CN114727166A - 基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统，属于自动化仪表控制技术领域。该基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统，采用互联网行业最先进的分布式微服务系统平台，打造灵活工业平台；实现设备数据的集成，各种仪表运行参数、基础参数、报警参数等通过设备智能监控系统数据采集平台进行统一管理，更快速有效的通过数据分析对生产进行指导；通过仪表监控平台的实施，实现全区域主要计量仪表的智能诊断与远程监控管理，降低管理、技术和维保人员的工作量，提高管理和维护效率。

Description

基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统

技术领域

本发明属于自动化仪表控制技术领域，具体涉及基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统。

背景技术

对于计量仪表，特别是关系到贸易交接的计量仪表，其安装方式、工艺操作、环境条件等变化会对仪表的准确计量与正常运行产生一定的影响，由此引起的计量纠纷会直接影响企业的经济效益与社会效益。由于没有计量仪表运行状态与故障远程诊断平台的技术支撑，导致需要大量的人员进行日常巡检与维护，工作量大、故障发现与处置响应的及时性也得不到保障。

在用的计量仪表监控系统，基本都是针对某一品牌的单一品种计量仪表，基本不能兼容其他品牌的仪表，而且对仪表运行过程中大量的运行状态数据还没有实现全过程监控，同时绝大多数为C/S结构，要有专业人士安装。现有的计量仪表监控系统所兼容的数据采集接口也比较单一，要么支持Hart通讯，要么支持Modbus通讯，很少支持其他协议，现有在用的计量仪表监控系统无法对外提供多样的数据服务接口，无法与MES，ERP等系统对接，且都不支持移动端使用。现有的业务处理和监控系统的多品牌多种类集合的计量仪表智能监控平台，没有可扩展性，无法实现全区域其它计量仪表的智能监控管理，因此需研发一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统来解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统，以解决现有监控系统无法对外提供多样的数据服务接口的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，包括以下步骤：

步骤（1）从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包，启动数据采集服务；

步骤（2）运行时反向映射设备特征包，依据特征包反应的设备通道特征，判定数据采集所需要使用的数据通道，根据仪表特征建立对应的通讯协议资源包；

步骤（3）再次反射建立对应的通讯协议资源包，将仪表状态点与通讯通道绑定，建立数据采集服务与仪表的链接，委托出对应仪表数据采集的仪表状态数据到达事件，在数据达到后，触发数据到达事件，将仪表状态顺序放入消息队列；

步骤（4）对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息；

步骤（5）将报警信息存储在数据库中，并将仪表数据存储入实时数据库或关系数据库中；

步骤（6）图形化展示当前仪表状态，将仪表分区域管理，在地图上标注仪表点，展示仪表的区域分布。

步骤（1）中，所述数据采集服务通过底层数据采集，将采集状态和采集到的仪表数据和仪表状态，发送到数据分析服务。

步骤（1）中，所述仪表特征包包括：配置采集参数和对采集数据的处理方式，根据仪表接口协议配置采集参数，并配置参数的处理方法，以及仪表本体报警的解析协议的配置。

步骤（4）中，所述数据分析的步骤包括：

按照仪表类型进行数据分析，分析出当前仪表状态，所述仪表状态包含数据分析和状态分析，分析结果包含仪表当前实时数据、参数和仪表本体报警，并按内置模型对数据进行分析，若分析结果与设置的正常温度范围不匹配，则输出报警信息。

步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警步骤包括：

所述数据采集服务根据维护的点位包，读取仪表对应的信息，将对应的16进制数据，根据通讯协议转换成对应的10进制数据，报警数据将16进制转换成二进制后，若为1则仪表报警，根据对应的报警解析包转换成文字描述的报警信息，按照预设的逻辑输出报警信息。

步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息，所述输出报警信息的方式包括：输出报警信息至事件推送服务；所述事件推送服务包括：短信推送，APP推送，邮件推送和网页推送，设置事件或报警与客户的关系，仪表产生报警或事件时，通过预设方式将事件发送到指定人手机或邮件，对故障报警记录处理意见，保存到知识库里，再次发生报警后提供出报警处理的方式。

步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息，所述若有故障报警数据指检测历史报警信息时，是否有未结束报警，若有未结束报警，则保存到数据库，所述历史报警信息包括查询历史数据，在同一图表中展示同一个仪表的多个数据，显示多个数据的关联性，并查询历史报警，展示报警与仪表数据变化的关系。

步骤（5），将报警信息存储在数据库中，并将仪表数据存储入实时数据库或关系数据库中，对所述仪表数据建立可信度评估，所述可信度评估包括：建立计量仪表的计量参数对记录结果影响的模型，得出计量可信度。

本发明另提供一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控系统，系统包括以下模块：

获取采集模块，用于从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包；

分配服务资源模块，用于将数据采集服务解析仪表特征包，根据解析结果分配服务资源；

采集通道分配模块，用于分配采集通道，建立数据采集服务与仪表的链接；

图形化展示模块，用于图形化展示当前仪表状态；

地图定位模块，用于在在线或离线地图中定点显示标记仪表，运行时显示仪表在地图中的位置并通过颜色区分仪表状态。

优选的，一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控系统，所述系统还包括以下模块：

实时监控模块，用于将物联网采集的仪表状态数据和仪表参数保存于实时数据库中，并通过分布式计量数据采集站对计量仪表按照规约采集仪表各种信息分析处理后保存于数据库；

报警处理模块，用于计量仪表的报警，报警处理的方式包括：固有报警和数据分析报警；所述固有报警包括仪表产生的报警通过文字和图形直观展示报警信息；

所述数据分析报警包括：通过大数据模型建立计量表状态参数报警体系，实时监控仪表状态，分析数据特征符合报警条件时产生数据分析报警；

报警通知模块，用于设置计量仪表的报警通知方式，所述报警通知方式包括计量仪表的报警划分等级，依据不同报警等级将报警通过手机APP、公众号、短信方式通过预设通道通知相关人员；

报警模式模块，用于计量仪表状态监控系统内置专家库产生报警，并根据内置专家库输出处理方法建议，所述内置专家库支持智能升级，对于不处于专家库内的故障或报警，推送给平台的仪表专家扩充知识库；

历史数据存储模块，用于实时数据库对计量仪表的仪表状态历史数据进行秒级存储；

计量过程追溯模块，用于通过对历史库的查询追溯计量表的历史计量过程并展示计量历史过程中的数据变化和异常情况，并根据计量表，选择计量时间段依据历史数据复原计量过程，展示过程状态和状态变化评估计量过程可行度；

计量仪表的防篡改模块，用于记录计量仪表健康时的参数，在计量过程中，通过实时的数据采集，若计量重要参数有无记录的变动，则报警提示，推送消息给人员，人员允许数据修改或恢复加载原始参数。

本发明的技术效果和优点：该基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法及系统，使用基于物联网技术的总线控制器设备，在保证原有仪表功能不受影响的情况下，监控仪表；支持多种通讯协议(HART、Modbus、OPC UA、MQTT等)，兼容进口品牌以及国产品牌的主流型号智能计量仪表；使用分布式微服务架构, 服务运行在其独立的进程中，服务和服务间采用轻量级的通信机制互相沟通，服务围绕具体业务进行构建，独立地部署到生产环境，本发明数据可在BI大屏、PC Web网页、手机app、微信小程序等多终端展示及报警通知，减少企业计量不确定造成的效益损失、降低维修时间成本、降低人员成本、有效管控风险、提高社会效益；系统上线后，仪表状态可随时查看，不用跑现场，有电脑有系统权限就可以查看，若不在区域内，也可以通过手机APP查看仪表状态；采集仪表的数据较全面，能够真实反映出来现场仪表的状态，散落在各角落的仪表在系统里统一管理，消除了仪表数据的信息孤岛；历史数据采集频率高,储存时间长,用户可精准追溯到某一个仪表、某个时间的状态和数据，可以回溯历史状态和数据，减少计量纠纷；图形化仪表状态数据和异常状态，可以直接查看，无须专业知识，并提供简明扼要的处理意见；仪表状态异常及系数改变等其他不正常情况，本系统可以及时通过手机短信APP推送到指定用户手中。

本申请通过仪表监控平台的实施，实现全区域主要计量仪表的智能诊断与远程监控管理，降低管理、技术和维保人员的工作量，提高管理和维护效率：操作全过程记录，系统要有助于管理人员对维保行为的监管和考核，减少现场巡检工作量；仪表运行状态全方位监控，故障实时报警并具有可追溯性；全生命周期的监控和提供贸易交接能定量分析的数据支持；确保计量仪表数据的真实性和可靠性；系统要能通过对运行状态信息的采集和趋势分析，具有对计量仪表故障和数采异常进行识别的能力；利用新一代信息技术，建设方便、快捷、高效、实时的计量仪表运行监控平台和管理平台，为管理层、作业层提供仪表状态智能分析，为决策提供真实、有效的数据支撑，成为全面加快信息化进程的重要一环；实时数据在内的全生命周期数据，各计量设备管理职能部门相关人员可以在系统内跟踪和管控设备维保计划进度、使用巡检等情况；运用系统实现完整的设备履历数据，设备的台账建立后，从设备维保、使用巡检直至报废的所有数据在系统中均可以查询；及时的数据分析与操作响应，报警与故障信息可以实时准确的传达，第一时间对当前作业进行故障报警，避免事后才能发现问题，越早发现，越早解决，影响越小。

本方案将规范设备使用、维护、检验等标准业务流程管理，所有流程均在系统中实现。对现有流量计设备管理流程进行优化，使设备管理更加合理化、标准化、规范化；实现设备管理辅助决策，采用数据挖掘技术，收集、加工、整理设备管理明细数据，以图形、图表方式为公司和分厂管理决策人员提供管理决策依据；在现有设备和装置的基础上尽量复用，以较小的硬件升级代价实现目标；采用互联网行业最先进的分布式微服务系统平台，打造灵活工业平台；实现设备数据的集成，各种仪表运行参数、基础参数、报警参数等通过设备智能监控系统数据采集平台进行统一管理，更快速有效的通过数据分析对生产进行指导；使用分布式微服务架构方式构建，数据展示为Web网页及手机APP，根据业务划分后台服务分为数据采集（MDC）服务、Web业务平台服务、APP业务服务，数据监控服务等，各个服务之间用消息队列（RabbitMQ）通讯，各个服务独立运行，互不影响；根据业务发展，进行扩展，支撑平台及应用的计算、网络、存储、数据分析等资源和能力需求；现场数据以秒级为单位采集，并能灵活配置各个采集的流量计或采集点，能更合理更灵活的处理现场流量计和分配服务器数资源；业务数据存储到MySQL,采集数据存储到时序数据库，在确保数据稳定的同时，提高了数据交互效率，能更合理的使用服务器资源，依据体系架构技术，所有服务，数据库，第三方工具都直接运行在Docker中，并且可以以镜像的方式存储，通过K8s调用不同的镜像和镜像版本，形成服务间的集群。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明系统架构图；

图3为本发明实施例的流程示意图；

图4为本发明数据流向示意图；

图5为本发明采集数据分析后判断是否有故障报警步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图中所示的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，如图1、图3、图4所示，包括以下步骤：

步骤（1）从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包，启动数据采集服务；所述数据采集服务通过底层数据采集，将采集状态和采集到的仪表数据和仪表状态，发送到数据分析服务；本实施例中，数据采集服务启动，由于采用微服务架构，数据采集服务首先需要自动获取本服务需要采集的设备信息，设备信息从仪表监控服务中取得，同时获取仪表特征包。仪表特征表描述了仪表特征参数，以及参数获取方式；数据采集服务进行底层数据采集，并将采集情况和采集到的仪表数据和仪表状态，发送到数据分析服务。仪表需要是智能仪表，支持主流数字化接口，如HART，Modbus，OPC、MQTT等；仪表特征包包括配置采集参数和对采集数据的处理方式，根据仪表接口协议配置采集参数，并配置参数的处理方法，以及仪表本体报警的解析协议的配置。

步骤（2）运行时反向映射设备特征包，依据特征包反应的设备通道特征，判定数据采集所需要使用的数据通道，根据仪表特征建立对应的通讯协议资源包；本实施例中，数据采集服务解析仪表特征包，根据解析结果分配服务资源，把对应的仪表信息维护到系统里，比如IP、端口、品牌、型号、点位包等，数采服务会再启动时获取仪表信息，或者仪表信息有修改时推送给数采服务，数据采集服务解析仪表特征包，根据仪表特征（品牌及型号）建立对应的通讯协议资源包，各个资源包互不干扰，独立运行；本实施例中，通讯资源包括OPCDA、Modbus TCP、 OPC UA、 Modbus RTU、 SIEMENS S7、 ModbusRtu OverTcp、MitsubishiMC 、ModbusAscii 、OmronFinsTcp等协议，数据进入消息队列Rabbit MQ；根据设备厂家及型号以及设备特性参数，系统在运行时反向映射设备特征包，依据特征包反应的设备通道特征，判定数据采集所需要使用的数据通道，如：ModbusRTU、ModbusTCP、OPCUA、OPCDA或SiemensS7等，依据反射机理，系统分配相应的计算设备通讯通道资源。各个资源互不干扰，独立运行。

步骤（3）再次反射建立对应的通讯协议资源包，将仪表状态点与通讯通道绑定，建立数据采集服务与仪表的链接，委托出对应仪表数据采集的仪表状态数据到达事件，在仪表状态数据达到后，触发数据到达事件，将仪表状态顺序放入消息队列；本实施例中，数据采集服务针对不同的仪表分配不同采集通道，如OPCUA、ModbusTCP等。同时建立数据采集服务与仪表的链接；数据采集服务解析仪表特征包，根据仪表特征如品牌及型号再次反射建立对应的通讯协议资源包，通讯协议资源包包含预设的仪表状态点，系统服务将仪表状态点与通讯通道绑定，建立数据采集服务与仪表的链接；同时委托出对应仪表数据采集的仪表状态数据到达事件。在数据达到后，触发数据到达事件，事件调用消息队列接口RabbitMQ，将仪表状态顺序放入消息队列。消息队列的仪表数据按照生产者-消费者方式被业务逻辑服务获取。

步骤（4）对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息；如图5所示，采集数据分析后判断是否有故障报警数据采集服务根据维护的点位包，读取仪表对应的信息，把对应的16进制数据，根据通讯协议转换成对应的10进制数据，报警数据是把16进制转换成二进制后，若为1则是仪表在报警，即业务逻辑服务再依照设备特性参数，对照仪表的通讯数据，把对应的16进制数据，依据每个仪表的通讯协议转换成对应的10进制数据或状态位；比如报警数据是把16进制只如0x83转换成二进制后如10000011，若对应二进制位为1则表示仪表有某一报警，这个报警可以根据对应的特定仪表报警解析包转换成文字描述的报警信息，再按照预设的逻辑输出报警信息；根据对应的报警解析包转换成文字描述的报警信息，再按照预设的逻辑输出报警信息；本实施例中，数据分析服务接收到采集服务发送的数据后，按照仪表类型进行数据分析，分析出当前仪表状态。分析包含数据分析和状态分析，分析结果包含仪表当前实时数据、参数和仪表本体报警。同时按内置模型对数据进行分析，确保仪表处于正常状态,若分析出异常，则产生数据分析结果报警。比如正常温度应该0-100度，而采集到的温度为120度，则会报警。数据分析服务分析出仪表存在故障报警，则进行报警分析，将报警转化为文字，同时按照预设的逻辑将报警通过短信、APP或WEB网页推送给相关负责人，提示及时处理；所述输出报警信息的方式包括输出报警信息至事件推送服务，所述事件推送服务包括：短信推送，APP推送，邮件推送和网页推送，设置事件或报警与客户的关系，仪表产生报警或事件时，通过预设方式将事件发送到指定人手机或邮件，对故障报警记录处理意见，保存到知识库里，再次发生报警后提供出报警处理的方式。所述采集数据分析包括：历史数据分析，所述历史数据分析包括查询历史数据，在同一图表中展示同一个仪表的多个数据，显示多个数据的关联性，并查询历史报警，展示报警与仪表数据变化的关系。

步骤（5）将报警信息存储在数据库中，并将仪表数据存储入实时数据库或关系数据库中；本实施例中，将除了报警信息外的仪表数据，存储入实时数据库中，比如大数据实时数据库使用InfluxDB；将除了报警信息外的仪表数据，按实际需要，存储入关系数据库中，关系数据库使用MySQL。对所述仪表数据建立可信度评估，所述可信度评估包括：建立计量仪表的计量参数对记录结果影响的模型，得出计量可信度。

步骤（6）图形化展示当前仪表状态，将仪表分区域管理，在地图上标注仪表点，展示仪表的区域分布；在多客户端图形化展示当前仪表状态，仪表状态包括：测量结果，仪表参数，报警信息，报警处理预案。展示仪表测量值曲线变化。

本发明另提供一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控系统，如图2所示，包括：

获取采集模块，用于从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包；

分配服务资源模块，用于将数据采集服务解析仪表特征包，根据解析结果分配服务资源；

采集通道分配模块，用于分配采集通道，建立数据采集服务与仪表的链接；

图形化展示模块，用于图形化展示当前仪表状态；

地图定位模块，用于在在线或离线地图中定点显示标记仪表，运行时显示仪表在地图中的位置并通过颜色区分仪表状态，本实施例中，仪表可以在在线或离线地图中定点显示。云平台能够加载离线或在线地图，在地图上标记仪表后，平台可以在运行显示仪表在地图中的位置，以颜色区分仪表状态；

实时监控模块，用于将物联网采集的仪表状态数据和仪表参数保存于实时数据库中，并通过分布式计量数据采集站对计量仪表按照规约采集仪表各种信息分析处理后保存于数据库，本实施例中，计量仪表的实时监控是将通过物联网采集来的仪表状态数据和仪表参数放在实时数据库中，通过网页、手机APP、公众号等形式展示给相关有权限人员。云平台通过分布式计量数据采集站通过或不通过物联网设备对不同的计量仪表按照规约采集仪表各种信息，云系统平台分析处理后数据放入数据库，客户端平台可以通过接口展示给客户；

报警处理模块，用于计量仪表的报警，报警处理的方式包括：固有报警和数据分析报警；所述固有报警包括仪表产生的报警通过文字和图形直观展示报警信息；

所述数据分析报警包括：通过大数据模型建立计量表状态参数报警体系，实时监控仪表状态，分析数据特征符合报警条件时产生数据分析报警；

报警通知模块，用于设置计量仪表的报警通知方式，所述报警通知方式包括计量仪表的报警划分等级，依据不同报警等级将报警通过手机APP、公众号、短信方式通过预设通道通知相关人员；

报警模式模块，用于计量仪表状态监控系统内置专家库产生报警，并根据内置专家库输出处理方法建议，所述内置专家库支持智能升级，对于不处于专家库内的故障或报警，推送给平台的仪表专家扩充知识库；本实施例中，计量仪表状态监控系统内置专家库，对于计量仪表不同的报警，系统可根据内置专家库给出相应处理方法建议。内置专家库支持智能升级，对于不处于专家库内的故障或报警，智能推送给平台的仪表专家，由专业人员扩充知识库；

历史数据存储模块，用于实时数据库对计量仪表的仪表状态历史数据进行秒级存储；本实施例中，采用实时数据库对每一台计量仪表的仪表状态历史数据进行秒级存储。普通关系型数据对海量数据的存储和查询支持不好，采用实时数据库与关系数据库相结合的方式优化了数据的存储与查询；

计量过程追溯模块，用于通过对历史库的查询追溯计量表的历史计量过程并展示计量历史过程中的数据变化和异常情况，并根据计量表，选择计量时间段依据历史数据复原计量过程，展示过程状态和状态变化评估计量过程可行度；本实施例中，通过对历史库的查询，可以追溯每一台计量表的历史计量过程，展示计量历史过程中的数据变化和异常情况。客户可以针对某一台计量表，选择计量时间段，云平台可依据历史数据复原计量过程，展示过程状态和状态变化，智能评估计量过程可行度；

计量仪表的防篡改模块，用于记录计量仪表健康时的参数，在计量过程中，通过实时的数据采集，若计量重要参数有无记录的变动，则报警提示，推送消息给人员，人员允许数据修改或恢复加载原始参数，本实施例中，系统记录计量仪表健康时的参数，尤其是重要参数，在计量过程中，通过实时的数据采集，如果发现计量重要参数有无记录的变动，则认为计量仪表被篡改，系统报警提示，推送消息给相关人员，相关人员可以允许数据修改或恢复加载原始参数。

开发和运行将采用主流的互联网技术开发和设计平台，包括NET Core、VUE、MySQL、InfluxDB、RabbitMQ，采用B/S结构方式，只要有电脑、有网络、有平台权限，就可以快速查看，手机APP可以随时随地查看设备状况。计量仪表的多样性：支持多品牌计量仪表，而不局限于某一种品牌。同时支持多种类型仪表，如流量仪表、电表、水表、气表等；

计量表监控系统平台软件构架，采用分布式微服务架构方式构建，数据展示为Web网页及手机APP，数据展示通过域名解析，经过Nginx反向代理访问服务网关，服务网关根据请求通过服务的注册与发现解析请求内容，去访问不同微服务，后台服务分为数据采集（MDC）服务、Web业务平台服务、APP业务服务等，各个服务之间用消息队列（RabbitMQ）通讯，各个服务独立运行，互不影响。系统采集的仪表数据分类存储在实时数据库InfluxDB和关系数据库MySQL中，服务和数据库都采用集群形式。

服务器集群使用Docker容器安装镜像，使用K8s对镜像进行调度管理。

综上所述可以看出本发明所提供的计量仪表云平台的建立，通过智能计量仪表的数字化接口，利用开放的数据接口协议，获取各种仪表的实时运行数据，状态和报警，并通过各个仪表的特征属性与数据的对应关系，确定仪表当前的运行状态，确定仪表是否存在故障，如果是计量仪表，还能够依据仪表的计量参数来评估计量仪表的计量结果是否处于合理范围内。

本发明可以及时发现计量问题从而减少企业计量不确定造成的效益损失，准确的仪表故障信息和处理预案可以降低维修成本和人员成本，可追溯的计量过程，能够减少计量纠纷，提高社会效益。

计量仪表特征包：就是配置采集参数和对采集数据的处理方式；根据仪表接口协议配置采集参数，并配置参数的处理方法，如超上下限报警，波动率报警等。特征包还包括仪表本体报警的解析协议的配置；

采集服务多种接口的支持：按照仪表数据接口，采集服务支持HART，Modbus，OPC、MQTT协议接口；

仪表的数据的图形化显示：支持曲线，饼图，雷达图；

计量仪表数据的可信度评估：依据经验公式，建立计量仪表的计量参数对记录结果影响的模型。套用此模型，得出计量可信度。

在线离线地图：仪表分区域管理，支持在线和离线百度地图，高德地图。在地图上标注仪表点，并在展示界面中展示仪表的区域分布；

专家库：对故障报警记录处理意见，保存到知识库里，再次发生报警后可提供出报警处理的方式；

历史数据分析：查询历史数据，同时可在同一图表中展示同一个仪表的多个数据，直观显示出多个数据的关联性；同时查询历史报警，展示出报警与仪表数据变化的关系；

事件推送服务：短信推送，APP推送，邮件推送和网页推送，设置事件或报警与客户的关系，仪表产生报警或事件时，通过预设方式将事件发送的指定人手机或邮件；

实时数据库：实时数据库采用InfluxDB，按时间顺序保存仪表状态。采用实时数据库大大提高存储和查询效率；

系统的跨平台属性，支持电脑，手机，PAD的访问。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包，启动数据采集服务；

步骤（2）运行时反向映射设备特征包，依据特征包反应的设备通道特征，判定数据采集所需要使用的数据通道，根据仪表特征建立对应的通讯协议资源包；

步骤（3）再次反射建立对应的通讯协议资源包，将仪表状态点与通讯通道绑定，建立数据采集服务与仪表的链接，委托出对应仪表数据采集的仪表状态数据到达事件，在仪表状态数据达到后，触发数据到达事件，将仪表状态顺序放入消息队列；

步骤（4）对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息；

步骤（5）将报警信息存储在数据库中，并将仪表数据存储入实时数据库或关系数据库中；

步骤（6）图形化展示当前仪表状态，将仪表分区域管理，在地图上标注仪表点，展示仪表的区域分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，步骤（1）中，所述数据采集服务通过底层数据采集，将采集状态和采集到的仪表数据和仪表状态，发送到数据分析服务。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述仪表特征包包括：配置采集参数和对采集数据的处理方式，根据仪表接口协议配置采集参数，并配置参数的处理方法，以及仪表本体报警的解析协议的配置。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，步骤（4）中，所述数据分析的步骤包括：

按照仪表类型进行数据分析，分析出当前仪表状态，所述仪表状态包含数据分析和状态分析，分析结果包含仪表当前实时数据、参数和仪表本体报警，并按内置模型对数据进行分析，若分析结果与设置的正常温度范围不匹配，则输出报警信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，所述步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警步骤包括：

所述数据采集服务根据维护的点位包，读取仪表对应的信息，将对应的16进制数据，根据通讯协议转换成对应的10进制数据，报警数据将16进制转换成二进制后，若为1则仪表报警，根据对应的报警解析包转换成文字描述的报警信息，按照预设的逻辑输出报警信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息，所述输出报警信息的方式包括：输出报警信息至事件推送服务；所述事件推送服务包括：短信推送，APP推送，邮件推送和网页推送，设置事件或报警与客户的关系，仪表产生报警或事件时，通过预设方式将事件发送到指定人手机或邮件，对故障报警记录处理意见，保存到知识库里，再次发生报警后提供出报警处理的方式。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，步骤（4）中，对采集数据分析后判断是否有故障报警，若有故障报警数据，将报警转化为文字，按照预设的逻辑输出报警信息，所述若有故障报警数据指检测历史报警信息时，是否有未结束报警，若有未结束报警，则保存到数据库，所述历史报警信息包括查询历史数据，在同一图表中展示同一个仪表的多个数据，显示多个数据的关联性，并查询历史报警，展示报警与仪表数据变化的关系。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控方法，其特征在于，步骤（5），将报警信息存储在数据库中，并将仪表数据存储入实时数据库或关系数据库中，对所述仪表数据建立可信度评估，所述可信度评估包括：建立计量仪表的计量参数对记录结果影响的模型，得出计量可信度。

9.一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控系统，其特征在于，系统包括以下模块：

获取采集模块，用于从仪表监控服务中获取采集的设备信息、仪表特征包；

分配服务资源模块，用于将数据采集服务解析仪表特征包，根据解析结果分配服务资源；

采集通道分配模块，用于分配采集通道，建立数据采集服务与仪表的链接；

图形化展示模块，用于图形化展示当前仪表状态；

地图定位模块，用于在在线或离线地图中定点显示标记仪表，运行时显示仪表在地图中的位置并通过颜色区分仪表状态。

10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的远程在线式计量仪表状态监控系统，其特征在于，所述系统还包括以下模块：

实时监控模块，用于将物联网采集的仪表状态数据和仪表参数保存于实时数据库中，并通过分布式计量数据采集站对计量仪表按照规约采集仪表各种信息分析处理后保存于数据库；

报警处理模块，用于计量仪表的报警，报警处理的方式包括：固有报警和数据分析报警；

所述固有报警包括仪表产生的报警通过文字和图形直观展示报警信息；

所述数据分析报警包括：通过大数据模型建立计量表状态参数报警体系，实时监控仪表状态，分析数据特征符合报警条件时产生数据分析报警；

报警通知模块，用于设置计量仪表的报警通知方式，所述报警通知方式包括计量仪表的报警划分等级，依据不同报警等级将报警通过手机APP、公众号、短信方式通过预设通道通知相关人员；

报警模式模块，用于计量仪表状态监控系统内置专家库产生报警，并根据内置专家库输出处理方法建议，所述内置专家库支持智能升级，对于不处于专家库内的故障或报警，推送给平台的仪表专家扩充知识库；

历史数据存储模块，用于实时数据库对计量仪表的仪表状态历史数据进行秒级存储；

计量过程追溯模块，用于通过对历史库的查询追溯计量表的历史计量过程并展示计量历史过程中的数据变化和异常情况，并根据计量表，选择计量时间段依据历史数据复原计量过程，展示过程状态和状态变化评估计量过程可行度；

计量仪表的防篡改模块，用于记录计量仪表健康时的参数，在计量过程中，通过实时的数据采集，若计量重要参数有无记录的变动，则报警提示，推送消息给人员，人员允许数据修改或恢复加载原始参数。

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