基于物聯網結構的礦井監控系統數據集成處理系統及其處理方法技術方案

本發明專利技術涉及基于物聯網結構的礦井監控系統數據集成處理系統及其處理方法，本發明專利技術以礦井綜合自動化系統的工業以太網絡作為數據的傳輸通道，將礦井綜合自動化系統中的各監控子系統的監控數據按照物聯網數據通信標準進行統一編碼處理后，提供給上層的業務系統處理使用。上層業務系統對監控子系統的操作命令也以物聯網數據格式下發到子系統數據處理模塊，在處理模塊中轉換為子系統所能接收的控制命令并執行相應操作。上層業務系統使用一個統一的標準接口來獲取和發送這些數據。本發明專利技術簡化了系統服務和上層業務系統的接口，減少了數據處理的難度和運行時的維護工作量，使系統的建設、運行更加合理、穩定、高效。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及礦井綜合自動化
，公開了一種符合物聯網規范的礦井監控系統數據集成處理與服務方法。
技術介紹
目前在礦井綜合自動化系統的建設中，需要集成的監控子系統數量眾多，功能各不相同，自成體系，在建設中以系統生產廠家的產品為導向，僅能考慮系統自身，無法考慮到礦井綜合自動化系統建設的需求，各系統都具有自己獨立的數據處理方式和編碼標準， 忽略了各系統間的數據整合和聯系，從而形成信息孤島。而綜合自動化系統只能被動的去適應這種局面。針對這種情況，常見的處理方法是采用一個組態軟件對礦井綜合自動化系統內的各種子系統監控數據進行集成，這種方法雖然把各子系統的數據集成到了一起，但是仍然是一個封閉的系統，數據只能在這個組態軟件內部使用。當系統內的子系統出現變動，或有外部的第三方應用需要從系統內獲取數據時，系統的維護修改，外部數據接口的開發都需要耗費較大的成本，對系統的穩定運行也會造成不利的影響。
技術實現思路
本專利技術為解決上述現有技術中存在的問題，提供了一種符合物聯網規范的礦井監控系統數據集成處理與服務方法，該方法對礦井綜合自動化系統中的各子系統監控數據依據物聯網相關標準，運用統一的通信協議，統一的接口，統一的編碼方式，采集、處理、匯總， 構成統一的數據存取模式，提高了數據的利用效率，減輕了自動化軟件的開發維護工作量。本專利技術的技術方案如下本專利技術由計算機設備與相應的功能模塊組成，計算機設備由數據服務器(I )、中間件服務器、對象名解析服務器、數據處理工作站、管理工作站組成，功能模塊由數據服務模塊、中間件模塊、對象名解析模塊、子系統數據處理模塊、管理配置模塊組成。在對礦井綜合自動化系統內的各種子系統監控數據進行處理時，由子系統數據處理模塊先將監控子系統的實時監控數據采集轉換為符合物聯網標準的數據格式，然后將數據發送到中間件模塊按照預先定義好的數據處理規則進行過濾、匯總、統計等處理，處理后的數據發送到數據服務模塊進行存儲并同時提供給上層的業務系統或外部的業務系統查詢使用。對于本地數據服務模塊中沒有的設備基礎數據，可以通過設備編碼從對象名解析模塊中得到存儲有數據的外部數據服務器的地址，并訪問該服務器以獲取所需的數據。用以保存監控子系統監控數據及相關基礎信息，并提供數據查詢服務的數據服務模塊安裝在數據服務器中，為系統提供數據存儲與查詢服務，由數據存儲單元和服務接口單元組成。數據服務模塊提供了一組符合物聯網標準的Webserver類型服務接口。上層業務系統通過訪問數據服務模塊的查詢接口對數據服務模塊內存儲的數據進行查詢操作，通過訪問數據服務模塊的數據存儲接口將數據發送到數據服務模塊進行保存。用以對物聯網格式監控數據進行處理的中間件模塊安裝在中間件服務器中，中間件模塊為整個系統的數據處理中心，中間件模塊由數據存儲單元和數據處理單元組成，中間件模塊具有符合物聯網標準Webserver類型服務接口。中間件模塊是系統中相當重要的一個組成部分，它負責實現與自動化系統內子系統的數據交互和設備管理，同時做為一個數據集成的橋梁，完成與上層業務系統的信息交換。中間件模塊介于上層業務系統和監控子系統之間，它接收從子系統數據處理模塊中發來的已轉換為物聯網數據格式的子系統監控數據，而后，按照時間間隔等條件累計數據，將重復或不感興趣的監控數據剔除過濾，同時可以進行計數及組合等操作，最后，將這些處理過的數據對上層業務系統進行匯報。在中間件模塊中，上層業務系統可以定義如下內容a)從什么地方讀取監控數據；b)在怎樣的時間間隔內收集監控數據；c)如何過濾監控數據；d)如何整理監控數據報告內容等。中間件模塊提供了一組符合物聯網標準的服務接口。在統一的標準下，上層業務系統可以使用統一的調用方式獲取數據，由此上層業務系統可以實現快速部署。用以提供外部數據服務器地址與設備編碼映射管理和查詢功能的對象名解析模塊安裝在對象名解析服務器中。對象名解析模塊功能是實現與設備對應的設備信息服務地址信息的存儲，在物聯網系統內，基于設備編碼實現設備信息查詢定位功能。用以將監控子系統監控數據轉換為物聯網格式數據的子系統數據處理模塊安裝在子系統控制室內的數據處理工作站中，用于對該子系統的監控數據進行采集，并將采集到的數據處理封裝為符合物聯網標準的PML格式的數據文件，然后發送到中間件模塊進行處理。并可以接收從中間件模塊發來的子系統控制命令，解析后轉發給子系統執行。用以對系統中各功能模塊進行配置管理的管理配置模塊安裝在管理工作站中，用于對系統內的數據服務模塊、中間件模塊、對象名解析模塊進行管理，配置中間件模塊與子系統數據處理模塊之間的數據傳輸參數，設置中間件模塊的報告生成規則等內容。通過上述各種功能模塊、硬件設備，可以將礦井綜合自動化系統中各種不同廠家、 不同用途、不同類型的業務子系統的監控數據，通過子系統數據處理模塊按照統一的編碼方式，轉換為符合物聯網標準的數據格式，通過中間件模塊處理后，以統一的方式保存到數據服務模塊中并提供給上層業務系統和外部業務系統使用。上層業務系統只需要訪問服務程序提供的符合物聯網標準的服務接口就可以從數據服務模塊和中間件模塊中獲取和保存所需的各類子系統的監控數據，無需再為訪問不同的子系統而開發專用的數據接口。本專利技術的有益效果是使用符合物聯網規范的礦井監控系統數據集成處理與服務方法，有效的對上層業務系統屏蔽了礦井綜合自動化系統中各類監控子系統之間的差異， 使得上層業務系統以一個標準、高效的方法來獲取所需的監控數據。由于標準數據格式和接口的使用，當系統中某個功能模塊修改、更新后，上層業務系統仍可以繼續通過標準的接口獲取數據，而無需關注該功能模塊的修改和更新。降低了上層業務系統開發、維護的難度，減少了系統實施、維護的工作量。保證了礦井綜合自動化系統長期穩定、高效的運行。由于數據集成處理與服務采用了符合物聯網規范的架構設計，為以后與外部物聯網的互聯互通打下了良好的基礎。附圖說明附圖是本專利技術中系統的模塊結構圖。具體實施方式I、系統的構建。系統構建在礦井綜合自動化系統之上，在礦調度中心機房安裝數據服務器(I)、中間件服務器(2)、對象名解析服務器(3)、管理工作站(5)等計算機設備，在這些設備中分別安裝有數據服務模塊(6)、中間件模塊(7)、對象名解析模塊(8)、管理配置模塊(10)。在每個接入到礦井綜合自動化系統內的監控子系統控制室有一個數據處理工作站(4)，在其中安裝有子系統數據處理模塊(9)。對于有上位主控機的監控子系統，也可以將子系統數據處理模塊(9)直接安裝在監控子系統的主控機內。所有的設備通過礦井的工業以太網絡連接在一起，通過工業以太網進行數據的傳輸，將數據匯集到中間件模塊(7)、數據服務模塊(6)等處進行處理、存儲。系統的組織結構圖如附圖所示。礦井綜合自動化系統的各業務系統通過標準的服務接口從數據服務模塊(6)、中間件模塊(7)等功能模塊中獲取所需的監控子系統數據。當工業以太網與外部的互聯網連通后，工業以太網內的對象名解析模塊(8)可從互聯網中的對象名解析模塊(12)獲取數據，數據服務模塊(6)也可為互聯網中的外部業務系統(13)提供數據查詢和存儲服務。通過符合物聯網規范的礦井監控系統數據集成處理與服務方法的使用，為礦井綜合自動化系統建立起標準統一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于物聯網結構的礦井監控系統數據集成處理系統，其特征在于：系統由計算機設備與功能模塊組成；計算機設備由數據服務器（1）、中間件服務器（2）、對象名解析服務器（3）、數據處理工作站（4）、管理工作站（5）組成；功能模塊由數據服務模塊（6）、中間件模塊（7）、對象名解析模塊（8）、子系統數據處理模塊（9）、管理配置模塊（10）構成；數據服務器（1）、中間件服務器（2）、對象名解析服務器（3）、管理工作站（5）安裝在調度中心機房，與安裝在現場監控子系統處的數據處理工作站（4）通過礦井工業以太網連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏臻，鮑紅杰，陳新，陸陽，程運安，黃鵬，吳經緯，秦川，
申請(專利權)人：合肥工大高科信息科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：