【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业通信领域，涉及异构工业数据采集技术，具体是基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统及方法。
技术介绍
1、在工业自动化领域，设备和传感器产生的数据对于生产和管理至关重要，然而，由于不同厂商和设备之间使用了各种不同的通信和数据采集协议，导致数据集成和分析变得复杂。
2、现有技术为(公告号为cn114326634a的专利技术专利申请)公开了基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统及方法，系统包括工业物联网平台、工业网关、plc和工业设备；工业物联网平台包括设备物模型模块、工业通讯协议模型模块、物模型与通讯协议映射模块以及数采配置发布模块；设备物模型模块用于配置基于工业设备的设备物模型，获取工业设备的物模型实例；工业通讯协议模型模块用于配置工业通讯协议模型，获取工业设备的通讯协议参数；物模型与通讯协议映射模块用于建立从物模型实例到通讯协议参数的动态映射，即获得数采配置；数采配置发布模块用于发布数采配置至边缘端的工业网关；工业网关用于数采配置的自动接收，基于数采配置进行相关设备工业数据采集。
3、上述技术实现了异构工业设备的信息采集，然而，在实际应用通信中，信息的发送顺序往往是混乱的，信息的采集顺序也缺乏规律性；此外，部分采集信息需要传输给其他工业设备，这种信息采集的无序性可能导致信息传输的不规律，进而可能影响其他工业设备的正常工作状态，使得其中的一些设备无法做出及时有效的响应；因此，亟需一种基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，包括中枢控制模块，以及与其相连的数据处理模块、用户控制模块和转换模块；其特征在于：
2、数据处理模块：通过与之相连接的工业设备获取设备通信数据；对设备通信数据进行解析，得到通信特征数据，并将通信特征数据发送至中枢控制模块；其中，通信特征数据包括通信协议类型、传输数据、数据来源设备和数据目的设备；
3、中枢控制模块基于获取的数据来源设备和数据目的设备，建立工业网拓扑模型，并通过工业网拓扑模型设置设备等级；通过传输数据的数据来源设备和数据目的设备的等级来设置传输数据的关联性系数，并建立传输数据关联性系数评估表，并将传输数据关联性系数评估表发送至用户控制模块；通过不同通信协议类型的安全性和传输速率，对通信协议类型进行综合性评估，并建立综合评估表；将传输数据关联性系数评估表和综合评估表结果相关联，对传输数据分配通信协议类型，并将传输数据重新打包成数据包，发送至转换模块；
4、所述转换模块用于识别获取数据包中的数据目的设备和传输数据，同时识别获取数据目的设备的通信协议类型，并将传输数据打包成数据目的设备的通信协议类型，并以对应通信协议类型发送至数据目的设备。
5、优选的，所述中枢控制模块分别与数据处理模块、用户控制模块和转换模块通信和/或电气连接；所述转换模块与工业设备通信和/或电气连接；所述数据处理模块与工业设备通信和/或电气连接。
6、优选的，所述基于获取的数据来源设备和数据目的设备构建工业网拓扑模型，包括：建立各个工业设备的映射模型，并通过数据来源设备和数据目的设备建立各个工业设备之间的联系，并以设备之间的联系关系对设备进行定级，处于最源头端的工业设备定为一级设备，一级设备通信特征数据中的数据目的设备为二级设备，以此类推，当同一工业设备被多次定级时，选择多次定级中级数最低的为该工业设备的等级，对所有设备进行定级。
7、优选的，所述通过传输数据的数据来源设备和数据目的设备的等级来设置传输数据的关联性系数，并建立传输数据关联性系数评估表，包括：
8、从工业网络拓扑模型中识别提取传输数据的数据来源设备的等级标记为i；将数据来源设备的等级作为关联性系数一，将关联性系数一标记为zy1；通过公式zy1＝1/i获取关联性系数一zy1
9、识别提取受到传输数据的数据目的设备影响的工业设备级数，将受传输数据的数据目的设备影响的工业设备数量作为关联性系数二，将关联性系数二标记为zy2；通过公式zy2＝n-j获取关联性系数二zy2；其中，j为相应传输数据的数据目的设备的等级，n为最低等级设备的等级；
10、识别提取传输数据的数据目的设备的等级，将数据目的设备的等级作为关联性系数三，将关联性系数三标记为zy3；通过公式zy3＝1/(j-1)获取关联性系数三zy3；
11、识别提取传输数据的数据目的设备与数据来源设备的等级，将数据目的设备与数据来源设备的等级差值作为关联性系数四，将关联性系数四标记为zy4；通过公式zy4＝1/(j-i)获取关联性系数四zy4，其中，j≠i；
12、通过公式zy＝α1×zy1+α2×zy2+α3×zy3+α4×zy4计算得到传输数据的关联性系数，其中α1、α2、α3和α4为权重系数，且α1≥α2≥α3≥α4，并将传输信息的关联性系数按照从大到小的顺序排列，得到传输信息关联性系数评估表。
13、优选的，所述通信协议类型的评估，包括：通过对各个通信协议类型的传输速率进行从大到小进行排序，并对通信协议类型进行传输速率等级标号，标记为ch，同时对各个通信协议类型的安全性从高到低进行排序，并对通信协议类型进行安全等级标号，标记为ah，通过公式zh＝β1×ch+β2×ah计算通信协议类型的综合性系数，将通信协议类型的综合性系数由小到大排列，建立综合评估表，其中β1、β2为权重系数，且β1>β2。
14、优选的，所述传输数据关联性系数评估表和综合评估表相关联具体是通过对根据传输数据关联性系数评估表中传输数据关联性系数的排序，以及综合评估表中通信协议类型的排序，给传输数据分配通信协议类型，即关联性系数最高的传输数据在传输时使用传输速率快，且安全性高的通信协议类型，以此类推，对传输数据进行通信协议类型分配。
15、本专利技术的第二方面提供了基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象方法，包括：
16、获取设备通信数据，将设备通信数据进行解析，得到成通信特征数据；
17、获取数据来源设备和数据目的设备，建立工业网拓扑模型；通过工业网拓扑模型配置传输数据的关联性系数，建立传输数据关联性系数评估表；获取通信协议类型，通过通信协议类型的安全性和传输速率对通信协议类型进行综合评估，建立综合评估表；将传输数据关联性系数评估表和综合评估表进行关联；
18、将传输数据关联性系数评估表发送至用户控制模块，得到用户确认后，配合通信协议类型评估结果，对传输数据分配通信协议类型，并将传输数据重新打包成数据包，发送至转换模块。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术基于工业设备的数据来源设备和数据目的设备，建立工业网拓扑模型，通过工业网拓扑模型设置各个传输数据的关联性系数，根据传输数据的关联性系数建立关联性系数评估表，对传输数据进行排序，按照相应顺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，包括中枢控制模块，以及与其相连的数据处理模块、用户控制模块和转换模块；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述中枢控制模块分别与数据处理模块、用户控制模块和转换模块通信和/或电气连接；所述转换模块与工业设备通信和/或电气连接；所述数据处理模块与工业设备通信和/或电气连接。
3.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述基于获取的数据来源设备和数据目的设备构建工业网拓扑模型，包括：建立各个工业设备的映射模型，并通过数据来源设备和数据目的设备建立各个工业设备之间的联系，并以设备之间的联系关系对设备进行定级，处于最源头端的工业设备定为一级设备，一级设备通信特征数据中的数据目的设备为二级设备，以此类推，当同一工业设备被多次定级时，选择多次定级中级数最低的为该工业设备的等级，对所有设备进行定级。
4.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述通过传输数据的数据来源设备和数据目
5.根据权利要求4所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述通信协议类型的评估，包括：通过对各个通信协议类型的传输速率进行从大到小进行排序，并对通信协议类型进行传输速率等级标号，标记为CH，同时对各个通信协议类型的安全性从高到低进行排序，并对通信协议类型进行安全等级标号，标记为AH，通过公式ZH＝β1×CH+β2×AH计算通信协议类型的综合性系数，将通信协议类型的综合性系数由小到大排列，建立综合评估表，其中β1、β2为权重系数，且β1>β2。
6.根据权利要求5所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述传输数据关联性系数评估表和综合评估表相关联具体是通过对根据传输数据关联性系数评估表中传输数据关联性系数的排序，以及综合评估表中通信协议类型的排序，给传输数据分配通信协议类型，即关联性系数最高的传输数据在传输时使用传输速率快，且安全性高的通信协议类型，以此类推，对传输数据进行通信协议类型分配。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统的抽象方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，包括中枢控制模块，以及与其相连的数据处理模块、用户控制模块和转换模块；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述中枢控制模块分别与数据处理模块、用户控制模块和转换模块通信和/或电气连接；所述转换模块与工业设备通信和/或电气连接；所述数据处理模块与工业设备通信和/或电气连接。
3.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述基于获取的数据来源设备和数据目的设备构建工业网拓扑模型，包括：建立各个工业设备的映射模型，并通过数据来源设备和数据目的设备建立各个工业设备之间的联系，并以设备之间的联系关系对设备进行定级，处于最源头端的工业设备定为一级设备，一级设备通信特征数据中的数据目的设备为二级设备，以此类推，当同一工业设备被多次定级时，选择多次定级中级数最低的为该工业设备的等级，对所有设备进行定级。
4.根据权利要求1所述的基于异构工业数据采集协议的通用模型抽象系统，其特征在于，所述通过传输数据的数据来源设备和数据目的设备的等级来设置传输数据的关联性系数，并建立传...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘送杰，郑灵科，李国仓，李瑾，康振宇，李鹏，贾傲，杨颜宇杰，
申请(专利权)人：湖南华菱涟源钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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