一种基于Web监控工控设备实时数据显示的方法和系统与流程

本发明涉及工业控制系统安全的技术领域，尤其是涉及一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法和系统。

背景技术

先进制造企业基于工业数据的应用，把产品、机器、资源和人有机结合在一起，不但能够推动传统制造企业向智能化方向转型，还能够形成企业与消费者之间的信息主动反馈机制，为建立以服务为核心的整体数据解决方案提供可行路径，同时能够提升产品服务价值，为制造业转型升级开辟新途径。另外，在流程工业中生产装置的安全稳定运行是企业进行正常生产活动的前提和保证，因此检测生产装置的实时状态信息具有重要意义。生产装置实时检测web可视化系统可以有效实现各种工业控制系统之间的数据集成，并将生产装置的实时数据以网页动态图表的形式直观地展示出来，为工控安全管理人员提供及时准确的生产数据信息。现有技术的web可视化系统主要由传统web技术开发，实时性较差，无法很好地满足实际需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法和系统，本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法，应用于websocket服务器，包括：获取客户端发送的websocket连接请求，其中，所述websocket连接请求为请求与websocket服务器建立websocket连接的请求；基于所述websocket连接请求建立与所述客户端之间的websocket连接；获取所述客户端基于所述websocket连接发送的数据访问请求，其中，数据访问请求中携带待访问的目标工控设备的实时运行数据；基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到所述待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向所述客户端返回所述待访问的目标工控设备的实时运行数据。

进一步地，基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据包括：基于目标websocket连接从工业实时数据库中查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，其中，所述目标websocket连接为所述工业实时数据库与所述websocket服务器之间的连接。

进一步地，所述方法还包括：建立所述websocket服务器与所述工业实时数据库之间的websocket连接。

进一步地，所述websocket连接请求为http请求；基于所述websocket连接请求建立与所述客户端之间的websocket连接包括：获取所述客户端发送的http请求，其中，所述http请求包含头信息，所述头信息是申请协议升级的http请求；对所述头信息进行解析，并根据解析结果确定应答信息；将所述应答信息返回所述客户端，其中，所述应答信息包括以下至少之一：同意连接请求，不同意连接请求；如果所述客户端接收到的所述应答信息为同意连接请求，则所述客户端与所述websocket规范服务器建立websocket连接。

进一步地，所述方法还包括：获取所述客户端发送的断开连接请求；获取所述客户端基于所述断开连接请求返回的响应信息；基于所述响应信息确定是否断开与所述客户端之间的websocket连接。

进一步地，所述方法还包括：向所述客户端发送断开连接请求；获取所述客户端基于所述断开连接请求返回的响应信息；若所述响应信息为同意断开连接，则确定断开与所述客户端之间的websocket连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统，设置于websocket服务器，包括：第一获取模块，用于获取客户端发送的websocket连接请求，其中，所述websocket连接请求为请求与websocket服务器建立websocket连接的请求；连接模块，用于基于所述websocket连接请求建立与所述客户端之间的websocket连接；第二获取模块，用于获取所述客户端基于所述websocket连接发送的数据访问请求，其中，数据访问请求中携带待访问的目标工控设备的实时运行数据；数据交互模块，用于基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到所述待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向所述客户端返回所述待访问的目标工控设备的实时运行数据。

进一步地，所述数据交互模块还用于：基于目标websocket连接从工业实时数据库中查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，其中，所述目标websocket连接为所述工业实时数据库与所述服务器之间的连接。

进一步地，所述系统还用于：建立所述websocket服务器与所述工业实时数据库之间的websocket连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统，包括：工业实时数据库，websocket服务器和客户端，所述websocket服务器分别与所述工业实时数据库和所述客户端相连接；所述工业实时数据库，用于通过底层采集硬件接口向生产装置控制系统采集工控设备的实时运行数据，并对所述工控设备的实时运行数据进行存储；所述客户端用于向所述websocket服务器发送的websocket连接请求；所述websocket服务器用于基于所述websocket连接请求建立与所述客户端之间的websocket连接；所述客户端还用于向所述websocket服务器发送数据访问请求；所述websocket服务器用于基于所述数据访问请求从所述工业实时数据库中查询待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到所述待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向所述客户端返回所述待访问的目标工控设备的实时运行数据。

针对于现有技术的web可视化系统实时性较差的技术问题，本发明提供一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法和系统，在本发明中，通过构建一个实现了websocket规范的websocket服务器，通过该websocket服务器能够实现与客户端之间的websocket连接，通过该websocket连接能够实现实时的获取工控设备的实时运行数据。提供基于web的实现websocket连接的客户端以查看实时的工业数据的方法，本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求解决了传统信息安全场景下存在数据无法实时获取问题，满足了工业数据监控对实时性的要求。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的基于websocket连接请求建立websocket服务器与客户端之间的websocket连接的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的客户端主动发出断开websocket连接请求处理方法流程图；

图4为本发明实施例提供的websocket服务器主动发出断开websocket连接请求处理方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统示意图。

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技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一：

根据本发明实施例，提供了一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法，应用于websocket服务器，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，获取客户端发送的websocket连接请求，其中，所述websocket连接请求为请求与websocket服务器建立websocket连接的请求；所述客户端为浏览器。

步骤s104，基于所述websocket连接请求建立与所述客户端之间的websocket连接；

步骤s106，获取所述客户端基于所述websocket连接发送的数据访问请求，其中，数据访问请求中携带待访问的目标工控设备的实时运行数据；

步骤s108，基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到所述待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向所述客户端返回所述待访问的目标工控设备的实时运行数据。

针对于现有技术的web可视化系统实时性较差的技术问题，本发明提供一种基于web监控工控设备实时数据显示的方法和系统，在本发明中，通过构建一个实现了websocket规范的websocket服务器，通过该websocket服务器能够实现与客户端之间的websocket连接，通过该websocket连接能够实现实时的获取工控设备的实时运行数据。本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求。

在本发明中，客户端可以将websocket服务器返回的待访问的目标工控设备的实时运行数据以用户可视化的方式显示出来。

可选地，本发明实施例中，基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据具体过程可以为：

基于目标websocket连接从工业实时数据库中查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，其中，所述目标websocket连接为所述工业实时数据库与所述websocket服务器之间的连接。

具体地，在本实施例中，工业实时数据库通过底层采集硬件接口向生产装置控制系统获取目标工控设备的实时运行数据，并对实时运行数据进行存储；其中，底层采集硬件接口包括以下至少之一：opc端口，mqtt端口，自主开发数据采集端口，modbus端口等。

可选地，在本实施例中，websocket服务器所用系统为pwebs系统，其中，pwebs系统是以实时数据库为核心，采用b/s系统架构，实现工业现场实时数据采集、处理、存储和显示的系统。

在本发明中，在步骤s102中获取客户端发送的websocket连接请求可以为http请求，其中，http请求包含头信息，头信息是申请协议升级的http请求。

可选地，在步骤s104中，基于所述websocket连接请求建立websocket服务器与客户端之间的websocket连接的具体流程，可以如图2所示，具体步骤为：

步骤s201，获取所述客户端发送的http请求，其中，所述http请求包含头信息，所述头信息是申请协议升级的http请求；

步骤s202，对所述头信息进行解析，并根据解析结果确定应答信息；

步骤s203，将所述应答信息返回所述客户端，其中，所述应答信息包括以下至少之一：同意连接请求，不同意连接请求；

步骤s204，如果所述客户端接收到的所述应答信息为同意连接请求，则所述客户端与所述websocket服务器建立websocket连接；

例如，客户端浏览器向websocket服务器发送一个http请求，该http请求中包含了附加的头信息。例如，附加的头信息可以是“upgrade:websocket”，该附加的头信息表明这是一个申请协议升级的http请求。websocket服务器对该头信息进行解析，然后，根据解析结果产生应答信息。例如，所产生的应答信息为同意连接请求的应答信息，然后将这个应答信息返回给客户端，并与客户端建立websocket连接。

在本发明实施例中，websocket服务器通过建立与客户端之间的websocket连接，实现与客户端之间的实时数据交互，而这个websocket连接一旦建立成功，就可以持续存在，直到客户端或者websocket服务器中的任一一方发出断开连接请求。

在本发明实施例中的一个可选实施方式中，如图3所示，当客户端主动发出断开连接请求的情况下，websocket服务器断开与客户端之间的websocket连接的具体步骤如下：

步骤s301，websocket服务器获取客户端发送的断开连接请求；

步骤s302，websocket服务器获取客户端基于断开连接请求返回的响应信息；

步骤s303，websocket服务器基于响应信息确定是否断开与所述客户端之间的websocket连接。

在本发明实施例中的另一个可选实施方式中，如图4所示，当websocket服务器主动发出断开连接请求的情况下，websocket服务器断开与客户端之间的websocket连接的具体步骤如下：

步骤s401，websocket服务器向客户端发送断开连接请求；

步骤s402，websocket服务器获取客户端基于断开连接请求返回的响应信息；

步骤s403，若响应信息为同意断开连接，则websocket服务器断开与客户端之间的websocket连接。

通过上述描述可知，在本发明中，通过构建一个实现了websocket规范的websocket服务器，通过该websocket服务器能够实现与客户端之间的websocket连接，通过该websocket连接能够实现实时的获取工控设备的实时运行数据。本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求。

实施例二：

本发明实施例还提供了一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统，该基于web监控工控设备实时数据显示的系统主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的基于web监控工控设备实时数据显示的方法，以下对本发明实施例提供的基于web监控工控设备实时数据显示的系统做具体介绍。

图5是根据本发明实施例的一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统的示意图，如图5所示，该基于web监控工控设备实时数据显示的系统主要包括第一获取模块10，连接模块20，第二获取模块30和数据交互模块40其中：

第一获取模块10，用于获取客户端发送的websocket连接请求，其中，websocket连接请求为请求与服务器建立websocket连接的请求；

连接模块20，用于基于websocket连接请求建立与客户端之间的websocket连接；

第二获取模块30，用于获取客户端基于所述websocket连接发送的数据访问请求，其中，数据访问请求中携带待访问的目标工控设备的实时运行数据；

数据交互模块40，用于基于所述数据访问请求查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到所述待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向所述客户端返回所述待访问的目标工控设备的实时运行数据。

在本发明中，通过构建一个实现了websocket规范的websocket服务器，通过该websocket服务器能够实现与客户端之间的websocket连接，通过该websocket连接能够实现实时的获取工控设备的实时运行数据。本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求。

可选地，数据交互模块40还用于：基于目标websocket连接从工业实时数据库中查询所述待访问的目标工控设备的实时运行数据，其中，所述目标websocket连接为所述工业实时数据库与所述服务器之间的连接。

可选地，该系统还用于，建立所述websocket服务器与所述工业实时数据库之间的websocket连接。

可选地，若所述websocket连接请求为http请求；连接模块20用于：获取所述客户端发送的http请求，其中，所述http请求包含头信息，所述头信息是申请协议升级的http请求；对所述头信息进行解析，并根据解析结果确定应答信息；将所述应答信息返回所述客户端，其中，所述应答信息包括以下至少之一：同意连接请求，不同意连接请求；如果所述客户端接收到的所述应答信息为同意连接请求，则所述客户端与所述websocket服务器建立websocket连接。

可选地，该系统还用于：获取所述客户端发送的断开连接请求；获取所述客户端基于所述断开连接请求返回的响应信息；基于所述响应信息确定是否断开与所述客户端之间的websocket连接。

可选地，该系统还用于：向所述客户端发送断开连接请求；获取所述客户端基于所述断开连接请求返回的响应信息；若所述响应信息为同意断开连接，则确定断开与所述客户端之间的websocket连接。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例三：

本发明实施例还提供了另一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统，该基于web监控工控设备实时数据显示的系统主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的基于web监控工控设备实时数据显示的方法，以下对本发明实施例提供的基于web监控工控设备实时数据显示的系统做具体介绍。

图6是根据本发明实施例的一种基于web监控工控设备实时数据显示的系统的示意图，如图6所示，该基于web监控工控设备实时数据显示的系统主要包括：客户端61，websocket服务器62和工业实时数据库63，websocket服务器62分别与客户端61和工业实时数据库63相连接，其中：

客户端61，用于向websocket服务器62发送的websocket连接请求；还用于向websocket服务器62发送数据访问请求；

websocket服务器62用于基于websocket连接请求建立与客户端61之间的websocket连接；

websocket服务器62用于基于数据访问请求从工业实时数据库63中查询待访问的目标工控设备的实时运行数据，并在查询到待访问的目标工控设备的实时运行数据之后，向客户端61返回待访问的目标工控设备的实时运行数据；

工业实时数据库63，用于通过底层采集硬件接口向生产装置控制系统采集工控设备的实时运行数据，并对工控设备的实时运行数据进行存储，其中，工业实时数据库63可以同时连接多个生产装置控制系统。

可选地，客户端61中预先设置有多个通用浏览器，其中，对于每一个通用浏览器包括以下至少之一：电脑终端上的浏览器(包括ie9.0浏览器和9.0以上版本的ie浏览器，googlechrome45，firefox43等)和移动设备终端上的浏览器。

可选地，底层采集硬件接口包括以下至少之一：opc端口，mqtt端口，自主开发数据采集端口，modbus端口。

在本发明中，通过websocket服务器能够实现与客户端之间的websocket连接，通过该websocket连接能够实现实时的获取工控设备的实时运行数据。本发明解决了传统信息安全场景下存在的数据无法实时获取的技术问题，满足了工业数据监控对数据实时性的要求。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。