[发明专利]一种工业大数据过程控制数据采集和传输系统与实现方法

说明书

本发明涉及一种工业大数据过程控制数据采集和传输系统与实现方法，属于工业自动化过程控制数据处理技术领域。本发明数据采集端将采集和处理后的数据发送到数据路由端，数据采集端接收数据路由端返回的响应消息；数据路由端接收来自数据采集端发送的信令消息和数据存储端返回的响应消息，向数据存储端发送信令消息，向数据采集端发送响应消息；数据存储端接收来自数据路由端的信令消息，经过数据校验后存入数据库，并向数据路由端返回响应消息；本发明既降低了数据采集的难度，又提高了数据传输的可靠性。本发明部署方便灵活，能够良好的适用于各种复杂恶劣的工业现场环境。

技术领域

本发明涉及一种工业大数据过程控制数据采集和传输系统与实现方法，属于工业自动化过程控制数据处理技术领域。

背景技术

随着大数据技术的发展与进步，大数据分析技术在工业生产过程占有越来越重要的地位，然而如何取得真实可靠的工业生产数据成为当下要面临的重要问题。其困难在于：生产过程通常涉及不同的控制系统，他们能够对各自相关的生产数据进行采集，但是缺乏行之有效的方式将这些生产数据安全可靠的汇集起来。

发明内容

本发明提供了一种工业大数据过程控制数据采集和传输系统与实现方法，以用于克服不同控制系统采集的数据间的兼容性问题。用特定的方式对这些数据进行处理，使其具有相同的结构以方便数据的传输、存储、查询和使用。

本发明的技术方案是：一种工业大数据过程控制数据采集和传输系统，包括数据采集端100、数据路由端200、数据存储端300；

所述数据采集端100与数据存储端300不直接通信，而是通过数据路由端200作为中间件间接通信，其中数据采集端100与数据路由端200通过双绞线连接，数据路由端200与数据存储端300通过串口光纤连接；数据采集端100与数据路由端200、数据路由端200与数据存储端300均采用异步通信方式；

所述数据采集端100与底层控制系统连接，从底层控制系统中提取数据并处理，再将处理后的数据发送到数据路由端200，数据采集端100接收数据路由端200返回的响应消息；

所述数据路由端200接收来自数据采集端100发送的信令消息和数据存储端300返回的响应消息，向数据存储端300发送信令消息，向数据采集端100发送响应消息；其中，数据路由端200与数据存储端300进行数据交换时，需要经过数据校验，只有通过校验的数据才能在两者之间进行交换；

所述数据存储端300接收来自数据路由端200的信令消息，经过数据校验后存入数据库，并向数据路由端200返回响应消息。

所述数据采集端100包含数据采集节点110、数据采集应用软件模块120和消息队列模块Ⅰ130这三个子模块；所述数据采集应用软件模块120分别与数据采集节点110和消息队列模块Ⅰ130相连；其中数据采集节点110为数据源，数据采集应用软件模块120用于数据管理，包括数据的采集与处理以及控制数据的发送，消息队列模块Ⅰ130连接数据路由端200，用于暂存处理后的数据，等待发送到数据路由端200。

所述数据路由端200包含接口管理模块Ⅰ210、消息队列模块Ⅱ220和消息队列管理软件模块230；其中接口管理模块Ⅰ210与消息队列模块Ⅱ220连接，用于管理数据的发送目标与接收来源以及数据的校验；消息队列管理软件模块230与消息队列模块Ⅱ220连接，用于对该模块消息队列中的数据进行管理；接口管理模块Ⅰ210连接数据采集端100和数据存储端300。

所述数据存储端300包含接口管理模块Ⅱ310、消息队列模块Ⅲ320、数据库模块330和数据存储应用软件模块340；接口管理模块Ⅱ310与消息队列模块Ⅲ320连接，用于管理数据的发送目标与接收来源以及数据的校验；消息队列模块Ⅲ320与数据库模块330连接，用于管理数据的存储；数据存储应用软件模块340与消息队列模块Ⅲ320连接，对该模块消息队列中的数据进行管理。