CN204288199U - 打印设备打印口数据虚拟化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种打印设备数据虚拟化系统，该系统包括：控制设备、打印机、数据采集设备、通讯接口、数据采集服务器、用户展示界面；其中，数据采集设备从控制设备连接到打印机的线路上截取数据，并经通讯接口向数据采集服务器转发截取到的数据，数据采集服务器负责接收数据、分析数据、还原数据、存储数据的功能。本实用新型实现了在不影响设备运行安全的情况下对设备进行信息化改造和远程电子打印的功能。通过针式打印机数据口采集针式打印机数据，并采用相应的算法把采集到的打印数据转换成字符信息和图像信息；并把这些信息生成各类电子文档，然后在笔记本电脑、台式电脑、手机、平板电脑上显示。

Description

打印设备打印口数据虚拟化系统

技术领域

本实用新型涉及打印机领域，具体涉及一种打印设备打印口数据虚拟化技术，尤其是一种基于针式通用打印数据口的打印数据采集、解析及传输的虚拟化打印系统。

背景技术

目前，在电力、道路、桥梁施工、铁路、数控机床加工等领域中，有很多的控制设备，这些设备本身具有很高的精密度、可靠性和功能性。但是很大一部分这类设备的运行状态和运行数据的信息输出就是一台针式打印机，需要人工阅读打印信息去判断设备状态，要对这些设备进行远程管理和信息化改造比较困难，目前还没有一种办法对这些状态信息进行快捷的远程查阅。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本实用新型对原有打印输出方式存在的问题进行了改造，在原有输出模式基础上设计了新的输出系统模式，并对新的输出系统的设备连接结构、系统框架、数据采集及转换还原进行了设计。

本新型专利采用了通过采集这些针式打印机数据线的信息，把这些信息还原成管理员可以识别的文字及图形等电子文档并在电脑中显示。从而实现在不影响设备运行安全的情况下对设备进行信息化改造和远程电子打印的功能。

本实用新型通过针式打印机数据口(可以是并口、串口)采集针式打印机数据，并采用相应的算法把采集到的打印数据转换成字符信息和图像信息；并把这些信息生成各类电子文档，然后在笔记本电脑、台式电脑、手机、平板电脑上显示。

为了解决上述技术问题，实现上述功能，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种打印设备数据虚拟化系统，该系统包括：控制设备、打印机、数据采集设备、通讯接口、数据采集服务器、用户展示界面；其中，数据采集设备从控制设备连接到打印机的线路上截取数据，并经通讯接口向数据采集服务器转发截取到的数据，数据采集服务器负责接收数据、分析数据、还原数据、存储数据的功能。

在一个实施例中，所述打印设备为针式打印机。

在一个实施例中，所述用户展示界面为显示器。具体地，所述用户展示界面为笔记本电脑、台式电脑、手机或平板电脑。

在一个实施例中，所述数据采集设备从控制设备连接到打印机的线路上截取控制设备发送到针式打印的信息/数据。具体地，所述采集数据的打印机的线路具体位置为打印机数据口。

在一个实施例中，数据采集服务器包括存储器，将采集到的数据通过数据库和文件的方式存储在数据采集服务器的存储器中。

在一个实施例中，数据采集设备包括缓冲电路、增强驱动电路、光电隔离电路，从控制设备传送信息到打印机的数据流中原样复制一份数据。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为系统设备的连接结构图。

图2为多台打印设备连接结构图。

图3为系统总体框架图。

图4为数据采集程序的流程图

图5为数据转换程序的流程图

图6为应用控制设备打印数据还原效果图。

具体实施方式

本实用新型克服了原有输出方式存在的问题，在原有输出模式基础上新增了新的输出系统模式，并对新的输出系统设备的连接结构、系统框架、数据采集及转换还原模块进行了设计和实现。具体介绍如下：

1、系统设备的连接结构

在控制设备与打印机之间添加一个数据采集设备，该设备从控制设备连接到打印机的线 路上截取数据，并向数据采集服务器转发截取到的数据，数据采集服务器负责接收数据、分析数据、还原数据、存储数据的功能。如图1所示。

如图2所示，本实用新型内容不仅可以实现单台设备的打印数据抽取，在理论上可同时对无限多台设备的打印数据进行集中采集并实时进行转换。通过图2可以看到，采集适配器可同时抽取多台控制设备的打印数据，如果控制设备数量多，可配置多台采集适配器进行采集，然后这些采集适配器可通过配置把采集到的数据通过以太网推送到指定的数据采集服务器进行分析、转换和存储。这些管理、配置、数据信息都存入数据库服务器，然后通过开发的客户端程序和WEB程序对这些信息进行统一的管理和应用。

2、系统总体框架

如图3所示，系统总体框架分为三层：数据采集层、数据处理层、综合展示层。

数据采集层：这一层包含两个部分，一是数据的采集；二是数据的存储。数据的采集是通过把采集对象(控制设备连接到打印机的通讯线路)接入到采集适配器，通过采集适配器把上述设备的打印数据信息采集到系统中。数据的存储是把采集到的数据通过数据库和文件的方式存储这些数据。

数据处理层：这一层是系统的核心部分，系统要发挥应有的功能需要这一层按照既定的数据模型设计策略和数据分析策略对数据进行分类、处理、分析，使之按照用户的需求展示需要的视图，为监控管理对象提供必要的数据基础支持。

综合展示层：用户可通过系统统一门户或客户端程序进行访问，即用户可通过浏览器方式或客户端程序看到数据处理层的输出结果。

3、数据采集及转换还原

数据采集及数据转换还原是系统最重要的两部分内容。

其中数据采集采用旁路数据采集的方式对控制设备发送到针式打印的信息进行捕获；由于要保证在采集数据的同时不能影响打印机的正常工作，所以需要在控制设备传送信息到打印机的过程中，设立一个分支节点，从该数据流中原样复制一份数据，然后通过缓冲、增强驱动、光电隔离等电路保证截获到的数据正确和保证传送到打印机的数据不发生变化，从而达到正确截取数据和不影响原有数据传输的要求。此环节中关键是要求对每个数据采集的实时性和准确性，由于控制设备传送给打印机的打印数据大小、传送时间等因素是不确定的，所以，在采集时需要考虑数据缓冲池的大小、采集频率、采集时间、数据完整性等问题。

自动采集功能是系统的主要功能，采集适配器把控制设备到针式打印机的接口集中接入，然后通过通用的串口协议，采集这些设备的打印数据，然后自动把这些数据传送给数据采集 服务器中，数据采集服务器自动把接收到的数据进行预处理后自动保存到数据库或文件中。为了保障数据采集的效率，我们在采集的时候不对元数据进行解析，而是通过后台专用的服务解析元数据。

数据转换还原负责对采集到的数据进行转换还原，首先它把采集到的数据转换成自定义的中间格式，然后通过简单上下文相关文法描述语言的解析方法对中间数据进行转换和还原，转换后的显示结果与打印机打印输出的结果完全一致。

数据转换功能是对预处理后的数据进行分析，把这些数据分成控制数据、字符数据、图像数据，然后把这些数据转换成中间格式数据，然后把中间格式数据转换成指定格式数据后进行分类保存。

1)、数据采集程序设计

图4为数据采集程序的流程图，程序主要负责采集打印数据，并保存这些数据。程序在运行时先进行整个程序的初始化工作，然后初始化通信端口，然后开启通信端口进行监听，在监听过程中判断是否收到有效数据，如果没有收到数据就继续监听，如果收到数据，就把收到的数据写入数据缓冲区，在写入数据缓冲区的过程中判断上个数据是否接收完成，如果没有接收完成就继续接收，如果接收完成，就把缓冲区的数据进行保存，同时清除缓冲区的数据。

2)、数据转换程序设计

图5为数据转换程序的流程图，程序主要负责数据转换工作，并把转换后数据进行保存。程序在运行时先进行整个程序的初始化工作，然后导入采集的原始数据，然后对数据进行分析，把这些数据分成控制数据、字符数据、图像数据，然后把这些数据转换成中间格式数据，然后把中间格式数据转换成指定格式数据后进行分类保存。

3)、数据管理设计

数据分类管理

系统对采集的数据进行分类管理，数据的分类可按单位、设备、采集的数据类型等方式进行。

数据文件管理

由于数据采集后是按照结构化数据和非结构化数据的方式存储的，对于非结构化数据，即数据文件，我们也会按照数据文件存储位置、时间、数据文件类型等方式进行分类管理，并在系统中通过数据指针的方式进行映射，以便可以快速高效的查找到数据文件。

原始数据查询

为了满足不同类型的用户的需求，系统提供了原始数据查询功能，用户可根据单位、设备、数据类型、时间等条件查询原始数据。

数据文件查询

为了满足不同类型的用户的需求，系统提供了数据文件查询功能，用户可根据单位、设备、数据类型、时间等条件查询数据文件。

4、采集管理 

系统可以通过UI界面对采集任务进行设置。通过此功能可配置各采集适配器串口参数、IP地址、通信模式、告警模式等信息，同时系统会对各类采集任务进行监控，各类采集任务会记录自己的任务日志，对于采集过程中出现的告警或异常，系统会通过短信等方式把告警的消息发送给相关的管理人员。

由于系统采集任务比较多，对于采集的管理有利于协调各采集任务的协调运行，此模块的操作需要有经验的人员方可操作，否则容易造成采集任务失败或采集数据的丢失。

5、系统管理 

系统管理主要是对系统组织机构、角色权限、用户和各子系统参数的配置和管理。

本实用新型通过在实际环境使用，可以看到在不影响原有系统运行的基础上，系统完成了打印数据的实时采集，通过转换后的文件的显示结果和针式打印机打印文件相比，字符和图像内容显示正确，文件版面结构较好的保持一致，转换后的字符和图片清晰度优于打印机的结果。转换速度远远高于打印机的打印速度。系统实际应用控制设备打印数据还原效果如图6所示。

使用者通过系统可快速查看到所要的信息，实现设备数据的可追溯性。系统不但实现了打印数据的实时采集和快速转换，而且经过网络的配置可实现现场数据到数据中心的实时传输，对控制设备的打印数据实现了统一的管理和存储，减少了原来人力、物力的浪费，提高了使用单位的生产效率和管理效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于，该系统包括：控制设备、打印机、数据采集设备、通讯接口、数据采集服务器、用户展示界面；其中，数据采集设备从控制设备连接到打印机的线路上截取数据，并经通讯接口向数据采集服务器转发截取到的数据，数据采集服务器负责接收数据、分析数据、还原数据、存储数据的功能。

2.根据权利要求1所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：所述打印设备为针式打印机。

3.根据权利要求2所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：所述用户展示界面为显示器。

4.根据权利要求3所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：所述用户展示界面为笔记本电脑、台式电脑、手机或平板电脑。

5.根据权利要求3所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：所述数据采集设备从控制设备连接到打印机的线路上截取控制设备发送到针式打印的信息/数据。

6.根据权利要求5所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：采集数据的打印机的线路具体位置为打印机数据口。

7.根据权利要求3所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：数据采集服务器包括存储器，将采集到的数据通过数据库和文件的方式存储在数据采集服务器的存储器中。

8.根据权利要求6或7所述的打印设备打印口数据虚拟化系统，其特征在于：数据采集设备包括缓冲电路、增强驱动电路、光电隔离电路，从控制设备传送信息到打印机的数据流中原样复制一份数据。