[发明专利]一种分布式试验数据实时交换方法

摘要

本发明公开了一种分布式试验数据实时交换方法，涉及数据的发起方、接收方以及处理方，包括如下步骤：创建系统模型文件、请求本地模型文件、更新本地模型数据结构、发起数据更新、刷新更新队列、接收数据更新、转发数据更新及接收数据。本发明分布式试验数据实时交换方法，吸收了OPC和DDS的部分技术特征，提供了一种轻量级的统一软硬件接口、通用的数据交换流程和一致的数据管理架构，使得各种参试、配试设备(包括物理设备和软件系统)能够非常轻便的集成和自由的进行数据交换，系统接口简洁，配置部署方便，能够较好的适应灵活多变的试验现场需求。

主权项

1.一种分布式试验数据实时交换方法，涉及发起数据交换请求，发送最新的数据的发起方、接收数据交换请求，用接收到的数据更新本地数据，并触发本地事件的接收方以及处理方，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)创建系统模型文件：将试验设备抽象为模型，若干模型的模型属性和参数是属性组成整个数据交换系统模型文件；

(S2)请求本地模型文件：所述发起方在发起数据交换请求之前，先获取本地模型文件，从而获知自身的配置约束、访问参数的范围以及访问参数的特性；

(S3)更新本地模型数据结构：所述发起方解析本地模型文件，初始化本地模型管理结构，包括参数缓存、更新队列、事件触发器及桥接器；

(S4)发起数据更新：所述发起方读取参试、配试设备的数据，将其转换成试验参数，放入参数缓存，并添加该参数标识到更新队列；

(S5)刷新更新队列：所述发起方对更新队列中的数据，重新进行组织和编码，编码完成后通过网络发送出去；

(S6)接收数据更新：所述处理方接收所述发起方的数据，进行解码，生成参数，并将参数放入系统全局参数缓存中；

(S7)转发数据更新：所述处理方对已更新的数据，根据系统模型文件中每个模型声明的参数，重新对数据进行组包编码，最后向所述接收方发送；

(S8)接收数据：所述接收方接收所述处理方转发的数据，更新本地缓存，完成数据交换过程，若所述接收方定义了相关事件，则触发相应事件。

2.根据权利要求1所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，步骤(S1)中所述模型属性包括模型版本、模型名称、模型标识、模型全局标识、模型作者、模型描述、模型生成工具以及模型更新周期。

3.根据权利要求1或2所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，所述模型属性和参数属性均存储于服务器端，便于数据交换客户端启动时从服务器拉取本地模型文件，且步骤(S2)包括如下具体步骤：

(S21)所述客户端读取设备属性，根据属性生成所述模型标识，并生成模型请求数据包；

(S22)服务器端收到所述请求数据包后，进行数据的正确性和完整性检查之，读取已载入内存的系统模型文件，从模型文件中摘取与请求模型标识相同的模型XML段落，贴入请求包的数据区，修改相关标识信息后，打上服务器端的时间戳，将数据包发还给所述客户端；

(S23)所述客户端接收回应，检查数据包中的模型标识与本地标识是否匹配，若匹配，则转步骤(S3)，否则转步骤(S21)；

(S24)所述客户端接收服务端的时间戳数据，计算所述客户端与服务器端的时间漂移量，根据试验的时间精度要求，若超出漂移量，则调整所述客户端的系统时钟。

4.根据权利要求3所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S3)包括如下具体步骤：

(S31)解析所述模型属性信息的XML片段，生成模型数据，并将模型标识和网络连接句柄绑定；

(S32)解析所述模型参数信息的XML片段，生成模型参数数组；

(S33)根据模型参数数组的位置和模型参数的索引，生成映射表；

(S34)根据所述模型参数的数据类型，创建四个更新队列；

(S35)将预定义事件和所述模型参数索引绑定，每个参数支持一个绑定事件，在数据更新时触发事件函数。

5.根据权利要求1所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S4)包括如下具体步骤：

(S41)检查所述客户端状态，确保步骤(S3)已正确完成，若步骤(S3)未正确完成，则返回更新失败；

(S42)根据索引，查找本地模型参数数组中的参数，若找到该参数，则转(S43)，否则返回更新失败；

(S43)检查所述参数类型是否为Output，若是，转(S44)，否则返回更新失败；

(S44)更新参数的值，并将参数的本地索引加入更新队列。

6.根据权利要求1所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S5)包括如下具体步骤：

(S51)依次检查Bool类型、Int类型、Real类型、Buf类型数据更新队列，若队列中有索引，则根据协议格式填充数据交换数据包的数据区；

(S52)更新数据包的包头描述，形成完整的网络数据包；

(S53)调用模型绑定的网络传输句柄，发送数据，若数据发送成功，清空各更新队列，若数据发送失败，则返回错误。

7.根据权利要求1所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S6)包括如下具体步骤：

(S61)从网络缓存中读取数据，读取数据量小于等于0，退出接收过程；

(S62)将数据拷贝到系统数据缓冲区；

(S63)从缓冲区中查找数据包的域识别符，若没有找到该识别符，说明该数据包非法，重置缓冲区，并退出接收过程；

(S64)读取包长度字段，获取数据包的长度，若包长度大于当前已接收的数据量，转(S61)继续接收数据；

(S65)解析消息类型字段，根据不同消息类型转不同的数据解析函数；

(S66)从缓冲区中移除已解析的数据包，转(S63)。

8.根据权利要求1或6所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S7)包括如下具体步骤：

(S71)根据消息类型和(S51)数据区的编码规则，从缓冲区中依次解析参数，得到参数索引、参数所属模型和更新值；

(S72)根据参数索引在服务器端二维链表中查找参数是否存在，若不存在，转(S71)解析下一段数据区；否则转(S73)；

(S73)根据索引，遍历该索引所链接的多个模型，更新每个模型的参数值；

(S74)遍历模型过程中，若该模型的本索引参数类型为INPUT，说明该模型需要本参数作为输入，则以模型标识和参数索引为内容，创建或更新更新队列；

(S75)遍历更新队列，队列的每个节点为模型标识及其所有的待更新参数。

9.根据权利要求8所述的一种分布式试验数据实时交换方法，其特征在于，(S75)中所述遍历更新队列包括如下具体步骤：

(S751)根据模型标识，从服务器端的客户端队列中，查找模型标识对应的网络传输句柄，若找到句柄转(S752)，否则转(S75)遍历下一个节点；

(S752)遍历待更新的参数列表，根据参数类型将其分成四个不同消息类型的列表；

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