CN116192907B - 基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业物联网技术领域，特别涉及基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统。包括：传感网络平台，用于独立的获取传感器所发送的感知信息，并根据预存的通讯协议整理为独立的第一感知数据并发送；管理平台，用于独立的接收与其对应的传感器网络平台发送的第一感知数据；服务平台，所述服务平台包括主服务数据库、子服务数据库和服务分平台，所述子服务数据库用于接收第二管理数据并存储，本方案通过主服务数据库对第三管理数据的判断处理，在低部署难度的情况下，实现了对整个网络数据的监控，且通过对整个网络的信息的联动沟通，实现了在某个平台节点的数据出现问题后能够进行有效排查和及时处理，提高了物联网系统的数据处理效率。

Description

基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统

技术领域

本发明涉及工业物联网技术领域，特别涉及基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统。

背景技术

工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性和信息互通互联性等特点。

经过检索例如专利号为CN107092243B的专利公开了一种基于物联网的电源控制智能安全监控系统。物联网电源控制智能安全监控系统是专门用于工业或加速器电源控制的监控领域的一个监管平台。物联网电源控制智能安全监控系统把工业或加速器电源控制的安全监测领域的所有要素分为“人、设备、环境、管理”四类要素，通过物联网系统将这四类要素系统集成，使它们成为一个统一的整体，实现安全监测领域物与物，人与物之间的相互通讯，从而实现安全监测领域的应急指挥、数据采集、跟踪定位、统计分析、智能管理、移动终端应用等功能。

但是在工业物联网数据监控的实际运行过程中，当由于某特殊原因(例如数据倾斜)导致数据节点的数据处理工作进度远慢于其他数据节点时，该任务需等待该数据节点完成数据处理工作后才可汇总完成整个数据分析任务，即数据分析任务执行性能受限于运行最慢的数据节点，该数据节点也称为瓶颈数据节点。在出现瓶颈数据节点时，现有技术往往会一直等待瓶颈数据节点的数据处理工作完成，或者在等待时长超过预定时长时反馈任务执行失败的状态，造成监控数据更新不及时的情况。

发明内容

本发明提供了基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统，能够对整个工业物联网的工作状态进行实时监控，从而减少由于瓶颈数据节点导致的监控数据更新不及时的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于，包括：传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台；

所述传感网络平台用于独立的获取传感器所发送的感知信息，根据预设的通讯协议将所述感知信息整理为独立的第一感知数据，并将所述第一感知数据发送至所述管理平台；

所述管理平台用于独立的接收与其对应的传感网络平台发送的所述第一感知数据，将所述第一感知数据处理为第二管理数据，并将所述第二管理数据发送至所述服务平台，且所述管理平台与其对应的服务平台进行信息交互；

所述服务平台包括子服务数据库、服务分平台和主服务数据库；

所述子服务数据库用于接收并储存与其对应的管理平台发送的所述第二管理数据；所述服务分平台用于向所述子服务数据库发出请求信息；所述子服务数据库还用于接收与其对应的服务分平台所发送的所述请求信息，并根据所述请求信息向所述服务分平台反馈对应的所述第二管理数据；所述服务分平台还用于接收所述子服务数据库反馈的所述第二管理数据，并将所述第二管理数据处理为第三管理数据，并将所述第三管理数据反馈至所述子服务数据库；

所述子服务数据库还用于接收所述服务分平台反馈的所述第三管理数据，并将所述第三管理数据发送至所述主服务数据库；所述用户平台与所述主服务数据库建立交互链路，用于接收用户的操作信息，并将所述操作信息形成第一控制信息，然后将所述第一控制信息发送至所述主服务数据库；

所述主服务数据库还用于对所述第一控制信息进行解析，并将所述第一控制信息发送至对应的所述子服务数据库；所述子服务数据库还用于接收所述第一控制信息，并将所述第一控制信息发送至对应的所述服务分平台；所述服务分平台还用于接收第一控制信息，并将所述第一控制信息编译为第二控制信息，并将所述第二控制信息反馈至对应的所述子服务数据库；所述子服务数据库还用于接收所述第二控制信息，并将所述第二控制信息发送至对应的所述管理平台，所述管理平台将所述第二控制信息发送至对应的所述传感网络平台，并由所述传感网络平台发送至相应的传感器执行；

所述主服务数据库用于接收并储存第三管理数据和用户平台发送的所述第一控制信息，并根据预设规则对所述第三管理数据的完整度以及所述第三管理数据与所述第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将所述数据监控信息发送至所述用户平台；所述用户平台还用于接收所述主服务数据库发送的所述数据监控信息，并在接收到所述数据监控信息时进行展示。进一步，所述子服务数据库还用于记录开始向所述服务分平台发送所述第二管理数据到接收到所述服务分平台反馈所述第三管理数据的等待时间，若所述等待时间超过预设的等待时间阈值，则所述子服务数据库拒绝接收当前所述服务分平台反馈的所述第三管理数据且当前所述服务分平台停止处理该第二管理数据，所述子服务数据库还用于生成第二管理数据副本，并将所述第二管理数据副本发送至所述主服务数据库；所述主服务数据库接收到所述第二管理数据副本后生成对应服务分平台的状态告警信息并将所述第二管理数据副本处理为第三管理数据；所述主服务数据库还用于将对应服务分平台的状态告警信息发送至所述用户平台。

进一步，所述子服务数据库还用于实时记录对应所述服务分平台的工作状态信息，所述工作状态信息包括繁忙和空闲两种状态，所述子服务数据库将对应所述服务分平台的所述工作状态信息发送至所述主服务数据库，所述主服务数据库将所有的所述服务分平台的所述工作状态信息发送至所述子服务数据库，所述子服务数据库获取各所述服务分平台的所述工作状态信息。

进一步，所述子服务数据库还用于记录开始向所述服务分平台发送所述第二管理数据到接收到所述服务分平台反馈所述第三管理数据的等待时间，若超过预设的等待时间阈值依旧未接收到所述服务分平台反馈的所述第三管理数据，则所述子服务数据库拒绝接收当前所述服务分平台反馈的所述第三管理数据且当前所述服务分平台停止处理该所述第二管理数据，所述子服务数据库并生成第二管理数据副本；所述子服务数据库还用于基于各所述服务分平台的所述工作状态信息将所述第二管理数据副本通过所述主服务数据库发送至处于空闲的所述服务分平台，处于空闲的所述服务分平台将所述第二管理数据副本处理为第三管理数据，并将所述第三管理数据通过所述主服务数据库发送至与发送所述第二管理数据副本的所述子服务数据库对应的所述服务分平台。

进一步，所述子服务数据库内设置有对比模块，所述对比模块用于将所述服务分平台反馈给所述子服务数据库的所述第三管理数据与所述子服务数据库反馈给所述服务分平台的所述第二管理数据进行对比，若两者无差异，则所述子服务数据库将生成对应的所述服务分平台的异常信息并发送至所述主服务数据库，所述主服务数据库生成与所述服务分平台对应的状态告警信息，并将所述状态告警信息发送至所述用户平台。

进一步，所述传感网络平台包括若干相互独立的传感网络分平台，各所述传感网络分平台均设置有与其对应的子传感网络数据库，各所述传感网络分平台之间相互独立运行和处理数据，所述子传感网络数据库用于接收所述传感器所发送的感知信息，所述传感网络分平台根据预设的通讯协议将所述感知信息整理为独立的第一感知数据并发送至所述管理平台，预设的通讯协议为传输控制协议和网际协议。

进一步，所述管理平台包括若干相互独立的管理分平台，各所述管理分平台均设置有与其对应的子管理数据库，各所述管理分平台之间相互独立运行和处理数据，所述子管理数据库直接与所述传感网络平台和所述服务平台进行数据交互，若所述管理分平台接收到所述第一感知数据，则结合所述子管理数据库内的传输协议对所述第一感知数据进行紧急情况判断，将判断为紧急的所述第一感知数据优先作为所述第二管理数据发送至所述服务平台，然后再将其他数据陆续传输至所述服务平台。

进一步，所述管理平台中设有紧急数据的紧急字段标记模块，所述管理平台将接收到的所述第一感知数据与预设的阈值进行比较，当采集到的所述第一感知数据处于阈值范围内时，所述管理平台不对所述第一感知数据的进行标记操作，作为正常数据直接转发给服务平台；否则，所述管理平台在所述第一感知数据的紧急字段内赋优先级并判断为紧急情况，并以该紧急数据作为第二管理数据传递给所述服务平台。

基于服务分平台的工业物联网监控方法，包括如下步骤：

S1：通过传感网络平台独立的获取传感器所发送的感知信息，然后根据预设的通讯协议将感知信息整理为独立的第一感知数据；

S2：通过管理平台独立的接收与其对应的传感网络平台发送的第一感知数据，将第一感知数据处理为第二管理数据，并将第二管理数据发送至服务平台，其中服务平台包括子服务数据库、服务分平台和主服务数据库；

S3：通过子服务数据库接收并储存与其对应的管理平台发送的第二管理数据；

S4：在服务分平台向子服务数据库发出请求信息时，子服务数据库接收与其对应的服务分平台所发送的请求信息，并根据请求信息向服务分平台反馈对应的第二管理数据；服务分平台接收子服务数据库反馈的第二管理数据，并将第二管理数据处理为第三管理数据，并将第三管理数据反馈至子服务数据库；

S5：子服务数据库接收服务分平台反馈的第三管理数据后，将第三管理数据发送至主服务数据库；

S6：通过用户平台接收用户的操作信息，并将操作信息形成第一控制信息，然后将第一控制信息发送至主服务数据库；

S7：通过主服务数据库对第一控制信息进行解析，将第一控制信息发送至对应的子服务数据库；然后子服务数据库接收第一控制信息，并将第一控制信息发送至对应的服务分平台；服务分平台接收第一控制信息，并将第一控制信息编译为第二控制信息，并将第二控制信息反馈至对应的子服务数据库；子服务数据库接收第二控制信息，并将第二控制信息发送至对应的管理平台，管理平台将第二控制信息发送至对应的传感网络平台，并由传感网络平台发送至相应的传感器执行；

S8：通过主服务数据库接收并储存第三管理数据和用户平台发送的第一控制信息，并根据预设规则对第三管理数据的完整度以及第三管理数据与第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将数据监控信息发送至用户平台；

S9：在用户平台接收主服务数据库发送的数据监控信息时，对数据监控信息时进行展示。

该发明原理及有益效果如下：

1、本发明，通过独立的子服务数据库和服务分平台处理与之对应的传感网络平台和管理平台产生的数据，从而避免工业物联网内数据在传输链路上的相互影响，通过主服务数据库对物联网内处理后的数据的完整度以及处理后的数据与用户输入的控制信息之间是否存有控制逻辑进行判断从而生成监控信息，并将监控信息发送至用户平台进行展示，从而实现了对工业物联网内的工作状态进行实时监控。

2、本发明，在服务分平台出现故障不能及时处理和反馈数据时，通过主服务数据库对所需处理的数据进行临时处理，从而避免物联网内节点出现故障时，不能及时的对数据进行处理和反馈。

3、本发明，通过对物联网内各服务分平台节点的工作状态进行获取，在某服务分平台节点出现处理和反馈数据缓慢时，通过空闲的服务分平台节点对数据进行临时处理，从而提高了物联网各服务分平台节点的有效利用率，进而提升物联网内数据的整体处理效率。

4、本发明，通过对比模块对子服务数据库处理后的数据进行对比校验，从而对服务分平台的工作状态进行监测，在服务分平台出现故障时能够及时将告警信息发送至用户平台给予用户提示。

5、本发明，通过子管理平台对物联网内所传输的数据进行紧急情况判断，将情况紧急的数据优先进行处理，从而使物联网内需紧急处理的数据能够及时得到处理，保证了物联网系统的高效稳定运行。

附图说明

图1为本发明基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统实施例的系统架构示意图；

图2为本发明基于服务分平台的工业物联网监控方法和系统实施例的应用场景示意图。

实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如附图1、图2所示：

本实施例的基于服务分平台的工业物联网监控系统，包括：

对象平台，对象平台包括多个采集设备，采集设备为传感器。对象平台被配置为执行制造的生产线及其生产线设备、数据采集器等。生产线设备包括工业机器人、磨床 、钻床、数控机床加工中心以及柔性制造系统、各类便携式移动工具、车床、铣床和刨床等，对象平台采集的数据包括生产设备的驱动方式、控制方式、工作速度、工作空间、工作载荷、工作精度、重复精度、运行速度、功率、日产量、故障情况和工作时长等情况。

传感网络平台，用于独立的获取传感器所发送的感知信息，并根据预存的通讯协议整理为独立的第一感知数据并发送；传感网络平台包括多个相互独立的传感网络分平台，每一个传感网络分平台均设有与其对应的子传感网络数据库，各传感网络分平台之间相互独立运行和处理数据，子传感网络数据库用于接收传感器所发送的感知信息，传感网络分平台根据预存的通讯协议整理为独立的第一感知数据并发送至管理平台。传感网络平台被配置为通信网络和网关，用于对象平台和管理平台的交互。传感网络分平台中预存的通信协议为传输控制协议和网际协议。

管理平台，用于独立的接收与其对应的传感器网络平台发送的第一感知数据，对第一感知数据进行处理，处理为第二管理数据并发送至服务平台，且传递控制信息至对象平台，并接收对象平台的反馈数据。

管理平台与其对应的传感器网络平台进行信息交互；管理平台包括多个相互独立的管理分平台，每个管理分平台均设有相应的子管理数据库，各管理分平台之间相互独立运行和处理数据，各管理分平台的子管理数据库直接与传感网络平台和服务平台进行数据交互，管理分平台接收第一感知数据，并结合子管理数据库内的传输协议对第一感知数据进行紧急情况判断，将判断为紧急的第一感知数据优先作为第二管理数据发送至服务平台，然后再将其他数据陆续传输至服务平台，从而保证紧急的第一感知数据能够优先得到处理。

依据传输协议将不同生产线设备中的数据类型分为高、中、低三个优先级的队列；每个子管理数据库内部有高、中、低三个优先级的 FIFO队列，并具有相同的缓存区长度，每个队列按照重要性的不同分配不同的权重。

当管理平台需要将第二管理数据发送至服务平台时，子管理数据库将要发送的第二管理数据放入发送队列排队轮询，通过子管理数据库中的数据包分类器对其进行过滤，按照种类的不同进行优先级划分，然后被添加至不同队列的队尾。

高优先级数据包在高优先级中排队并被子管理数据库按先后顺序传送至服务平台，并且可以直接插队中优先级队伍中的数据包；中优先级数据包则排队在中优先队伍中，并在高优先级数据包传输完成后被子管理数据库按先后顺序传送至服务平台，并且可以直接插队低优先级队伍中的数据包；而低优先级数据包则排队在低优先队伍中，并在中优先级数据包传输完成后被子管理数据库按先后顺序传送至服务平台。

此外，高、中、低优先级数据包均在由子管理数据库发送至服务平台后不立即进行清除，而是将其放在子管理数据库的缓存区，直到收到来自服务平台反馈的确认信息后，子管理数据库才将缓存区的高、中、低优先级数据包进行清除，若在预定时间内没有收到来自服务平台的确认信息，则启动重传机制，子管理数据库将高、中、低优先级数据包重新发送至服务平台。

服务平台，包括主服务数据库、子服务数据库和服务分平台。

子服务数据库用于接收并储存与其对应的管理平台发送的第二管理数据，服务分平台用于向子服务数据库发出请求信息；子服务数据库还用于接收与其对应的服务分平台所发送的请求信息，并根据请求信息向服务分平台反馈对应的第二管理数据；服务分平台还用于接收子服务收据库反馈的第二管理数据，并将第二管理数据处理为第三管理数据，并将第三管理数据反馈至子服务数据库。

子服务数据库还用于接收服务分平台反馈的第三管理数据，并将第三管理数据发送至主服务数据库；用户平台与主服务数据库建立交互链路，并将接收到的用户的操作信息形成第一控制信息，然后将第一控制信息发送至主服务数据库。

主服务数据库还用于对第一控制信息进行解析，并将第一控制信息发送至对应的子服务数据库；子服务数据库还用于接收第一控制信息，并将第一控制信息发送至对应的服务分平台；服务分平台还用于接收第一控制信息，并将第一控制信息编译为第二控制信息，并将第二控制信息反馈至对应的子服务数据库；子服务数据库还用于接收第二控制信息，并将第二控制信息发送至对应的管理平台，管理平台将第二控制信息发送至对应的传感网络平台，并由传感网络平台发送至相应的传感器执行。

主服务数据库用于接收并储存第三管理数据和用户平台发送的第一控制信息，第一控制信息包括对生产线及其生产线设备、数据采集器的控制信息，并根据预设规则对第三管理数据的完整度以及第三管理数据与第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将数据监控信息发送至用户平台。

用户平台，用于接收用户的操作信息，并将操作信息形成第一操作信息发送至主服务数据库。用户平台还用于接收主服务数据库发送的数据监控信息，并在收到数据监控时进行信息展示。作为现有的一种物联网架构，其中的用户平台被配置为终端设备，且交互于用户；本实施例中的用户平台可以是台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机或者其他能够实现数据处理以及数据监控的电子设备。

物联网内的设备运行数据的采集和统计的过程通常是多层级和复杂的，在现实计算过程中可能因为设备、网络、系统、程序等多种因素出现异常，造成部分运行数据没有进入计算过程，从而导致数据统计结果因数据缺失而不完整。因此需要计算数据统计完整度，作为衡量数据统计结果的质量指标。

主服务数据库中的预设规则为数据统计完整度规则，包括：对管理平台传输至服务平台的数据进行打标。例如，按照时间先后顺序对工业机器人的每分钟产品生产量进行排序，并根据时间先后顺序对数据进行打标，然后管理平台将打标后的数据发送至服务平台并且对已传输的数据进行备份，服务平台上的主服务数据库接收到打标完的数据后，根据数据统计完整度规则对接收到的数据进行排序，当出现某个数据缺失时，则将信号立即反馈至管理平台，则管理平台将备份的缺失的数据发送至服务平台，直至服务平台反馈信息完整后，管理平台将备份数据进行删除。如果时间区间覆盖多个时间点，如运行数据产生周期为1分钟粒度，则5分钟的时间将覆盖五个连续时间点，例如：P1、P 2、P 3、P 4、P 5。在网络设备数量稳定的情况下，服务平台将收到管理平台发送的5个连续的生产周期数据，而如果服务平台接收到的是P1、P 2、P 3、P 4、P 4，则表示某个时间的数据出现了重复，根据数据统计完整度规则表示排序出现混乱，进而将P 4重复的信号反馈至管理平台，则管理平台将P5的数据传输给服务平台，服务平台将其中一个P4数据删除。以上预设规则避免了数据的遗漏，同时也避免了数据重复处理导致的工作时间增加和工作效率降低，进而使得用户在监控工业设备数据时，得到正确的监控数据。

在现有技术中，工业环境监控物联网一般分布广泛，可能分布在全国甚至全球的不同区域，具有多个子站点。每个子站点一般包含：底层传感节点，进行数据采集的二级工控设备，对数据进行实时监控、汇总和分析的子站监控中心；不同子站的监控中心通过网络（包括公共网络、专用网络等）最终接入总控制中心，将所采集的数据上传到总控制中心的实时数据库。各种应用在需要使用数据时，向主站的实时数据库进行数据请求,实时数据库根据该应用所请求的数据的来源，在数据库中进行检索，将所检索到的数据反馈到对应的应用，构成无缝连接的一体化网络，从而能够通过总控制中心进行工业遥控遥测、工业现场环境监测、分析，可自动化无线数据采集、自动仪表读取，且24小时不间断采集、监控、分析。

但是，在数据库实际运行过程中，当由于某特殊原因(例如数据倾斜)导致某数据节点的数据处理工作进度远慢于其他数据节点时，该任务需等待该数据节点完成数据处理工作后才可汇总完成整个数据分析任务，即数据分析任务执行性能受限于运行最慢的数据节点，该数据节点也称为瓶颈数据节点。在出现瓶颈节点时，现有技术往往会一直等待瓶颈数据节点的数据处理工作完成，或者在等待时长超过预定时长时反馈任务执行失败的状态。由此可见，当出现瓶颈数据节点时，现有技术中的数据库无法完成数据分析任务。

本方案能够通过让处于空闲状态的主服务数据库分担处理瓶颈数据节点的待处理任务，从而在出现瓶颈数据节点的时候，也能够完成数据分析任务。而且，本方案通过将对象平台采集到的数据进行高中低优先级的排序，将紧急数据进行优先处理，提高数据处理效率。

本实施例还提供了一种基于服务分平台的工业物联网监控方法，包括如下步骤：

S1：通过传感网络平台独立的获取传感器所发送的感知信息，然后根据预设的通讯协议将感知信息整理为独立的第一感知数据。在具体使用时，传感器是通过传感网络平台构建了一个通讯网络，本实施例中传感器为流水线上设置的光敏传感器、压力传感器等，这个可根据实际情况进行相应的配置，本实施例中传感网络平台是布置在现场的。

S2：通过管理平台独立的接收与其对应的传感网络平台发送的第一感知数据，将第一感知数据处理为第二管理数据，并将第二管理数据发送至服务平台，其中服务平台包括子服务数据库、服务分平台和主服务数据库。管理平台相当于将传感网络平台中的数据进行管理，本实施例中管理平台桶传感网络平台一样是布置在现场的，方便进行现场维护。

S3：通过子服务数据库接收并储存与其对应的管理平台发送的第二管理数据。子服务数据库是可以根据实际需求布置在现场或者云端的，本实施例中布置在云端的，对第二管理数据进行存储。

S4：在服务分平台向子服务数据库发出请求信息时，子服务数据库接收与其对应的服务分平台所发送的请求信息，并根据请求信息向服务分平台反馈对应的第二管理数据；服务分平台接收子服务数据库反馈的第二管理数据，并将第二管理数据处理为第三管理数据，并将第三管理数据反馈至子服务数据库。服务分平台的主要负责对象主要是管理人员或者维护人员，方便其对区域或者说权限范围内的进行管理。

S5：子服务数据库接收服务分平台反馈的第三管理数据后，将第三管理数据发送至主服务数据库；

S6：通过用户平台接收用户的操作信息，并将操作信息形成第一控制信息，然后将第一控制信息发送至主服务数据库；

S7：通过主服务数据库对第一控制信息进行解析，将第一控制信息发送至对应的子服务数据库；然后子服务数据库接收第一控制信息，并将第一控制信息发送至对应的服务分平台；服务分平台接收第一控制信息，并将第一控制信息编译为第二控制信息，并将第二控制信息反馈至对应的子服务数据库；子服务数据库接收第二控制信息，并将第二控制信息发送至对应的管理平台，管理平台将第二控制信息发送至对应的传感网络平台，并由传感网络平台发送至相应的传感器执行；

S8：通过主服务数据库接收并储存第三管理数据和用户平台发送的第一控制信息，并根据预设规则对第三管理数据的完整度以及第三管理数据与第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将数据监控信息发送至用户平台；

S9：在用户平台接收主服务数据库发送的数据监控信息时，对数据监控信息时进行展示。

实施例二

本实施例和实施例一的区别在于，本实施例中子服务数据库还用于记录开始向服务分平台发送第二管理数据到接收到服务分平台反馈第三管理数据的等待时间，若超过预设的等待时间阈值依旧未接收到服务分平台反馈的第三管理数据，则子服务数据库拒绝接收当前服务分平台反馈的第三管理数据且当前服务分平台停止处理该第二管理数据，子服务数据库生成第二管理数据副本，并将第二管理数据副本发送至主服务数据库；主服务数据库接收到第二管理数据副本后生成对应服务分平台的状态告警信息并将第二管理数据副本处理为第三管理数据；主服务数据库还用于将对应服务分平台的状态告警信息发送至用户平台。

例如，子服务数据库将120条数据库操作指令发送至服务分平台后，根据处理时效预计等待时间为T，本实施例的处理时间为20s，而当时间已经超过20s时，并未收到服务分平台反馈的第三管理数据，则子服务数据库拒绝接收当前服务分平台反馈的第三管理数据且当前服务分平台停止处理该数据库操作指令，同时子服务数据库直接将第二管理数据副本发送至主服务数据库，以免耽误数据处理的进度，避免了工业设备出现故障而未被及时发现的问题。同时将服务分平台出现故障的信息反馈给用户平台，便于用户及时对服务分平台进行维修。

实施例三

本实施例和实施例一的区别在于，本实施例中子服务数据库还用于实时记录对应服务分平台的工作状态信息，工作状态信息包括繁忙和空闲两种状态，子服务数据库将对应服务分平台的工作状态信息发送至主服务数据库，主服务数据库将所有的服务分平台的工作状态信息发送至子服务数据库，子服务数据库获取各服务分平台的工作状态信息。

子服务数据库还用于记录开始向服务分平台发送第二管理数据到接收到服务分平台反馈第三管理数据的等待时间，若超过预设的等待时间阈值依旧未接收到服务分平台反馈的第三管理数据，则子服务数据库拒绝接收当前服务分平台反馈的第三管理数据且当前服务分平台停止处理该第二管理数据，子服务数据库生成第二管理数据副本。子服务数据库还用于基于各服务分平台的工作状态信息将第二管理数据副本通过主服务数据库发送至处于空闲的服务分平台，处于空闲的服务分平台将第二管理数据副本处理为第三管理数据，并将第三管理数据通过主服务数据库发送至与发送第二管理数据副本的子服务数据库对应的服务分平台，从而将第二管理数据副本进行有效处理，同时使发送第二管理数据副本的子服务数据库对应的服务分平台实现了数据同步，通过主服务数据库分配第二管理数据副本给空闲的服务分平台进行处理，从而有效的对空闲的服务分平台进行了利用，提高了系统的运行效率。

实施例四

本实施例和实施例一的区别在于，本实施例中子服务数据库内设置有对比模块，对比模块用于将服务分平台反馈给子服务数据库的第三管理数据与子服务数据库反馈给服务分平台的第二管理数据进行对比，若两者无差异，则子服务数据库将生成对应的服务分平台的异常信息并发送至主服务数据库，主服务数据库生成与服务分平台对应的状态告警信息，并将状态告警信息发送至用户平台。当第二管理数据和第三管理数据有差异时，则表示服务分平台已对第二管理数据进行处理，相应服务分平台功能正常，则主服务数据库不发送告警信息。

当用户根据监控的数据想要查看某一生产线全部参数时，发送第一控制信息至服务平台，服务平台对第一控制信息进行处理后发出第二控制信息至管理平台，对应的管理平台接收第二控制信息后，调取预存在管理平台中的该生产线的制造参数和生产参数数据包，并将数据包发送至对应的传感网络的分平台；工厂设备制造参数和生产参数数据包包括生产线中按照生产线工序位顺次排序的多个制造参数，多个制造参数顺次对应生产线工序位的生产线设备。

传感网络的分平台接收制造参数数据包后进行数据处理，形成生产线设备可识别的第一组态文件，并发送至用户所要进行监控查看的生产线相对应的对象平台；进而对该对象平台下的该生产线数据进行抓取反馈。

当用户想要查看某公司某条生产线的历史生产数据时，比如每小时生产多少产品，每批产品的良品率和不良率，生产线的故障情况等。则用户平台将第一控制指令下发至服务平台，主服务数据库接收控制指令并对控制信息进行解析后，将控制信息发送至对应的子服务数据库，子服务数据库在接收到控制指令后将其发送至与其对应的管理平台；管理平台则根据通讯协议将控制指令进行解析并下发至传感网络平台，传感网络平台将控制指令通过通讯协议下发给对象平台，传感网络平台通过协议解析将数据帧拆解并重新组合成对象平台能识别的数据帧，通过下行通信接口下发至对象平台，对生产线设备的历史产品生产情况数据抓取并逐级反馈至管理平台，最后上传至用户平台，便于用户查看该生产线的生产数据。对象平台分别适应不同的数据需求，并针对不同的生产线、不同的控制设备解析协议并从设备中取出用户需要查看的数据，以便用户能更好的对生产线进行监控。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于，包括：传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台；

所述传感网络平台用于独立的获取传感器所发送的感知信息，根据预设的通讯协议将所述感知信息整理为独立的第一感知数据，并将所述第一感知数据发送至所述管理平台；

所述管理平台用于独立的接收与其对应的传感网络平台发送的所述第一感知数据，将所述第一感知数据处理为第二管理数据，并将所述第二管理数据发送至所述服务平台，且所述管理平台与其对应的服务平台进行信息交互；

所述服务平台包括子服务数据库、服务分平台和主服务数据库；

所述子服务数据库用于接收并储存与其对应的管理平台发送的所述第二管理数据；所述服务分平台用于向所述子服务数据库发出请求信息；所述子服务数据库还用于接收与其对应的服务分平台所发送的所述请求信息，并根据所述请求信息向所述服务分平台反馈对应的所述第二管理数据；所述服务分平台还用于接收所述子服务数据库反馈的所述第二管理数据，并将所述第二管理数据处理为第三管理数据，并将所述第三管理数据反馈至所述子服务数据库；

所述子服务数据库还用于接收所述服务分平台反馈的所述第三管理数据，并将所述第三管理数据发送至所述主服务数据库；所述用户平台与所述主服务数据库建立交互链路，用于接收用户的操作信息，并将所述操作信息形成第一控制信息，然后将所述第一控制信息发送至所述主服务数据库；

所述主服务数据库还用于对所述第一控制信息进行解析，并将所述第一控制信息发送至对应的所述子服务数据库；所述子服务数据库还用于接收所述第一控制信息，并将所述第一控制信息发送至对应的所述服务分平台；所述服务分平台还用于接收第一控制信息，并将所述第一控制信息编译为第二控制信息，并将所述第二控制信息反馈至对应的所述子服务数据库；所述子服务数据库还用于接收所述第二控制信息，并将所述第二控制信息发送至对应的所述管理平台，所述管理平台将所述第二控制信息发送至对应的所述传感网络平台，并由所述传感网络平台发送至相应的传感器执行；

所述主服务数据库用于接收并储存第三管理数据和用户平台发送的所述第一控制信息，并根据预设规则对所述第三管理数据的完整度以及所述第三管理数据与所述第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将所述数据监控信息发送至所述用户平台；所述用户平台还用于接收所述主服务数据库发送的所述数据监控信息，并在接收到所述数据监控信息时进行展示；

所述子服务数据库还用于记录开始向所述服务分平台发送所述第二管理数据到接收到所述服务分平台反馈所述第三管理数据的等待时间，若所述等待时间超过预设的等待时间阈值，则所述子服务数据库拒绝接收当前所述服务分平台反馈的所述第三管理数据且当前所述服务分平台停止处理该第二管理数据，所述子服务数据库还用于生成第二管理数据副本，并将所述第二管理数据副本发送至所述主服务数据库；所述主服务数据库接收到所述第二管理数据副本后生成对应服务分平台的状态告警信息并将所述第二管理数据副本处理为第三管理数据；所述主服务数据库还用于将对应服务分平台的状态告警信息发送至所述用户平台。

2.根据权利要求1所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述子服务数据库还用于实时记录对应所述服务分平台的工作状态信息，所述工作状态信息包括繁忙和空闲两种状态，所述子服务数据库将对应所述服务分平台的所述工作状态信息发送至所述主服务数据库，所述主服务数据库将所有的所述服务分平台的所述工作状态信息发送至所述子服务数据库，所述子服务数据库获取各所述服务分平台的所述工作状态信息。

3.根据权利要求2所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述子服务数据库还用于记录开始向所述服务分平台发送所述第二管理数据到接收到所述服务分平台反馈所述第三管理数据的等待时间，若超过预设的等待时间阈值依旧未接收到所述服务分平台反馈的所述第三管理数据，则所述子服务数据库拒绝接收当前所述服务分平台反馈的所述第三管理数据且当前所述服务分平台停止处理该所述第二管理数据，所述子服务数据库并生成第二管理数据副本；所述子服务数据库还用于基于各所述服务分平台的所述工作状态信息将所述第二管理数据副本通过所述主服务数据库发送至处于空闲的所述服务分平台，处于空闲的所述服务分平台将所述第二管理数据副本处理为第三管理数据，并将所述第三管理数据通过所述主服务数据库发送至与发送所述第二管理数据副本的所述子服务数据库对应的所述服务分平台。

4.根据权利要求1所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述子服务数据库内设置有对比模块，所述对比模块用于将所述服务分平台反馈给所述子服务数据库的所述第三管理数据与所述子服务数据库反馈给所述服务分平台的所述第二管理数据进行对比，若两者无差异，则所述子服务数据库将生成对应的所述服务分平台的异常信息并发送至所述主服务数据库，所述主服务数据库生成与所述服务分平台对应的状态告警信息，并将所述状态告警信息发送至所述用户平台。

5.根据权利要求1所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述传感网络平台包括若干相互独立的传感网络分平台，各所述传感网络分平台均设置有与其对应的子传感网络数据库，各所述传感网络分平台之间相互独立运行和处理数据，所述子传感网络数据库用于接收所述传感器所发送的感知信息，所述传感网络分平台根据预设的通讯协议将所述感知信息整理为独立的第一感知数据并发送至所述管理平台，预设的通讯协议为传输控制协议和网际协议。

6.根据权利要求1所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述管理平台包括若干相互独立的管理分平台，各所述管理分平台均设置有与其对应的子管理数据库，各所述管理分平台之间相互独立运行和处理数据，所述子管理数据库直接与所述传感网络平台和所述服务平台进行数据交互，若所述管理分平台接收到所述第一感知数据，则结合所述子管理数据库内的传输协议对所述第一感知数据进行紧急情况判断，将判断为紧急的所述第一感知数据优先作为所述第二管理数据发送至所述服务平台，然后再将其他数据陆续传输至所述服务平台。

7.根据权利要求6所述的基于服务分平台的工业物联网监控系统，其特征在于：所述管理平台中设有紧急数据的紧急字段标记模块，所述管理平台将接收到的所述第一感知数据与预设的阈值进行比较，当采集到的所述第一感知数据处于阈值范围内时，所述管理平台不对所述第一感知数据的进行标记操作，作为正常数据直接转发给服务平台；否则，所述管理平台在所述第一感知数据的紧急字段内赋优先级并判断为紧急情况，并以该紧急数据作为第二管理数据传递给所述服务平台。

8.基于服务分平台的工业物联网监控方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：通过传感网络平台独立的获取传感器所发送的感知信息，然后根据预设的通讯协议将感知信息整理为独立的第一感知数据；

S2：通过管理平台独立的接收与其对应的传感网络平台发送的第一感知数据，将第一感知数据处理为第二管理数据，并将第二管理数据发送至服务平台，其中服务平台包括子服务数据库、服务分平台和主服务数据库；

S3：通过子服务数据库接收并储存与其对应的管理平台发送的第二管理数据；

S4：在服务分平台向子服务数据库发出请求信息时，子服务数据库接收与其对应的服务分平台所发送的请求信息，并根据请求信息向服务分平台反馈对应的第二管理数据；服务分平台接收子服务数据库反馈的第二管理数据，并将第二管理数据处理为第三管理数据，并将第三管理数据反馈至子服务数据库；

S5：子服务数据库接收第三管理数据后，将第三管理数据发送至主服务数据库；

S6：通过用户平台接收用户的操作信息，并将操作信息形成第一控制信息，然后将第一控制信息发送至主服务数据库；

S7：通过主服务数据库对第一控制信息进行解析，将第一控制信息发送至对应的子服务数据库；然后子服务数据库接收第一控制信息，并将第一控制信息发送至对应的服务分平台；服务分平台接收第一控制信息，并将第一控制信息编译为第二控制信息，并将第二控制信息反馈至对应的子服务数据库；子服务数据库接收第二控制信息，并将第二控制信息发送至对应的管理平台，管理平台将第二控制信息发送至对应的传感网络平台，并由传感网络平台发送至相应的传感器执行；

S8：通过主服务数据库接收并储存第三管理数据和用户平台发送的第一控制信息，并根据预设规则对第三管理数据的完整度以及第三管理数据与第一控制信息是否存在控制逻辑进行判断，然后生成数据监控信息，并将数据监控信息发送至用户平台；

S9：在用户平台接收主服务数据库发送的数据监控信息时，对数据监控信息时进行展示；

其中所述S5还包括：子服务数据库记录开始向服务分平台发送第二管理数据到接收到服务分平台反馈第三管理数据的等待时间，若等待时间超过预设的等待时间阈值，则子服务数据库拒绝接收当前服务分平台反馈的第三管理数据且当前服务分平台停止处理该第二管理数据；子服务数据库生成第二管理数据副本，并将第二管理数据副本发送至主服务数据库；主服务数据库接收到第二管理数据副本后生成对应服务分平台的状态告警信息并将第二管理数据副本处理为第三管理数据，主服务数据库将对应服务分平台的状态告警信息发送至用户平台。

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