一种多协议通信实时库数据聚合方法及系统

摘要

本发明提供一种多协议通信实时库数据聚合方法及系统，方法包括：将通信实时库数据按数据使用性质进行分类，形成实时库基础数据类型集，每种数据类型设置一个独立数据存储区；对要处理的实时库数据采用基于JSON数据格式的动态数据包装方法进行数据建模，将实时库数据按数据分为协议结构数据和协议负载数据，其中，协议结构数据用来表达协议规则和协议时序逻辑，用来进行协议的组包、解析和时序控制，协议负载数据为协议传输的有效内容；每个有效协议负载数据对应多个不同或相同的数据存储类型，每种数据存储类型对应一个拆分映射规则，通过动态构造映射过程，将有效协议负载数据映射到实时库基础数据类型集中。

说明书

技术领域

本发明属于地铁综合监控技术领域，具体的说，涉及了一种多协议通信实时库数据聚合方法及系统。

背景技术

当期在地铁综合监控系统中要面临着不同子系统数据接入问题，这些子系统大多采用工业控制协议，但这些工业控制协议种类繁多，如：Modbus/TCP，Ethernet/IP，IEC-104，OPC等，而且协议组包、时序关系有很大的差异。将这些不同的协议数据聚合到一起是一件麻烦的事情，又因为这些协议数据量非常大，加剧了数据聚合处理的复杂性。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种多协议通信实时库数据聚合方法及系统。该方法在地铁综合监控系统中能够高效快捷处理不同通信协议的数据聚合问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明第一方面提供一种多协议通信实时库数据聚合方法：

将通信实时库数据按数据使用性质进行分类，形成实时库基础数据类型集，每种数据类型设置一个独立数据存储区；

对要处理的实时库数据采用基于JSON数据格式的动态数据包装方法进行数据建模，将实时库数据按数据分为协议结构数据和协议负载数据，其中，协议结构数据用来表达协议规则和协议时序逻辑，用来进行协议的组包、解析和时序控制，协议负载数据为协议传输的有效内容；每个有效协议负载数据对应多个不同或相同的数据存储类型，每种数据存储类型对应一个拆分映射规则，通过动态构造映射过程，将有效协议负载数据映射到实时库基础数据类型集中。

基于上述，实时库基础数据类型集包括遥信数据、遥测数据、遥控数据、累积量数据和字符串数据。

基于上述，遥信数据值采用一个4字节整数存储，用以表示布尔型值、枚举值、离散量、线圈、开关或报警；

遥测数据值采用一个8字节数值存储，用以表示寄存器值、16位或32模拟量、64位超大数据或浮点值；

遥控数据值采用一个遥控元组对象来存储，包括遥控点号、遥控类型、遥控参数和遥控命令值，用以表示控制命令；

累积量数据采用一个8字节数据存储，用以表示32位整数或浮点数、64位整数或双精度浮点数；

字符串数据采用不定长字节数组存储，数据包含数据长度、编码类型和字符内容。

本发明第二方面提供一种多协议通信实时库数据聚合系统，包括动态构造协议包装器和独立数据存储区；

所述动态构造协议包装器和所述独立数据存储区分别与接口处理器连接，将通信实时库数据按数据使用性质进行分类，每种数据类型存储至一个独立数据存储区，形成实时库基础数据类型集；

所述动态构造协议包装器对要处理的实时库数据采用基于JSON数据格式的动态数据包装方法进行数据建模，将实时库数据按数据分为协议结构数据和协议负载数据，其中，协议结构数据用来表达协议规则和协议时序逻辑，用来进行协议的组包、解析和时序控制，协议负载数据为协议传输的有效内容；每个有效协议负载数据对应多个不同或相同的数据存储类型，每种数据存储类型对应一个拆分映射规则，通过动态构造映射过程，将有效协议负载数据映射到实时库基础数据类型集中。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明方法能够灵活、高效地处理多种不同类型的工业控制协议，设备接口数据经动态构造协议包装器处理，将有效负载数据映射到实时库基础数据类型集中，规则映射集构造简单，数据处理简单快捷。

附图说明

图1为本发明接口动态协议构造示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种多协议通信实时库数据聚合系统，包括动态构造协议包装器和独立数据存储区；进行多协议通信实时库数据聚合方法包括：

将通信实时库数据按数据使用性质进行分类，形成实时库基础数据类型集，每种数据类型设置一个独立数据存储区；

所述动态构造协议包装器和所述独立数据存储区分别与接口处理器连接，将通信实时库数据按数据使用性质进行分类，每种数据类型存储至一个独立数据存储区，形成实时库基础数据类型集；实时库基础数据类型集包括遥信数据、遥测数据、遥控数据、累积量数据和字符串数据；

遥信数据值采用一个4字节整数存储，用以表示布尔型值、枚举值、离散量、线圈、开关或报警；

遥测数据值采用一个8字节数值存储，用以表示寄存器值、16位或32模拟量、64位超大数据或浮点值；

遥控数据值采用一个遥控元组对象来存储，包括遥控点号、遥控类型、遥控参数和遥控命令值，用以表示控制命令；

累积量数据采用一个8字节数据存储，用以表示32位整数或浮点数、64位整数或双精度浮点数；

字符串数据采用不定长字节数组存储，数据包含数据长度、编码类型和字符内容。

所述动态构造协议包装器对要处理的实时库数据采用基于JSON数据格式的动态数据包装方法进行数据建模，将实时库数据按数据分为协议结构数据和协议负载数据，其中，协议结构数据用来表达协议规则和协议时序逻辑，用来进行协议的组包、解析和时序控制，协议负载数据为协议传输的有效内容；每个有效协议负载数据对应多个不同或相同的数据存储类型，每种数据存储类型对应一个拆分映射规则，通过动态构造映射过程，将有效协议负载数据映射到实时库基础数据类型集中。

实施例2

本实施例以一种Modbus/TCP通信协议设备来进行数据聚合举例说明，该设备以Modbus协议03功能码上传设备数据，信号包括设备状态数据：运行状态、故障状态、报警信号等，测量数据：设备温湿度、压力、流量等；以Modbus协议06功能码来控制设备启停、设置运行方式。

通过对接入设备的分析，首先编制协议结构映射规则。根据Modbus/TCP请求/应答的协议处理时序逻辑，03功能码请求数据内容，总有效数据长度50个寄存器，定义《接口1设备结构映射规则.JSON》文件。

根据设备的寄存器点表来构造负载设计映射规则，状态数据映射为遥信信号点，测量数据映射为遥测数据点，控制命令映射为遥控数据点，产品《接口1设备负载数据映射规则.JSON》。

程序在进行数据接口处理时，根据设备的规则配置文件，动态构造通信协议并将收集的数据根据映射规则写入到实时库基础数据集中，完成数据的高效采集。

当底层数据接口发生变化或新的设备接入系统，只需要修改或构造新的规则映射集文件就能快速接入新接口。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。