[发明专利]一种大规模工业自动化系统的事件收集方法及装置

权利要求书

1.一种大规模工业自动化系统的事件收集方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤一、定义步骤，对大规模工业自动化系统所涉及的设备进行分类并定义四级标准事件，每个事件主体对应形成基于16位无符号整数编码的一到四级标准事件，相同类别的事件主体对应具有同一整数区域；一级事件定义为控制器系统事件，二级事件定义为产生关键报警信息的事件，三级事件为普通报警事件，四级事件定义为设备、程序生成的动作事件；

步骤二、事件收集步骤，当每个事件主体对应的事件发生时，以一个事件主体为最小收集单元，获取事件发生时控制器指令对应的纳秒级时间戳以及事件主体、事件编码和相关的附加参数，以5个字段为一条事件项归入事件栈；

步骤三、事件提交步骤，设置提交周期和批量提交数量，当时间上满足提交周期或者事件栈中事件数量满足批量提交数量时，将事件栈中的每条事件的每个字段序列化，并通过协议栈程序将事件栈中事件打包生成数据帧发送给中心事件服务器，中心事件服务器包含消息队列，当多个事件栈同时提交事件时并发发送给中心事件服务器，在中心事件服务器中，收到的事件存放在时序数据库中；

步骤四、事件订阅、查询步骤，事件检索终端与中心事件服务器连接，在中心事件服务器中归档的事件通过订阅或者查询方式推送至事件检索终端。

2.根据权利要求1所述的一种大规模工业自动化系统的事件收集方法，其特征在于：所述对大规模工业自动化系统所涉及的设备进行分类，是将每一个设备定义为一个事件主体，根据事件主体进行归纳分类，包括检测仪表类、双向运动电机类、单向运动电机类、气液压类、阀门类、可调节类、伺服类。

3.根据权利要求1所述的一种大规模工业自动化系统的事件收集方法，其特征在于：每一条事件包含5个字段即timestamp、submitter、identity、evcode，para，占用20个字节，其中timestamp表示时间戳，为每个事件发生的时间，submitter表示事件提交终端，具体代表事件是由那个事件栈提交给中心事件服务器，identity表示事件主体，为事件的动作发生者，evcode表示事件编码，为整型16位无符号数，para表示动作附加的参数，为16进制32位双字型数据。

4.一种大规模工业自动化系统的事件收集方法的装置，其特征在于：包括如下装置

事件栈，在控制器终端配置，每个事件栈配置两个相同结构的数据单元，用于实现双缓存，两个数据单元通过一个标志位进行工作切换，每个数据单元定义三个状态标志位：Idling、FullLoaded、Engaged，当Engaged为真时表示数据单元为工作栈，事件数据归入此数据单元，否则事件归入另一数据单元，此数据单元不使用；当Engaged为真且Idling为真时事件收集程序将当前发生事件写入此数据单元，同时复位Idling标志位（假）；当FullLoad标志位为真时表示该数据单元已达到批次提交数量，需要通知事件提交模块进行事件提交；为提高处理效率，事件栈中所有事件项字段做最小化设计，每个事件项包含5个字段，即timestamp、submitter、identity、evcode，para，占用20个字节，其中timestamp表示时间戳，为每个事件发生的时间，submitter表示事件提交终端，具体代表事件是由那个事件栈提交给中心事件服务器，identity表示事件主体，为事件的动作发生者，evcode表示事件编码，为整型16位无符号数，para表示动作附加的参数，为16进制32位双字型数据；

事件收集模块，在控制器终端配置，在不改变原有自动化程序逻辑的情况下，采用构建事件标志的方式生成上述定义事件的标志位，在控制程序中以单个事件主体为基本收集单位进行事件收集，事件收集模块包含纳秒级时间戳生成、事件栈状态检测、事件入栈处理、原子操作功能，功能由事件收集模块根据事件标志触发，获取当前时间戳，检测事件栈状态，然后将对应事件的事件项的5个字段压入事件栈，在进行入栈过程中需采用原子操作，保证压栈程序不被其它并行压栈程序中断；

事件提交模块，在控制器终端配置，将事件收集模块归入事件栈的事件按照定时或者批次的方式提交到中心事件服务器，事件提交模块包含定时判断、批次数量判断、与中心事件服务器通讯、原子操作功能，具体功能是由事件提交模块根据所设定的定时周期或当前事件栈是否达到批次提交量判断是否应该提交事件，再调用通讯协议栈模块生成通讯数据帧提交数据，完成后需要对已提交数据进行清栈操作，这部分操作为原子操作，保证清栈程序不被其它并行压栈程序中断；

通讯协议栈模块，在控制器终端配置，用于处理事件提交模块所提交的事件项数据，具体方式为对待提交的事件项数据打包为TCP数据帧，并提供数序列化、数据校验、以及生成通讯状态描述符功能；

中心事件服务器，由服务器硬件、事件消息队列，事件请求处理程序以及事件发布服务器程序构成，中心事件服务器可接受来自多个事件提交模块即事件提交终端的提交请求，当同时有多个事件提交请求时，中心事件服务器采取消息队列对所有事件请求排序处理，同时，中心事件服务器负责检测来自事件检索终端的数据请求，当有事件检索终端接入时，提供基于订阅/查询的事件检索服务，提交模块所提交的事件信息在中心事件服务器中通过时序数据库进行存储，数据表字段包含：时间戳、事件提交终端名称、事件源名称、事件源编号、事件类别、附加参数；

事件检索终端，配置为支持HTTP协议的计算机终端，台式计算机、平板电脑、移动计算装置、嵌入式工控机均可作为事件检索终端，采用订阅/查询两种方式和中心事件服务器连接，默认为订阅方式,当中心事件服务器接收到新事件会主动将接收到的事件推送至参与订阅的事件检索终端，订阅方式下设置有最大订阅条数，当未读取事件数量超过此数值时仅推送最大订阅条数的事件，查询方式下用户可通过输入待查询的事件发生时间范围来查询已归档事件，在查询和订阅方式下，用户均可通过事件检索页面对当前已接收事件集进行按时间、事件提交终端、事件主体以及事件类型进行筛选、排序等操作。