数据采集系统、数据处理装置、方法及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据采集系统、数据处理装置、方法及存储介质。该数据处理装置包括以太网接口、多种采集通信接口、转换单元、以太处理单元和优先级控制单元，其中，以太网接口用于传输以太报文；多种采集通信接口用于分别获得多个采集终端的数据；转换单元与所述多种采集通信接口连接，用于将采集通信接口获得的数据转换为以太报文；以太处理单元与所述转换单元和所述以太网接口连接，用于处理所述以太报文；优先级控制单元与所述以太处理单元连接，用于根据预定的优先级策略控制所述以太处理单元的优先处理顺序。实施本发明专利技术实施例的技术方案，能够在兼顾重要数据传输和处理及时的基础上，实现多种通信接口的数据转换和传输。实现多种通信接口的数据转换和传输。实现多种通信接口的数据转换和传输。

【技术实现步骤摘要】
数据采集系统、数据处理装置、方法及存储介质


本专利技术涉及数据采集和处理
，尤其涉及一种数据采集系统、数据处理装置、方法及存储介质。

技术介绍

在工业、采矿或者交通运输等领域，现场设备常需要远程数据采集，一般通过通信接口如串行通信接口实现数据传输。例如，RS
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232标准接口(又称EIA RS
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232)是常用的串行通信接口标准之一，它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准，其全称为“数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)和数据通讯设备(Data Communications Equipment，DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB
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25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC机将RS232简化成了DB
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9连接器，从而成为事实标准，得到了非常广泛的应用。然而RS232有其局限性，尤其是传输距离短、速度较慢、不支持组网这三个缺点使其在长距离传输、较大数据量和需要组网的应用环境下变得不再适用。为了解决这一问题，1977年，EIA发布了RS422A标准。RS422的全称为“平衡电压数字接口电路的电气特性”。RS422的比特率可达100kps～10Mbps(取决于数据线长度)，最大传输距离可达1200米，也支持一主多从(单个发送端最多10个接收端)的组网方式，这些是RS422相对RS232的主要改进。然而尽管RS422能轻松连接一个发送端与10个接收端，但这时接收端只能接收而不能反过来发送数据，这相当于一种广播形式的连接，未能实现多点间可互相收发的通信。为弥补RS422无法实现多点互收发通信的不足，1983年，EIA在RS422的基础上制定了RS485A标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上。RS485标准因为线数少、抗干扰性较强、可灵活组网等优点在工业、采矿和交通运输等领域有着较广泛的应用。德国BOSCH公司于1986年开发出面向汽车的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线协议，当前也是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN与RS485高速1Mbit/S传输距离不超过100M，高速距离相似。但CAN在低速时，5Kbit/S时可以达到10KM，而RS485只能达到约1219米的低速率。因此，CAN在长途传输方面具有绝对优势。此外，在总线的利用率、错误监测机制、协议完善性方面，CAN也有明显优势。除了上述通信接口协议(总线)外，还有很多接口协议也得到了广泛应用，如USB(通用串行总线，Universal Serial Bus)协议、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)协议、LPT(Line Print Terminal，打印终端)协议等。考虑到不同通信接口各有不同优劣势、方便程度和经济成本，以及客观使用的需要，在实际的场景或者工程项目中，通常需要使用多种通信接口。这种情况下，将会面临一个难题，由于现场采集终端的通信接口不统一，数据格式和处理方式不同，在最后传输或使
用时，需要作相应数据格式的转换和统一费时费力，现有技术在这方面尝试做了很多改进，大多聚焦在端口转换器上，例如最常见的是将RS485、RS232和CAN中的一种或几种转换至以太网，图1所示的即为这种典型方案。然而这类方案仍然存在较大问题，首先是如果转换输入通信接口的种类如果较少的话，作业人员需要携带数量较多的端口转换器，才能满足现场需要，费时费力；其次是如果转换输入通信接口的种类如果较多的话，尤其在碰到数据传输量较大、传输高频的场合时，端口转换器可能出现处理不过来或者处理不及时等问题，更有甚者可能产生故障；再次是在工业、采矿或者交通运输等领域，现场采集的一些数据如温度、湿度等需要快速传输，前述的端口转换器不能很好的满足需要。因此，上述问题亟待本领域技术人员加以改善或解决。

技术实现思路

有鉴于此，本专利技术旨提供一种数据采集系统、数据处理装置、方法及存储介质，能够在兼顾重要数据传输和处理及时的基础上，实现多种通信接口的数据转换和传输。第一方面，本专利技术实施例提供了一种数据处理装置，该数据处理装置包括以太网接口、多种采集通信接口、转换单元、以太处理单元和优先级控制单元，其中，以太网接口用于传输以太报文；多种采集通信接口用于分别获得多个采集终端的数据；转换单元与所述多种采集通信接口连接，用于将采集通信接口获得的数据转换为以太报文；所述以太处理单元与所述转换单元及所述以太网接口连接，用于处理所述以太报文；所述优先级控制单元与所述以太处理单元连接，用于根据预定的优先级策略控制所述以太处理单元的优先处理顺序。进一步地，所述多种采集通信接口包括串行通信接口和/或并行通信接口。进一步地，还包括：加密单元，与所述转换单元和所述以太处理单元连接，用于加密所述转换单元转换的以太报文。进一步地，还包括：存储单元，与所述转换单元和所述以太处理单元连接，用于存储所述转换单元转换的以太报文。进一步地，还包括：设定单元，与所述优先级控制单元连接，用于设定优先级策略。进一步地，所述数据处理装置上还设置有基于可编程逻辑门阵列芯片的扩展接口。第二方面，本专利技术实施例提供了一种数据采集系统，该数据采集系统包括多个采集终端和远程服务器，还包括前述第二方面所述的数据处理装置，所述多个采集终端的数据采集通信接口分别与所述数据处理装置的多种采集通信接口连接，所述数据处理装置的以太网接口与所述远程服务器网络连接。第三方面，本专利技术实施例提供了一种数据处理方法，该数据处理方法包括：获得多个采集终端的采集数据，所述采集数据包含至少两个种类的通信接口数据；将所述采集数据转换为相应的以太报文；根据预定的优先级策略处理所述以太报文并传输。进一步地，所述优先级策略包括随机选择策略或者按照重要程度选择策略，所述按照重要程度选择策略为：根据预定的传输优先级等级给各个种类待处理和传输的以太报文排序，在预定时间段内依次执行。
第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，并且，该计算机程序被处理器执行时能够实现如前面第三方面所述的方法。采用本专利技术实施例的技术方案后，能够在兼顾重要数据传输和处理及时的基础上，实现多种通信接口的数据转换和传输，在方便施工安装的基础上，降低了时间和成本，也提高了通信效率。
附图说明
图1示出了一种现有的一种工业数据采集系统的网络拓扑示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种数据处理装置的框架示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种数据采集系统的网络拓扑示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种数据处理方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种双通信串口数据处理装置的硬件组成示意图；图6为图5所示数据处理装置的以太报文处理示意图；图7为图5所示数据处理装置的软件初始化流程。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据处理装置，其特征在于，包括：以太网接口，用于传输以太报文；多种采集通信接口，用于分别获得多个采集终端的数据；转换单元，与所述多种采集通信接口连接，用于将采集通信接口获得的数据转换为以太报文；以太处理单元，与所述转换单元和所述以太网接口连接，用于处理所述以太报文；优先级控制单元，与所述以太处理单元连接，用于根据预定的优先级策略控制所述以太处理单元的优先处理顺序。2.如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，所述多种采集通信接口包括串行通信接口和/或并行通信接口。3.如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，还包括：加密单元，与所述转换单元和所述以太处理单元连接，用于加密所述转换单元转换的以太报文。4.如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，还包括：存储单元，与所述转换单元和所述以太处理单元连接，用于存储所述转换单元转换的以太报文。5.如权利要求1至4任一项所述的数据处理装置，其特征在于，还包括：设定单元，与所述优先级控制单元连接，用于设定优先级策略。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：