一种测量仪终端数据采集及控制的系统及方法与流程

本发明涉及数字信息传输技术领域，具体涉及一种测量仪终端数据采集及控制的系统及方法。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展和广泛应用，国内各大企业已经进入信息化管理阶段。对测量数据的处理，主要采用的是测量仪器和数据处理终端，通过数据处理终端与测量仪器的连接以传输数据信息，由数据处理终端读取测量仪器测得的数据，并对数据进行统计与处理。如何将测量仪器的串口数据提取出来送到数据处理终端并存储到数据库中，进而扩展数据处理能力、对测量仪器进行控制是解决企业信息化管理的必要步骤。但目前数据处理终端所采用的数据传输方式存在如下问题：当需要将多台测量仪器连接到同一台数据处理终端时，需要安装相应数量的数据采集系统，以便与相应的测量仪器一一对应。这样的连接方式不仅成本高昂，而且连接复杂，不同类型仪器之间的切换也不能很好的协调，数据处理不能很好的兼容。

rs232c和rs485标准广泛为工业现场设备所采用，是常见的电气和通讯接口。rs232c的最高传输速率为20kb/s，最长传输线为30m。与rs485相比较而言，rs232c的传输速率低、传输距离近、抗共模干扰能力差，在条件较恶劣的现场控制中，很难实现数据的正常传输和获取。而rs485接口，采用差分接收和驱动，提高了抗共模干扰能力和驱动能力，并且提供多点应用，同一线上最多可接32个驱动器和接收器，最大传输速率为10mb/s，最大传输距离为1200m，可以较好的实现现场数据的获取和控制。

对于非二十四小时需要持续测量数据且监测位置比较分散或地理位置不佳又长期无人值守的测量设备，若采用上述的与数据处理终端的连接方式，一是会存在成本投入高、稳定性差的问题，二是会导致测量设备长期工作而影响使用寿命以及用电量高造成资源浪费的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：采用测量仪器与数据处理终端一对一的连接方式导致投入成本高、稳定性差的问题，提供了一种测量仪终端数据采集及控制的系统及方法。通过建立多个测量仪与段监控中心终端、段监控中心终端与区监控中心终端之间的连接，使测量仪与段监控中心终端具有通讯功能，段监控中心终端与区监控中心终端之间有网络通信功能，实现了区监控中心终端与测量仪之间的数据交互及控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种测量仪终端数据采集及控制的系统，包括固定于装置上的测量仪，所述测量仪通过仪器通讯接口连接有段监控中心终端，所述段监控中心终端连接有用于存储和处理数据的监控服务器，所述监控服务器连接有区监控中心终端。

进一步地，所述测量仪包括依次连接的仪器通讯接口、控制器、继电器和测量仪开关，且每个测量仪具有唯一标识。

进一步地，所述仪器通讯接口采用rs485接口。

一种测量仪终端数据采集及控制的方法，包括以下步骤：

步骤1.测量仪将测量数据和基础信息作为测量数据包发送至段监控中心终端；

步骤2.段监控中心终端接收可控范围内的测量数据包并将其发送至监控服务器；

步骤3.监控服务器接收并解析所有段监控中心终端发送的测量数据包得到数据集；

步骤4.区监控中心终端请求获取测量数据集并根据测量数据集控制所有测量仪的开启和关闭。

进一步地，所述基础信息包括测量仪标识、测量仪器类别、测量仪启闭状态、测量时间。

进一步地，所述区监控终端内设置有基于测量对象判断测量值异常的阈值，所述区监控终端处还设置有用于警示存在异常测量值的声光报警装置。

进一步地，步骤3的具体步骤为：

步骤3.1.监控服务器接收所有段监控中心终端发送的测量数据包，提取测量数据包中所有的测量仪标识；

步骤3.2.监控服务器根据所有提取出的测量仪标识查找内部数据库中存储的对应的测量仪位置信息；

步骤3.3.将测量数据包中每条数据及每条数据中测量仪标识对应的位置信息作为一条数据存入测量数据集中，同时将该条数据存入监控服务器中；

步骤3.4.段监控中心终端向监控服务器发起获取所有测量仪同一时间点或同一时间段测量得到的测量数据包形成的测量数据集的请求；

步骤3.5.区监控中心终端接收来自于监控服务器的测量数据集并将其渲染于区监控中心终端显示屏上；

步骤3.6.区监控中心终端根据阈值判断渲染于显示屏上的测量值是否异常，若存在异常测量值，则通过声光报警装置进行提醒。

进一步地，所述步骤4的具体步骤如下：

步骤4.1.根据渲染于区监控中心终端显示屏上的信息判断是否切换某个或某部分测量仪的启闭状态，若切换，则进入步骤4.2；

步骤4.2.选中需要切换启闭状态的测量仪组，通过区监控中心终端将测量仪组中所有被选中的测量仪对应的标识发送至段监控中心终端，进入步骤4.3；

步骤4.3.段监控中心终端接收所有被选中的测量仪标识，并向可控范围内符合被选中的测量仪标识的仪器通讯接口发送切换启闭信号；若测量仪当前状态为开启，则发送关闭信号；若测量仪当前状态为关闭，则发送开启信号；进入步骤4.4；

步骤4.4.仪器通讯接口接收切换启闭信号，并通过控制器切换测量仪的启闭。

进一步地，所述区监控中心终端可对测量仪处于关闭状态及异常测量值进行突出显示。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过建立多个测量仪与段监控中心终端、段监控中心终端与区监控中心终端之间的连接，使测量仪与段监控中心终端具有通讯功能，段监控中心终端与区监控中心终端之间有网络通信功能，实现了区监控中心终端与测量仪之间的数据交互及控制。减少了投入成本，稳定性高。

2、本发明中，协调多个测量仪同时与一个段监控中心终端进行数据交互，以及段监控中心终端与一个区监控中心终端进行数据交互，无需为每个测量仪安装专用的连接设备。通过选用内部自设置有定时测量功能的测量仪进行测量，再通过段监控中心终端接收来自多个测量仪测量的测量数据以及对应的基本信息，避免了人工进行一一测量，极大程度地提高了工作效率。

3、本发明中，将段监控中心终端接收的数据通过监控服务器在区监控中心终端进行显示，根据设定的阈值判断不同类别的测量仪测量的数据是否异常以及控制各个测量仪的开启和关闭。通过统一化管理，大大减少了人力成本和物力成本，可广泛的应用于需要采集监测位置比较分散或地理位置不佳的测量设备测量的数据的场合中。

4、本发明中，在区监控中心终端显示屏上对测量仪处于关闭状态及异常测量值进行突出显示、并在区监控中心终端所在处设置声光报警装置，不仅便于工作人员查看各个测量仪的状态和测量数据是否为异常，还便于告知工作人员有异常测量值的存在，工作人员可在一侧处理其他事务，降低了人力成本，实用性高，适合广泛推广和使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种测量仪终端数据采集及控制的方法，系统包括固定于装置上的测量仪，测量仪通过仪器通讯接口连接有段监控中心终端，段监控中心终端连接有用于存储和处理数据的监控服务器，监控服务器连接有区监控中心终端。其中，测量仪包括依次连接的仪器通讯接口、控制器、继电器和测量仪开关，且每个测量仪具有唯一标识，测量仪的唯一标识以及位置信息均存储于监控服务器中，测量仪的仪器通讯接口采用rs485接口，测量仪的控制器型号采用stm32系列。区监控终端内设置有基于测量对象判断测量值异常的阈值，区监控中心终端处还设置有用于警示存在异常测量值的声光报警装置。

一种测量仪终端数据采集及控制的方法，包括以下步骤：

步骤1.测量仪将测量数据和基础信息作为测量数据包发送至段监控中心终端。其中，基础信息包括测量仪标识、测量仪器类别、测量仪启闭状态、测量时间。

步骤2.段监控中心终端接收可控范围内的测量数据包并将其发送至监控服务器。根据测量仪与段监控中心终端之间的距离以及共同建立的通讯协议决定段监控中心终端可操控的测量仪。

步骤3.监控服务器接收并解析所有段监控中心终端发送的测量数据包得到数据集。具体步骤如下：

步骤3.1.监控服务器接收所有段监控中心终端发送的测量数据包，提取测量数据包中所有的测量仪标识。

步骤3.2.监控服务器根据所有提取出的测量仪标识查找内部数据库中存储的对应的测量仪位置信息。

步骤3.3.将测量数据包中每条数据及每条数据中测量仪标识对应的位置信息作为一条数据存入测量数据集中，同时将该条数据存入监控服务器中。

步骤3.4.段监控中心终端向监控服务器发起获取所有测量仪同一时间点或同一时间段测量得到的测量数据包形成的测量数据集的请求。

步骤3.5.区监控中心终端接收来自于监控服务器的测量数据集并将其渲染于区监控中心终端显示屏上。区监控中心终端显示屏上显示测量仪标识、测量仪器类别、测量仪位置信息、测量仪启闭状态、测量时间和测量数据。

步骤3.6.区监控中心终端根据阈值判断渲染于显示屏上的测量值是否异常，若存在异常测量值，则通过声光报警装置进行提醒。区监控中心终端可对测量仪处于关闭状态及异常测量值进行突出显示。

步骤4.区监控中心终端请求获取测量数据集并根据测量数据集控制所有测量仪的开启和关闭。具体步骤如下：

步骤4.1.根据渲染于区监控中心终端显示屏上的信息判断是否切换某个或某部分测量仪的启闭状态，若切换，则进入步骤4.2。

步骤4.2.选中需要切换启闭状态的测量仪组，通过区监控中心终端将测量仪组中所有被选中的测量仪对应的标识发送至段监控中心终端，进入步骤4.3。

步骤4.3.段监控中心终端接收所有被选中的测量仪标识，并向可控范围内符合被选中的测量仪标识的仪器通讯接口发送切换启闭信号；若测量仪当前状态为开启，则发送关闭信号；若测量仪当前状态为关闭，则发送开启信号；进入步骤4.4。

步骤4.4.仪器通讯接口接收切换启闭信号，并通过控制器切换测量仪的启闭。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。