[发明专利]煤矿机电设备数据采集解析网关

摘要

一种煤矿机电设备数据采集解析网关，属于数据采集解析网关。包括装置和方法；装置：核心处理模块、数据存储模块、程序存储模块、CAN总线模块、串口通信模块、以太网协议转换模块、光纤接口模块、RJ45接口模块和电源模块；核心处理模块同时与数据存储模块、程序存储模块、CAN总线模块、串口通信模块和以太网协议转换模块连接，以太网协议转换模块同时与光纤接口模块和RJ45接口模块连接，电源模块与所有模块连接，为各模块提供电源；方法基于数据接收模块、数据解析模块、数据上传模块、网关设定模块；这四个模块通过软件实现，控制硬件的工作流程和工作方式。优点：能够设定相应的设备名称、接口类型和通信协议，对数据实现就地解析、存储和转发。

主权项

一种煤矿机电设备数据采集解析网关，其特征是：数据采集解析网关包括装置和方法；装置包括：核心处理模块、数据存储模块、程序存储模块、CAN总线模块、串口通信模块、以太网协议转换模块、光纤接口模块、RJ45接口模块和电源模块；核心处理模块同时与数据存储模块、程序存储模块、CAN总线模块、串口通信模块和以太网协议转换模块连接，以太网协议转换模块同时与光纤接口模块和RJ45接口模块连接，电源模块与所有模块连接，为各模块提供电源；该数据解析网关方法基于数据接收模块、数据解析模块、数据上传模块、网关设定模块；这四个模块通过软件实现，控制硬件的工作流程和工作方式；通过对现场设备的名称和通信协议的预设能够实现设备的自动识别与数据的自适应解析；其中数据接收模块兼容TCP/IP、RS485、RS232、CAN总线多种通讯方式，能够将现场设备的数据读入到网关中；数据解析模块解析各类设备的数据并按照预设的解析规则进行计算与转换处理，解析规则主要包含了对数据各位和各字节含义的标定，以及数据格式的转换方法；数据上传模块能够缓存数据并采用标准通用网络协议TCP/IP向上层系统发送数据；网关设定模块包括数据上传设定、数据解析规则设定、现场设备参数设定以及其他系统参数设定；将现场可变动因素从代码中抽象出来，利用配置设定的方式加载到系统，该网关方法的具体步骤如下：（1）设备设定：首先对现场所有设备的信息通过网关的Web控制台录入网关中，同时对所有设备进行编址；当添加新的设备装置时，能通过信息配置，在不更改网关已有固化程序的情况下，实现对新加入设备的自动识别；（2）数据获取设定：网关读取设定信息，依据预设信息获取现场设备的通信协议类型以及接口，利用设备通信函数遍历所有设备，以测试现场设备与网关的物理连通性，若连接正常后则逐一打开数据连接接口，根据设备信息调用相关函数访问对应的端口，返回数据结果，然后对所获取的原始数据进行校验，校验成功则保留数据，否则丢弃；（3）数据解析设定：获取原始数据后，处理器能够根据预设的解析设定，对需要运算的数据进行处理，解析设定主要包含了对数据各位和各字节含义的标定，以及数据格式的转换方法；（4）数据上传设定：网关首先以文件的形式缓存解析后的数据，数据的存储按天为单位，每天的数据存于一个文件中，最多缓存三天数据；对于数据的上传，采用TCP模式Socket编程，首先向上层系统发起TCP连接，若连接成功，通过握手协议进行身份验证，验证成功后开始发送数据，在数据传输过程中若出现意外，如因传输网络故障等原因未能将数据定时远传，则记录断点，待传输网络恢复正常后网关利用存储的数据进行断点续传；若连接失败则再重新连接三次，若仍失败，记录在日志文件内。