一种分析仪器的数据网关的制作方法

本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种分析仪器的数据网关。

背景技术：

分析仪器是指一系列应用于化学、物理、生物或其他领域的用于检测、分析数据的仪器，如色谱仪、质谱仪、光谱仪、示波器、天平、气体检测仪等。由于目前的分析仪器的种类多样性，以及其数据格式及报文协议的多样性，现有的分析仪器的数据采集往往是通过仪器个案来解决。其中，数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的数据采集，由于分析仪器的种类繁多，往往通过仪器个案来解决，缺乏通用的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种分析仪器的数据网关，使得能够实现采集各种分析数据、对各种数据报文的处理以及与上游系统的对接功能，为各种分析仪器提供了一种数据采集的通用解决方案。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种分析仪器的数据网关，包括：采集模块、处理模块以及上游对接模块；采集模块，用于采集各种分析仪器数据报文；处理模块与采集模块连接，用于将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据；上游对接模块与处理模块连接，用于将格式统一的分析数据发送至上游系统。

本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种分析仪器的数据网关，包括：采集模块、处理模块以及上游对接模块，采集模块用于采集各种分析仪器的数据报文，实现了数据网关对各种分析仪器的数据采集；处理模块用于将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据，实现了数据网关对数据报文的处理，以使数据报文能够适应上游系统；上游对接模块将格式统一的分析数据发送至上游系统，即将处理后的数据报文发送给上游系统，与上游系统实现对接，通过上述数据网关为各种分析仪器提供了一种数据采集的通用解决方案。

另外，采集模块还用于周期性查询分析仪器的分析仪器数据报文或分析仪器工作站的分析仪器数据报文；采集模块具体用于在查询到新的分析仪器数据报文时，采集新的分析仪器数据报文。采集模块周期性查询分析仪器或分析仪器工作站的分析仪器数据报文，采集新的分析仪器数据报文，实现了数据报文的自动采集。

另外，采集模块还用于在接收到查询指令时，查询分析仪器的分析仪器数据报文或分析仪器工作站的分析仪器数据报文；采集模块具体用于在查询到新的分析仪器数据报文时，采集新的分析仪器数据报文。采集模块在接收到查询指令时，采集新的分析仪器数据报文，可以实现在需要的时候，对分析仪器数据报文的获取。

另外，处理模块还用于在将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据之前，对加密的分析仪器数据报文进行解密。处理模块将加密的分析仪器数据报文进行解密，方便后续处理模块对数据报文的处理。

另外，分析仪器的数据网关还包括：存储器，存储器与处理模块连接；存储器存储有各种分析仪器的转换文件，转换文件具体包括：各种分析仪器的数据格式及报文协议；处理模块具体用于将分析仪器数据报文与转换文件适配，查找到对应的转换文件；处理模块具体用于根据转换文件将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据。存储器中存储有各种分析仪器的数据格式及报文协议，处理模块通过数据格式以及报文协议适配来将分析仪器数据报文进行格式转换，得到格式统一的分析数据，方便上游系统对分析数据的分析。

另外，上游对接模块具体用于在处理模块将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据后，立即将所述格式统一的分析数据发送至上游系统。上游对接模块在处理模块将分析仪器数据报文转换为统一的分析数据后，立即发送至上游系统，节省了数据网关的存储空间。

另外，存储器还存储有各种通讯协议；上游对接模块具体用于通过适配通讯协议，将格式统一的分析数据发送至上游系统。上游对接模块通过适配通讯协议能够实现，将格式统一的分析数据发送给各种上游系统，实现了与多种上游系统的对接功能。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式一种分析仪器的数据网关的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式一种分析仪器的数据网关的工作流程图；

图3是根据本发明第二实施方式一种分析仪器的数据网关的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式一种分析仪器的数据网关的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种分析仪器的数据网关。本实施方式的核心在于包括：采集模块、处理模块以及上游对接模块；采集模块，用于采集各种分析仪器数据报文；处理模块与采集模块连接，用于将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据；上游对接模块与处理模块连接，用于将格式统一的分析数据发送至上游系统。通过采集模块采集各种分析仪器的数据报文，实现了数据网关对各种分析仪器的数据采集；处理模块将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据，实现了数据网关对数据报文的处理，以使数据报文能够适应上游系统；上游对接模块将格式统一的分析数据发送至上游系统，即将处理后的数据报文发送给上游系统，与上游系统实现对接，通过上述数据网关为各种分析仪器提供了一种数据采集的通用解决方案。

下面是对本实施方式的一种分析仪器的数据网关的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的一种分析仪器的数据网关如图1所示，具体包括采集模块101、处理模块102以及上游对接模块103；采集模块101，用于采集各种分析仪器数据报文。

具体来说，采集模块101具体用于采集各种分析仪器的分析仪器数据报文或分析仪器工作站的分析仪器数据报文。其中，分析仪器如色谱仪、质谱仪、光谱仪、示波器、天平、气体检测仪等。分析仪器工作站通常是分析仪器厂家默认跟仪器一起配套销售的，上面运行着该仪器的原始数据处理软件。采集模块101可以直接采集分析仪器的分析仪器数据报文，也可以通过采集分析仪器工作站上经过原始数据处理软件的输出来获取分析仪器数据报文，其中，分析仪器与分析仪器工作站连接，分析仪器工作站可以获取分析仪器的分析仪器数据报文。

处理模块102与采集模块101连接，用于将采集模块101采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据。

具体来说，以分析仪器是天平为例进行说明，当采集到的分析仪器数据报文为若干个物体的称重，例如1.5kg、2kg、0.5g、5.5mg、2g这五组数据。由于这五组数据的单位格式没有统一，导致后续发送到上游系统时，无法进行分析处理，因此，处理模块101将这五组数据的单位格式调整为统一的国际单位kg，调整后如：1.5kg、2kg、0.5×10^-3kg、5.5×10^-6kg、2×10^-3kg，方便上游系统对该数据报文的分析。需要说明的是，本实施方式中以数据报文的单位格式为例进行说明，但数据报文的格式转换并不仅限于单位格式的转换，任何数据报文格式的转换均在本发明的保护范围之内，在此不一一赘述。

值得一提的是，处理模块102还用于在将采集模块101采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据之前，先对加密的分析仪器数据报文进行解密。其中，解密所需的算法及密钥可以预先存储在该数据网关中，上述算法及密钥则可以通过与各种分析仪器及分析仪器工作站的预先约定来得到。

上游对接模块与处理模块连接，用于将格式统一的分析数据发送至上游系统。

具体地说，上游对接模块具体可以为应用程序接口(applicationprogramminginterface，简称为“api”)，是操作系统留给应用程序的一个调用接口，应用程序通过调用操作系统的api而使操作系统去执行应用程序的命令或动作。将格式统一的分析数据发送至上游系统，实现了该数据网关与上游系统的对接功能。

此处所说的上游系统可以为实验室信息管理系统(laboratoryinformationmanagementsystem，简称为“lims”)，该系统是由计算机硬件和应用软件组成，能够完成实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理，或者，该上游系统也可以为实验室电子记录系统(electroniclabnotebook，简称为“eln”)，该系统可以简化日常的实验室工作管理，保证准确、及时的对试验结果进行存档和管理。在实际应用中，上游系统并不仅限于上述两种，在此不再赘述。

值得一提的是，本实施方式的工作流程图如图2所示，步骤201：采集模块101采集各种分析仪器数据报文；步骤202：处理模块102对加密的分析仪器数据报文进行解密；步骤203：处理模块102将采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据；步骤204：上游对接模块103将格式统一的分析数据发送至上游系统。

本实施方式相对于现有技术而言，通过采集模块采集各种分析仪器的数据报文，实现了数据网关对各种分析仪器的数据采集；处理模块将采集模块采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据，实现了数据网关对数据报文的处理，以使数据报文能够适应上游系统；上游对接模块将格式统一的分析数据发送至上游系统，即将处理后的数据报文发送给上游系统，与上游系统实现对接，通过上述数据网关为各种分析仪器提供了一种数据采集的通用解决方案。

本发明的第二实施方式涉及一种分析仪器的数据网关。第二实施方式是第一实施方式的改进，主要改进之处在于：分析仪器的数据网关还包括：存储器，存储器与处理模块连接；存储器存储有各种分析仪器的转换文件，转换文件具体包括：各种分析仪器的数据格式及报文协议；处理模块具体用于将分析仪器数据报文与转换文件适配，查找到对应的转换文件；处理模块具体用于根据转换文件将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据。

本实施方式的结构示意图如图3所示，包括：采集模块101、处理模块102、上游对接模块103以及存储器304，采集模块101、上游对接模块103以及存储器304分别与处理模块102连接。存储器304存储有各种分析仪器的转换文件，转换文件具体包括：各种分析仪器的数据格式及报文协议。

具体地说，此处的数据格式例如：可扩展样式表语言(extensiblestylesheetlanguage，简称为“xsl”)是一种用于可读格式呈现的数据语言、逗号分隔值(comma-separatedvalues，简称为“csv”)是用于在程序之间转换表格数据、可扩展标记语言(extensiblemarkuplanguage，简称为“xml”)是标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言等等，本发明并不对此进行限定，且该数据格式均为现有的各种数据格式。此处的报文协议也为现有的报文协议，在此不再赘述。在实际应用中，该数据格式和报文协议可以通过人工存储来实现该数据格式和报文协议的数据积累，得到一个类型数据库。

处理模块102具体用于将分析仪器数据报文与转换文件适配，查找到对应的转换文件；处理模块102具体用于根据转换文件将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据。

具体地说，通过积累数据格式和报文协议得到一个类型数据库，处理模块102将分析仪器数据报文与该数据库中的转换文件进行适配，查找到对应的转换文件，处理模块102根据该转换文件识别该数据报文的内容，并将该数据报文转换为格式统一的分析数据，方便上游系统对分析数据的分析。

另外，存储器304还用于在处理模块102将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据后，存储所述格式统一的分析数据；上游对接模块103具体用于在处理模块102接收到来自所述上游系统的调取指令时，将所述格式统一的分析数据发送至上游系统。处理模块102在接收到查询指令时，采集新的分析仪器数据报文，可以实现在需要的时候，对分析仪器数据报文的获取。或者，上游对接模块103具体用于在处理模块102将分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据后，立即将所述格式统一的分析数据发送至上游系统。上游对接模块103在处理模块将分析仪器数据报文转换为统一的分析数据后，立即发送至上游系统，节省了该数据网关的存储空间。此处提供了两种将分析数据发送给上游系统的方式，一种可以将分析数据预先存储在存储器304中，在需要的时候进行调取；另一种可以在处理模块102转换完成后，立即将分析数据发送给上游系统。在实际应用中，可以根据实际需求进行设置。

另外，存储器304还存储有各种通讯协议；上游对接模块103具体用于通过适配通讯协议，将格式统一的分析数据发送至上游系统。上游对接模块103通过适配通讯协议能够实现，将格式统一的分析数据发送给各种上游系统，实现了与多种上游系统的对接功能。

此处的通讯协议，例如：rs-232c标准协议，其全称是eia-rs-232c标准，是数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准、rs485协议，可以实现点对点的通信方式、tcp/ip协议，即tcp(传输控制协议)和ip(网际协议)等等。

值得注意的是，由于各种分析仪器及分析仪器工作站通讯协议的不同，采集模块101可以通过适配通讯协议来实现上述分析仪器数据报文的采集，具体的通讯协议与上述相同。

本实施方式相对于现有技术而言，存储器304中存储有各种分析仪器的数据格式及报文协议，处理模块102通过数据格式以及报文协议适配来将分析仪器数据报文进行格式转换，得到格式统一的分析数据，方便上游系统对分析数据的分析；上游对接模块103在处理模块将分析仪器数据报文转换为统一的分析数据后，立即发送至上游系统，节省了数据网关的存储空间；处理模块102在接收到查询指令时，采集新的分析仪器数据报文，可以实现在需要的时候，对分析仪器数据报文的获取；且上游对接模块103通过适配通讯协议能够实现，将格式统一的分析数据发送给各种上游系统，实现了与多种上游系统的对接功能，提供了一种更优的分析仪器数据采集的通用解决方案。

本发明第三实施方式涉及一种分析仪器数据网关，第三实施方式是第一实施方式的改进，主要改进之处在于：采集模块101具体用于周期性查询所述分析仪器的分析仪器数据报文或所述分析仪器工作站的分析仪器数据报文；采集模块101具体用于在查询到新的分析仪器数据报文时，采集新的分析仪器数据报文。

本实施方式具体包括：采集模块101、处理模块102、上游对接模块103，采集模块101和上游对接模块103分别与处理模块102连接。采集模块101具体用于周期性查询所述分析仪器的分析仪器数据报文或所述分析仪器工作站的分析仪器数据报文；采集模块101具体用于在查询到新的分析仪器数据报文时，采集新的分析仪器数据报文。

具体地说，采集模块101设置有一定的周期，例如30min、60min，其具体的周期设置可以根据用户自身的使用频率进行设置，在此不进行限定。采集模块101查询到新的分析仪器数据报文时，采集该新的分析仪器数据报文，实现了数据报文的自动采集。

另外，采集模块101具体用于在接收到查询指令时，查询分析仪器的分析仪器数据报文或分析仪器工作站的分析仪器数据报文；采集模块101具体用于在查询到新的分析仪器数据报文时，采集新的分析仪器数据报文。即，用户可以发送查询指令，采集模块101在接收到查询指令时，获取新的分析仪器数据报文，提供了另外一种获取分析仪器数据报文的方式。

值得一提的是，该分析仪器数据网关的工作流程图如图4所示，步骤401：采集模块101周期性查询分析仪器或分析仪器工作站；步骤402：采集模块101查询到新的分析仪器数据报文；步骤403：采集模块101采集新的分析仪器数据报文；步骤404：处理模块102将采集到的分析仪器数据报文转换为格式统一的分析数据；步骤405：上游对接模块103将格式统一的分析数据发送至上游系统。其中步骤401中，也可以为采集模块101在接收到查询指令时，查询分析仪器或分析仪器工作站。

本实施方式相对于现有技术而言，采集模块101周期性查询分析仪器的分析仪器数据报文或分析仪器工作站的分析仪器数据报文，采集新的分析仪器数据报文，实现了数据报文的自动采集；采集模块101在接收到查询指令时，获取新的分析仪器数据报文，也提供了另外一种获取分析仪器数据报文的方式。

值得一提的是，上述实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑模块可以是一个物理模块，也可以是一个物理模块的一部分，还可以以多个物理模块的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的模块引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的模块。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。