CN113126585A - 一种基于物联网分布式架构的实时监控方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于物联网分布式架构的实时监控方法，包括以下步骤：于设备上接入相应的下位机数据采集端，通过下位机数据采集端实现实时采集设备的参数数据；所有下位机数据采集端与一数据网关建立连接，以实现对不同类型的设备进行联网；数据网关获得下位机数据采集端所采集到的参数数据，按照预定协议进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机进行存储分析；终端用户从上位机中获取设备的各项数据信息，并进行动态监控，及时发出告警和预警。系统包括多个下位机数据采集端、数据网关和上位机，多个下位机数据采集端与数据网关为分布式架构连接。本发明可避免手工信息录入方式造成数据的滞后、错误与丢失，提高生产效率和管理水平。

Description

一种基于物联网分布式架构的实时监控方法及系统
技术领域
本发明属于工业物联网智能信息化技术领域，尤其是涉及一种基于物联网分布式架构的实时监控方法及系统。
背景技术
在企业管理信息系统中，数据采集无疑是整个系统正常运作的一个关键，对于制造型企业，生产设备的工作状况和产量数据是管理信息系统中需要了解的基础数据之一。
目前，工业生产设备的参数采集，大部分是依靠生产设备自带的独立控制模块进行监控报警，再由人工抄录或者通过PC连接设备下载以进行相应的数据分析，但是由于各类生产设备上的数据协议不统一，无法做到实时且全时域地对生产设备关键性参数进行无间断的监控，而且这些关键性参数也无法做到永久集中且统一存储，不便于后期查阅。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于物联网分布式架构的实时监控方法及系统，可避免手工信息录入方式造成数据的滞后、错误与丢失，提高生产效率和管理水平。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于物联网分布式架构的实时监控方法，包括以下步骤：
于不同类型的待监控设备上接入相应的下位机数据采集端，通过下位机数据采集端实现实时采集待监控设备的参数数据；
所有下位机数据采集端与一数据网关建立连接，以实现对不同类型的待监控设备进行联网；
数据网关获得下位机数据采集端所采集到的参数数据，按照预定协议进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机进行存储分析；
终端用户从上位机中获取待监控设备的各项数据信息，并进行动态监控，及时发出告警和预警。
一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，包括多个下位机数据采集端、数据网关和上位机，多个下位机数据采集端与数据网关之间通过分布式架构连接，其中，
下位机数据采集端，搭载于待监控的设备上，用于对设备的参数数据进行采集，并将参数数据传给数据网关；
数据网关，用于接收来自下位机数据采集端的参数数据并进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机；
上位机，用于接收来自数据网关的数据并进行存储分析。
优选的是，所述下位机数据采集端包括各类传感器和PLC控制器。
优选的是，所述下位机数据采集端所采集到的参数数据是待监控设备的压力参数、温度参数、流量参数、电压参数、电流参数、运行状态参数、生产效率参数中的一种或者多种。
优选的是，所述数据网关设有用于数据传输的I/O接口模块，所述下位机数据采集端通过I/O接口模块与数据网关实现通讯连接。
优选的是，所述数据网关里融合了MODBUS、MQTT、TCP/IP、HTTP网络协议中的其中一种或者多种。
优选的是，所述上位机为电脑或者云服务器。
本发明的有益效果如下：
1.本发明数据网关采用的集成I/O接口能够对接不同的下位机数据采集端，且数据网关里嵌入多种数据协议，实现通用数据采集处理需求，即插即用，快速实现数据采集并上传云端。
2.本发明具有“小终端大后台”的架构设计特点，将复杂的数据处理和管理逻辑存放在上位机后台，相比与传统的采集终端，能够大大减轻数据处理压力和部署周期，以及大大降低本地端设备的改造成本。
3.本发明能够实现软硬件的分离、数据采集传输和数据分享的分离，在不同的数据采集场景中，采用同一数据网关硬件，配合上位机大数据分析平台，降低了人为操作，数据由后台智能处理，确保数据的准确性。
4.下位机数据采集端可灵活地接入到各种生产设备上，有利于工业生产设备的各类参数采集，便于上位机进行动态监控。
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是本发明实施例提出的基于物联网分布式架构的实时监控系统结构框图；
图2是本发明实施例提出的基于物联网分布式架构的实时监控方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。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。
为了解决当前存在的问题，本发明提出来一种基于物联网分布式架构的实时监控方法。其实现原理为：工厂设备接入下位机数据采集端，下位机数据采集端接入数据网关以进行联网，数据网关将设备数据进行预处理并打包传输到上位机进行存储分析。
本发明实施例提出的基于物联网分布式架构的实时监控方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1：于不同类型的待监控设备上接入相应的下位机数据采集端，通过下位机数据采集端实现实时采集待监控设备的参数数据；
步骤S2：所有下位机数据采集端与一数据网关建立连接，以实现对不同类型的待监控设备进行联网；
步骤S3：数据网关获得下位机数据采集端所采集到的参数数据，按照预定协议进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机进行存储分析；
步骤S4：终端用户从上位机中获取待监控设备的各项数据信息，并进行动态监控，及时发出告警和预警。
本发明实施例提出的基于物联网分布式架构的实时监控系统，如图2所示，该系统包括多个下位机数据采集端2、数据网关3和上位机4，多个下位机数据采集端2与数据网关3之间通过分布式架构连接，其中：
下位机数据采集端2，搭载于待监控的设备1上，用于对设备的参数数据进行采集，并将参数数据传给数据网关3；
数据网关3，用于接收来自下位机数据采集端2的参数数据并进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机4；
上位机4，用于接收来自数据网关3的数据并进行存储分析。
其中，下位机数据采集端包括各类传感器和PLC控制器，它们均是分别与工厂待监控设备通信连接。
进一步地，下位机数据采集端所采集到的参数数据是待监控设备的压力参数、温度参数、流量参数、电压参数、电流参数、运行状态参数、生产效率参数中的一种或者多种。
其中，数据网关上设有用于数据传输的I/O接口模块，下位机数据采集端通过I/O接口模块与数据网关实现通讯连接，实现了即插即用。
此外，数据网关里融合了MODBUS、MQTT、TCP/IP、HTTP网络协议中的其中一种或者多种。多个下位数据采集端与该数据网关通过I/O接口模块建立连接，并基于数据网关里的协议对不同类型的待监控设备实现联网。
其中，上位机为电脑或者云服务器。上位机配合工业互联网平台，实现海量设备数据智能分析处理，用户可通过PC或移动终端获取工厂监控视频信息及数据信息，实现自动预警和智能报错。
综上，本发明所能达到的效果如下：
1.本发明数据网关采用的集成I/O接口能够对接不同的下位机数据采集端，且数据网关里嵌入多种数据协议，实现通用数据采集处理需求，即插即用，快速实现数据采集并上传云端。
2.本发明具有“小终端大后台”的架构设计特点，将复杂的数据处理和管理逻辑存放在上位机后台，相比与传统的采集终端，能够大大减轻数据处理压力和部署周期，以及大大降低本地端设备的改造成本。
3.本发明能够实现软硬件的分离、数据采集传输和数据分享的分离，在不同的数据采集场景中，采用同一数据网关硬件，配合上位机大数据分析平台，降低了人为操作，数据由后台智能处理，确保数据的准确性。
4.下位机数据采集端可灵活地接入到各种生产设备上，有利于工业生产设备的各类参数采集，便于上位机进行动态监控。
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 (7)

1.一种基于物联网分布式架构的实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
于不同类型的待监控设备上接入相应的下位机数据采集端，通过下位机数据采集端实现实时采集待监控设备的参数数据；
所有下位机数据采集端与一数据网关建立连接，以实现对不同类型的待监控设备进行联网；
数据网关获得下位机数据采集端所采集到的参数数据，按照预定协议进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机进行存储分析；
终端用户从上位机中获取待监控设备的各项数据信息，并进行动态监控，及时发出告警和预警。
2.一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，包括多个下位机数据采集端、数据网关和上位机，多个下位机数据采集端与数据网关之间通过分布式架构连接，其中，
下位机数据采集端，搭载于待监控的设备上，用于对设备的参数数据进行采集，并将参数数据传给数据网关；
数据网关，用于接收来自下位机数据采集端的参数数据并进行预处理，并将处理后的数据实时传输到上位机；
上位机，用于接收来自数据网关的数据并进行存储分析。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，所述下位机数据采集端包括各类传感器和PLC控制器。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，所述下位机数据采集端所采集到的参数数据是待监控设备的压力参数、温度参数、流量参数、电压参数、电流参数、运行状态参数、生产效率参数中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，所述数据网关设有用于数据传输的I/O接口模块，所述下位机数据采集端通过I/O接口模块与数据网关实现通讯连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，所述数据网关里融合了MODBUS、MQTT、TCP/IP、HTTP网络协议中的其中一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式架构的实时监控系统，其特征在于，所述上位机为电脑或者云服务器。
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