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一种水厂智能终端


技术摘要:
本发明提供了一种水厂智能终端,包括:智能终端、数据采集中间件、云端服务平台;智能终端提供数据采集运行环境;用于调用组态软件采集水厂的各个PLC的自控数据,采集中间件调用智能终端数据并将其转化为标准数据进行加密、压缩,实现无线远传;云端服务平台完成远传数  全部
背景技术:
近年来水企为了满足国家不断提升的水质达标监管要求,在水厂增加了大量的自 动化设备和在线仪表以应对水质安全突发状况,同时,为了便于管理,水厂也购买了许多辅 助生产管理的第三方应用软件。 但由于水厂中自动化设备和在线仪表等数据的获取极为繁琐,且需要具备一定的 自控专业技术及专业通讯协议知识,所以第三方应用软件开发商获取水厂实时数据难度很 大、数据采集周期长、采集成本高。 水厂智能终端系统可以帮助第三方应用软件开发商解决水厂数据获取难的问题, 通过水厂智能终端系统所提供的云端标准数据查询服务,第三方应用软件开发商可快速、 便捷、低成本的获取水厂实时数据。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供了一种水厂智能终端,包括:智能终端、数据采集 中间件和云端服务平台; 所述智能终端为所述数据采集中间件提供运行环境,用于调用组态软件采集水厂 的各个PLC的自控数据; 所述数据采集中间件调用智能终端采集的自控数据,并将采集的来自不同的PLC 的自控数据转换为同一协议的标准数据,进而将所述标准数据发送至所述云端服务平台; 所述协议为根据实际需求预先设置好的数据标准,以便于对来自不同PLC的不同格式的自 控数据进行统一管理,并对所述标准进行数据加密、压缩,进而实现无线远传,以将加密压 缩后的标准数据发送至所述云端服务平台; 所述云端服务平台通过数据远传协议解析所述加密压缩后的标准数据,完成远传 数据的接收、解压缩以及解密处理后,获得标准数据,并通过数据处理算法完成标准数据 Redis云缓存及时序数据库云存储。 进一步地,所述数据采集中间件包括:本地数据库、第一系统初始化模块、数据采 集模块、终端诊断模块、第一数据处理模块、数据分发模块、数据补录模块和数据缓存模块; 所述本地数据库中存储有用于初始化所述采集中间件的初始化数据;所述初始化 数据包括水厂内各PLC的通道、采集点和远传服务地址、视频服务地址、文件服务地址; 所述第一系统初始化模块,用于读取所述本地数据库中的初始化数据,并将所述 初始化数据存入配置缓存,以初始化采集配置; 所述数据采集模块,用于读取所述配置缓存中的初始化数据,并根据所述初始化 数据通过上位机组态软件采集对应PLC的数据,并将采集的数据存入数据缓存; 所述数据缓存模块,用于每5秒钟迭代缓存一次,每达到5分钟就存储本地数据库; 4 CN 111600834 A 说 明 书 2/5 页 判断每5分钟数据是否重复并且发送告警提示,以降低采集数据和发送数据之间的耦合性, 提升数据采集效率及采集正确率; 所述第一数据处理模块,用于将所述数据缓存中的来自不同PLC的数据转换为同 一协议的标准数据,进而将该标准数据发送至数据分发模块; 所述数据分发模块,用于发送所述标准数据,并对其进行加密、压缩,进而将加密、 压缩后的标准数据发送至所述云端服务平台; 所述终端诊断模块,用于按照预设的周期定时读取水厂智能终端状态,并判断终 端运行工况是否正常;若发生CUP、内存或者存储空间负载过高,则不正常,会提示报警信 息,通知运维人员处理。 进一步地,所述数据采集中间件还包括:数据补录模块; 所述数据补录模块,用于所述一种水厂智能终端因为网络中断问题导致所述云端 服务平台数据缺失时的数据补录:当网络中断时,所述数据补录模块将无法远传发送成功 的数据缓存在本地数据库,作为补录数据;并提供监听服务,以实时监听所述数据采集中间 件的网络状态,一旦网络恢复则第一时间将补录数据发送至所述云端服务平台。 进一步地,所述数据采集模块通过调用OPC协议来获取组态软件采集的PLC的自控 数据。 进一步地,所述监听服务实时监听所述数据采集中间件,一旦所述数据采集中间 件异常,则自动重启所述数据采集中间件服务。 进一步地,所述数据分发模块通过DES加密算法和ZIP数据压缩方法对所述标准数 据进行加密和压缩处理。 进一步地,所述本地数据库采用mysql开源数据库,极大降低用户使用成本。 进一步地,所述云端服务平台包括:第二系统初始化模块、数据接收模块、补录数 据接收模块、第二数据处理模块和云服务; 所述第二系统初始化模块,用于读取所述云端服务平台本地配置数据库中的初始 化数据,并将所述初始化数据存入配置缓存,以初始化接收数据配置; 所述数据接收模块,用于所述数据分发模块与所述数据接收模块数据远传协议解 析,以及对远传数据的解压缩、解密处理后获得标准数据; 所述补录数据接收模块,用于接收所述数据补录模块发送的补录的数据; 所述第二数据处理模块,用于将标准数据和所述补录的数据通过数据处理算法完 成标准数据Redis云缓存及时序数据库云存储; 所述云服务,用于为第三方应用提供标准数据缓存及存储数据查询服务接口,让 用户能通过第三方应用方便、快捷的查询到实时数据及历史数据。 进一步地,所述第二数据处理模块采用ZIP数据压缩方法解压缩和DES解密算法进 行数据解压缩和数据解密。 本发明提供的技术方案带来的有益效果是:近年来水企为了满足国家不断提升的 水质达标监管要求,在水厂增加了大量的自动化设备和在线仪表以应对水质安全突发状 况,同时,为了便于管理,水厂也购买了许多辅助生产管理的第三方应用软件。但由于水厂 中自动化设备和在线仪表等数据的获取极为繁琐,且需要具备一定的自控专业技术及专业 通讯协议知识,所以第三方应用软件开发商获取水厂实时数据难度很大、数据采集周期长、 5 CN 111600834 A 说 明 书 3/5 页 采集成本高。水厂智能终端系统可以帮助第三方应用软件开发商解决水厂数据获取难的问 题,通过水厂智能终端系统所提供的云端标准数据查询服务,第三方应用软件开发商可快 速、便捷、低成本的获取水厂实时数据。 附图说明 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中: 图1是本发明实施例中一种水厂智能终端的结构框图; 图2是本发明实施例中一种水厂智能终端的整体结构示意图; 图3是本发明实施例中采集中间件的结构图; 图4是本发明实施例中云端服务平台的结构图。
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