[发明专利]工业大数据采集环境下的数据通信隔离系统及其隔离方法

权利要求书

1.一种工业大数据采集环境下的数据通信隔离系统，其特征在于：包括内网机I、外网机II；内网机I包含应用控制模块III、传输控制模块V和物理控制模块VII；外网机II包含应用控制模块IV、传输控制模块VI和物理控制模块VIII；内网机I通过串口光纤与外网机II相连，应用控制模块III与传输控制模块V双向通讯连接，传输控制模块V与物理控制模块VII双向通讯连接，物理控制模块VII与物理控制模块VIII通过串口光纤双向通讯连接，物理控制模块VIII与传输控制模块VI双向通讯连接，传输控制模块VI与应用控制模块IV双向通讯连接；

所述的应用控制模块III用于将需要处理的数据转化成应用控制模块IV可以识别的数据包格式然后发送给传输控制模块V或者用于判断传输控制模块V发送来的响应信息是否正确；

传输控制模块V用于对应用控制模块III发来的数据进行组包然后发送给物理控制模块VII或者用于对物理控制模块VII发送来的数据包进行CRC校验后拆包然后发送给应用控制模块III；

传输控制模块VI用于对物理控制模块VIII发来的数据包进行CRC校验，然后将正确的数据包拆包，再把拆包后的数据发送到应用控制模块IV，若CRC校验失败则直接发送错误响应包给物理控制模块VIII或者用于将接收到的应用控制模块IV发来的响应信息进行组包，然后发给物理控制模块VIII；

应用控制模块IV用于对传输控制模块VI发送来的拆包后的数据字段中的各项数据标签进行有效性判断后，然后以应用控制模块III可以识别的响应数据包格式向传输控制模块VI发送响应信息；

所述的应用控制模块III发送的应用控制模块IV可以识别的数据包格式为：包头标识+包长＋数据+校验，其中的数据字段标签包括源系统信息标签和采集点信息标签，源系统信息标签包含源地址代号标签、数据目的节点名标签、备注信息标签，源地址代号标签的内容为数据目的IP地址，数据目的节点名标签的内容为数据目的节点名；采集点信息标签包含采集点名称标签、采集数据的时间戳标签、备注信息标签，在一个发送数据包中可以有多个采集点信息标签，采集点名称标签的内容为采集点的数据，采集数据的时间戳标签的内容为采集数据的时间戳，备注信息标签的内容为备注信息；

所述的应用控制模块IV发送的响应数据包格式为：包头标识+包长＋数据+校验，其中的数据字段标签为响应信息标签，响应信息标签包含响应代码标签、响应的备注信息标签，响应代码标签的内容为响应代码，响应的备注信息标签的内容为响应的备注信息。

2.一种工业大数据采集环境下的数据通信隔离系统的隔离方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步、由工作人员启动内网机I并开启数据发送任务，然后判断外网机II是否在线；

1）若外网机II在线，则内网机I发送数据到外网机II；

2）若外网机II不在线，则内网机I重新发送数据任务；

第二步、应用控制模块III将需要处理的数据转化成应用控制模块IV可以识别的数据包格式然后发送给传输控制模块V；

第三步、传输控制模块V对应用控制模块III发来的数据进行组包，然后发送给物理控制模块VII；

第四步、物理控制模块VII通过串口光纤把数据包发送到物理控制模块VIII；

第五步、物理控制层模块VIII再把数据包发送到传输控制模块VI；

第六步、传输控制模块VI对该数据包进行CRC校验；

1）若校验正确，则进行拆包，再把拆包后的数据发送到应用控制模块IV，然后执行第七步；

2）若校验失败，则发送错误响应包，错误响应包传输给物理控制层模块VIII，物理控制层模块VIII再传输给物理控制模块VII，物理控制模块VII再传输给传输控制模块V，传输控制模块V对数据进行CRC校验后进行拆包，最终将拆包后的数据传递到应用控制模块III，应用控制模块III接收到错误响应包后，重复第二步；

第七步、应用控制模块IV对拆包后的数据字段中的各项数据标签进行有效性判断，若含有所有已定义的数据标签，则保存相应数据标签内的内容，并生成控制模块III可以识别的响应数据包格式，再把响应信息发送给与其相连的传输控制模块VI；

第八步、传输控制模块VI对接收到的响应数据进行组包，然后发送给物理控制层模块VIII，物理控制层模块VIII再传输给物理控制模块VII，物理控制模块VII再传输给传输控制模块V，传输控制模块V对数据进行CRC校验后进行拆包，最终将拆包后的数据传递到应用控制模块III，应用控制模块III对接收的数据进行判断；

1）若应用控制模块III接收到正确的响应，则完成本次数据的交换，

2）若应用控制模块III接收到错误的响应，则重复第二步，直至得到正确的响应为止；

所述的第七步中应用控制模块IV对拆包后的数据字段中的各项数据标签进行有效性判断的过程具体为：

应用控制模块IV先判断数据标签中是否含有源系统信息标签和采集点信息标签；

1）若都有，应用控制模块IV则判断源系统信息标签下是否含有源地址代号标签、数据目的节点名标签、备注信息标签，采集点信息标签下是否含有采集点名称标签、采集数据的时间戳标签、备注信息标签；

a)若都有，应用控制模块IV则提取相应标签内的内容并保存，发送正确响应数据包；

b)若不仅含有以上的所有标签，还含有未定义的其他数据标签，应用控制模块IV同样提取已定义的相应标签内的内容并保存，将未定义的数据标签剔除，并发送正确响应数据包；

c)若缺少其中一个或多个，应用控制模块IV则放弃本次数据，并发送错误响应数据包；

2）若只含有其中一个或者都没有，应用控制模块IV则放弃本次数据，并发送错误响应数据包。