一种信息交换及高速传输的实现方法及其模块的制作方法

文档序号:8226058阅读:383来源:国知局
一种信息交换及高速传输的实现方法及其模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据采集,特别涉及环境数据采集与高速传输。
【背景技术】
[0002]环境数据采集是采集传感器输出的模拟环境数据信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后进行相应的计算和处理,得出所需的数据。各种各样的环境数据采集方法已被广泛的应用到环保行业。根据不同的采集对象和要求,数据采集系统可以有多种设计和实现方案。这些方案主要有两大类,一类是以单片机、其他嵌入式系统为基础进行设计,另一类是以工控机嵌入数据采集卡为基础进行设计。这些设计中所使用的控制器和传感器的硬件平台、参数、接口及软件结构都不尽相同,尤其是数据的传输和处理方式也有很大的差异,这种多样性的特点虽然可以满足局部数据采集的要求,但是却不利于被采集数据的共享、分析和管理。
[0003]因此,针对相关技术中所存在的上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。

【发明内容】

[0004]为解决上述现有技术所存在的问题,本发明提出了一种信息交换及高速传输的实现方法,包括:
[0005]远程数据处理服务器通过多个传输接口与相应的传感器网络连接,从传感器网络获取需要采集的环境数据,所述多个传输接口采用不同的数据接口类型,同时远程数据处理服务器使用多种接口类型与本地客户端相连接,为客户端提供数据服务;在使用过程中,上位机确定端口连接的传感器网络的传感器类型、量程参数,通过对环境数据采集进行参数配置以进行数据采集;所述多个传输接口的每个接口均接入传感器网络中不同的传感器,对传感器的环境数据模拟量输出信号进行采集。
[0006]优选地,所述多个传输接口在对多种类型的环境传感数据进行采集时,采用整流器将各种传感器输出的模拟电信号均转换为恒定的电流信号,然后通过采样电阻进行电压采样,然后通过接口选择器进行轮询,在某一时刻只允许某一个传输接口的模拟量被采样保持,再经过模拟数字转换后传送到客户端的显示器显示采样结果,或通过串行接口发送采样的环境数据。
[0007]优选地,所述远程数据处理服务器与客户端之间使用C/S方式进行数据交互;对于所采集环境数据的分析、处理、存储和更新发布在远程数据处理服务器上进行;
[0008]利用UDP将客户端在服务器上注册,利用TCP进行客户端与服务器的数据更新,维护一张客户端在服务器上的注册链表,该数据链表对服务器上的数据进行实时的更新,并能通知在其上注册的客户端,使其客户端实时更新其本地数据,其中客户端注册和注销的过程如下:客户端启动应用程序时,向服务器进行注册,即发送UDP数据包表示注册,服务端接收到此数据包后进行解析,发送当前时间给客户端并以此作为客户端所注册的ID号,同时将客户端信息抽象成结构体,作为链表节点插入服务器所维护的客户端信息链表;注册之后,客户端申请与服务器建立TCP链接,准备交互数据,数据交互之后,服务端关掉链接,当服务端数据有所更新时,服务端会给所有在其上注册的客户端发送UDP数据包表示更新;当客户端关闭应用程序时,会向服务端进行注销,即发送UDP数据包表示注销,服务端接收到此报后进行解析,从维护的客户端信息链表中删除此客户端的节点;服务器与客户端传递数据时,采用单连接模型,即每次传递新建一个TCP连接,服务器把数据全部发过去,客户端读取,读完之后关闭连接,采用多线程创建专门的线程来处理每一个阻塞进程的socket函数,使整个线程组中实现了 socket的并发处理。
[0009]优选地,所述远程数据处理服务器与各传输接口交互并采集数据的同时,还负责完成本地人机界面交互以及与多个客户端进行数据通信,各传输接口负责与相应的传感器通信;服务器与多个传输接口通过四条线采用一对多的方式进行连接,分别是数据信号线、同步信号线、中断信号线和地线;当需要交互数据时,首先将中断信号线上的电平拉低并保持足够长的时间后再将其拉回高电平,即发出一个外部中断信号,所有传输接口接收到这个外部中断信号后,转入自己的外部中断处理过程,然后处理模块与各传输接口通过数据信号线和同步信号线进行数据交互;
[0010]所述数据交互过程包括:1、服务器先将欲访问的传输接口的地址码以一个字节发送出去,只有与该地址对应的传输接口才会发回响应,其他传输接口退出中断处理过程;2、若接收到传输接口的响应,则继续将其他数据发往该传输接口 ;3、若所发数据要求传输接口返回数据,则在发送完数据之后马上转入数据接收状态;而传输接口将数据发送给服务器后结束本次数据交互过程。
[0011]根据本发明的另一方面,公开了一种实现上述方法的模块,包括:
[0012]远程数据处理服务器单元,用于通过多个传输接口与相应的传感器网络连接,从传感器网络获取需要采集的环境数据,
[0013]所述多个传输接口,采用不同的数据接口类型,连接传感器网络;
[0014]客户端单元,用于与远程数据处理服务器单元使用多种接口类型相连接,接收服务器单元提供的数据服务;
[0015]上位机单元,确定端口连接的传感器网络的传感器类型、量程参数,通过对环境数据采集进行参数配置以进行数据采集;
[0016]传感器单元,由多个传输接口的每个接口接入该传感器单元中不同的传感器,对传感器的环境数据模拟量输出信号进行采集。
[0017]本发明相比现有技术,具有以下优点:
[0018]在参考现有通用数据采集模型的基础上,设计了一种支持多种数据接口类型的、扩展性和通用性强的数据采集系统架构,支持多种数据接口类型,同时也具有很好的可复用性。
【附图说明】
[0019]图1是根据本发明实施例的信息交换及高速传输的实现方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明,但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定,并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节,并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
[0021]本发明的一方面提供了一种信息交换及高速传输的实现方法。图1是根据本发明实施例的一种信息交换及高速传输的实现方法流程图。如图1所示,实施本发明的具体内容如下:
[0022]本发明首先设置一台远程数据处理服务器,该服务器通过不同的传输接口与相应的传感器网络连接,从传感器网络获取需要采集的数据。不同的传输接口可以采用不同的数据接口类型,从而实现了对多种数据传输方式的支持。同时服务器可以使用RS232等接口与本地客户端相连接,为客户端提供各种数据服务。服务器与客户端之间可使用C/S方式进行数据交互;若采用以太网卡的方式,则可以将远程数据处理服务器通过防火墙接入Internet,远程客户端可以灵活使用C/S或B/S的方式进行数据访问。对于所采集数据的分析、处理、存储和更新发布,可以在远程数据处理服务器上进行,也可以专门增设一台数据处理服务器完成这部分工作,新增设的数据处理服务器既可以作为本地客户端也可以作为远程客户端,从远程数据处理服务器上获取所需原始数据。
[0023]服务器与客户端之间使用C/S方式进行数据通信的过程进一步包括:利用UDP将客户端在服务器上注册,利用TCP进行客户端与服务器的数据更新。维护一张客户端在服务器上的注册链表,从而实现客户端在服务器上的注册和注销功能。该数据链表,能对其进行实时的更新,并能通知在其上注册的客户端,使其客户端也能实时地更新其本地数据。利用多进程或多线程模型实现客户端注册或注销,数据更新等功能。其中客户端注册和注销的过程如下:
[0024]1、客户端启动应用程序时,须向服务器进行注册,即发送UDP数据包表示注册,月艮务端接收到此数据包后进行解析,发送当前时间给客户端
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