智能信号采集方法技术

本发明专利技术公开了一种智能信号变频采集方法，支持各种通信接口，构建通信规约库，支持自动加载通信规约实现与设备的交互。对每台设备可配置不同的采集频率，采集任务可自动或人工触发。实现根据信号变化情况动态变化采集频率，数据没有变化时降低采样频率，在发生告警、故障和在数据超过设定阀值或变化率时，自动高频采集数据。针对ＭＯＤＢＵＳ、ＣＤＴ等各种通信规约，以及嵌套规约、条件判断规约、连续多报文等方式进行自动适应和采集。对采集的数据进行分类处理，告警信息实时触发采集和展现，监测数据智能解析，对单设备不同类信号、多设备混合信号的分类解析等进行智能处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实现各种设备数据智能采集的方法，属于设备数据采集

技术介绍
目前各种设备对外的数据接口和数据通信方式由于其应用领域的不同而差别较 大，有些采用串口通信，有些采用以太网络通信，有些采用无线信号传输。各设备对外传输 的数据内容和格式也千差万别。要实现对这些设备的数据采集和存储，一般都是针对某一 种设备的特定通信规约开发单独的系统或模块，若应用系统要接入多种不同的设备则需开 发不同的模块和采集策略进行数据采集或设备控制，对应的数据保存方式可能也会有多 种。这种方式扩展性较差，也带来采集程序的维护负担。 针对特定设备开发的采集程序和设备的关联较密切，随着设备的升级换代或者规 约的改变，采集程序也需要做相应的调整或者更换，灵活性较差。 另一方面，现有的数据采集方式均较为"被动"采集程序根据设定的采集频率原 样接收设备传输的数据，很少根据接收的数据情况与设备进行互动，如变换采集频率，过滤 冗余数据等。这种采集方式一方面造成资源的浪费和系统性能的负担，另一方面较难捕捉 到异常情况下的关键数据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，可采集多种不同的设 备、同设备不同类信号、多设备混合信号。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，其特征在于包括以下 步骤 1)通过设备通信插件接入各种类型设备； 2)设备适配器收到设备通信插件传入的信号，从规约库中查找特定的规约，规约 匹配后进行数据解析； 3)设备适配器收到排他管理模块传入的任务执行命令，从规约库中查找规约进行 消息封装，通过设备通信插件发出报文； 4)设备适配器在信号发送不成功时进行重发，信号发送超时时间和重发次数在规 约库中进行配置，对重发任不成功的信号，给设备适配器发送数据发送失败消息； 5)状态管理模块动态数据分析、数据挖掘、及动态响应数据变化以变换数据保存 粒度和数据采集频率； 6)状态管理模块从设备适配器收到数据发送失败消息，则生成通信故障事件； 7)状态管理模块从设备适配器收到规约报警和产生的超标报警发送给警报管理 模块； 8)警报管理模块统一进行数据告警管理，对告警进行划分等级和分类，对特定的告警第一时间通知处理； 9)任务管理模块采用多线程任务调度，任务配置文件对任务进行配置，对待执行 任务设置执行任务队列，对排他管理服务拒绝的任务设置等待任务队列，采用单独的线程 从两个队列中取得任务，发送给任务排他管理模块； 10)任务排他管理模块收到任务任务管理发送的任务，检查该任务发送的设备是 否已有任务在执行，若设备空闲，则下发任务给设备适配器，若设备忙，则给任务管理模块 回复设备忙的消息。 前述的，其特征在于在所述步骤5)中，所述状态管理模块的 工作过程为从设备适配器处接收到采集数据，判断该数据是否超过设定的阀值，若超过阀 值则根据定义的告警等级生成数据超标告警，发送给警报管理模块；查看配置文件以确定 是否对该数据进行缓存分析，若不进行缓存，则直接保存该数据于硬盘上；若需要对该数据 进行分析，则保存该数据于内存中；待达到设定的时间窗时刻时，分析缓存中数据，若缓存 中该类数据变化率超过设定值，则保存所有该类缓存数据，生成数据变化超限事件，通知任 务管理模块变更采集策略；若数据变化率在设定范围内，则根据配置规则挖掘该缓存的一 条数据进行保存；清空缓存，进入下个时间窗。 前述的，其特征在于在所述步骤8)中，所述警报管理模块从状态管理收到告警信息，查看相邻时间窗内是否有相同类型的告警，有则更新告警延续时间，没有则保存该告警信息，生成告警事件，通知任务管理模块进行采集策略变更，调用外部接口进行告警通知。 本专利技术所达到的有益效果 本专利技术通过建立一种智能信号变频采集方法，来实现对各种单个或多个设备进行 统一的数据采集。它支持各种通信接口 ，构建通信规约库，支持自动加载通信规约实现与设 备的交互。对每台设备可配置不同的采集频率，采集任务可自动或人工触发。实现根据信 号变化情况动态变化采集频率，数据没有变化时降低采样频率，在发生告警、故障和在数据 超过设定阀值或变化率时，自动高频采集数据。针对M0DBUS、 CDT等各种通信规约，以及嵌 套规约、条件判断规约、连续多报文等方式进行自动适应和采集。对采集的数据进行分类处 理，告警信息实时触发采集和展现，监测数据智能解析，对单设备不同类信号、多设备混合 信号的分类解析等进行智能处理。附图说明 图1为智能信号采集系统的系统结构图。 具体实施例方式图1为智能信号采集系统的系统结构图，系统的实现方法为 1)通过设备plugin接入各种类型设备。 2)设备ADP收到plugin传入的信号，从规约库中查找特定的规约，规约匹配后进 行数据解析 3)设备ADP收到排他管理模块传入的任务执行命令，从规约库中查找规约进行消 息封装，通过设备plugin发出报文。 4)设备ADP在信号发送不成功时(超时或通信中断)进行重发，信号发送超时时 间和重发次数在规约库中进行配置。对重发任不成功的信号，给设备ADP发送数据发送失 败消息。 5)状态管理模块从设备ADP处接收到采集数据，判断该数据是否超过设定的阀 值，若超过阀值则根据定义的告警等级生成数据超标告警，发送给警报管理模块。查看配置 文件以确定是否对该数据进行缓存分析，若不进行缓存，则直接保存该数据于硬盘上。若需 要对该数据进行分析，则保存该数据于内存中。待达到设定的时间窗时刻时，分析缓存中数 据，若缓存中该类数据变化率超过设定值，则保存所有该类缓存数据，生成数据变化超限事 件，通知任务管理模块变更采集策略；若数据变化率在设定范围内，则根据配置规则挖掘该 缓存的一条数据(最大、最小、平均、概率值等)进行保存；清空缓存，进入下个时间窗。 6)状态管理模块从设备ADP收到数据发送失败消息，则生成通信故障事件。 7)状态管理模块从设备ADP收到规约报警和产生的超标报警发送给警报管理模 块。 8)警报管理模块从状态管理收到告警信息，查看相邻时间窗内是否有相同类型的 告警，有则更新告警延续时间，没有则保存该告警信息。生成告警事件，通知任务管理模块 进行采集策略变更。调用外部接口进行告警通知。 9)任务管理模块采用多线程任务调度，任务配置文件对任务进行配置(任务执行 方式手动、自动、事件触发，任务的先后执行顺序)。对待执行任务设置执行任务队列，对 排他管理服务拒绝的任务设置等待任务队列，采用单独的线程从两个队列中取得任务，发 送给任务排他管理模块。 10)任务排他管理模块收到任务任务管理发送的任务，检查该任务发送的设备是 否已有任务在执行，若设备空闲，则下发任务给设备ADP，若设备忙，则给任务管理模块回复 设备忙的消息。 设备通信插件(plugin):通信插件为通信物理层设备(如网卡，串口等)，用以接 入各种通信口 。通过增加plugin来动态扩展接入各设备。 设备适配器(ADP):设备适配器用以对设备传入的信号进行规约匹配和数据解 析，以及对下发给设备的信息进行规约组装。其关键技术在于建立一套统一规则的设备通 信规约库。通信规约库纳入各种通信规约，它把各种通信协议转换为统一的格式，以XML格 式定义。设备ADP通过规约库确定通信接口类型，定义通信超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能信号采集方法，其特征在于：包括以下步骤：１）通过设备通信插件接入各种类型设备；２）设备适配器收到设备通信插件传入的信号，从规约库中查找特定的规约，规约匹配后进行数据解析；３）设备适配器收到排他管理模块传入的任务执行命令，从规约库中查找规约进行消息封装，通过设备通信插件发出报文；４）设备适配器在信号发送不成功时进行重发，信号发送超时时间和重发次数在规约库中进行配置，对重发任不成功的信号，给设备适配器发送数据发送失败消息；５）状态管理模块动态数据分析、数据挖掘、及动态响应数据变化以变换数据保存粒度和数据采集频率；６）状态管理模块从设备适配器收到数据发送失败消息，则生成通信故障事件；７）状态管理模块从设备适配器收到规约报警和产生的超标报警发送给警报管理模块；８）警报管理模块统一进行数据告警管理，对告警进行划分等级和分类，对特定的告警第一时间通知处理；９）任务管理模块采用多线程任务调度，任务配置文件对任务进行配置，对待执行任务设置执行任务队列，对排他管理服务拒绝的任务设置等待任务队列，采用单独的线程从两个队列中取得任务，发送给任务排他管理模块；１０）任务排他管理模块收到任务任务管理发送的任务，检查该任务发送的设备是否已有任务在执行，若设备空闲，则下发任务给设备适配器，若设备忙，则给任务管理模块回复设备忙的消息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王红星，董勤伟，赵磊，刘春江，谢林枫，郑海雁，周斌全，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，江苏省电力公司镇江供电公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]