一种特殊作业过程数据采集系统及存储系统

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，尤其是一种特殊作业过程环境中数据采集的实施，具体为一种特殊作业过程数据采集系统及存储系统。

背景技术

在化工工业园区、电力传输、电厂、核动力发电装置、矿场等危险性较大的区域，一般需要围绕生产安全建立安全预警和监测，以提升生产安全保障和重大事故防控能力。以化工园区为例，危险化学品安全保证、存储保障、火灾、水灾等多灾种耦合事故的防护与预警及职业病的防护等都是非常重要的部分，现有的预警监测的前端需要采集现场设备与监测设备的数据，然后依据采集到数据，传输到后端进行处理。由于特殊作业过程中会发生一些突发情况，后端分析会造成时间上的延迟，很有肯能就会措施最佳的施救时间，在成重大的经济损失甚至是危害人员生命。

更重要的是，每一个现场设备和监测设备的数据采集都是一个独立的传输链路，一旦前端的设备升级或者监测设备更换，就需要设计新的传输链路，并进行调试才能进行生产，耽误生产进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特殊作业过程数据采集系统及存储系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种特殊作业过程数据采集系统，包括至少一个采集装置，每一采集装置独立与对应的现场设备端连接；所述采集装置包括采集控制模块、采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块，

所述采集控制模块分别与采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块连接，所述取样模块与取样规则模块和时钟模块分别连接，所述取样规则模块与寄存模块连接，所述通信模块与取样模块和寄存模块分别连接，

所述采集模块按照周期时间T采集现场设备的原始数据，调用第一数据列表将原始数据分类并按照时序排列形成独立的数据包；

所述取样模块获取数据包，并一同获取数据识别码和数据识别规则，依据数据识别码和数据识别规则将数据包内的数据进行识别，形成识别数据，

所述取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，并将预警数据存储在寄存模块中，

通信模块，将识别数据和预警数据分别发送至存储系统中。

进一步地，在进行采集之前，先建立第一数据列表，包括如下步骤：

1)采集装置与现场设备连接好后，所述采集模块按照周期时间T分别采集现场设备的多次采样数据，采集过程中一同获取对应现场设备的设备信息，并将获取的采样数据和设备信息发送至取样模块，

2)取样模块将采样数据和设备信息进行预处理，获取采样数据中规整的数据段，以规整的数据段和对应的设备信息建立第一取样规则，第一取样规则存储在取样规则模块中，同时调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第一数据列表，将第一数据列表存储在采集装置的内存中。

进一步地，还包括系统初始化，初始化模块对系统进行初始化，若初始化过程中检测到采集装置内存中没有第一数据列表，则先建立第一数据列表，若初始化过程中检测到采集装置内存中具有第一数据列表，则执行如下步骤：

A)所述采集模块按照周期时间T分别采集现场设备的多次采样数据，采集过程中一同获取对应现场设备的设备信息，并将获取的采样数据和设备信息发送至取样模块，

B)取样模块先将设备信息进行预处理，同时调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立比对数据列表；

C)比对模块将比对数据列表和第一数据列表进行比对，查看是否一致，若一致，初始化完成，若不一致，执行如下步骤：

取样模块将采样数据和设备信息进行预处理，获取采样数据中规整的数据段，以规整的数据段和对应的设备信息建立第二取样规则，第二取样规则存储在取样规则模块中，同时调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第二数据列表，第二数据列表并存储在采集装置的内存中。

进一步地，所述模板库中包含现场设备端的基础信息。

进一步地，还包括删除模块，

当第二取样规则存储在取样规则模块中时，删除模块删除取样规则模块中的第一取样规则；

当第二数据列表存储在采集装置的内存中时，删除模块删除采集装置的内存中的第一数据列表。

进一步地，所述通信模块至少包括一组数据通道一和数据通道二，

数据通道一用于识别数据的传输，

数据通道二用于预警数据的传输，

所述通信模块发起通信请求，存储系统接收所述通信请求，以接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，并一同获取识别数据和预警数据的对应的数据识别码和数据识别规则，

存储系统依据获取的数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

本发明还提供了一种特殊作业过程数据存储系统，包括存储系统，该存储系统与上述所述的特殊作业过程数据采集系统连接，

且所述存储系统包括

通信单元，与通信模块连接，并接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，以及接收识别数据和预警数据的分别对应的数据识别码和数据识别规则，

解码模块，依据接收到的识别数据和预警数据对应的数据识别码和数据识别规则，对数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

进一步地，所述存储模块一，用于存储识别数据，

存储模块二，用于存储预警数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明可以自动的通过取样模块和建立的取样规则调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第一数据列表，初始链路建立时，只需要在模板库中对应设置与现场设备基础信息对应的模板，即可完成链路的建立。如果前端的设备进行升级或者监测设备更新，只需要在模板库中对应设置与现场设备基础信息对应的模板，再通过初始化模块进行系统初始化，即可完成链路的更新，不需要重新设计链路也不需要进行调试即可，在不影响生产进度的情况下即可完成更新改造。

2)采集装置具有预警功能，本发明中取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，通过通信模块将预警数据发送至存储系统，再由存储系统分发至后端中心，后端中心不需要进行二次分析就能完成预警，并实时下发预警信息至相关单位进行，可以有效的防止突发事件的发生。

3)分类存储，存储系统中可以对数据实现只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中，以达到分类存储的模块，分类存储有利于后端中心进行数据分类提取。

附图说明

图1为本发明系统框架总图；

图2为本发明采集装置的框架图；

图3为本发明中第一数据列表的建立的流程图；

图4为本发明中采集过程的流程图；

图5为本发明中更新后初始化的流程图；

图6为本发明中存储系统的框架图。

具体实施方式

本发明通过实施例对本技术方案进行详细的描述。

参照附图1，本发明提供的技术方案包括现场设备端，与现场设备端连接的采集装置，与采集装置连接的存储系统。

以下结合实施例对上述的技术方案进行详细的描述。

实施例1

参照图2，本发明提供了本发明提供了一种特殊作业过程数据采集系统，包括至少一个采集装置，每一采集装置独立与对应的现场设备端连接；所述采集装置包括采集控制模块、采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块，

所述采集控制模块分别与采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块连接，所述取样模块与取样规则模块和时钟模块分别连接，所述取样规则模块与寄存模块连接，所述通信模块与取样模块和寄存模块分别连接。

本发明可以自动的通过取样模块和建立的取样规则调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第一数据列表，初始链路建立时，只需要在模板库中对应设置与现场设备基础信息对应的模板，即可完成链路的建立。因此，在进行采集之前，先进行初始化，初始化模块对系统进行初始化，若初始化过程中检测到采集装置内存中没有第一数据列表，则先建立第一数据列表，参照图3，第一数据列表的建立包括如下步骤：

1)采集装置与现场设备连接好后，所述采集模块按照周期时间T分别采集现场设备的多次采样数据，采集过程中一同获取对应现场设备的设备信息，并将获取的采样数据和设备信息发送至取样模块，

2)取样模块将采样数据和设备信息进行预处理，获取采样数据中规整的数据段，以规整的数据段和对应的设备信息建立第一取样规则，第一取样规则存储在取样规则模块中，同时调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第一数据列表，将第一数据列表存储在采集装置的内存中。

完成第一数据列表的建立后，进行数据的采集，参照图4，采集过程如下：

所述采集模块按照周期时间T采集现场设备的原始数据，调用第一数据列表将原始数据分类并按照时序排列形成独立的数据包；

所述取样模块获取数据包，并一同获取数据识别码和数据识别规则，依据数据识别码和数据识别规则将数据包内的数据进行识别，形成识别数据，

所述取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，并将预警数据存储在寄存模块中，

通信模块，将识别数据和预警数据分别发送至存储系统中。

本发明中的采集装置具有预警功能，本发明中取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，通过通信模块将预警数据发送至存储系统，再由存储系统分发至后端中心，后端中心不需要进行二次分析就能完成预警，并实时下发预警信息至相关单位进行，可以有效的防止突发事件的发生。

在上述中，所述模板库中包含现场设备端的基础信息。

在上述中，所述通信模块至少包括一组数据通道一和数据通道二，

数据通道一用于识别数据的传输，

数据通道二用于预警数据的传输，

所述通信模块发起通信请求，存储系统接收所述通信请求，以接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，并一同获取识别数据和预警数据的对应的数据识别码和数据识别规则，

存储系统依据获取的数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

参照图6，本发明还提供了一种特殊作业过程数据存储系统，包括存储系统，该存储系统与上述所述的特殊作业过程数据采集系统连接，

且所述存储系统包括

通信单元，与通信模块连接，并接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，以及接收识别数据和预警数据的分别对应的数据识别码和数据识别规则，

解码模块，依据接收到的识别数据和预警数据对应的数据识别码和数据识别规则，对数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

在上述中，所述存储模块一，用于存储识别数据，

存储模块二，用于存储预警数据。

本发明中的存储系统中可以对数据实现只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中，以达到分类存储的模块，分类存储有利于后端中心进行数据分类提取。

实施例2

参照图2，本发明提供了一种特殊作业过程数据采集系统，包括至少一个采集装置，每一采集装置独立与对应的现场设备端连接；所述采集装置包括采集控制模块、采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块，

所述采集控制模块分别与采集模块、取样模块、取样规则模块、初始化模块、时钟模块、寄存模块、比对模块以及通信模块连接，所述取样模块与取样规则模块和时钟模块分别连接，所述取样规则模块与寄存模块连接，所述通信模块与取样模块和寄存模块分别连接。

在进行采集之前，若现场设备进行了更新、改造或者监测设备的更换时，需要进行系统初始化，参照图5，初始化模块对系统进行初始化，并执行如下步骤：

A)所述采集模块按照周期时间T分别采集现场设备的多次采样数据，采集过程中一同获取对应现场设备的设备信息，并将获取的采样数据和设备信息发送至取样模块，

B)取样模块将采样数据和设备信息进行预处理，获取采样数据中规整的数据段，以规整的数据段和对应的设备信息建立第二取样规则，第二取样规则存储在取样规则模块中，同时调用模板库，依据设备信息在模板库中对应的模板，建立第二数据列表，第二数据列表并存储在采集装置的内存中。

在上述中，当第二取样规则存储在取样规则模块中时，删除模块删除取样规则模块中的第一取样规则；

当第二数据列表存储在采集装置的内存中时，删除模块删除采集装置的内存中的第一数据列表。

完成第二数据列表的更新后，进行数据的采集，参照图4，采集过程如下：

所述采集模块按照周期时间T采集现场设备的原始数据，调用第一数据列表将原始数据分类并按照时序排列形成独立的数据包；

所述取样模块获取数据包，并一同获取数据识别码和数据识别规则，依据数据识别码和数据识别规则将数据包内的数据进行识别，形成识别数据，

所述取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，并将预警数据存储在寄存模块中，

通信模块，将识别数据和预警数据分别发送至存储系统中。

本发明中的采集装置具有预警功能，本发明中取样规则模块依据建立的取样规则将识别数据进行处理，发现与取样规则不一致的预警数据，提取预警数据，通过通信模块将预警数据发送至存储系统，再由存储系统分发至后端中心，后端中心不需要进行二次分析就能完成预警，并实时下发预警信息至相关单位进行，可以有效的防止突发事件的发生。

在上述中，所述模板库中包含现场设备端的基础信息。

在上述中，所述通信模块至少包括一组数据通道一和数据通道二，

数据通道一用于识别数据的传输，

数据通道二用于预警数据的传输，

所述通信模块发起通信请求，存储系统接收所述通信请求，以接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，并一同获取识别数据和预警数据的对应的数据识别码和数据识别规则，

存储系统依据获取的数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

参照图6，本发明还提供了一种特殊作业过程数据存储系统，包括存储系统，该存储系统与上述所述的特殊作业过程数据采集系统连接，

且所述存储系统包括

通信单元，与通信模块连接，并接收数据通道一传输的识别数据以及数据通道二传输的预警数据，以及接收识别数据和预警数据的分别对应的数据识别码和数据识别规则，

解码模块，依据接收到的识别数据和预警数据对应的数据识别码和数据识别规则，对数据识别码和数据识别规则进行解码，使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中。

在上述中，所述存储模块一，用于存储识别数据，

存储模块二，用于存储预警数据。

本发明中的存储系统中可以对数据实现只有相同的数据识别码和数据识别规则下的识别数据被存储在存储模块一中，以及使得只有相同的数据识别码和数据识别规则下的预警数据被存储在存储模块二中，以达到分类存储的模块，分类存储有利于后端中心进行数据分类提取。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。