一种基于正则表达式匹配的智能终端及多表数据集抄方法与流程

本发明涉及多终端数据处理系统技术领域，尤其涉及一种基于正则表达式匹配的智能终端及多表数据集抄方法。

背景技术：

2015年7月6日国家发改委、能源局发布的《关于促进智能电网发展的指导意见》指出“完善煤、电、油、气领域信息资源共享机制，支持水、气、电集采集抄，建设跨行业能源运行动态数据集成平台，鼓励能源与信息基础设施共享复用。”自此，社会上各种资源都在尝试推进“多表合一”信息采集系统建设，目前市场上的产品以“三表集抄”，即电表、水表、燃气表，或者“四表集抄”，即电表、水表、燃气表、热表为主。未来随着物联网的发展会有更多终端设备接入“多表集抄”系统。

当前在我国北方地区现代住宅内实际存在“四表一阀一室温采集点”，即电表、水表、燃气表、热表、户用热量调节阀、室内温度采集装置，由于有了户用热量(流量)调节阀的加入，“多表集抄”系统已经转化为了“多终端设备集控”系统，目前“多表集抄系统”数据采集时为区分不同类型表计数据基本有两种方法，第一种是将不同表计的数据采集程序部署在不同应用服务器上，通过应用服务器的不同来区分不同表计数据，该方法造成应用服务器资源浪费；第二种是将不同表计的数据采集程序部署在同一台应用服务器上，通过应用服务器的不同端口来区分不同类型的表计数据，该方法将在互联网上暴露更多的服务器端口，更容易被黑客扫描攻击。

上述两种方法会随着住宅内不同类型设备的增多缺点也会不断增大，多个终端通过同一个控制终端设备为了方便工作人员统一管理，往往设置在楼道或户外的设备箱内，且现有的控制终端设备在使用时，不同的设备箱会配置不同的钥匙，工作人员日常查看或检修时往往需要携带大量的钥匙串，使用不方便，且部分户外设备箱由于结构简单，鸟类会在设备箱内搭设鸟巢，易造成短路，存在使用不安全的问题，为此，我们提出了一种基于正则表达式匹配的智能终端及多表数据集抄方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端及多表数据集抄方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于正则表达式匹配的智能终端，包括盒体，所述盒体内设有控制面板，所述盒体的上端和下端均设有开口，所述盒体内的相对侧壁上均设有移动槽，所述移动槽的两端分别和开口贯通设置，两个所述移动槽内共同安装有两个防护板，两个所述防护板的一侧均安装有玻璃窗，其中一个移动槽的一侧贯通设有空腔，所述空腔内的相对侧壁上共同转动连接有正反牙螺杆，所述正反牙螺杆设有移动机构，所述盒体的一端转动套接在转动杆，所述转动杆的一端贯穿盒体的一端并延伸至空腔内，所述转动杆的一端固定套装有第一锥形齿轮，所述正反牙螺杆上固定套装有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相互啮合，所述转动杆的另一端设有异形槽，所述异形槽呈梅花形设置。

优选地，所述移动机构包括螺纹套接在正反牙螺杆上的两个移动块，两个所述移动块分别螺纹套接在正反牙螺杆的两端，两个所述移动块的一侧分别固定在两个防护板的一侧，所述空腔内的一端侧壁上设有滑槽，所述滑槽内安装有两个滑块，两个所述滑块的一端分别固定在两个移动块的一侧。

优选地，所述盒体的一侧固定有限位板，所述盒体的另一侧设有限位槽，所述限位板和限位槽相互对应。

优选地，所述盒体的上端和下端均等间距设有两个以上的线孔，所述线孔内均安装有扣式护线套。

优选地，所述盒体的四角分别固定有安装板，所述安装板的一侧设有螺纹通孔。

优选地，所述盒体的另一端固定有橡胶垫。

优选地，所述盒体内的相对侧壁上共同固定有安装架，所述控制面板安装在安装架上。

优选地，一种基于正则表达式匹配的智能终端的多表数据集抄方法，包括以下步骤：

s1、本方法流程可以分为三个子流程，流程一：人工分析新增终端设备的通讯协议，定制正则匹配表达式，录入正则匹配表达式库；流程二：现场终端设备自动定时往应用服务器发送数据，如数据是正常表计的温度、压力、电量、热量、流量等工作数据，则由系统解析数据后存入数据库并通过盒体内的控制面板呈现给用户，如数据为心跳包数据，则记录该链路并存入链路库，以备下达控制指令使用；流程三：操作人员通过盒体内的控制面板给现场终端设备发送控制命令流程；

s2、流程一运作时：现场新增终端设备后，获取该类终端设备的通讯协议，如该通讯协议已经存在，则无需处理，如该通讯协议与已存在的协议均不同，则分析该协议并为该类终端设备的通讯协议定制正则匹配表达式，并存入正则匹配表达式库内，该正则表达式数据库会用于流程二和流程三；

s3、流程二运作时：在每台智能终端设备的控制器内设置定时发送数据的指令，并设置好发送的ip地址和端口，同时设置定时发送心跳包，一般每三分钟发送一次心跳包，心跳包内应包含该终端在本方法内的唯一性标记，应用服务器接收到数据后与正则表达式数据库进行匹配，如匹配不成功则表示该数据为来自互联网上的垃圾信息，丢弃即可，如匹配成功，则根据匹配信息获取该数据所属的通讯协议，应用程序根据该通讯协议解析数据，解析后的数据存入生产数据库，并可根据用户需要在盒体内的控制面板展示数据；

s4、流程三运作时：操作人员通过盒体内的控制面板选择下达命令的终端设备，并下达具体命令，应用服务器的应用程序根据以上指令按照各自设备的通讯协议编写控制指令，所有控制命令以遍历的形式从应用服务器的链路库内寻找自己的链路，链路匹配成功后在该匹配成功的链路内发送该终端设备的控制指令，终端设备获得控制指令后会触发相应动作，动作完成后给应用服务器反馈结果数据，即进入流程二步骤，如链路匹配不成功，说明该链路已经被通讯公司回收，此时可以有两种操作，一是该命令保持不变但延时一个心跳包间隔时间后再次发送，即命令无须销毁，待终端下次发送心跳包后重新保持链路后再次发送命令；二是销毁命令，在盒体内的控制面板的界面显示链路已销毁提示，由操作人员自主决定后续操作，即放弃还是对操作失败终端再次下发操作指令。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过盒体、限位板和扣式护线套等部件的配合，有效的提升了设备箱的密封性，可防止鸟类进入内部搭设鸟巢，解决了因鸟类而导致的短路问题，提升了安全性；

2、通过限位板，异形槽和移动机构等部件的配合，便于工作人员通过专用的梅花形扳手进行开合，可防止无关人员私自打开，还避免携带大量的钥匙串，使用更方便；

综上所述，本发明有效的提升了设备箱的密封性，可防止鸟类在内部搭设鸟巢，提高了使用的安全性，且还能防止无关人员私自打开，另外还能避免多个设备箱需要佩戴多个钥匙开启而产生繁琐现象的发生，使用更方便，同时，本系统不论终端由多少种类型的设备，只需要一台应用服务器安装一套程序利用一个ip地址和一个端口即可，且终端ip地址可以随意变更，所有终端和服务器不必局限在一个vpn网络内，适用性更强。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的外部结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的打开状态的结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的右侧结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的俯视图；

图6为本发明提出的一种基于正则表达式匹配的智能终端的a处结构放大图；

图7为本发明提出的一种多表数据集抄方法的系统流程图；

图8为本发明提出的一种多表数据集抄方法的系统架构说明图；

图中：1盒体、2安装板、3橡胶垫、4玻璃窗、5异形槽、6限位槽、7防护板、8扣式护线套、9开口、10限位板、11正反牙螺杆、12移动块、13第一锥形齿轮、14第二锥形齿轮、15滑槽、16滑块、17安装架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种基于正则表达式匹配的智能终端，包括盒体1，所述盒体1内设有控制面板，控制面板用于将系统解析的数据呈现给用户及操作人员，还便于操作人员通过控制面板给现场终端设备发送控制命令流程，盒体1的四角分别固定有安装板2，安装板2的一侧设有螺纹通孔，通过螺钉和安装板2配合可将盒体1安装在墙体上，盒体1内的相对侧壁上共同固定有安装架17，控制面板安装在安装架17上，方便将控制面板进行安装和拆卸。

在本发明中，盒体1的上端和下端均设有开口9，盒体1内的相对侧壁上均设有移动槽，移动槽的两端分别和开口9贯通设置，两个移动槽内共同安装有两个防护板7，防护板7可在移动槽和开口9内进行移动，两个防护板7的一侧均安装有玻璃窗4，玻璃窗4便于在防护板7关闭时查看内部。

在本发明中，其中一个移动槽的一侧贯通设有空腔，空腔内的相对侧壁上共同转动连接有正反牙螺杆11，正反牙螺杆11设有移动机构，盒体1的一端转动套接在转动杆，转动杆的一端贯穿盒体1的一端并延伸至空腔内，转动杆的一端固定套装有第一锥形齿轮13，正反牙螺杆11上固定套装有第二锥形齿轮14，第一锥形齿轮13和第二锥形齿轮14相互啮合，转动杆带动第一锥形齿轮13转动，第一锥形齿轮13转动时带动第二锥形齿轮14转动，进而第二锥形齿轮14带动正反牙螺杆11转动。

在本发明中，转动杆的另一端设有异形槽5，异形槽5呈梅花形设置，工作人员可通过专用的梅花形扳手配合异形槽5带动转动杆转动，可防止无关人员私自打开，还避免多个设备箱需要佩戴多个钥匙而产生的繁琐。

在本发明中，盒体1的上端和下端均等间距设有两个以上的线孔，线孔内均安装有扣式护线套8，扣式护线套8方便线缆的安装，配合限位板10保证了盒体1的密封性，可防止鸟类在内部搭设鸟巢，盒体1的另一端固定有橡胶垫3，可增加摩擦力，从而提升盒体1安装的稳定性。

在本发明中，移动机构包括螺纹套接在正反牙螺杆11上的两个移动块12，两个移动块12分别螺纹套接在正反牙螺杆11的两端，两个移动块12的一侧分别固定在两个防护板7的一侧，当正反牙螺杆11转动时能带动两个移动块12相向或反向移动，从而移动块12带动防护板7进行移动，空腔内的一端侧壁上设有滑槽15，滑槽15内安装有两个滑块16，两个滑块16的一端分别固定在两个移动块12的一侧，滑块16可提升移动块12移动的稳定性。

在本发明中，盒体1的一侧固定有限位板10，盒体1的另一侧设有限位槽6，限位板10和限位槽6相互对应，当需要安装多个盒体1时，将盒体1一侧的限位板10插设在上一个盒体1另一侧对应的限位槽6内，便于多个盒体1牢固的进行并排安装。

在本发明中，一种基于正则表达式匹配的智能终端的多表数据集抄方法的步骤：

第一步、本方法流程可以分为三个子流程，流程一：人工分析新增终端设备的通讯协议，定制正则匹配表达式，录入正则匹配表达式库；流程二：现场终端设备自动定时往应用服务器发送数据，如数据是正常表计的温度、压力、电量、热量、流量等工作数据，则由系统解析数据后存入数据库并通过盒体1内的控制面板呈现给用户，如数据为心跳包数据，则记录该链路并存入链路库，以备下达控制指令使用；流程三：操作人员通过盒体1内的控制面板给现场终端设备发送控制命令流程；

第二步、流程一运作时：现场新增终端设备后，获取该类终端设备的通讯协议，如该通讯协议已经存在，则无需处理，如该通讯协议与已存在的协议均不同，则分析该协议并为该类终端设备的通讯协议定制正则匹配表达式，并存入正则匹配表达式库内，该正则表达式数据库会用于流程二和流程三；

第三步、流程二运作时：在每台智能终端设备的控制器内设置定时发送数据的指令，并设置好发送的ip地址和端口，同时设置定时发送心跳包，一般每三分钟发送一次心跳包，心跳包内应包含该终端在本方法内的唯一性标记，应用服务器接收到数据后与正则表达式数据库进行匹配，如匹配不成功则表示该数据为来自互联网上的垃圾信息，丢弃即可，如匹配成功，则根据匹配信息获取该数据所属的通讯协议，应用程序根据该通讯协议解析数据，解析后的数据存入生产数据库，并可根据用户需要在盒体1内的控制面板展示数据；

第四步、流程三运作时：操作人员通过盒体1内的控制面板选择下达命令的终端设备，并下达具体命令，应用服务器的应用程序根据以上指令按照各自设备的通讯协议编写控制指令，所有控制命令以遍历的形式从应用服务器的链路库内寻找自己的链路，链路匹配成功后在该匹配成功的链路内发送该终端设备的控制指令，终端设备获得控制指令后会触发相应动作，动作完成后给应用服务器反馈结果数据，即进入流程二步骤，如链路匹配不成功，说明该链路已经被通讯公司回收，此时可以有两种操作，一是该命令保持不变但延时一个心跳包间隔时间后再次发送，即命令无须销毁，待终端下次发送心跳包后重新保持链路后再次发送命令；二是销毁命令，在盒体1内的控制面板的界面显示链路已销毁提示，由操作人员自主决定后续操作，即放弃还是对操作失败终端再次下发操作指令。

在本发明中，参照图8，用户住宅中的电表、水表、燃气表、热表、热量调节阀、室温采集装置等终端设备按照是否内置物联网卡(或其他类型可以接入互联网的通讯卡)分两种，即内置物联网卡具备通讯功能的智能终端设备和未内置物联网卡不具备通讯功能的传统终端设备，具备通讯功能的电表、水表、燃气表、热表、热量调节阀、室温采集装置等智能终端设备与负责解析数据和发送控制命令的应用服务器通过内置于终端设备内的物联网卡无线连接至应用服务器，不具备通讯功能的电表、水表、燃气表、热表、热量调节阀、室温采集装置等传统终端设备先通过现场m-bus或者rs-485总线连接至采集器，再由采集器通过网络连接至应用服务器。

在本发明中，应用服务器安装基于本发明的方法编写的软件程序，该服务器仅开放一个用于与智能终端设备或者是采集器数据通讯的端口，并设置一个固定的公网ip地址，在上图的系统架构内具备通讯功能的电表、水表、燃气表、热表、热量调节阀、室温采集装置等智能终端设备和负责通讯的采集器的内置系统内设置数据发送的ip地址和端口，开启心跳包功能，并编写定时发送数据的命令，至此，智能终端设备和采集器会按照各自的通讯协议规约定时往应用服务器发送数据和心跳包内容，应用服务器接收到来自互联网上的数据包后采用匹配正则表达式的方式解析数据包获取各自终端设备的数据，应用服务器通过心跳包解析链路发送控制指令。

在本发明中，安装时，将盒体1另一端的橡胶垫3抵触在墙上，通过螺钉和安装板2配合可将盒体1安装在墙体上，当需要安装多个盒体1时，将盒体1一侧的限位板10插设在上一个盒体1另一侧对应的限位槽6内，便于多个盒体1牢固的进行并排安装，通过将电表水表等表安装在安装架17上，线孔和扣式护线套8方便线缆的安装，配合限位板10保证了盒体1的密封性，可防止鸟类在内部搭设鸟巢，提高了使用的安全性，工作人员可通过专用的梅花形扳手配合异形槽5带动转动杆转动，转动杆带动第一锥形齿轮13转动，第一锥形齿轮13转动时带动第二锥形齿轮14转动，进而第二锥形齿轮14带动正反牙螺杆11转动，正反牙螺杆11转动时带动两个移动块12相向或反向移动，从而移动块12带动防护板7在移动槽和开口9内进行移动，便于工作人员查看内部，玻璃窗4便于在防护板7关闭时查看内部，通过梅花形设置的异形槽5可防止无关人员私自打开，还避免多个设备箱需要佩戴多个钥匙而产生的繁琐，使用更方便，本方法可以利用部署在一台仅开放一个数据采集端口的应用服务器上的一套应用程序接受所有终端设备数据，并可以对终端下发控制命令，该方法的重点是分析每类设备的通讯协议，并针对不同的通讯协议建立不同的正则匹配表达式，应用程序通过匹配正则表达式区分不同类型设备和设备id，从而进行数据采集和控制命令下发，解决“多表集抄”时不同类型表计部署在不同应用服务器上造成的资源浪费、系统臃肿、结构复杂问题，随着物联网的发展，居民室内的设备会越来越多，未来不论增加多少类设备，该方法均不需要增加额外服务器或者额外开放服务器端口，本方法均是利用一台应用服务器，开放一个用于现场设备数据传输的服务端口，使用一套应用程序，因此做到了应用服务器最少，端口唯一，应用程序唯一，简化了系统架构，节省了投资成本，降低了系统维护难度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。