布式存储包括：
计算第一存储数据与第二存储数据之间的变化率，在所述变化率大于预设变化阈值的情况下，将所述第二存储数据进行存储。
在其中一些实施例中，所述对所述位号数据进行分布式存储包括：
计算第一存储时刻与第二存储时刻之间的时间间隔，在所述时间间隔大于或者等于预设时间阈值的情况下，将第二存储数据进行存储，其中，所述第二存储数据在所述第二存储时刻获得。
在其中一些实施例中，从所述位号数据中获取所述预设时间阈值，且所述预设时间阈值不重复设置。
在其中一些实施例中，在所述获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据之后，所述方法还包括：
通过异步线程，将所述连接状态和所述位号数据以RSocket的方式输出；
在所述连接状态为断开的情况下，发出示警信号。
在其中一些实施例中，在所述将所述连接状态和所述位号数据以RSocket的方式输出之后，所述方法还包括：
获取位号信息计算公式，根据所述位号信息计算公式获取位号数据，根据所述位号信息计算公式和所述位号数据进行计算，并将所述位号信息计算公式的结果输出。
第二方面，本申请实施例提供了一种工业数据采集的系统，所述系统包括：采集配置模块、位号配置模块和位号监控模块：
所述采集配置模块，用于根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据所述配置信息，对所述工业设备开启数据采集服务；
所述位号配置模块，用于根据所述数据采集服务，设置位号信息，根据所述位号信息对所述工业设备进行数据采集；
所述位号监控模块，用于获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据，将所述连接状态进行存储，在所述连接状态为断开的情况下，对所述数据采集服务进行重连，其中，所述位号信息与所述位号数据对应。
在其中一些实施例中，所述系统还包括位号存储模块：
所述位号存储模块，用于在所述位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对所述位号数据进行分布式存储。
在其中一些实施例中，所述系统还包括协议扩展模块：
所述协议扩展模块，用于在所述工业数据采集的系统中，增加通信协议的类型。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一所述方法。
第四方面，本申请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上述任一所述方法。
相比于相关技术，本申请实施例提供的工业数据采集的方法，通过根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据该配置信息，对该工业设备开启数据采集服务，根据该数据采集服务，设置位号信息，根据该位号信息对该工业设备进行数据采集，获取该数据采集服务的连接状态和位号数据，将该连接状态进行存储，在该连接状态为断开的情况下，对该数据采集服务进行重连，其中，该位号信息与该位号数据对应，解决了使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题，实现了资源节约，降低了生产成本，提高了数据采集过程中的稳定性。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的工业数据采集的方法的应用环境示意图；
图2是根据本申请实施例的工业数据采集的方法的流程图；
图3是根据本申请实施例的另一种工业数据采集的方法的流程图；
图4是根据本申请实施例的工业数据采集的系统的结构框图；
图5是根据本申请实施例的另一种工业数据采集的系统的结构框图；
图6是根据本申请实施例的再一种工业数据采集的系统的结构框图；
图7是根据本申请实施例的优选的工业数据采集系统的示意图；
图8是根据本申请实施例的数据源配置界面的示意图；
图9是根据本申请实施例的二次计算点配置示意图；
图10是根据本申请实施例的工业数据采集系统的OPC协议配置示意图；
图11是根据本申请实施例的OPC协议的位号配置信息的示意图；
图12是根据本申请实施例的计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本申请提供的工业数据采集的方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，图1是根据本申请实施例的工业数据采集的方法的应用环境示意图，如图1所示。其中，信息采集终端102与服务器104通过网络进行通信。信息采集终端102获取工业设备使用的通信协议，服务器104根据该通信协议，确定配置信息，根据该配置信息，对该工业设备开启数据采集服务，根据该数据采集服务，设置位号信息，根据该位号信息，通过信息采集终端102对工业设备进行数据采集。服务器104获取该数据采集服务的连接状态和位号数据，将该连接状态进行存储，在该连接状态为断开的情况下，对该数据采集服务进行重连，其中，该位号信息与该位号数据对应。其中，信息采集终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
本实施例提供了一种工业数据采集的方法，图2是根据本申请实施例的工业数据采集的方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S201，根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据该配置信息，对该工业设备开启数据采集服务。在本实施例中，通信协议可以由采集设备或者第三方软件的服务得到，为工业设备进行服务的系统包括工业标准服务器(Object Linking andEmbedding for Process Control，简称为OPC)、远程终端控制系统(Remote TerminalUnit，简称为RTU)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)等等。其中，OPC基于Windows系统进行服务，提供自动化接口和自定义接口，RTU负责对现场信号、工业设备的监测和控制，支持SCADA控制中心与现场器件间的通讯，可以与无线设备、工业传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称为TCP/IP)产品结合使用，并通过自身的软件系统，实现企业中央监控与调度系统对生产现场仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能，PLC是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行，进而控制各种类型的机械设备或生产过程。
本实施例中的配置信息包括与通信协议对应的接口信息，例如，在工业设备采用OPC的情况下，配置信息包括IP、域名称、用户名、密码和唯一标识等等；在工业设备采用RTU的情况下，配置信息包括IP、端口、采集设备标识、起始地址和地址长度等信息等等；在工业设备采用PLC的情况下，配置信息包括IP、端口、槽号、类型和采集地址等等。在配置信息确定之后，将该配置信息通过Web服务页面保存至配置信息服务中心。
步骤S202，根据该数据采集服务，设置位号信息，根据该位号信息对该工业设备进行数据采集。
在数据采集服务启动成功后，将该数据采集服务的相关信息保存至中间服务的远程字典服务(Remote Dictionary Server，简称为Redis)中，Redis是一个开源的，使用ANSIC语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的应用程序接口(Application Programming Interface，简称为API)，其中，ANSI为一种字符代码，例如，在简体中文系统下，ANSI编码代表GB2312编码，在日文操作系统下，ANSI编码代表JS编码，不同ANSI编码之间互不兼容。
位号信息用于对数据采集服务进行控制，包括位号唯一标识，位号描述，位号功能，类型，单位，报警量程上下限，数据精度，数据类型，订阅标识，存储标识，存储类型，变化精度，时间间隔等信息。
步骤S203，获取该数据采集服务的连接状态和位号数据，将该连接状态进行存储，在该连接状态为断开的情况下，对该数据采集服务进行重连，其中，该位号信息与该位号数据对应。在数据采集任务开启后，还可以对采集到的数据开启位号订阅，定时从工业设备端采集位号数据，并将采集到的位号数据保存至中间服务的Redis中。在其他实施例中，在位号信息不满足订阅条件的情况下，不进行订阅，且不做任何处理。
通过上述步骤S201至步骤S203，针对不同的通信协议设置不同的配置信息，通过位号信息对数据采集服务进行实时监督，在服务连接断开的情况下及时重连，保证了数据采集服务的稳定性，解决了使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题，实现了资源节约，降低了生产成本，提高了数据采集过程中的稳定性。
在其中一些实施例中，在获取该数据采集服务的连接状态和位号数据之后，工业数据采集的方法还包括：在位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对位号数据进行分布式存储，在存储条件不满足存储要求的情况下，不做任何处理。其中，存储条件包括存储容量、存储数据的类型等等，分布式存储是将数据分散存储在多台独立的设备上，通过采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，本实施例中通过对位号数据进行分布式存储，提高了工业数据采集的可靠性、可用性和存取效率。
在一些实施例中，根据位号数据判断存储方式，该存储方式可以为差值存储，差值存储为计算第一存储数据与第二存储数据之间的变化率，在该变化率大于预设变化阈值的情况下，将该第二存储数据进行存储，在该变化率小于或者等于预设变化阈值的情况下，判定该第二存储数据不具有存储价值，不存储该第二存储数据。例如，获取的第一存储数据为2，第二存储数据为2.5，位号数据中设置的变化阈值为0.2，经过计算可得，第一存储数据与第二存储数据之间的变化率为0.25，由于0.25大于0.2，所以将第二存储数据2.5存储至时序数据库中。本实施例中提供的存储方法，可以对采集到的数据进行及时更新，便于对工业设备进行实时的数据分析，维持工业设备的完好运行。
在一些实施例中，根据位号数据判断存储方式，该存储方式可以为定时存储，定时存储为计算第一存储时刻与第二存储时刻之间的时间间隔，在该时间间隔大于或者等于预设时间阈值的情况下，将第二存储数据进行存储，其中，该第二存储数据在该第二存储时刻获得。例如，第一存储数据的采集时间为15:33:28，第二存储数据的采集时间为15:33:29，在预设时间阈值为1s的情况下，将该第二存储数据存储至时序数据库中，在预设时间阈值为2s的情况下，舍弃该第二存储数据。本实施例中提供的定时存储，不用频繁获取工业设备的运行数据，节省了存储空间。
在一些实施例中，定时存储的预设时间阈值从位号数据中获取，且该预设时间阈值不重复设置。例如，在需要采集10组数据的情况下，其中5组数据的预设时间阈值为1s，其他5组数据的预设时间阈值为2s，则在位号信息中，仅设置两组预设时间阈值，将这两组预设时间阈值分配至不同的采集过程，而不会对每组数据均设置预设时间阈值。在预设时间阈值发生变化的情况下，可以对位号信息中的预设时间阈值进行增加或者删减。本实施例中对预设时间阈值的设置方式，减少了定时存储中数据的存储量，提高了数据采集服务的效率。
在一些实施例中，图3是根据本申请实施例的另一种工业数据采集的方法的流程图，如图3所示，该方法还包括：
步骤S301，通过异步线程，将连接状态和该位号数据以RSocket的方式输出。本实施例中将连接状态和位号数据输出至Web端，便于用户进行查看和处理。其中，RSocket是一种二进制的点对点通信协议，也是一种新的网络通信第七层协议，RSocket基于ReactiveStreams规范具有异步、背压双向、多路复用、断线重连等特性，其中，异步线程可以保证连接状态和位号数据的持续输出。
步骤S302，在连接状态为断开的情况下，发出示警信号，该示警信号可以为声音信号，也可以为光信号，以提示用户尽快修复数据采集服务进程。在其他数据出现错误的情况下，也可以进行报错，提示用户查看工业设备是否正常运行。
通过上述步骤S301和步骤S302，通过Web页面对连接状态和位号数据进行展示，提供低延时的位号订阅，提高了数据采集服务中，用户对异常数据进行处理的效率，减少了数据处理不及时导致的重大隐患。
在一些实施例中，在将该连接状态和该位号数据以RSocket的方式输出之后，该方法还包括：获取位号信息计算公式，根据该位号信息计算公式获取位号数据，根据该位号信息计算公式和该位号数据进行计算，并将该位号信息计算公式的结果输出。本实施例中的结果可以输出至Web上，用户可以通过页面上的数据源配置，进行公式选择、运算符选择、位号选择，组合出位号信息计算公式，其中，公式选择为简单的基础函数，例如三角函数，本实施例中的公式选择还可以为用户提供自定义公式编辑功能。该位号信息计算公式可以通过公式解析系统，将位号信息替换成对应的位号数据，组合成具体的数据公式，然后计算出结果。在进行公式解析的过程中，公式解析系统通过运算符的优先级将位号信息计算公式分成多个最小计算单元，然后将多个最小计算单元计算出的数据按照运算符同级计算原则，一层一层处理，最终得到结果，其中，运算符同级计算原则主要为多层括号处理原则。
本实施例中，通过获取位号信息计算公式，可以计算出无法从工业设备中直接得到的数据，例如，用户需要知道当前工业设备中溶液的重量，但是工业设备中只安装了用于生产相关记录必要的传感器，因此只能得到溶液的密度和溶液的体积，通过本实施例中的方法，可以通过溶液的体积乘以溶液的密度得到溶液的重量，便于对工业设备运行数据的分析。
需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本实施例还提供了一种工业数据采集的系统，该系统用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本申请实施例的工业数据采集的系统的结构框图，如图4所示，该系统包括：采集配置模块41、位号配置模块42和位号监控模块43：
采集配置模块41，用于根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据该配置信息，对该工业设备开启数据采集服务。本实施例中的配置信息包括与通信协议对应的接口信息，例如，在工业设备采用OPC的情况下，配置信息包括IP、域名称、用户名、密码和唯一标识等等；在工业设备采用RTU的情况下，配置信息包括IP、端口、采集设备标识、起始地址和地址长度等信息等等；在工业设备采用PLC的情况下，配置信息包括IP、端口、槽号、类型和采集地址等等等。在配置信息确定之后，将该配置信息通过Web服务页面保存至配置信息服务中心。
位号配置模块42，用于根据该数据采集服务，设置位号信息，根据该位号信息对该工业设备进行数据采集。位号信息用于对数据采集服务进行控制，包括位号唯一标识，位号描述，位号功能，类型，单位，报警量程上下限，数据精度，数据类型，订阅标识，存储标识，存储类型，变化精度，时间间隔等信息。
位号监控模块43，用于获取该数据采集服务的连接状态和位号数据，将该连接状态进行存储，在该连接状态为断开的情况下，对该数据采集服务进行重连，其中，该位号信息与该位号数据对应。
上述工业数据采集的系统，通过采集配置模块41设置与通信协议对应的配置信息，通过位号监控模块43对数据采集服务进行实时监督，在服务连接断开的情况下及时重连，保证了数据采集服务的稳定性，解决了使用不同协议的设备需要配备不同的采集系统，进而导致资源的浪费和成本上升的问题，实现了资源节约，降低了生产成本，提高了数据采集过程中的稳定性。
图5是根据本申请实施例的另一种工业数据采集的系统的结构框图，如图5所示，该系统还包括：位号存储模块51，该位号存储模块51用于在该位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对该位号数据进行分布式存储。其中，分布式存储是将数据分散存储在多台独立的设备上，通过采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息。本实施例中通过对位号数据进行分布式存储，提高了工业采集系统的可靠性、可用性和存取效率。
图6是根据本申请实施例的再一种工业数据采集的系统的结构框图，如图6所示，该系统还包括：协议扩展模块61，该协议扩展模块，用于在该工业数据采集的系统中，增加通信协议的类型。本实施例中的协议扩展模块61，支持工业协议的动态扩展，可以满足不同工业设备的不同协议，例如，已有的工业数据采集系统中，仅存储了三种与通信协议，在系统所服务的工业设备采用第四种通信协议的情况下，可以通过该协议扩展模块增加该第四种通信协议，完成对工业设备的数据采集。通过本实施例中的协议扩展模块61，工业数据采集系统具有更好的可扩展性，可适应的场景更多，有利于降低工业设备监控过程中的成本。
在一个实施例中，图7是根据本申请实施例的优选的工业数据采集系统的示意图，如图7所示，本实施例中的工业数据采集系统包括配置中心、中间服务支撑、订阅存储中心、采集服务中心、位号监控服务和二次计算服务中心。
配置中心包括协议配置和位号配置，其中，协议配置支持OPC服务配置、内存模拟服务配置、MODBUS-TCP服务配置、MODBUS-RTU服务配置、西门子PLC-S系列服务配置等等。
中间服务支撑的Redis作为系统缓存用于存储监控采集服务的连接状态和位号信息连接状态，同时，在Web页面的操作导致信息发生变化的情况下，系统会将信息更改到Redis里，在出现断连的情况下，系统会将断连状态信息一方面往系统报警任务中发放，另一方面将所有连接状态信息发送至Web服务器的服务页面中。InfluxDB是一个由InfluxData开发的开源时序型数据，由Go写成，着力于高性能地查询与存储时序型数据，InfluxDB被广泛应用于存储系统和物联网行业中。mysql是一种关系型数据库管理系统，可以将数据保存在不同的表中，增加了系统的速度并提高了灵活性。
订阅存储中心用于维护与配置中心对应的数据采集服务，对位号数据进行订阅和存储。在进行订阅的过程中，需要先进行查询，将查询结果放入内存，根据查询结果获取订阅条件，判断是否订阅；在进行存储的过程中，需要根据内存中的结果获取存储条件，判断是否进行存储，并在缓存中获取存储方式，本实施例中的存储方式包括定时存储和差值存储，其中，查询是从中间服务支撑中获取位号信息，并将位号信息放入到内存中，内存是订阅存储中心的内存，在订阅存储中心，存在标识变量分别与订阅和存储对应，改变标识变量的状态，就可以决定是否进行订阅或者存储。定时存储为计算第一存储时刻与第二存储时刻之间的时间间隔，在该时间间隔大于或者等于预设时间阈值的情况下，将第二存储数据进行存储，其中，该第二存储数据在该第二存储时刻获得；差值存储为计算第一存储数据与第二存储数据之间的变化率，在该变化率大于预设变化阈值的情况下，将该第二存储数据进行存储。
采集服务中心用于获取工业设备的通信协议，该通信协议包括OPC协议、modbus协议和PLC协议。
位号监控服务用于监控采集服务中心的实时状态，在采集服务断连的情况下，向Web页面报警并将采集服务进行重连。
二次计算服务中心包括公式解析模块和数据计算模块，图8是根据本申请实施例的数据源配置界面的示意图，如图8所示，公式解析模块通过页面上的数据源配置，进行公式选择、运算符选择、位号选择，组合出位号信息计算公式，其中，公式选择为简单的基础函数，例如三角函数，本实施例中的公式选择还可以为用户提供自定义公式编辑功能。该位号信息计算公式可以通过公式解析系统，将位号信息替换成对应的位号数据，组合成具体的数据公式，然后计算出结果。数据计算模块在进行公式解析的过程中，公式解析系统通过运算符的优先级将位号信息计算公式分成多个最小计算单元，然后将多个最小计算单元计算出的数据按照运算符同级计算原则，一层一层处理，最终得到结果，其中，运算符统计计算原则主要为多层括号处理原则。图9是根据本申请实施例的二次计算点配置示意图，如图9所示，配置内容包括数据源配置、所属设备、信号功能和小数位数等等信息。
图10是根据本申请实施例的工业数据采集系统的OPC协议配置示意图，如图10所示，该OPC配置包括服务名称、描述、IP地址、域、用户名、密码、OPC服务器、订阅周期，用户可以根据需要，设置必填项和选填项。图11是根据本申请实施例的OPC协议的位号配置信息的示意图，如图11所示，包括原始位号名、描述、所属设备编号、信号类型、信号功能、单位等等，用户可以根据需要对该配置信息进行修改和保存。其中，原始位号用于连接第三方OPC服务中的位号信息，在采集过程中，对位号信息进行数据存储时，该位号信息必须以英文字母开头，而且位号信息在保存中会将特殊字符替换成下划线，保证位号数据的存储不出现位号乱码，在选定位号数据存储的模式之后，需要对预设变化阈值或者预设时间阈值进行设置。
本实施例中的工业数据采集系统，基于Java解决了服务跨平台的问题，基于Rsocket解决了数据通信过程中延时问题，并通过分布式存储方式，保证采集数据的稳定性。在数据采集的过程中，以Redis作为系统缓存，保证系统数据的高可用和分布式需求，并且可以通过Web服务页面实时查看系统内存中信息的变化，减少问题的排查时间。使用InfluxDB时序数据库，保证数据的存储的准确性和稳定性，采用模块化的方式，方便用户理解和使用，同时具有良好的协议扩展性，方便用户对该工业数据采集系统进行维护和功能迭代。
需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种工业数据采集的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中，图12是根据本申请实施例的计算机设备的内部结构示意图，如图12所示，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种工业数据采集的方法。
本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各实施例提供的工业数据采集的方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各个实施例提供的工业数据采集的方法中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种工业数据采集的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据所述配置信息，对所述工业设备开启数据采集服务；
根据所述数据采集服务，设置位号信息，根据所述位号信息对所述工业设备进行数据采集；
获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据，将所述连接状态进行存储，在所述连接状态为断开的情况下，对所述数据采集服务进行重连，其中，所述位号信息与所述位号数据对应。
2.根据权利要求1所述的工业数据采集的方法，其特征在于，在所述获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据之后，所述方法包括：
在所述位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对所述位号数据进行分布式存储。
3.根据权利要求2所述的工业数据采集的方法，其特征在于，所述对所述位号数据进行分布式存储包括：
计算第一存储数据与第二存储数据之间的变化率，在所述变化率大于预设变化阈值的情况下，将所述第二存储数据进行存储。
4.根据权利要求2所述的工业数据采集的方法，其特征在于，所述对所述位号数据进行分布式存储包括：
计算第一存储时刻与第二存储时刻之间的时间间隔，在所述时间间隔大于或者等于预设时间阈值的情况下，将第二存储数据进行存储，其中，所述第二存储数据在所述第二存储时刻获得。
5.根据权利要求4所述的工业数据采集的方法，其特征在于，从所述位号数据中获取所述预设时间阈值，且所述预设时间阈值不重复设置。
6.根据权利要求1所述的工业数据采集的方法，其特征在于，在所述获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据之后，所述方法还包括：
通过异步线程，将所述连接状态和所述位号数据以RSocket的方式输出；
在所述连接状态为断开的情况下，发出示警信号。
7.根据权利要求6所述的工业数据采集的方法，其特征在于，在所述将所述连接状态和所述位号数据以RSocket的方式输出之后，所述方法还包括：
获取位号信息计算公式，根据所述位号信息计算公式获取位号数据，根据所述位号信息计算公式和所述位号数据进行计算，并将所述位号信息计算公式的结果输出。
8.一种工业数据采集的系统，其特征在于，所述系统包括：采集配置模块、位号配置模块和位号监控模块：
所述采集配置模块，用于根据工业设备使用的通信协议，确定配置信息，根据所述配置信息，对所述工业设备开启数据采集服务；
所述位号配置模块，用于根据所述数据采集服务，设置位号信息，根据所述位号信息对所述工业设备进行数据采集；
所述位号监控模块，用于获取所述数据采集服务的连接状态和位号数据，将所述连接状态进行存储，在所述连接状态为断开的情况下，对所述数据采集服务进行重连，其中，所述位号信息与所述位号数据对应。
9.根据权利要求8所述的工业数据采集的系统，其特征在于，所述系统还包括位号存储模块：
所述位号存储模块，用于在所述位号信息中的存储条件满足存储要求的情况下，对所述位号数据进行分布式存储。
10.根据权利要求8所述的工业数据采集的系统，其特征在于，所述系统还包括协议扩展模块：
所述协议扩展模块，用于在所述工业数据采集的系统中，增加通信协议的类型。
11.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
12.一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1至7中任一项所述方法的步骤。
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