一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括：現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)存儲分析層和管理層，現(xiàn)場控制層包括現(xiàn)場設(shè)備、儀表和PLC控制器，監(jiān)控層包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲分析層包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，管理層包括管理員PC機；現(xiàn)場設(shè)備、儀表通過數(shù)據(jù)線與PLC控制器的輸入端連接；PLC控制器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接；數(shù)據(jù)采集服務(wù)器通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過以太網(wǎng)與管理員PC機之間傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果如下：通過有線數(shù)據(jù)傳輸，信號強度穩(wěn)定，極大地發(fā)揮了遠程監(jiān)控的優(yōu)勢，有利于系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。
【專利說明】一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)控系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]短信報警器是基于SMS短信技術(shù)開發(fā)的遠程監(jiān)控系列產(chǎn)品，其內(nèi)部集成了 GSM短信收發(fā)模塊，旨在為企業(yè)用戶提供使用起來簡單便捷、功能豐富的設(shè)備報警與控制解決方案。讓用戶手機變成被監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控器，被監(jiān)控設(shè)備一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)就會及時給用戶手機發(fā)出短信進行報警。用戶能隨時隨地了解被監(jiān)控設(shè)備的狀況，便于及時做出異常應(yīng)對措施，保護被監(jiān)控設(shè)備的安全。
[0003]上述基于短信報警的遠程監(jiān)控系統(tǒng)存在如下缺點:系統(tǒng)受移動通訊信號影響太大，數(shù)據(jù)信號的傳輸受到了極大限制，不利于系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號傳輸受限、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括:現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)存儲分析層和管理層，所述現(xiàn)場控制層包括現(xiàn)場設(shè)備、儀表和PLC控制器，所述監(jiān)控層包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)存儲分析層包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所述管理層包括管理員PC機；所述現(xiàn)場設(shè)備、儀表通過數(shù)據(jù)線與所述PLC控制器的輸入端連接；所述PLC控制器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接；所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器通過以太網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過以太網(wǎng)與所述管理員PC機之間傳輸數(shù)據(jù)。
[0007]作為優(yōu)選，所述監(jiān)控層設(shè)有兩臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。
[0008]作為優(yōu)選，所述監(jiān)控層還設(shè)有兩臺操作員計算機，所述操作員計算機通過以太網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。
[0009]作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)存儲分析層設(shè)有一臺Web服務(wù)器。
[0010]作為優(yōu)選，所述兩臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中安裝有I/O Server和KingSCADA3.1軟件；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件。
[0011]作為優(yōu)選，所述KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中含有計算故障預(yù)警的KingCalculat1n、KingGraphic 和 KingA&E 外圍組件。
[0012]本發(fā)明的工作原理如下:
[0013]現(xiàn)場控制層的PLC控制器不斷采集現(xiàn)場各種設(shè)備、儀表的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并實時將這些狀態(tài)數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)線傳輸給監(jiān)控層的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；數(shù)據(jù)采集服務(wù)器不斷將采集到的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)存儲分析層的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝的工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件實現(xiàn)對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯總與存儲功能，為管理人員提供數(shù)據(jù)平臺，能夠?qū)崟r記錄所有工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝運行參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)等數(shù)據(jù)；工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中含有的計算故障預(yù)警外圍組件能夠?qū)Υ鎯Φ暮Ａ繑?shù)據(jù)進行快速分析處理，對于常規(guī)的計算可以按照設(shè)定算法和周期自動完成，并且可以隨時按需查詢，并調(diào)用計算結(jié)果。
[0014]數(shù)據(jù)存儲分析層設(shè)置的Web服務(wù)器能實現(xiàn)Web發(fā)布功能，使管理層的管理員PC機能夠通過IE瀏覽器等監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備、儀表等的運行狀態(tài)，并查看相關(guān)生產(chǎn)報表，對于具有較高權(quán)限的管理員PC機在必要時可以對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。
[0015]監(jiān)控層設(shè)置兩臺操作員計算機，可用于值班人員進行界面操作。
[0016]監(jiān)控層設(shè)置兩臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的實現(xiàn)原理如下:
[0017]兩臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器互為冗余、雙機熱備，主機和從機通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機和從機都啟動，但從機不采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，而是通過網(wǎng)絡(luò)從主機那里獲取實時數(shù)據(jù)，同時負責(zé)對主機進行監(jiān)聽。當(dāng)主機突發(fā)異常停機后，從機采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，并完全取代主機的功能，當(dāng)主機恢復(fù)正常運行后，從機停止數(shù)據(jù)采集。
[0018]上述除對實時數(shù)據(jù)冗余外，還對歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)進行冗余，當(dāng)主機恢復(fù)正常，可自動將故障期間的歷時、報警數(shù)據(jù)同步，從而保證主機和從機的數(shù)據(jù)一致，也是對數(shù)據(jù)完整性的可靠保障。
[0019]通過本發(fā)明所述數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及狀態(tài)進行直觀逼真的展示(如動畫、報表、趨勢等)，并能夠采用多種方式實現(xiàn)報警通知，對已發(fā)生的故障進行直觀的事故追憶。能夠?qū)Υ罅康母呙芏鹊倪^程數(shù)據(jù)進行高性能的壓縮存儲；以存儲的大量歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)，實現(xiàn)專業(yè)的優(yōu)化計算與分析。
[0020]在Internet網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)中將實時、歷史、報警等數(shù)據(jù)以集成的方式進行發(fā)布，使用戶管理員可在IE中實現(xiàn)瀏覽。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:
[0022]通過遠程監(jiān)控可以實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時采集和快速集中，獲得現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)，為遠程故障診斷技術(shù)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；通過遠程監(jiān)控，技術(shù)人員無須親臨現(xiàn)場或惡劣的環(huán)境，就可以監(jiān)視并控制現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)及各種參數(shù)，使受過專業(yè)訓(xùn)練的人員虛擬地出現(xiàn)在許多監(jiān)控地點，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進行高級過程控制，以維護設(shè)備的正常運行，從而減少值守工作人員，最終實現(xiàn)遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的，提高設(shè)備可用率，最終降低生產(chǎn)成本，提高效益。
[0023]通過有線數(shù)據(jù)傳輸，信號強度穩(wěn)定，極大地發(fā)揮了遠程監(jiān)控的優(yōu)勢，有利于系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明所述數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)原理框圖。

【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]如圖1所示的實施例可知，本發(fā)明所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括:現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)存儲分析層和管理層，現(xiàn)場控制層包括現(xiàn)場設(shè)備、儀表和PLC控制器，監(jiān)控層包括兩臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲分析層包括兩臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中安裝有I/O Server和KingSCADA3.1軟件；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件；管理層包括管理員PC機；現(xiàn)場設(shè)備、儀表通過數(shù)據(jù)線與PLC控制器的輸入端連接；PLC控制器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接；數(shù)據(jù)采集服務(wù)器通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過以太網(wǎng)與管理員PC機之間傳輸數(shù)據(jù)。
[0028]監(jiān)控層還設(shè)有兩臺操作員計算機，操作員計算機通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲分析層設(shè)有一臺Web服務(wù)器。
[0029]上述KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中含有計算故障預(yù)警的KingCalculat1n、KingGraphic 和 KingA&E 外圍組件。
[0030]上述數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理如下:
[0031]現(xiàn)場控制層的PLC控制器不斷采集現(xiàn)場各種設(shè)備、儀表的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并實時將這些狀態(tài)數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)線傳輸給監(jiān)控層的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；數(shù)據(jù)采集服務(wù)器不斷將采集到的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)存儲分析層的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝的工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件實現(xiàn)對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯總與存儲功能，為管理人員提供數(shù)據(jù)平臺，能夠?qū)崟r記錄所有工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝運行參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)等數(shù)據(jù)；工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中含有的計算故障預(yù)警外圍組件能夠?qū)Υ鎯Φ暮Ａ繑?shù)據(jù)進行快速分析處理，對于常規(guī)的計算可以按照設(shè)定算法和周期自動完成，并且可以隨時按需查詢，并調(diào)用計算結(jié)果。
[0032]數(shù)據(jù)存儲分析層設(shè)置的Web服務(wù)器能實現(xiàn)Web發(fā)布功能，使管理層的管理員PC機能夠通過IE瀏覽器等監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備、儀表等的運行狀態(tài)，并查看相關(guān)生產(chǎn)報表，對于具有較高權(quán)限的管理員PC機在必要時可以對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。
[0033]監(jiān)控層設(shè)置兩臺操作員計算機，可用于值班人員進行界面操作。
[0034]監(jiān)控層設(shè)置兩臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的實現(xiàn)原理如下:
[0035]兩臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器互為冗余、雙機熱備，主機和從機通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機和從機都啟動，但從機不采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，而是通過網(wǎng)絡(luò)從主機那里獲取實時數(shù)據(jù)，同時負責(zé)對主機進行監(jiān)聽。當(dāng)主機突發(fā)異常停機后，從機采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，并完全取代主機的功能，當(dāng)主機恢復(fù)正常運行后，從機停止數(shù)據(jù)采集。
[0036]上述除對實時數(shù)據(jù)冗余外，還對歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)進行冗余，當(dāng)主機恢復(fù)正常，可自動將故障期間的歷時、報警數(shù)據(jù)同步，從而保證主機和從機的數(shù)據(jù)一致，也是對數(shù)據(jù)完整性的可靠保障。
[0037]通過本發(fā)明所述數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及狀態(tài)進行直觀逼真的展示(如動畫、報表、趨勢等)，并能夠采用多種方式實現(xiàn)報警通知，對已發(fā)生的故障進行直觀的事故追憶。能夠?qū)Υ罅康母呙芏鹊倪^程數(shù)據(jù)進行高性能的壓縮存儲；以存儲的大量歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)，實現(xiàn)專業(yè)的優(yōu)化計算與分析。
[0038]在Internet網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)中將實時、歷史、報警等數(shù)據(jù)以集成的方式進行發(fā)布，使用戶管理員可在IE中實現(xiàn)瀏覽。
[0039]綜上所述，本發(fā)明通過遠程監(jiān)控可以實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時采集和快速集中，獲得現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)，為遠程故障診斷技術(shù)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；通過遠程監(jiān)控，技術(shù)人員無須親臨現(xiàn)場或惡劣的環(huán)境，就可以監(jiān)視并控制現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)及各種參數(shù)，使受過專業(yè)訓(xùn)練的人員虛擬地出現(xiàn)在許多監(jiān)控地點，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進行高級過程控制，以維護設(shè)備的正常運行，從而減少值守工作人員，最終實現(xiàn)遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的，提高設(shè)備可用率，最終降低生產(chǎn)成本，提高效益。
[0040]通過有線數(shù)據(jù)傳輸，信號強度穩(wěn)定，極大地發(fā)揮了遠程監(jiān)控的優(yōu)勢，有利于系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)存儲分析層和管理層，所述現(xiàn)場控制層包括現(xiàn)場設(shè)備、儀表和PLC控制器，所述監(jiān)控層包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)存儲分析層包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所述管理層包括管理員PC機；所述現(xiàn)場設(shè)備、儀表通過數(shù)據(jù)線與所述PLC控制器的輸入端連接；所述PLC控制器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接；所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器通過以太網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過以太網(wǎng)與所述管理員PC機之間傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控層設(shè)有兩臺互為冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控層還設(shè)有兩臺操作員計算機，所述操作員計算機通過以太網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲分析層設(shè)有一臺Web服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述兩臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中安裝有I/O Server和KingSCADA3.1組態(tài)軟件；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述KingHistorian工業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中含有計算故障預(yù)警的KingCalculat1n、KingGraphic和KingA&E外圍組件。
【文檔編號】G05B19/418GK104238509SQ201410444038
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】王雅香 申請人:北京同力華盛環(huán)保供水科技股份有限公司