CN113194046B - 一种监控数据实时获取方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监控数据实时获取方法、装置及设备，该方法包括：通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。本发明实施例通过时分复用，以及分批分片的思路，在规定的时间段内获取监控数据，对获取到的数据进行打包重组，打破了以往读写数量的限制，并且避免了不同消息间的互相干扰，保证了数据的完整性和正确性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种监控数据实时获取方法、装置及设备。
背景技术
modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的modbus协议：modbusTCP。Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。
由于modbus tcp协议一次最多可读写125个寄存器或2000个线圈，导致以往的系统只能监视少量监控数据，当系统复杂度增加，设备和传感器数量成百上千时，往往无法实时获取所有数据，并且获取数据时由于不同消息间相互干扰，使得前端无法正常从后台服务器获取监控数据，为用户实时获取监控数据带来了不便。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种监控数据实时获取方法、装置及设备，旨在解决现有技术中监控数据获取时不同消息相互干扰，使得前端无法正常从后台服务器获取监控数据，为用户实时获取监控数据带来了不便的情况。
本发明的技术方案如下：
一种监控数据实时获取方法，应用于全自动干细胞制备系统，所述方法包括：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
进一步地，所述通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据，包括：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的设备、数字传感器和模拟传感器进行监控，生成对应的设备状态、数字量和模拟量。
进一步优选地，所述全自动干细胞制备系统分为若干个仓，每个仓包含有若干个设备、数字传感器和模拟传感器，则根据监控数据的类型分配对应的PLC地址，包括：
获取全自动干细胞制备系统每个仓的设备状态、数字量和模拟量；
根据每个仓的设备状态、数字量和模拟量分配对应的PLC地址。
进一步优选地，所述检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据。
优选地，所述检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间依次读取设备状态、模拟量和数字量。
进一步地，所述在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据前，还包括：
判断读取的监控数据是否超出数据传输协议的最大读写范围；
若超出数据传输协议的最大读写范围，则将监控数据划分成N个数据块，所述数据块在传输协议的最大读写范围内，并对应的监控数据读取N次，其中N为大于等于1的正整数；
若未超出数据传输协议的最大读写范围，则无需对监控数据进行划分。
进一步地，所述将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端，包括：
将读取的数据存储在有若干个元素的数组中，其中每个元素对应保存一个仓的数据；
根据读取的数据的地址获取数据对应的仓及数据类型，将数据存储至对应的数组元素对应位置上；
将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
本发明的另一实施例提供了一种监控数据实时获取装置，应用于全自动干细胞制备系统，装置包括：
数据获取模块，用于通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
地址分配模块，用于根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
数据读取模块，用于检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
数据发送模块，用于将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
本发明的另一实施例提供了一种监控数据实时获取设备，所述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上述的监控数据实时获取方法。
本发明的另一实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行上述的监控数据实时获取方法。
有益效果：本发明实施例通过时分复用，以及分批分片的思路，在规定的时间段内获取监控数据，对获取到的数据进行打包重组，打破了以往读写数量的限制，并且避免了不同消息间的互相干扰，保证了数据的完整性和正确性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明一种监控数据实时获取方法较佳实施例的流程图；
图2为本发明一种监控数据实时获取方法具体应用实施例的同类型数据“时分复用”读取策略示意图；
图3为本发明一种监控数据实时获取方法具体应用实施例的同类型数据分批分片读取策略示意图；
图4为本发明一种监控数据实时获取方法具体应用实施例的设备状态数据打包重组策略示意图；
图5为本发明一种监控数据实时获取装置的较佳实施例的功能模块示意图；
图6为本发明一种监控数据实时获取设备的较佳实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合附图对本发明实施例进行介绍。
本发明实施例提供了一种监控数据实时获取方法，请参阅图1，图1为本发明一种监控数据实时获取方法较佳实施例的流程图。如图1所示，其包括步骤：
步骤S100、通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
步骤S200、根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
步骤S300、检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
步骤S400、将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
具体实施时，本发明实施例是用于实现全自动干细胞制备系统的监控数据实时获取。全自动干细胞制备系统用于制备干细胞。由于全自动的系统人工干预少，需要通过PLC设备进行监控，以保证系统能正常工作。PLC对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据，根据监控数据的类型分配对应的PLC地址，该算法是上位机软件通过modbus tcp协议从PLC读取监控数据，检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取，将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
通过时分复用，以及分批分片的思路，在规定的时间段内获取监控数据，对获取到的数据进行打包重组，打破了以往读写数量的限制，并且避免了不同消息间的互相干扰，保证了数据的完整性和正确性。
进一步地，通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据，包括：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的设备、数字传感器和模拟传感器进行监控，生成对应的设备状态、数字量和模拟量。
具体实施时，全自动干细胞制备系统由设备、数字传感器和模拟传感器构成。因此通过PCL设备对全自动干细胞制备系统的设备、数字传感器和模拟传感器进行监控，生成对应的的设备状态、数字量和模拟量。
进一步地，全自动干细胞制备系统分为若干个仓，每个仓包含有若干个设备、数字传感器和模拟传感器，则根据监控数据的类型分配对应的PLC地址，包括：
获取全自动干细胞制备系统每个仓的设备状态、数字量和模拟量；
根据每个仓的设备状态、数字量和模拟量分配对应的PLC地址。
具体实施时，全自动干细胞制备系统分为5个仓，每个仓包含若干设备、模拟量传感器和数字传感器，表1是分配给每个仓的不同类型数据的PLC地址情况。
表1 设备、模拟量传感器和数字传感器的PLC地址分配
该方法的目的就是实时正确获得所有这些数据。
进一步地，检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据。
具体实施时，在同一时刻同时读取多个地址段的不同数据很容易导致读取失败，因此对于不同类型的数据我们采用类似“时分复用”的读取策略，对读取周期进行预先设置后，可在一个读取同期的不同时间段分别读取不同类型的监控数据。其中时分复用是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。时分复用就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙)，并将这些时隙分配给每一个信号源使用。
进一步地，检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间依次读取设备状态、模拟量和数字量。
具体实施时，如图2所示，每15s为一轮读取，分别在第0、5、10s时读取设备状态、模拟量和数字量数据。该策略可以根据实际需要设计不同的读取时间，如果需要在更短的时间更新数据，只需缩短每轮读取的时间，该时间可以通过配置文件或前端命令进行动态修改。
进一步地，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据前，还包括：
判断读取的监控数据是否超出数据传输协议的最大读写范围；
若超出数据传输协议的最大读写范围，则将监控数据划分成N个数据块，所述数据块在传输协议的最大读写范围内，并对应的监控数据读取N次，其中N为大于等于1的正整数；
若未超出数据传输协议的最大读写范围，则无需对监控数据进行划分。
具体实施时，由于每一轮读取都需要读取5个仓的数据，且5个仓的地址总量：设备状态-1000，模拟量-1000，数字量-2500，都超过了modbus tcp一次读取的限制(125个寄存器或2000个线圈)，因此我们采取“分批”读取策略：5个仓分为5批读取；由于1个仓的地址量，设备状态-200，模拟量-200，同样超过了modbus tcp的读取限制(125个寄存器)，因此我们采取“分片”读取策略：1个仓的设备状态和模拟量均分为2次读取，第一次读取1-125地址的数据，第二次读取126-200地址的数据。1个仓的数字量地址量没有超过限制，因此只需读一次。示意图如图3所示，设备状态和模拟量数据，一轮读取，分为5批，每批2次，共10次读取；数字量数据，一轮读取，分为5批，共5次读取。
进一步地，将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端，包括：
将读取的数据存储在有若干个元素的数组中，其中每个元素对应保存一个仓的数据；
根据读取的数据的地址获取数据对应的仓及数据类型，将数据存储至对应的数组元素对应位置上；
将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
具体实施时，如图4所示，以设备状态数据为例，我们将数据保存在一个有5个元素的数组中，每个元素对应保存1个仓的数据。根据读取到的数据的“起始地址”判断该数据为哪个仓的哪一片数据，将其保存到对应的数组元素的对应位置上。最后将打包重组后的数据上报给客户端等模块使用。
需要说明的是，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
本发明另一实施例提供一种监控数据实时获取装置，如图5所示，装置1包括：
数据获取模块11，用于通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
地址分配模块12，用于根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
数据读取模块13，用于检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
数据发送模块14，用于将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端。
具体实施方式见方法实施例，此处不再赘述。
本发明另一实施例提供一种监控数据实时获取设备，如图6所示，设备10包括：
一个或多个处理器110以及存储器120，图6中以一个处理器110为例进行介绍，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
处理器110用于完成，设备10的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的监控数据实时获取方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行设备10的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的监控数据实时获取方法。
存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据设备10使用所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个单元存储在存储器120中，当被一个或者多个处理器110执行时，执行上述任意方法实施例中的监控数据实时获取方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S400。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S400。
作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦ROM(EEPROM)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速缓存存储器的随机存取存储器(RAM)。通过说明并非限制，RAM可以以诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM、(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、Synchl inkDRAM(SLDRAM)以及直接Rambus(兰巴斯)RAM(DRRAM)之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。
本发明的另一种实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被处理器执行时，使处理器执行上述方法实施例的监控数据实时获取方法。例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S400。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
除了其他之外，诸如"能够'、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地还旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。
已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供监控数据实时获取方法及装置的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。
Claims (5)
1.一种监控数据实时获取方法,其特征在于,应用于全自动干细胞制备系统，所述方法包括：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端；
所述通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据，包括：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的设备、数字传感器和模拟传感器进行监控，生成对应的设备状态、数字量和模拟量；
所述全自动干细胞制备系统分为若干个仓，每个仓包含有若干个设备、数字传感器和模拟传感器，则根据监控数据的类型分配对应的PLC地址，包括：
获取全自动干细胞制备系统每个仓的设备状态、数字量和模拟量；
根据每个仓的设备状态、数字量和模拟量分配对应的PLC地址；
所述检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据；
所述检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据，包括：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间依次读取设备状态、模拟量和数字量；
所述将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端，包括：
将读取的数据存储在有若干个元素的数组中，其中每个元素对应保存一个仓的数据；
根据读取的数据的地址获取数据对应的仓及数据类型，将数据存储至对应的数组元素对应位置上；
将数组中的数据打包重组后发送至客户端；
预设的读取周期为15s，分别在第0、5、10s时读取设备状态、模拟量和数字量数据。
2.根据权利要求1所述的监控数据实时获取方法，其特征在于，所述在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据前，还包括：
判断读取的监控数据是否超出数据传输协议的最大读写范围；
若超出数据传输协议的最大读写范围，则将监控数据划分成N个数据块，所述数据块在传输协议的最大读写范围内，并对应的监控数据读取N次，其中N为大于等于1的正整数；
若未超出数据传输协议的最大读写范围，则无需对监控数据进行划分。
3.一种监控数据实时获取装置，其特征在于，应用于全自动干细胞制备系统，所述装置包括：
数据获取模块，用于通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的工作数据进行监控，生成监控数据；
地址分配模块，用于根据监控数据的类型分配对应的PLC地址；
数据读取模块，用于检测到客户端的监控数据实时获取指令，根据时分复用算法对PLC地址的数据进行读取；
数据发送模块，用于将读取的数据存储在数组中，将数组中的数据打包重组后发送至客户端；
所述数据获取模块具体用于：
通过PLC设备对全自动干细胞制备系统的设备、数字传感器和模拟传感器进行监控，生成对应的设备状态、数字量和模拟量；
所述全自动干细胞制备系统分为若干个仓，每个仓包含有若干个设备、数字传感器和模拟传感器，则地址分配模块具体用于：
获取全自动干细胞制备系统每个仓的设备状态、数字量和模拟量；
根据每个仓的设备状态、数字量和模拟量分配对应的PLC地址；
所述数据读取模块具体用于：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间分别读取不同类型的监控数据；
所述数据读取模块还用于：
检测到客户端的监控数据实时获取指令，获取预设的读取周期策略，在一个读取周期的不同时间依次读取设备状态、模拟量和数字量；
所述数据发送模块具体用于：
将读取的数据存储在有若干个元素的数组中，其中每个元素对应保存一个仓的数据；
根据读取的数据的地址获取数据对应的仓及数据类型，将数据存储至对应的数组元素对应位置上；
将数组中的数据打包重组后发送至客户端；
预设的读取周期为15s，分别在第0、5、10s时读取设备状态、模拟量和数字量数据。
4.一种监控数据实时获取设备，其特征在于，所述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权利要求1-2任一项所述的监控数据实时获取方法。
5.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行权利要求1-2任一项所述的监控数据实时获取方法。
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