(12)發(fā)明專利申請

(10)申請公布號 CN 109656210 A(43)申請公布日 2019.04.19

(21)申請?zhí)?201811567455.6(22)申請日 2018.12.20

(71)申請人 樹根互聯技術有限公司

地址 510000 廣東省廣州市海珠區(qū)閱江西

路218、220號廣州國際媒體港寫字樓西港4層12-30號單元（僅限辦公用途）

申請人 廣州樹根互聯技術有限公司　

江蘇樹根互聯技術有限公司　北京樹根互聯科技有限公司　上海樹根互聯技術有限公司　長沙樹根互聯技術有限公司(72)發(fā)明人 丁樹林　劉震　陳海林　何迪江　(74)專利代理機構 北京超凡志成知識產權代理

事務所(普通合伙) 11371

代理人 鄧超

權利要求書2頁 說明書9頁 附圖5頁

(51)Int.Cl.

G05B 19/418(2006.01)

CN 109656210 A()發(fā)明名稱

工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)(57)摘要

本發(fā)明提供了一種工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)

主控及主系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括數據采集單元、

單元和交互單元；數據采集單元采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理，再將處理后的新增數據點通過交互單元發(fā)送至云端；如果在預設時間段內交互單元未接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；如果交互單元接收到同步指令，則將同步指令發(fā)送至主控單元；主控單元根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。本發(fā)明可以根據數據點的變化進行模型自適應匹配，提高了數據采集系統(tǒng)的兼容性和數據采集的效率，同時也降低了數據采集的錯誤率。

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權　利　要　求　書

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1.一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：數據采集單元、主控單元和交互單元；

所述主控單元分別與所述數據采集單元和所述交互單元相連；所述數據采集單元還與OPC服務器相連；所述交互單元還與云端相連；

所述數據采集單元用于采集新增數據點，將所述新增數據點發(fā)送至所述主控單元；所述主控單元用于接收和存儲所述新增數據點，并將所述新增數據點進行標記和序列化處理；

所述主控單元還用于將處理后的新增數據點發(fā)送至所述交互單元；所述交互單元用于將接收到的所述處理后的新增數據點發(fā)送至云端；

所述交互單元還用于如果在預設時間段內沒有接收到所述云端返回的同步指令，則向所述主控單元發(fā)送無應答指令；所述主控單元還用于清除所述新增數據點信息，并向所述數據采集單元發(fā)送清除指令；

所述交互單元還用于如果在預設時間段內接收到所述云端返回的同步指令，將所述同步指令發(fā)送至所述主控單元；所述主控單元還用于根據所述同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。

2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括日志單元；所述日志單元包括運行日志模塊和審計日志模塊；

所述日志單元與所述主控單元連接；所述運行日志模塊用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的運行日志；所述審計日志模塊用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的審計日志。

3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括配置單元；所述配置單元分別與所述數據采集單元和所述交互單元相連；所述配置單元用于配置所述數據采集單元、所述主控單元和所述交互單元的運行參數。

4.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數據采集單元包括接入模塊和數據點控制模塊；所述接入模塊用于連接OPC服務器，以從OPC服務器中掃描所述新增數據點；所述數據點控制模塊用于對所述新增數據點進行預處理，并將所述新增數據點進行導入或者導出。

5.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、數據模型模塊、數據下發(fā)模塊和主控模塊；

所述狀態(tài)監(jiān)控模塊分別與所述數據采集單元和所述交互單元連接；所述數據模型模塊分別與所述主控模塊和所述交互單元連接；所述數據下發(fā)模塊分別與所述數據采集單元和所述主控模塊連接；所述主控模塊還與所述數據采集單元和所述交互單元連接；

所述狀態(tài)監(jiān)控模塊用于監(jiān)控、顯示和日志上報所述數據采集單元和所述交互單元的運行狀態(tài)；所述數據模型模塊用于建立所述數據采集單元與所述云端接入的數據模型的對應關系，以使數據模型與所述新增數據點同步；所述數據下發(fā)模塊用于所述新增數據點的讀取和寫入；所述主控模塊用于對所述數據采集單元采集的數據點和下發(fā)數據點進行處理和控制。

6.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交互單元包括安全模塊和交互模塊；所述安全模塊用于對數據點進行加密傳輸；所述交互模塊用于數據點消息的發(fā)布和訂閱。

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7.一種工業(yè)數據采集主系統(tǒng)，其特征在于，所述主系統(tǒng)包括OPC服務器、云端和權利要求1-6任意一項所述的工業(yè)數據采集系統(tǒng)；所述工業(yè)數據采集系統(tǒng)分別與所述OPC服務器和所述云端相連；所述工業(yè)數據采集系統(tǒng)用于從所述OPC服務器中獲取數據點，將所述數據點上傳至所述云端；所述云端通過所述工業(yè)數據采集系統(tǒng)將所述數據點下發(fā)至所述OPC服務器。

8.一種工業(yè)數據采集方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1-6任一項所述的工業(yè)數據采集系統(tǒng)；所述方法包括：

數據采集單元采集新增數據點，將所述新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元接收和存儲所述新增數據點，并將所述新增數據點進行標記和序列化處理；所述主控單元將處理后的新增數據點發(fā)送至交互單元；所述交互單元將接收到的所述處理后的新增數據點發(fā)送至云端；

所述交互單元如果在預設時間段內沒有接收到所述云端返回的同步指令，則向所述主控單元發(fā)送無應答指令；所述主控單元清除所述新增數據點信息，并向所述數據采集單元發(fā)送清除指令；

所述交互單元如果在預設時間段內接收到所述云端返回的同步指令，將所述同步指令發(fā)送至所述主控單元；所述主控單元根據所述同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：所述數據采集單元獲取待上傳數據點，并將所述待上傳數據點發(fā)送至所述主控單元；所述主控單元對所述待上傳數據點進行處理；

所述主控單元將處理后的數據和所述主控單元中存儲的數據模型發(fā)送至所述交互單元；

所述交互單元根據模型數據對處理后的數據點進行序列化處理，得到序列化數據點；所述交互單元將所述序列化數據點上傳至云端。10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：所述交互單元接收云端發(fā)送的下發(fā)數據點；

所述交互單元將所述下發(fā)數據發(fā)點送至所述主控單元，所述主控單元的數據下發(fā)模塊將所述下發(fā)數據點發(fā)送至所述數據采集單元；

所述數據采集單元的數據點控制模塊對所述下發(fā)數據點的屬性進行查詢，若所述下發(fā)數據點為可寫屬性，則所述數據采集單元向OPC服務器發(fā)送寫指令，并向所述主控單元回復成功應答；否則，所述數據采集單元向所述主控單元回復失敗應答；

所述主控單元將所述成功應答或者所述失敗應答通過所述交互單元，反饋至所述云端。

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工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)

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技術領域

[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)控制技術領域，尤其是涉及一種工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)。

背景技術

[0002]工業(yè)數據采集是利用泛在感知技術對多源設備和異構系統(tǒng)的運營環(huán)境、人等要素進行實時高效采集和云端匯聚的技術；工業(yè)數據采集是工業(yè)平臺的基礎，是推動工業(yè)互聯網平臺全面深度應用的起點，也是制造業(yè)轉型升級的必要條件。目前在工業(yè)數據采集領域，多種工業(yè)協(xié)議并存，各種工業(yè)標準協(xié)議不統(tǒng)一、互不兼容，導致協(xié)議解析、數據格式轉換和數據互聯互困難。

[0003]傳統(tǒng)的數據采集功能的組態(tài)軟件關注實現數據采集、呈現功能，弱化工業(yè)數據向云端或平臺匯聚上傳功能；在數據上傳過程中數據處理能力弱，存在冗余數據，增大了網絡開銷與云平臺負載；在平臺接入過程中接入云平臺多為單一平臺，對多云平臺兼容性差；在數據采集過程中不能根據數據采集點的變化進行模型的自適應自匹配，只能手動管理導致數據采集效率低和錯誤率高的問題。

發(fā)明內容

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的兼容性和數據采集效率，同時，降低數據采集錯誤率。[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：數據采集單元、主控單元和交互單元；主控單元分別與數據采集單元和交互單元相連；數據采集單元還與OPC(Object?Linking?and?Embedding?for?Process?Control，用于工程控制的對象連接與嵌入)服務器相連；交互單元還與云端相連；數據采集單元用于采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元用于接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理；主控單元還用于將處理后的新增數據點發(fā)送至交互單元；交互單元用于將接收到的處理后的新增數據點發(fā)送至云端；交互單元還用于如果在預設時間段內沒有接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；主控單元還用于清除新增數據點信息，并向數據采集單元發(fā)送清除指令；交互單元還用于如果在預設時間段內接收到云端返回的同步指令，將同步指令發(fā)送至主控單元；主控單元還用于根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。[0006]進一步，上述系統(tǒng)還包括日志單元；該日志單元包括運行日志模塊和審計日志模塊；日志單元與主控單元連接；運行日志模塊用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的運行日志；審計日志模塊用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的審計日志。[0007]進一步，上述系統(tǒng)還包括配置單元；該配置單元分別與數據采集單元和交互單元相連；該配置單元用于配置數據采集單元、主控單元和交互單元的運行參數。[0008]進一步，上述數據采集單元包括接入模塊和數據點控制模塊；接入模塊用于連接

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OPC服務器，以從OPC服務器中掃描新增數據點；數據點控制模塊用于對新增數據點進行預處理，并將新增數據點進行導入或者導出。[0009]進一步，上述主控單元包括狀態(tài)監(jiān)控模塊、數據模型模塊、數據下發(fā)模塊和主控模塊；狀態(tài)監(jiān)控模塊分別與數據采集單元和交互單元連接；數據模型模塊分別與主控模塊和交互單元連接；數據下發(fā)模塊分別與數據采集單元和主控模塊連接；主控模塊還與數據采集單元和交互單元連接；狀態(tài)監(jiān)控模塊用于監(jiān)控、顯示和日志上報數據采集單元和交互單元的運行狀態(tài)；數據模型模塊用于建立數據采集單元與云端接入的數據模型的對應關系，以使數據模型與新增數據點同步；數據下發(fā)模塊用于新增數據點的讀取和寫入；主控模塊用于對數據采集單元采集的數據點和下發(fā)數據點進行處理和控制。[0010]進一步，上述交互單元包括安全模塊和交互模塊；安全模塊用于對數據點進行加密傳輸；交互模塊用于數據點消息的發(fā)布和訂閱。[0011]第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種工業(yè)數據采集主系統(tǒng)，該主系統(tǒng)包括OPC服務器、云端和第一方面所述的工業(yè)數據采集系統(tǒng)；工業(yè)數據采集系統(tǒng)分別與OPC服務器和云端相連；工業(yè)數據采集系統(tǒng)用于從OPC服務器中獲取數據點，將數據點上傳至云端；云端通過工業(yè)數據采集系統(tǒng)將數據點下發(fā)至OPC服務器。[0012]第三方面，本發(fā)明實施例還提供一種工業(yè)數據采集方法，該方法應用于第一方面所述的工業(yè)數據采集系統(tǒng)；該方法包括：數據采集單元采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理；主控單元將處理后的新增數據點發(fā)送至交互單元；交互單元將接收到的處理后的新增數據點發(fā)送至云端；交互單元如果在預設時間段內沒有接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；主控單元清除新增數據點信息，并向數據采集單元發(fā)送清除指令；交互單元如果在預設時間段內接收到云端返回的同步指令，將同步指令發(fā)送至主控單元；主控單元根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。[0013]進一步，上述方法還包括：數據采集單元獲取待上傳數據點，并將待上傳數據點發(fā)送至主控單元；主控單元對待上傳數據點進行處理；主控單元將處理后的數據和主控單元中存儲的數據模型發(fā)送至交互單元；交互單元根據模型數據對處理后的數據點進行序列化處理，得到序列化數據點；交互單元將序列化數據點上傳至云端。[0014]進一步，上述方法還包括：交互單元接收云端發(fā)送的下發(fā)數據點；交互單元將下發(fā)數據發(fā)點送至主控單元，主控單元的數據下發(fā)模塊將下發(fā)數據點發(fā)送至數據采集單元；數據采集單元的數據點控制模塊對下發(fā)數據點的屬性進行查詢，若下發(fā)數據點為可寫屬性，則數據采集單元向OPC服務器發(fā)送寫指令，并向主控單元回復成功應答；否則，數據采集單元向主控單元回復失敗應答；主控單元將成功應答或者失敗應答通過交互單元，反饋至云端。

[0015]本發(fā)明實施例帶來了以下有益效果：[0016]本發(fā)明提供了一種工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括數據采集單元、主控單元和交互單元；數據采集單元采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理，再將處理后的新增數據點通過交互單元發(fā)送至云端；如果在預設時間段內交互單元未接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；如果交互單元接收到同步指令，則將同步指令

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發(fā)送至主控單元；主控單元根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。本發(fā)明可以根據數據點的變化進行模型自適應匹配，提高了數據采集系統(tǒng)的兼容性和數據采集的效率，同時也降低了數據采集的錯誤率。

[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，或者，部分特征和優(yōu)點可以從說明書推知或毫無疑義地確定，或者通過實施本發(fā)明的上述技術即可得知。[0018]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施方式，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明

[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)的結構示意圖；[0021]圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)的結構示意圖；

[0022]圖3為本發(fā)明實施例提供的工業(yè)數據采集系統(tǒng)模型自適應匹配的結構示意圖；[0023]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集主系統(tǒng)的結構示意圖；[0024]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集方法的流程圖；[0025]圖6為本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集方法中，上傳數據點的方法的流程圖；

[0026]圖7為本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集方法中，下發(fā)數據點的方法的流程圖。

具體實施方式

[0027]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0028]工業(yè)互聯網中的數據連接，實現數據和信息在各要素間、各系統(tǒng)間的無縫傳遞，使得異構系統(tǒng)在數據層面能相互“理解”，從而實現數據互操作與信息集成。工業(yè)互聯網，打破信息孤島，實現數據的跨系統(tǒng)互通，融合分析。數據連接，支撐各種工廠要素等產生的底層數據向數據中心的匯聚；另為上層應用提供對多源異構系統(tǒng)數據的訪問接口，支撐工業(yè)應用的快速開發(fā)與部署。[0029]但是，目前在工業(yè)數據采集領域，多種工業(yè)協(xié)議并存，各種工業(yè)標準協(xié)議不統(tǒng)一、互不兼容，導致協(xié)議解析、數據格式轉換和數據互聯困難；而且，現有的工業(yè)數據采集系統(tǒng)兼容性差，難以根據數據采集點的變化進行系統(tǒng)模型的自適應匹配，導致數據采集效率低、錯誤率高；而且現有的工業(yè)采集系統(tǒng)在安裝部署過程中需新增服務器導致成本升高。[0030]基于此，本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)，該技術可以應用于工業(yè)數據的采集、交互和互聯的應用場景中。

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為便于對本實施例進行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的一種工業(yè)數據采集系

統(tǒng)進行詳細介紹。

[0032]參見圖1所示的一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)的結構示意圖，該系統(tǒng)包括：數據采集單元10、主控單元11和交互單元12；主控單元11分別與數據采集單元10和交互單元12相連；數據采集單元10還與OPC服務器相連；交互單元12還與云端相連；[0033]數據采集單元10用于采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元11；主控單元11用于接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理；主控單元11還用于將處理后的新增數據點發(fā)送至交互單元12；交互單元12用于將接收到的處理后的新增數據點發(fā)送至云端；

[0034]交互單元12還用于如果在預設時間段內沒有接收到云端返回的同步指令，則向主控單元11發(fā)送無應答指令；主控單元11還用于清除新增數據點信息，并向數據采集單元10發(fā)送清除指令；交互單元12還用于如果在預設時間段內接收到云端返回的同步指令，將同步指令發(fā)送至主控單元11；主控單元11還用于根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。

[0035]上述數據采集單元10可以定期從OPC服務器中掃描需要更新的訂閱數據點(相當于上述新增數據點)，以實現新增數據點的自動添加和動態(tài)監(jiān)測。[0036]上述OPC服務器是一個軟件應用程序或標準驅動程序，旨在訪問實時數據，并提供來自不同供應商的其他功能，如事件處理，日志記錄等；OPC服務器充當OPC客戶端和本地通信的數據源之間的翻譯器，且OPC服務器還擁有“讀取”以及“寫入”數據的功能。[0037]OPC代表OLE(Object?Linking?and?Embedding，對象鏈接和嵌入)過程控制，OPC是一個數據連接標準，用于在控制器、設備、應用程序和其他基于服務器的系統(tǒng)之間進行通信，而無需進入數據傳輸的自定義驅動程序。

[0038]本實施例提供的系統(tǒng)是基于OPC統(tǒng)一架構的系統(tǒng)，OPC統(tǒng)一架構是一套安全、可靠且于制造商和平臺，可使不同操作系統(tǒng)和不同制造商的設備之間進行數據交互，適用于工業(yè)通訊的數據交互規(guī)范；該OPC統(tǒng)一架構的目的通常是為工廠車間和企業(yè)之間的數據和信息傳遞提供一個與平臺不管的互操作性標準。

[0039]上述主控單元11包括數據模型模塊和主控模塊，主控單元11將接收的數據采集單元10發(fā)送的新增數據點存儲至數據模型模塊中，并通過主控模塊對新增數據點進行標記和序列化處理，得到序列化數據；主控模塊將序列化數據發(fā)送至交互單元12。[0040]上述交互單元12對序列化數據通過指定主題(topic)上傳至云端，并等待云端發(fā)送同步指令，該指令為模型同步指令，以使新增數據點與主控單元的模型同步。

[0041]上述指定topic在正常的上傳的topic字段基礎上中添加一個增量關鍵字，組成一個新的topic，以實現既與原數據模型關聯，又能讓云端辨識到數據模型的增加。[0042]如果在預設時間段內，交互單元12沒有接收到云端返回的同步指令，則交互單元12向主控單元11發(fā)送無應答指令，主控單元11收到無應答指令后，主控模塊清除數據模型模塊中的新增數據點信息，并向數據采集單元10發(fā)送清除指令，以清除新增數據點，從而數據采集單元10將取消新增數據點訂閱。[0043]如果在預設時間段內，交互單元12接收到云端返回的同步指令，則交互單元12將同步指令發(fā)送至主控單元11；主控單元11的主控模塊根據同步指令對數據模型模塊進行數

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據模型同步，以使數據模型與新增數據點對應，從而實現新增數據點與數據模型的同步。[0044]完成上述模型適配后，可以根據正常模型進行數據的上傳和下發(fā)；該模型適配的過程也即是模型數據的自適應過程。

[0045]本發(fā)明實施例提供了一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數據采集單元、主控單元和交互單元；數據采集單元采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元；主控單元接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理，再將處理后的新增數據點通過交互單元發(fā)送至云端；如果在預設時間段內交互單元未接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；如果交互單元接收到同步指令，則將同步指令發(fā)送至主控單元；主控單元根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。本發(fā)明可以根據數據點的變化進行模型自適應匹配，提高了數據采集系統(tǒng)的兼容性和數據采集的效率，同時也降低了數據采集的錯誤率。

[0046]參見圖2所示的另一種工業(yè)數據采集系統(tǒng)的結構示意圖；該系統(tǒng)在圖1中所示系統(tǒng)的基礎上實現；該系統(tǒng)包括：數據采集單元10、主控單元11和交互單元12。[0047]具體地，上述系統(tǒng)還包括日志單元20；該日志單元包括運行日志模塊200和審計日志模塊201；日志單元20與主控單元11連接；運行日志模塊200用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的運行日志；審計日志模塊201用于存儲、壓縮和導出系統(tǒng)的審計日志。[0048]運行日志通常是指計算機系統(tǒng)、設備或者軟件在運行狀況下記錄的信息；系統(tǒng)日志也可以記錄系統(tǒng)中硬件、軟件和系統(tǒng)問題的信息。[0049]審計日志通常是指對系統(tǒng)中的系統(tǒng)安全事件、用戶訪問記錄和運行日志等各類信息進行審計的信息，它可以監(jiān)視系統(tǒng)中發(fā)生的時間，也可以通過審計日志尋找收到攻擊時，攻擊者留下的痕跡。[0050]進一步地，上述系統(tǒng)還包括配置單元21；該配置單元21分別與數據采集單元10和交互單元12相連；配置單元21用于配置數據采集單元10、主控單元11和交互單元12的運行參數。

[0051]上述配置單元21中存儲著系統(tǒng)中各個單元的配置信息參數(相當于上述運行參數)，以便程序初始化各個單元或者調用各個單元；配置單元21可以根據存儲的各個單元的配置信息參數對各個單元進行配置。[0052]進一步地，上述數據采集單元10包括接入模塊100和數據點控制模塊101；接入模塊100用于連接OPC服務器，以從OPC服務器中掃描新增數據點；數據點控制模塊101用于對新增數據點進行預處理，并將新增數據點進行導入或者導出。

[0053]上述接入模塊100主要負責從OPC服務器中動態(tài)掃描或者添加新增數據點；接入模塊100還可以從連接的外部OPC服務器中讀取該服務器的數據點信息，以完成數據點向云端的上傳。

[00]上述數據點控制模塊101可以對新增數據點和服務器的數據點進行預處理，該預處理包括去除冗余數據。對數據進行糾錯和檢錯等；數據點控制模塊101還可以將采集到的數據點進行轉發(fā)到主控單元11，以完成數據點的上傳(想當初上述導出)；數據點控制模塊101還可以接收主控單元11發(fā)送的下發(fā)數據點，并通過寫指令將下發(fā)數據點寫入OPC服務器中(相當于上述導入)。[0055]進一步地，上述主控單元11包括狀態(tài)監(jiān)控模塊110、數據模型模塊111、數據下發(fā)模

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塊112和主控模塊113；狀態(tài)監(jiān)控模塊110分別與數據采集單元10和交互單元12連接；數據模型模塊111分別與主控模塊113和交互單元12連接；數據下發(fā)模塊112分別與數據采集單元10和主控模塊113連接；主控模塊113還與數據采集單元10和交互單元12連接。[0056]狀態(tài)監(jiān)控模塊110用于監(jiān)控、顯示和日志上報數據采集單元10和交互單元12的運行狀態(tài)；數據模型模塊111用于建立數據采集單元10與云端接入的數據模型的對應關系，以使數據模型與新增數據點同步；數據下發(fā)模塊112用于新增數據點的讀取和寫入；主控模塊113用于對數據采集單元10采集的數據點和下發(fā)數據點進行處理和控制。[0057]主控單元11為組成系統(tǒng)的核心單元，該主控單元11主要由狀態(tài)監(jiān)控模塊110、數據模型模塊111、數據下發(fā)模塊112和主控模塊113組成；狀態(tài)監(jiān)控模塊110主要負責對數據采集單元10和交互單元12運行狀態(tài)、顯示和日志上報，也可以監(jiān)控數據采集單元10中接入模塊100和數據點控制模塊的運行狀態(tài)，也可以監(jiān)控交互單元12中各個模塊的運行狀態(tài)，以使數據采集單元10和交互單元12正常運行，并且在監(jiān)控的單元出現問題時及時提醒用戶采取相應的措施。

[0058]上述數據模型模塊111可以對數據采集單元10與云端接入的數據模型建立一一對應的映射關系，也可以根據云端接入的數據模型的變化進行自適應更新；該數據模型模塊111還具備數據模型的導入導出功能。

[0059]上述數據下發(fā)模塊112可以實現新增數據點和下發(fā)數據點的數據讀取、數據寫入以及與交互單元12訂閱數據轉發(fā)的功能；新增數據點的讀取是通過數據下發(fā)模塊112與數據點控制模塊101建立連接實現的；數據下發(fā)模塊112也可以接收交互單元12的交互模塊轉發(fā)的下發(fā)數據點。

[0060]上述主控模塊113可以對采集到的新增數據點、上傳數據點和下發(fā)數據點進行處理和控制，以實現數據轉發(fā)差量和增量控制等；該主控模塊113也可以對新增數據點進行標記和序列化處理，因此，該主控模塊113具備新增數據點自適應處理功能。[0061]進一步地，上述交互單元12包括安全模塊120和交互模塊121；安全模塊120用于對數據點進行加密傳輸；交互模塊121用于數據點消息的發(fā)布和訂閱。

[0062]上述安全模塊120可以根據用戶需求對數據點進行加密傳輸或者不加密傳輸，其中加密傳輸可以采用TSL(Transport?Layer?Security，傳輸層安全性協(xié)議)加密傳輸，該TSL協(xié)議通?？梢詾閮蓚€通信應用程序之間提供保密性和數據完整性的傳輸。[0063]上述交互模塊121可以通過MQTT(Message?Queuing?Telemetry?Transport，消息隊列遙測傳輸協(xié)議)進行數據點消息的發(fā)布和訂閱；MQTT是一種基于發(fā)布/訂閱(publish/subscribe)模式的“輕量級”通訊協(xié)議，該協(xié)議構建于TCP/IP協(xié)議上，與SSL(Secure?Sockets?Layer，安全套接層)/TLS加密融合在一起，保證報文傳輸的安全；MQTT還可以以極少的代碼和有限的帶寬，為連接遠程設備提供實時可靠的消息服務。MQTT通常可作為一種低開銷、低帶寬占用的即時通訊協(xié)議，以使其在物聯網、小型設備和移動應用等方面有較廣泛的應用。

[00]上述狀態(tài)監(jiān)控模塊110也可以監(jiān)控交互單元12中安全模塊120和交互模塊121的運行狀態(tài)。

[0065]參見圖3所示的工業(yè)數據采集系統(tǒng)模型自適應匹配的結構示意圖；首先數據采集模塊10的接入模塊100從OPCServer(相當于上述OPC服務器)中掃描新增數據點，并通過數

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據點控制模塊101將該新增數據點轉發(fā)到主控單元11；主控單元11的主控模塊113將新增數據點信息存儲到數據模型模塊111，主控模塊113對新增數據點進行標記和序列化處理，并將處理后的新增數據點轉發(fā)至MQTT交互單元(相當于上述交互單元12)；交互單元12通過指定topic將處理后的新增數據點上傳至云端，并等待云端發(fā)送同步指令。[0066]若交互單元12接收到同步指令，將該同步指令轉發(fā)給主控單元11，主控模塊113接收到同步指令后，進行模型同步，以使新增數據點模型與數據模型同步，實現模型的自適應匹配；若交互單元12等待超時，則向主控單元11發(fā)送無應答指令，此時，主控模塊113將清除數據模型模塊111的新增數據點信息，并向數據采集單元10發(fā)送清除新增節(jié)點指令，以使數據點控制模塊101取消新增數據點的訂閱。

[0067]本實施例提供的工業(yè)數據采集系統(tǒng)可以根據采集的新增數據點的變化進行數據模型的自適應匹配，提高了數據采集系統(tǒng)的兼容性和自適應能力；同時本實施例采用安全模塊對數據進行加密傳輸，提高了數據傳輸的可靠性和完整性。[0068]對應于上述工業(yè)數據采集系統(tǒng)實施例，參見圖4所示的一種工業(yè)數據采集主系統(tǒng)的結構示意圖，該主系統(tǒng)包括OPC服務器40、云端41和工業(yè)數據采集系統(tǒng)42；該工業(yè)數據采集系統(tǒng)42分別與OPC服務器40和云端31相連；該工業(yè)數據采集系統(tǒng)42用于從OPC服務器40中獲取數據點，將數據點上傳至云端41；云端41通過工業(yè)數據采集系統(tǒng)42將數據點下發(fā)至OPC服務器40。

[0069]本發(fā)明實施例提供的一種工業(yè)數據采集主系統(tǒng)，與上述實施例提供的工業(yè)數據采集系統(tǒng)具有相同的技術特征，所以也能解決相同的技術問題，達到相同的技術效果。[0070]對應于上述工業(yè)數據采集系統(tǒng)的實施例，參見圖5所示的一種工業(yè)數據采集方法的流程圖，該方法應用于上述工業(yè)數據采集系統(tǒng)；該方法的具體步驟，包括：[0071]步驟S502，數據采集單元采集新增數據點，將新增數據點發(fā)送至主控單元。[0072]步驟S504，主控單元接收和存儲新增數據點，并將新增數據點進行標記和序列化處理。

[0073]步驟S506，主控單元將處理后的新增數據點發(fā)送至交互單元；交互單元將接收到的處理后的新增數據點發(fā)送至云端。[0074]步驟S508，交互單元如果在預設時間段內沒有接收到云端返回的同步指令，則向主控單元發(fā)送無應答指令；主控單元清除新增數據點信息，并向數據采集單元發(fā)送清除指令。

[0075]步驟S510，交互單元如果在預設時間段內接收到云端返回的同步指令，將同步指令發(fā)送至主控單元；主控單元根據同步指令進行數據模型同步，得到與新增數據點同步的數據模型。

[0076]當上述模型適配(相當于上述數據模型同步)成功后，可以根據該模型進行數據點的上傳和下發(fā)傳輸。

[0077]參見圖6所示的一種工業(yè)數據采集中上傳數據點的方法的流程圖，該上傳數據點的方法的具體步驟，包括：[0078]步驟S602，數據采集單元獲取待上傳數據點，并將待上傳數據點發(fā)送至主控單元。[0079]數據采集單元根據配置單元的配置信息連接外部的OPC服務器，并讀取OPC服務器中的數據點(相當于上述待上傳數據點)信息；然后在經過數據點控制模塊將數據點轉發(fā)至

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主控單元。

[0080]步驟S604，主控單元對待上傳數據點進行處理。

[0081]主控單元的主控模塊對對待上傳數據點進行處理控制，以實現數據轉發(fā)差量和增量的控制。

[0082]步驟S606，主控單元將處理后的數據和主控單元中存儲的數據模型發(fā)送至交互單元。

[0083]主控單元的主控模塊根據數據模型模塊中存儲的數據模型的對應表格，將處理后的數據點轉發(fā)至交互單元。[0084]步驟S608，交互單元根據模型數據對處理后的數據點進行序列化處理，得到序列化數據點。

[0085]交互單元根據數據模型中對應的topic將處理后的數據進行序列化處理，該序列化處理可以將數據點的狀態(tài)信息轉換為可以存儲或傳輸的形式，在序列化期間，數據點將其當前狀態(tài)寫入到臨時或持久性存儲區(qū)，以后，可以通過從存儲區(qū)中讀取或反序列化數據點的狀態(tài)，重新創(chuàng)建該數據點。[0086]步驟S610，交互單元將序列化數據點上傳至云端。

[0087]交互單元的安全模塊可以將序列化數據點上傳至對應的云端中，其中，安全模塊可以根據用戶的需求對序列化數據點進行加密傳輸或者不加密傳輸。[0088]通過上述方法可以將上傳數據點上傳至云端，以等待后續(xù)數據的下發(fā)或者互傳，從而可以在云端存儲大量的工業(yè)數據。

[00]參見圖7所示的一種工業(yè)數據采集中下發(fā)數據點的方法的流程圖，該下發(fā)數據點的方法的具體步驟，包括：[0090]步驟S702，交互單元接收云端發(fā)送的下發(fā)數據點。[0091]交互單元可以接收訂閱的云端下發(fā)的下發(fā)數據點，并通過交互模塊將下發(fā)數據發(fā)送至主控單元。

[0092]步驟S704，交互單元將下發(fā)數據發(fā)點送至主控單元，主控單元的數據下發(fā)模塊將下發(fā)數據點發(fā)送至數據采集單元。

[0093]主控單元接收到訂閱消息(相當于接收到下發(fā)數據)后，主控模塊會自動查詢數據模型模塊中下發(fā)數據點對應的采集數據點，并通過數據下發(fā)模塊將下發(fā)數據點轉發(fā)至數據采集單元。

[0094]步驟S706，數據采集單元的數據點控制模塊對下發(fā)數據點的屬性進行查詢，若下發(fā)數據點為可寫屬性，則數據采集單元向OPC服務器發(fā)送寫指令，并向主控單元回復成功應答；否則，數據采集單元向主控單元回復失敗應答。[0095]步驟S708，主控單元將成功應答或者失敗應答通過交互單元，反饋至上述云端。[0096]數據采集單元接收下發(fā)數據后，數據點控制模塊對下發(fā)數據點的可寫屬性進行查詢，若下發(fā)數據點可寫，則向OPC服務器發(fā)送寫指令，OPC服務器進行數據寫入操作，并向主控單元回復成功應答；若下發(fā)數據點不可寫，則數據采集單元想主控單元回復失敗應答；最后主控單元將應回復結果轉發(fā)至交互單元，交互單元再將該回復結果反饋給云端。[0097]本發(fā)明實施例所提供的工業(yè)數據采集方法、系統(tǒng)及主系統(tǒng)的計算機程序產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法

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實施例中所述的方法，具體實現可參見方法實施例，在此不再贅述。[0098]所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的工業(yè)數據采集方法的具體工作過程，可以參考前述系統(tǒng)實施例中的對應過程，在此不再贅述。[0099]本發(fā)明實施例在數據采集過程采用動態(tài)監(jiān)測聯動策略實現新增數據點的自動添加，數據的自適應上傳，云端模型的自適匹配；接入模塊動態(tài)掃描OPC服務器的數據點與存儲的訂閱數據點表數據庫進行比對，獲取生成新增的采集點庫，實現數據動態(tài)監(jiān)測；新增數據點通過主控單元的聯動策略實本地模型跟云端模型的同步，新增數據交互。[0100]本實施例提供的工業(yè)數據采集系統(tǒng)使用OPC控件進行數據采集，MQTT控件數據上傳，CA(Certification?Authority，認證機構)證書加密傳輸。以數據為核心多線程數據交換，配置數據和實時數據分離，接口、界面交互。在數據采集過程增量上報批量下發(fā)，采用動態(tài)監(jiān)測聯動策略實現OPC服務器新增數據點的自動監(jiān)測添加，新增數據的專用通道自適應上傳，云端模型的自適配。

[0101]本發(fā)明的系統(tǒng)采用局域網接入OPC服務器進行工業(yè)數據接入，該系統(tǒng)支持多個OPC服務器同時接入；數據連接上云交互使用MQTT協(xié)議，稍加改造可接入多種云平臺。[0102]另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

[0103]所述功能如果以軟件功能單元的形式實現并作為的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only?Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random?Access?Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。[0104]最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。

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