專利名稱：具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法，特別涉及一種具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件作為一種數(shù)據(jù)信息采集、分析和存儲的軟件，在各行業(yè)普遍被應(yīng)用，如在電力行業(yè)的色譜分析工作站、微水分析工作站、油耐壓分析工作站中等。數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件是數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輔助數(shù)據(jù)分析和管理軟件，它主要收集數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行分析處理。由于數(shù)據(jù)采集工作站的多樣化，配套的管理控制軟件也多種多樣，無法實現(xiàn)一種通用的管理控制軟件，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件開發(fā)和實現(xiàn)的難度比較大，從而增加了產(chǎn)品整體的開發(fā)和上市時間。目前的數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件的開發(fā)方式比較單一、結(jié)構(gòu)比較簡單，開發(fā)軟件時都基本上只考慮目標(biāo)數(shù)據(jù)采集工作站的功能和協(xié)議。
隨著數(shù)據(jù)采集工作站的大量使用，對數(shù)據(jù)采集工作站及工作站數(shù)據(jù)的管理功能要求得越來越高。目前數(shù)據(jù)采集工作站軟件都是獨立工作，只管理自己的實驗數(shù)據(jù)，無法在多個工作站間進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)共享，沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)管理、工作站聯(lián)網(wǎng)管理和遠(yuǎn)程控制功能，平時很難對實驗室的所有數(shù)據(jù)采集工作站的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整合分析和管理。如何解決數(shù)據(jù)采集工作站軟件快速開發(fā)和部署、多終端數(shù)據(jù)采集工作站間通訊和數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)集中管理，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)采集行業(yè)一個有待改進(jìn)和亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種便于數(shù)據(jù)管理的具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法，具體為采用分布式管理方式對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制，各數(shù)據(jù)采集工作站之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個數(shù)據(jù)采集工作站獨立完成工作或者各數(shù)據(jù)采集工作站之間以聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的方式完成工作，各數(shù)據(jù)采集工作站之間共享實驗數(shù)據(jù)和實時采集數(shù)據(jù)。
通過一個數(shù)據(jù)集中管理中心單元對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制；數(shù)據(jù)集中管理中心單元統(tǒng)一對各數(shù)據(jù)采集工作站的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，方便實驗人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)，包括數(shù)據(jù)的查詢和報表的制作等，各數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)獨立存儲，同時同步存儲到數(shù)據(jù)集中管理中心單元；數(shù)據(jù)集中管理中心單元還實時對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使被控數(shù)據(jù)采集工作站的運行數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)集中管理中心單元，數(shù)據(jù)集中管理中心單元實時向被控數(shù)據(jù)采集工作站發(fā)送控制命令。
各數(shù)據(jù)采集工作站之間，以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過不同類型的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信方式的選擇和配置根據(jù)實際現(xiàn)場或用戶需求來決定，各數(shù)據(jù)通訊方式具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)體協(xié)議格式，根據(jù)不同協(xié)議能夠添加不同的協(xié)議包標(biāo)識符。
不同類型的協(xié)議為UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、藍(lán)牙協(xié)議或無線協(xié)議。
各數(shù)據(jù)采集工作站之間、以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸和共享，數(shù)據(jù)交互模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳輸和解析，數(shù)據(jù)交互模塊通過腳本化引擎提供不同類型協(xié)議的處理功能，對于不同類型協(xié)議的需求，只需要定制開發(fā)其數(shù)據(jù)處理腳本即可，這樣可以大大提高數(shù)據(jù)采集工作站軟件的兼容和擴(kuò)展性，可以為新的協(xié)議需求快速開發(fā)程序，加快了數(shù)據(jù)采集工作站軟件的開發(fā)和部署速度。
采用本發(fā)明的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作站管理控制軟件的開發(fā)時，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集工作站管理控制軟件的多操作系統(tǒng)兼容性，首先在開發(fā)工具的選用上，使用一種跨操作系統(tǒng)平臺的開發(fā)框架，在進(jìn)行新的平臺移植時，只需要修改與目標(biāo)平臺有關(guān)的很少一部分軟件程序，就可以完成移植工作，可以減少工作站軟件的跨平臺移植工作的開發(fā)時間。
盡可能地提高數(shù)據(jù)采集工作站管理控制軟件的兼容程度和可擴(kuò)展性，減少在為數(shù)據(jù)采集工作站開發(fā)定制工作站軟件時的開發(fā)時間，在工作站軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用模塊化設(shè)計，針對數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)處理流程，將流程分為幾大模塊，每一個模塊完成特定獨立的功能，方便進(jìn)行各模塊的定制開發(fā)。比如，對數(shù)據(jù)采集工作站管理控制軟件的數(shù)據(jù)采集模塊，可開發(fā)多種協(xié)議(如UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、藍(lán)牙協(xié)議等)的數(shù)據(jù)采集模塊來提高工作站軟件的擴(kuò)展性。
為了減少數(shù)據(jù)采集工作站管理控制軟件的定制開發(fā)時間，在設(shè)計工作站軟件時， 開發(fā)一套工作站軟件輔助工具，該輔助工具負(fù)責(zé)進(jìn)行工作站軟件的基礎(chǔ)配置和部署，包括測量信息的初始化、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的配置等。工作站軟件設(shè)計和開發(fā)中，對于不同類型測量組分的不同采樣方式，使用模塊化設(shè)計，各種采集類型使用腳本化引擎進(jìn)行處理，每一種采樣方式可以即時定制修改和配置所使用的采集協(xié)議，增強(qiáng)工作站軟件本身的兼容性。
本發(fā)明的有益效果I. 本發(fā)明具有數(shù)據(jù)采集工作站獨立工作和分布式數(shù)據(jù)計算和管理功能，突破了當(dāng)前數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件的結(jié)構(gòu)單一、不夠靈活、各工作站間無法數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)共享、無法集中對多個工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的限制，易于擴(kuò)展和便于數(shù)據(jù)管理。本發(fā)明比現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集工作站的管理控制軟件具有更靈活的配置功能、更完善的數(shù)據(jù)管理功能、 分布式和集中式數(shù)據(jù)管理功能，能夠為用戶提供更方便的工作站操作和更完善的數(shù)據(jù)管理功能。
圖I為終端工作站軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖2為數(shù)據(jù)集中管理中心與終端工作站軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法為采用分布式管理方式對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制，各數(shù)據(jù)采集工作站之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個數(shù)據(jù)采集工作站獨立完成工作或者各數(shù)據(jù)采集工作站之間以聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的方式完成工作，各數(shù)據(jù)采集工作站之間共享實驗數(shù)據(jù)和實時采集數(shù)據(jù)。
通過一個數(shù)據(jù)集中管理中心單元對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制；數(shù)據(jù)集中管理中心單元統(tǒng)一對各數(shù)據(jù)采集工作站的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，方便實驗人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)，包括數(shù)據(jù)的查詢和報表的制作等，各數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)獨立存儲，同時同步存儲到數(shù)據(jù)集中管理中心單元；數(shù)據(jù)集中管理中心單元還實時對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使被控數(shù)據(jù)采集工作站的運行數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)集中管理中心單元，數(shù)據(jù)集中管理中心單元實時向被控數(shù)據(jù)采集工作站發(fā)送控制命令。
各數(shù)據(jù)采集工作站之間，以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過不同類型的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信方式的選擇和配置根據(jù)實際現(xiàn)場或用戶需求來決定，各數(shù)據(jù)通訊方式具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)體協(xié)議格式，根據(jù)不同協(xié)議能夠添加不同的協(xié)議包標(biāo)識符。
不同類型的協(xié)議為UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、藍(lán)牙協(xié)議或無線協(xié)議。
各數(shù)據(jù)采集工作站之間、以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸和共享，數(shù)據(jù)交互模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳輸和解析，數(shù)據(jù)交互模塊通過腳本化引擎提供不同類型協(xié)議的處理功能，對于不同類型協(xié)議的需求，只需要定制開發(fā)其數(shù)據(jù)處理腳本即可，這樣可以大大提高數(shù)據(jù)采集工作站軟件的兼容和擴(kuò)展性，可以為新的協(xié)議需求快速開發(fā)程序，加快了數(shù)據(jù)采集工作站軟件的開發(fā)和部署速度。
為了更加直觀、清晰地了解本發(fā)明的特點，下面以電力變電設(shè)備油色譜分析工作站軟件的設(shè)計為參照對本發(fā)明的方法進(jìn)行具體說明(參見圖I、圖2)終端工作站軟件包含如下幾大模塊工作站軟件上層模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)采集腳本引擎、核心配置模塊、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，并提供了一個工作站軟件輔助配置工具。終端工作站軟件包括了完整的色譜分析工作站軟件應(yīng)該具備的數(shù)據(jù)采集和分析功能。
工作站軟件上層模塊是工作站軟件的數(shù)據(jù)處理流程模塊，不涉及采集數(shù)據(jù)的真實來源。
數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)根據(jù)采集的相關(guān)配置，通過使用數(shù)據(jù)采集腳本引擎控制具體的米集工作。
數(shù)據(jù)采集腳本引擎負(fù)責(zé)管理所有的采集方式的采集控制腳本，負(fù)責(zé)調(diào)用具體采集類型的采集實現(xiàn)腳本進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和交互，并將采集數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集模塊，將采集模塊下發(fā)的指令通過具體的采集腳本下發(fā)給具體的執(zhí)行設(shè)備。
核心配置模塊包括了系統(tǒng)中采集的所有組分信息，如組分名稱、所采用的采集方式(采集腳本),來驅(qū)動整個系統(tǒng)工作，以及數(shù)據(jù)采集腳本引擎來工作。
數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)將獨立工作站軟件的實時數(shù)據(jù)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換與其他工作站軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、傳輸和共享，以及與數(shù)據(jù)集中管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)。
工作站軟件輔助配置工具完成工作站軟件的定制和維護(hù)工作，包括定制工作站軟件的采集組分信息及相應(yīng)的采集方式等工作站軟件運行的必要配置。
各模塊的功能設(shè)計得都盡量獨立化，方便進(jìn)行更深層次的定制，首先工作站軟件的工作需要知道所采集的組分信息和相應(yīng)的采集方式，這些基礎(chǔ)信息的配置都由工作站軟件輔助工具進(jìn)行實現(xiàn)和維護(hù)，這可以提高工作站軟件的定制效率和兼容性，使工作站軟件易于擴(kuò)展。
對于開發(fā)工作站軟件時未知的采集組分和采樣方式，系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)采集腳本引擎和數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊兩大功能模塊，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)采用腳本化開發(fā)方式，方便根據(jù)實際需要即時開發(fā)相應(yīng)的腳本，并將腳本整合到新的工作站軟件系統(tǒng)中。整個過程不需要修改系統(tǒng)上層的框架和代碼，只需要關(guān)注新的需求即可，這可以增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，可以快速響應(yīng)新的需求變更，加快軟件的開發(fā)和部署時間。
系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括協(xié)議的格式轉(zhuǎn)換、協(xié)議的傳輸和解析工作，該模塊可以實現(xiàn)終端工作站軟件間的數(shù)據(jù)通訊和共享，以及數(shù)據(jù)集中管理中心與終端工作站軟件間的數(shù)據(jù)通訊、共享和遠(yuǎn)程控制。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以根據(jù)實際情況選擇，具體的實現(xiàn)是在數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊中通過腳本化進(jìn)行實現(xiàn)的，包括了 UDP、TCP、藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)集中管理中心是一個基于終端工作站軟件而開發(fā)的一套軟件，包括了工作站軟件日常功能，包括數(shù)據(jù)采集、分析和診斷功能等，同時可以管理多個工作站軟件的數(shù)據(jù)。 并能通過數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊與終端工作站軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和遠(yuǎn)程控制功能。
權(quán)利要求
1.一種具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法，其特征是采用分布式管理方式對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制，各數(shù)據(jù)采集工作站之間通過網(wǎng)絡(luò)連接， 每個數(shù)據(jù)采集工作站獨立完成工作或者各數(shù)據(jù)采集工作站之間以聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的方式完成工作，各數(shù)據(jù)采集工作站之間共享實驗數(shù)據(jù)和實時采集數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法， 其特征是通過一個數(shù)據(jù)集中管理中心單元對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制；數(shù)據(jù)集中管理中心單元統(tǒng)一對各數(shù)據(jù)采集工作站的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，各數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)獨立存儲，同時同步存儲到數(shù)據(jù)集中管理中心單元；數(shù)據(jù)集中管理中心單元還實時對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使被控數(shù)據(jù)采集工作站的運行數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)集中管理中心單元，數(shù)據(jù)集中管理中心單元實時向被控數(shù)據(jù)采集工作站發(fā)送控制命令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法， 其特征是各數(shù)據(jù)采集工作站之間，以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過不同類型的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信方式的選擇和配置根據(jù)實際現(xiàn)場或用戶需求來決定，各數(shù)據(jù)通訊方式具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)體協(xié)議格式，根據(jù)不同協(xié)議能夠添加不同的協(xié)議包標(biāo)識符。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法， 其特征是所述不同類型的協(xié)議為UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、藍(lán)牙協(xié)議或無線協(xié)議。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法， 其特征是所述各數(shù)據(jù)采集工作站之間、以及數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)集中管理中心單元之間通過數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸和共享，數(shù)據(jù)交互模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳輸和解析，數(shù)據(jù)交互模塊通過腳本化引擎提供不同類型協(xié)議的處理功能，對于不同類型協(xié)議的需求，只需要定制開發(fā)其數(shù)據(jù)處理腳本即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有分布式數(shù)據(jù)管理功能的數(shù)據(jù)采集工作站管理控制方法，具體為采用分布式管理方式對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制，各數(shù)據(jù)采集工作站之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，每個數(shù)據(jù)采集工作站獨立完成工作或者各數(shù)據(jù)采集工作站之間以聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的方式完成工作，各數(shù)據(jù)采集工作站之間共享實驗數(shù)據(jù)和實時采集數(shù)據(jù)；通過一個數(shù)據(jù)集中管理中心單元對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行管理控制，數(shù)據(jù)集中管理中心單元統(tǒng)一對各數(shù)據(jù)采集工作站的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，各數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)獨立存儲，同時同步存儲到數(shù)據(jù)集中管理中心單元，數(shù)據(jù)集中管理中心單元還實時對各數(shù)據(jù)采集工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；本發(fā)明更加便于數(shù)據(jù)采集工作站的數(shù)據(jù)管理。
文檔編號H04L29/08GK102938777SQ20121039427
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者林勝勇, 程衛(wèi)林, 柳金雨, 尤熙峰, 張斌山, 孔思洋, 孟祥征, 李云雷, 許利紅 申請人:河南中分儀器股份有限公司