CN115529234A - 一种物联网采集器通用数据配置系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物联网采集器通用数据配置系统，包括数据通道模块和数据逻辑模块、数据库存储模块、配置管理模块、终端设置模块、云服务平台；数据通道模块包括云端数据上传模块、云端命令处理模块、远程升级处理模块、进程守护模块、设备通讯管理模块、系统配置模块和终端设备模块。所述数据逻辑模块包括进程守护模块、文件解释执行器模块，逻辑配置模块；在终端设置模块端生成系统配置信息和逻辑配置信息，送给配置管理模块，生成系统配置信息保存数据库，文件解释执行器模块解析逻辑配置文件并保存到数据库；数据库所有数据上传云端并接收云端命令给相应数据置标志位，云端远程升级过程、实时进行逻辑处理。具有操作方便控制设备的技术效果。

Description

一种物联网采集器通用数据配置系统

技术领域

本发明涉及本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及在一种物联网采集器通用数据配置系统。

背景技术

随着物联网应用的广泛发展，智能传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设备、视频监控系统等都有采集数据并将数据上传云服务平台的需求，数据上云后可以实现实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能；然而物联网网关多种多样，硬件接口、通信协议、数据定义都各不相同；《CN110311990A一种可配置物联网数据采集系统及配置方法》描述了根据变量模板可以实现协议、数据可配置的数据采集系统。

虽然其他物联网网关系统实现了协议、数据可配置，但需要提前准备变量模板。不能现场直接配置、直接采集数据上传云服务平台。不能对数据的逻辑进行配置，对有逻辑需求的场景造成了限制；因此，急需一种可以适配各种数据采集终端的物联网采集器通用数据配置系统实现对终端设备进行逻辑控制，本地与云服务平台信息交互，远程升级、实时进行逻辑处理；通用性强，操作方便简单、灵活多样的控制通风设备和除湿设备运行是丞待解决的问题。

发明内容

针对相关技术中的存在的问题，本发明提出一种物联网采集器通用数据配置系统，能够克服上述现有技术的不足。

本发明的目的是提供一种可配置的物联网采集器通用数据配置系统及现场配置方法，可以实现不用提前准备任何准备工作，在数据终端现场或远程，通过移动设备可以直接配置物联网网关系统，并且可以对通信协议、数据、数据逻辑进行配置，实现数据逻辑运算和数据上传云服务平台并定期对本系统进行程序升级。本申请的技术方案如下：

一种物联网采集器通用数据配置系统，包括数据通道模块和数据逻辑模块、数据库存储模块、配置管理模块、终端设置模块、云服务平台。所述数据通道模块1包括云端数据上传模块、云端命令处理模块、远程升级处理模块、进程守护模块、设备通讯管理模块、系统配置模块和终端设备模块。所述云端数据上传模块将所述数据库存储模块保存的状态数据、告警数据、设置数据上传到所述云服务平台。所述云端命令处理模块接收所述云服务平台的指令信息，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识；下载升级所述数据通道模块的程序文件或者所述数据逻辑模块的程序文件，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识，并且调用所述远程升级处理模块协调远程升级程序过程。由所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行；由所述进程守护模块启动所述数据逻辑模块程序运行。所述远程升级处理模块执行远程升级程序过程，处理异常事件。所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行。所述系统配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的系统配置信息形成系统配置文件，发送到所述设备通讯管理模块。所述设备通讯管理模块接收从所述系统配置模块发送过来的系统配置文件，从指定的硬件接口、按指定通信协议读取外围终端设备采集的数据，并且按照系统配置文件的配置将采集到的数据存储到所述数据库存储模块中，并根据数据库中的设置指令标识，向终端设备发送相应的设置指令。所述终端设备模块通过所述设备通讯管理模块根据所述系统配置模块的配置的系统配置和逻辑配置的指令实现对外部设备的控制。

所述数据逻辑模块包括进程守护模块、文件解释执行器模块，逻辑配置模块；所述进程守护模块启动数据通道模块1程序运行；所述逻辑配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的逻辑配置信息根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，将所述逻辑配置信息形成逻辑配置文件发送给所述文件解释执行器模块；所述文件解释执行器模块解析逻辑配置文件中配置的逻辑关系，读取状态参数数据库、告警参数数据库，根据逻辑关系修改设置数据值和相应的设置标志位。

所述终端设置模块在所述终端设置模块配置数据采集终端硬件接口、通信协议、数据对应关系，并生成系统配置信息，并将系统配置信息发送给配置管理模块；同时，所述终端设置模块根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，配置数据之间的逻辑关系，并生成逻辑配置信息，发送给配置管理模块。所述配置管理模块接收终端设置模块的系统配置信息，发送给所述系统配置模块，同时，将系统配置信息存储到所述数据库存储模块；所述配置管理模块接收从所述终端设置模块发送来的逻辑配置信息，发送给逻辑配置模块；所述数据库存储模块包括状态数据表、告警数据表、设置数据表，保存所述配置管理模块配置的数据对应关系以及根据逻辑关系修改设置终端设备值和相应的设置标志位。

云服务平台保存从云端数据上传模块发送来的状态数据、告警数据、设置数据；对云端命令处理模块发布指令。

优选的，所述云端数据上传模块通过mqtt通信协议上传到云服务平台。

优选的，所述云端命令处理模块接收到云服务平台远程升级命令后，下载升级数据通道模块程序文件或者数据逻辑模块程序文件，并且调用远程升级处理模块协调远程升级程序过程。当程序遇到异常事件退出时，进程守护模块可以启动数据通道模块程序；进程守护模块可以启动数据逻辑模块程序。

优选的，所述系统配置模块接收到的所述系统配置信息包括云端设备类型、云端设备序号、云端数据序号、从机地址+端口号、标识、数据从机地址、数据读取功能码、数据设置功能码、从机数据起始地址、从机数据地址连续个数、IO端口号、速率、本寄存器地址、数据长度、硬件接口类型的属性信息。

优选的，所述硬件接口类型包括can接口、485总线接口、串口接口、WLAN接口。

优选的，所述系统配置模块接收到的逻辑配置信息包括输出设备设置、输入设备状态、设置初始状态、逻辑运算指令、循环执行指令、逻辑判断指令、运算结果指令。

优选的，所述终端设置模块包括但不限于移动设备、台式机。

优选的，所述终端设备模块与所述设备通讯管理模块通过can接口、line_tcp接口、485总线接口或RS232接口进行数据通信；所述终端设置模块与所述配置管理模块通过WLAN接口进行数据通信；所述云服务平台与所述云端命令处理模块通过line_tcp接口或WLAN 接口进行数据通信。

本发明有益效果：本发明可以实现对于物联网网关、硬件接口、通信协议、数据定义复杂多样的运行环境，无需提前进行网关配置，通过移动设备端在远程直接配置运行环境，对通信协议、数据进行配置，对终端设备模块进行逻辑配置，极大增加了数据运算、场景适配的灵活性；通讯方式上实现了随时连接、随时配置、实时上传云服务平台、定时远程升级程序的技术效果；具有通用性，操作方便，快速简单、灵活多样的控制通风设备和除湿设备的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本申请一种物联网采集器通用数据配置系统框图。

图2本申请智能化硬件接口类型表示图。

图3本申请实施例的一个电器原理表示图。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图1～3对本发明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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

实施例1公开了一个粮仓装有2个温度传感器、1个湿度传感器、1个通风设备、一个除湿设备；目前客户通过工人观察温度传感器和湿度传感器的值，手动控制通风设备和除湿设备进行粮仓通风、除湿工作。当某个温度值超过35℃或者平均温度值超过30℃，人工启动通风设备；当湿度值超过60％,人工启动除湿设备。为了保持粮仓的温度、湿度均衡，需要现场管理人员在现场观察温度传感器、湿度传感器参数，人工调节通风和除湿，以控制通风和除湿设备，耗费大量的人力成本。而且靠人观察和控制不能达到精准控制。采用一般设备控制系统，需要技术人员提前进行网关配置，然后才能发货到现场使用，不能实现随时连接、随时配置、实时上传云服务平台、定时远程升级程序的技术效果；只能一对一的配置，通用性差，操作复杂难度高，效率低下。

本申请的一种物联网采集器通用数据配置系统，包括数据通道模块和数据逻辑模块、数据库存储模块、配置管理模块、终端设置模块、云服务平台；通过移动终端可以直接配置物联网采集器通用数据配置系统，并且可以对通信协议、终端设备、终端设备所要实现的效果结合现场的运行环境进行系统配置和逻辑配置，实现数据逻辑运算和数据上传云服务平台，并定时对本通用数据配置系统进行数据更新升级。所述数据通道模块包括云端数据上传模块、云端命令处理模块、远程升级处理模块、进程守护模块、系统配置模块、设备通讯管理模块和终端设备模块。所述云端数据上传模块将所述数据库存储模块保存的状态数据、告警数据、设置数据通过mqtt通信协议上传到所述云服务平台。所述云端命令处理模块接收所述云服务平台的指令信息，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识；下载升级所述数据通道模块的程序文件或者所述数据逻辑模块的程序文件，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识，并且调用所述远程升级处理模块协调远程升级程序过程。由所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行；由所述进程守护模块启动所述数据逻辑模块程序运行。所述远程升级处理模块执行远程升级程序过程，处理异常事件。所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行。所述系统配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的系统配置信息包括所述系统配置模块接收到的所述系统配置信息包括云端设备类型、云端设备序号、云端数据序号、从机地址+端口号、标识、数据从机地址、数据读取功能码、数据设置功能码、从机数据起始地址、从机数据地址连续个数、IO端口号、倍率、本寄存器地址、数据长度、硬件接口类型的属性信息，形成系统配置文件，见下述文件1，发送到所述设备通讯管理模块。所述设备通讯管理模块接收从所述系统配置模块发送过来的系统配置文件，从指定的硬件接口、按指定通信协议读取外围终端设备采集的数据，并且按照系统配置文件的配置将采集到的数据存储到数据库存储模块中，并根据数据库设置表中的设置指令标识，向外围数据终端发送相应的设置指令。所述终端设备模块通过所述设备通讯管理模块根据所述系统配置模块的配置的系统配置和逻辑配置的指令控制外部设备。所述数据逻辑模块包括进程守护模块、文件解释执行器模块和逻辑配置模块；所述进程守护模块启动数据通道模块程序运行；所述逻辑配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的逻辑配置信息根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，将所述逻辑配置信息包括输出设备设置、输入设备状态、设置初始状态、逻辑运算指令、循环执行指令、逻辑判断指令和运算结果指令形成逻辑配置文件，见下述文件2，发送给所述文件解释执行器模块；文件解释执行器模块解析逻辑配置文件中配置的逻辑，读取状态参数数据库、告警参数数据库，根据逻辑关系修改设置数据值和相应的设置标志位；所述终端设置模块包括但不限于移动设备、台式机，在所述终端设置模块配置数据采集终端硬件接口信息包括所述硬件接口类型，包括can接口、485 总线接口、串口接口、WLAN接口，见下述文件3；所述终端设置模块配置数据采集终端硬件接口信息还包括通信协议和终端设备的对应关系以及配置管理模块与终端设置模块端之间的通信链路信息。

首先移动设备打开固定名称热点，配置管理模块利用wifi模块搜索该名称的热点，搜索到该热点后，连接到移动设备的热点，建立局域网连接。其次，由移动设备扫描物联网采集器通用数据配置系统的模块上面贴的二维码标签，获取模块SN，然后基于UDP协议，不断在局域网内广播带有模块SN和TCP端口号的信息；所述配置管理模块收到广播信息后，比对信息中的SN和模块内存储的SN，比对相同后，由配置管理模块发起和终端设备的TCP连接实现安全链接；所述终端设置模块在所述终端设置模块配置数据采集终端硬件接口、通信协议、数据对应关系，并生成系统配置信息，并将系统配置信息发送给所述配置管理模块；同时，所述终端设置模块根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，配置数据之间的逻辑关系，并生成逻辑配置信息，发送给配置管理模块；所述配置管理模块接收终端设置模块的系统配置信息，发送给所述系统配置模块，同时，将系统配置信息存储到所述数据库存储模块；所述配置管理模块接收从所述终端设置模块发送来的逻辑配置信息，发送给逻辑配置模块；所述数据库存储模块包括状态数据表、告警数据表、设置数据表，保存所述设备通讯管理模块读取的状态数据、告警数据、设置数据。云服务平台保存从云端数据上传模块发送来的状态数据、告警数据、设置数据；对云端命令处理模块发布指令；云端命令处理模块接收到云服务平台远程升级命令后，下载升级数据通道模块程序文件或者数据逻辑模块程序文件，并且调用远程升级处理模块协调远程升级程序过程。当程序遇到异常事件退出时，进程守护模块可以启动数据通道模块程序；进程守护模块可以启动数据逻辑模块程序。所述终端设备模块与所述设备通讯管理模块通过can接口、 line_tcp接口、485总线接口或RS232接口进行数据通信；所述终端设置模块与所述配置管理模块通过WLAN接口进行数据通信；所述云服务平台与所述云端命令处理模块通过line_tcp接口或WLAN接口进行数据通信。终端设备模块根据自身上报数据的通信协议和硬件接口类型选择接入物联网采集器通用数据配置系统的相应硬件接口；本发明通过无线WLAN接口和配置移动终端进行无线连接；本系统和云服务平台之间，根据终端设备模块现场的条件，可以选择无线网络或者有线网络进行连接；通过上述的配置，本申请的物联网采集器通用数据配置系统可以对通风设备和除湿设备达到控制操作简单灵活、高效、自动化、安全化的技术效果。

文件1.系统配置文件

文件2.逻辑配置模块的逻辑配置文件

(1)数据定义：

输出设备1.设置1(通风：布尔型)

输出设备1.设置2(除湿：布尔型)

输入设备1.状态1(温度1：整形，倍率*10)

输入设备1.状态2(温度2：整形，倍率*10)

输入设备1.状态3(湿度度1：整形，倍率*10)

(2)逻辑开始；

读输入设备1.状态.1A；

读输入设备1.状态.2B；

读读输入设备1.状态.3C；

//分别将485设备中的温度和湿度，读到寄存器A、B、C中

(3)运算(A+B)/2D； //计算温度平均值

判断A>35； //当某一温度值超过35℃

写1输出设备1.设置.1； //开启通风设备降温

判断结束；

判断A<＝35； //当某一温度值未超过35℃

写0输出设备1.设置.1； //关闭通风设备降温

判断结束；

判断B>35；

写1输出设备1.设置.1；

判断结束；

判断B<＝35； //当某一温度值未超过35℃

写0输出设备1.设置.1； //关闭通风设备降温

判断结束；

判断D>60； //当湿度超过60％时

写1输出设备1.设置.2 //开启除湿设备除湿

判断D<＝60； //当湿度超过60％时

写0输出设备1.设置.2； //关闭除湿设备除湿

判断结束；

延时10*1000: //延时10S后

逻辑结束； //逻辑结束，重新循环执行

文件3.终端设备接口配置表

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其方法上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物联网采集器通用数据配置系统，包括数据通道模块和数据逻辑模块、数据库存储模块、配置管理模块、终端设置模块、云服务平台，其特征在于：

所述数据通道模块包括云端数据上传模块、云端命令处理模块、远程升级处理模块、进程守护模块、系统配置模块、设备通讯管理模块和终端设备模块；

所述云端数据上传模块将所述数据库存储模块保存的状态数据、告警数据、设置数据上传到所述云服务平台；

所述云端命令处理模块接收所述云服务平台的指令信息，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识；下载升级所述数据通道模块的程序文件或者所述数据逻辑模块的程序文件，更改所述数据库存储模块中记录的指令标识，并且调用所述远程升级处理模块协调远程升级程序过程；由所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行；由所述进程守护模块启动所述数据逻辑模块程序运行；

所述远程升级处理模块执行远程升级程序过程，处理异常事件；

所述进程守护模块启动所述数据通道模块程序运行；

所述系统配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的系统配置信息形成系统配置文件，发送到所述设备通讯管理模块；

所述设备通讯管理模块接收从所述系统配置模块发送过来的系统配置文件，从指定的硬件接口、按指定通信协议读取外围终端设备采集的数据，并且按照系统配置文件的配置将采集到的数据存储到数据库存储模块中，并根据数据库设置表中的设置指令标识，向外围数据终端发送相应的设置指令；

所述终端设备模块通过所述设备通讯管理模块根据所述系统配置模块的配置的系统配置和逻辑配置的指令控制终端设备模块；

所述数据逻辑模块包括进程守护模块、文件解释执行器模块，逻辑配置模块；

所述进程守护模块启动数据通道模块1程序运行；

所述文件解释执行器模块解析逻辑配置文件中配置的逻辑，读取状态参数数据库、告警参数数据库，根据逻辑关系修改设置数据值和相应的设置标志位；

所述逻辑配置模块接收从所述配置管理模块发送过来的逻辑配置信息根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，将所述逻辑配置信息形成逻辑配置文件发送给所述文件解释执行器模块；

云服务平台保存从云端数据上传模块发送来的状态数据、告警数据、设置数据；对云端命令处理模块发布指令；

所述数据库存储模块包括状态数据表、告警数据表、设置数据表，保存所述配置管理模块配置的数据对应关系以及根据逻辑关系修改设置终端设备值和相应的设置标志位；

所述配置管理模块接收终端设置模块的系统配置信息，发送给所述系统配置模块，同时，将系统配置信息存储到所述数据库存储模块；所述配置管理模块接收从所述终端设置模块发送来的逻辑配置信息，发送给逻辑配置模块；

所述终端设置模块在所述终端设置模块配置数据采集终端硬件接口、通信协议、数据对应关系，并生成系统配置信息，并将系统配置信息发送给配置管理模块；同时，所述终端设置模块根据具体数据应用场景和客户逻辑需求，配置数据之间的逻辑关系，并生成逻辑配置信息，发送给配置管理模块。

2.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述云端数据上传模块通过mqtt通信协议上传到云服务平台。

3.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，云端命令处理模块接收到云服务平台远程升级命令后，下载升级数据通道模块程序文件或者数据逻辑模块程序文件，并且调用远程升级处理模块协调远程升级程序过程；当程序遇到异常事件退出时，进程守护模块可以启动数据通道模块程序；进程守护模块可以启动数据逻辑模块程序。

4.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述系统配置模块接收到的所述系统配置信息包括云端设备类型、云端设备序号、云端数据序号、从机地址+端口号、标识、数据从机地址、数据读取功能码、数据设置功能码、从机数据起始地址、从机数据地址连续个数、IO端口号、倍率、本寄存器地址、数据长度、硬件接口类型的属性信息。

5.根据权利要求4所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述硬件接口类型包括can接口、485总线接口、串口接口、WLAN接口。

6.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述系统配置模块接收到的逻辑配置信息包括输出设备设置、输入设备状态、设置初始状态、逻辑运算指令、循环执行指令、逻辑判断指令、运算结果指令。

7.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述终端设置模块包括但不限于移动设备、台式机。

8.根据权利要求1所述的一种物联网采集器通用数据配置系统，其特征在于，所述终端设备模块17与所述设备通讯管理模块通过can接口、line_tcp接口、485总线接口或RS232接口进行数据通信；所述终端设置模块与所述配置管理模块通过WLAN接口进行数据通信；所述云服务平台与所述云端命令处理模块通过line_tcp接口或WLAN接口进行数据通信。

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