发明名称 一种智能工业网络监控系统
摘要 一种智能工业网络监控系统,引入通用即插即用技术组建监控网络物理拓扑构架,利用层次分析法确定监控系统上下文层次结构、功能模块划分与数据依赖关系;利用通用即插即用系统功能服务实现监控网络系统的实时控制与智能管理;监控网络结点包括基于嵌入式处理器的目标设备数据采集结点、用户监控与管理结点和数据服务中心结点;系统上下文层次结构为组成系统的各技术规程的顺序排列结构,并利用层次分析法定义任一规程与相邻规程的数据服务关系与接口;系统功能服务采用基于进程间通信方法的系统服务函数调用机制与系统行为事件订阅机制。本发明能够动态响应工业监控网络的结构变化、实时性良好、通用性和自适应能力较高。
申请公布号 CN102402218B 申请公布日期 2013.11.06
申请号 CN201110354682.2 申请日期 2011.11.10
申请人 浙江工业大学 发明人 谭大鹏;胥芳;艾青林
分类号 G05B19/418(2006.01)I 主分类号 G05B19/418(2006.01)I
代理机构 杭州天正专利事务所有限公司 33201 代理人 王兵;王利强
主权项 一种智能工业网络监控系统,其特征在于:所述监控系统利用嵌入式系统技术构建监控网络结点,引入通用即插即用网络中间件技术组建监控网络物理拓扑构架,在此基础上利用层次分析法确定监控系统上下文层次结构、功能模块划分与数据依赖关系;利用通用即插即用系统功能服务实现监控网络系统的实时控制与智能管理;所述的监控网络结点包括基于嵌入式中央处理器的目标设备数据采集结点、用户监控与管理结点和数据服务中心结点,所述目标设备数据采集结点、用户监控与管理结点和数据服务中心结点分别安装以下模块:①设备数据采集模块,用以面向设备数据采集结点的数据与状态采集子模块,完成对监控目标设备数据与运行状态的采集与预处理操作,并根据既定的数据传输协议封装为数据分组,并传送至其它订阅结点;②用户监控管理模块,用以面向用户监控管理结点的显控人机接口子模块,提供友好、易用的人机会话接口,实现监控数据的在线/离线显示、设备状态调控、监控及网络服务发现以及其它与过程监控相关的控制信息的交互功能;③数据存储服务模块,用以面向数据服务中心结点的数据存储与查询子模块,根据用户所提供的查询条件,通过嵌入式结构化查询语言得到用户所需的数据标的,进而实现离线数据的历史回放、深度分析功能;所述的系统上下文层次结构为组成系统的各技术规程的顺序排列结构,并利用层次分析法定义了任一规程与相邻规程的数据服务关系与接口;所述的通用即插即用系统功能服务采用基于进程间通信方法的系统服务函数调用机制与系统行为事件订阅机制;所述的系统上下文层次结构中,利用层次分析法对智能工业网络监控系统功能构 架进行目标分解,将其分为三个功能层次:系统支撑层、网络中间件层、应用接口层;所述的智能工业监控网络系统物理拓扑构架由工业生产车间部分、企业监控中心部分以及连接两者之间的高速工业以太网络三个物理实体部分组成;所述的三个功能层次与所述三个物理实体部分相互穿插,形成矩阵式功能管理结构;所述的网络中间件层实现对系统支撑层异构体的屏蔽,为应用接口层提供标准的服务路径,完成系统运行所需的监控数据、控制信息的上传与下达,为智能工业监控网络系统的数据通信与控制信息转达中枢;所述的系统支撑层异构体为:因不同监控仪器专用性规范标准不一而造成的协议壁垒;所述的标准服务路径是网络中间件层在系统支撑层的支持下,为应用接口层提供了面向用户的统一服务方法入口,监控数据、控制信息的交互与转达通过服务调用的方式来触发;应用接口层只需唤醒调用通用即插即用封装的服务动作接口,提供相应的操作命令参数序列,就可以方便安全地得到相应的监控数据返回结果,或者实现预设的关于目标设备的状态调控;所述的系统支撑层包括支撑工业网络监控系统的底层硬件、操作系统和基础协议,由物理网络与硬件接口、实时操作系统、基础通信协议三个子层组成;所述的物理网络与硬件接口子层是指网络系统通信所涉及的硬件接口,包括普通以太网接口RJ45、工业总线接口RS485、工业以太网接口Modbus‑IDA、通用串行接口、智能以太保护接口SEP、高速光纤模块接口SFP;所述的实时操作系统为经过实时化改造的RT‑linux操作系统;所述的基础通信协议为基于传输控制/互联网协议的以太网标准通信协议;所述的应用接口层直接面向具体用户服务,提供嵌入式通用即插即用监控网络系统的若干应用功能接口;所述的应用功能接口包括实时数据采集、监控指令下达、监控数据显示、设备状态诊断、主题数据服务以及可支持中文的图形化人 机接口。
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