数据获取方法、装置、电子设备及非易失性存储介质与流程

1.本技术涉及工业自动化技术领域，具体而言，涉及一种数据获取方法、装置、电子设备及非易失性存储介质。


背景技术：

2.随着计算机科学、工业控制等新技术的迅速发展，计算机监控系统由早期的集中式监控向全分布式方向发展，同时随着面向对象技术、分布式对象技术、多层次客户/服务器(client/server)技术的成熟，使得计算机监控系统软件也从早期面向功能的系统，发展为以面向具体现场设备为特征的面向对象的计算机监控系统。
3.数据和信息是分布式控制系统(distributed control system，dcs)监督控制的基础，它们不仅来源于dcs现场控制层，还可能来源于第三方系统的设备和软件。然而，目前在现有技术中接入第三方系统数据时往往需要进行复杂的配置，无法实现不同系统之间的跨平台实时通讯，且在参数配置过程中存在大量的重复性工作，造成第三方数据获取效率不高等问题。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种数据获取方法、装置、电子设备及非易失性存储介质，以至少解决由于目前控制系统接入第三方系统数据时往往需要进行复杂的配置，无法跨平台实时通讯，造成的第三方数据获取效率不高的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种数据获取方法，包括：获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名。
7.可选地，依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据包括：确定映射规则，其中，映射规则中包括：第一位号名，以及与其对应的第二位号名，其中，第一位号名用于标识第一位号数据，第二位号名用于标识第二位号数据；匹配映射规则中与第一位号数据的位号名一致的第一位号名，获得与其对应的第二位号名；依据第二位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据。
8.可选地，获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据包括：校验第一位号数据包中封装后的第一位号数据的校验码和数据长度；在校验码与数据长度符合预设校验规则的情况下，解析获取第一位号数据包中第一位号数据；在校验码与数据长度不符合预设校验规则的情况下，删除第一位号数据包中封装后的第一位号数据。
9.可选地，获取第一位号数据包进行解析还包括：在存在多个第一位号数据包的情况下，检测第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址是否一致；在第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址一致的情况下，检测第一位号数据包的序号，在存在多个序号相同的第一位号数据包的情况下，保留一个序号相同的第一位号数据包，删除其余序号相同的第一位号数据包，其中，序号用于标识第一位号数据包；在第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址不一致的情况下，删除第一位号数据包。
10.可选地，发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示包括：接收目标终端发送的数据订阅请求，确定订阅列表，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的第二位号名，其中，第二位号名用于标识第二位号数据；依据订阅列表中的第二位号名，提取对应的第二位号数据，更新第二位号数据至目标终端进行显示。
11.可选地，依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据后还包括：依据预设处理规则，对第二位号数据进行数据处理，并依据处理后的第二位号数据，判断第二位号数据对应的现场设备运行状态是否正常，其中，数据处理包括：算数运算和逻辑运算，第二位号数据对应的现场设备为生产现场中提供转换为第二位号数据的第一位号数据的设备。
12.可选地，预设处理规则中包括预设阈值范围，依据预设处理规则，对第二位号数据进行数据处理，并依据处理后的第二位号数据，判断第二位号数据对应的现场设备运行状态是否正常包括：在第二位号数据超出预设阈值范围的情况下，判定第二位号数据对应的现场设备运行状态异常，发送告警信息。
13.根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种数据获取装置，包括：数据采样模块，用于获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据包中每条封装后的第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；数据转换模块，用于依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；数据发送模块，用于发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名。
14.根据本技术实施例的又一方面，还提供了一种电子设备，电子设备包括处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行数据获取方法。
15.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行数据获取方法。
16.在本技术实施例中，采用获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端
进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名的方式，通过获取第三方系统的数据，并利用自定义通讯协议将数据传输到数据服务器进行数据的解析与转换，达到了第三方分布式控制系统数据无缝接入的目的，进而解决了由于目前控制系统接入第三方系统数据时往往需要进行复杂的配置，无法跨平台实时通讯，造成的第三方数据获取效率不高技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本技术实施例提供的一种数据获取的方法流程的示意图；
19.图2是根据本技术实施例提供的一种第三方控制系统数据接入方法流程的示意图；
20.图3是根据本发明实施例提供的一种数据获取装置的结构示意图；
21.图4是根据本技术实施例提供的一种用于实现数据获取的方法的计算机终端(或电子设备)的硬件结构框图。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
23.为了方便本领域技术人员更好地理解本技术实施例，现将本技术实施例涉及的部分技术术语或者名词解释如下：
24.分布式控制系统(distributed control system，dcs)：分布式控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
25.对象链接与嵌入的过程控制(ole for process control，opc)：是一项应用于自动化行业及其它行业的数据安全交换可互操作性标准。
26.传输控制协议(transmission control protocol，tcp)：是一种面向连接的、可靠地、基于字节流的传输层通信协议。
27.分布式组件对象模型(microsoft distributed component object model，dcom)：是一系列微软的概念和程序接口。
28.应用程序编程接口(application programming interface，api)：就是软件系统不同组成部分衔接的约定。
29.网际互联协议(internet protocol，ip)：是tcp/ip体系中的网络层协议。
30.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.实施例1
32.现有技术中在控制系统接入第三方系统数据时，采用opc只能传输位号的部分属性数据且效率不高，无法满足实时通讯的需求，并且数据不支持冗余切换；需要进行复杂的dcom相关配置，无法支持跨平台通讯。
33.为了解决上述问题，根据本技术实施例，提供了一种数据获取的方法实施例，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。
34.图1是根据本技术实施例提供的一种数据获取的方法流程的示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
35.步骤s102，获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；
36.在本技术的一些实施例中，获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据包括：校验第一位号数据包中封装后的第一位号数据的校验码和数据长度；在校验码与数据长度符合预设校验规则的情况下，解析获取第一位号数据包中第一位号数据；在校验码与数据长度不符合预设校验规则的情况下，删除第一位号数据包中封装后的第一位号数据。
37.在本实施例中，上述第一位号数据为ia位号，其中，ia位号为第一公司的分布式控制系统中的位号数据。上述第一位号数据包为通过自定义tcp通信协议将ia位号数据封装后得到的数据包。
38.具体地，通过自定义协议发送ia数据到数据服务器，指定数据包的长度，每个数据包长度不超过1024字节；数据协议主要由校验码、长度、位号名、实时值、数据类型、状态码、时间等信息组成。
39.在本技术的一些实施例中，获取第一位号数据包进行解析还包括：在存在多个第一位号数据包的情况下，检测第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址是否一致；在第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址一致的情况下，检测第一位号数据包的序号，在存在多个序号相同的第一位号数据包的情况下，保留一个序号相同的第一位号数据包，删除其余序号相同的第一位号数据包，其中，序号用于标识第一位号数据包；在第一位号数据包的互联网协议地址与发送获取第一位号数据包请求时发送的互联网协议地址不一致的情况下，删除第一位号数据包。
40.在本实施例中，上述互联网协议地址为ip地址。
41.具体地，由于数据采集器本身以及网络是冗余的，ia数据驱动会接收到多份相同的数据；先判断数据源的ip地址与需要处理的ip地址是否一致，不一致则丢弃整个数据包；再根据数据包中的序号是否相同去除相同的数据，保证只处理一份数据，既保证了数据可
靠性又提高了数据的处理效率。
42.步骤s104，依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；
43.在本技术的一些实施例中，依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据包括：确定映射规则，其中，映射规则中包括：第一位号名，以及与其对应的第二位号名，其中，第一位号名用于标识第一位号数据，第二位号名用于标识第二位号数据；匹配映射规则中与第一位号数据的位号名一致的第一位号名，获得与其对应的第二位号名；依据第二位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据。
44.在本实施例中，上述第二位号数据为vf位号数据，其中，vf位号为第二公司的分布式控制系统中的位号数据，上述映射规则为关联映射表。
45.在本技术的一些实施例中，依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据后还包括：依据预设处理规则，对第二位号数据进行数据处理，并依据处理后的第二位号数据，判断第二位号数据对应的现场设备运行状态是否正常，其中，数据处理包括：算数运算和逻辑运算，第二位号数据对应的现场设备为生产现场中提供转换为第二位号数据的第一位号数据的设备。
46.在本技术的一些实施例中，预设处理规则中包括预设阈值范围，依据预设处理规则，对第二位号数据进行数据处理，并依据处理后的第二位号数据，判断第二位号数据对应的现场设备运行状态是否正常包括：在第二位号数据超出预设阈值范围的情况下，判定第二位号数据对应的现场设备运行状态异常，发送告警信息。
47.具体地，将转换后的数据，根据事先设定的报警限值(即上述预设阈值范围)，进行数值比较运算后产生对应的报警，具体的限值或者范围都可能存在，取决于组态，后续逻辑运算即进行数值比较；对于需要多个位号参与的复杂运算，通过性能计算服务中封装好的功能块库(即上述预设处理规则)执行算术逻辑运算，有时需要多个位号的数据作为输入条件，进行与或非的逻辑运算得到一个结果。
48.步骤s106，发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名。
49.在本技术的一些实施例中，发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示包括：接收目标终端发送的数据订阅请求，确定订阅列表，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的第二位号名，其中，第二位号名用于标识第二位号数据；依据订阅列表中的第二位号名，提取对应的第二位号数据，更新第二位号数据至目标终端进行显示。
50.下面对本技术实施例的步骤s102至步骤s106中数据获取方法进一步进行介绍。
51.图2是根据本技术实施例提供的一种第三方控制系统数据接入方法流程的示意图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
52.步骤s202，确定映射组态，并建立连接。
53.具体地，构建ia位号与域变量位号(即vf位号)的关联映射组态；vf客户端与vf数据服务器建立连接，从服务器获取域变量位号信息；并向数据服务器订阅域变量位号数据。
54.步骤s204，采集ia数据发送至数据服务器。
55.具体地，数据采集器通过加载组态信息，构建ia位号与vf位号的关联映射表；使用原始api接口获取ia位号数据，在本实施例中，默认定周期500m采集一次数据，可以根据需要调整数据采样周期；
56.数据采集器通过自定义协议发送ia数据到数据服务器，指定数据包的长度，每个数据包长度不超过1024字节；数据协议主要由校验码、长度、位号名、实时值、数据类型、状态码、时间等信息组成；
57.在本实施例中，可以根据不同需求设定数据采样频率。使用自定义协议可以支持更多信息的传输，同时该方法布置简单，可以在不通过平台中进行数据通讯。节约成本，具有更高的经济效益。
58.步骤s206，解析ia数据转换为vf数据。
59.具体地，数据服务器通过加载ia数据驱动，用于接收和解析ia数据；ia数据驱动会对数据包的长度及校验码进行合法性校验，当数据长度与数据包中长度不一致或者校验码不一致时，去除非法的数据。
60.在本实施例中，数据采集器本身以及网络是冗余的，ia数据驱动会接收到多份相同的数据；先判断数据源的ip地址与需要处理的ip地址是否一致，不一致则丢弃整个数据包；再根据数据包中的序号是否相同去除相同的数据，保证只处理一份数据，既保证了数据可靠性又提高了数据的处理效率。
61.具体地，ia驱动根据数据包中位号名及数据类型，通过ia位号与vf位号的关联映射表将ia位号数据转化为vf位号的数据；
62.另外，将转换后的数据，根据事先设定的报警限值，进行数值比较运算后产生对应的报警，具体的限值或者范围都可能存在，取决于组态，后续逻辑运算就是进行数值比较；对于需要多个位号参与的复杂运算，通过性能计算服务中封装好的功能块库执行算术逻辑运算，有时需要多个位号的数据作为输入条件，进行与或非的逻辑运算，得到一个结果；
63.在本实施例中，数据服务器根据订阅列表将变化的数据实时同步到客户端，保持了整个系统数据的一致性；同时为增强系统的稳定性，vf系统中的数据服务器是冗余的，当其中一台发生故障时，域名服务器会通知客户端连接到另外一台服务器，保证了单机故障时系统仍能正常工作。
64.通过上述步骤，获取第三方系统的数据，并利用自定义通讯协议将数据传输到数据服务器进行数据的解析与转换，达到了第三方分布式控制系统数据无缝接入的目的，进而解决了由于目前控制系统接入第三方系统数据时往往需要进行复杂的配置，无法跨平台实时通讯，造成的第三方数据获取效率不高技术问题。
65.实施例2
66.根据本发明实施例，还提供了一种数据获取装置的实施例。图3是根据本发明实施例提供的一种数据获取装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：
67.数据采样模块30，用于获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据包中每条封装后的第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；
68.数据转换模块32，用于依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号
数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；
69.数据发送模块34，用于发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名。
70.需要说明的是，本实施例中所提供的数据获取装置可用于执行图1所示的数据获取方法，因此，对上述数据获取方法的相关解释说明也适用于本技术实施例中，在此不再赘述。
71.根据本发明实施例，还提供了一种用于实现数据获取的方法的计算机终端的实施例。图4是根据本发明实施例提供一种用于实现数据获取的方法的计算机终端(或电子设备)的硬件结构框图。如图4所示，计算机终端40(或电子设备40)可以包括一个或多个(图中采用402a、402b，
……
，402n来示出)处理器(处理器可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器404、以及用于通信功能的传输模块406。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(i/o接口)、通用串行总线(usb)端口(可以作为i/o接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端40还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。
72.应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端40(或电子设备)中的其他元件中的任意一个内。如本技术实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
73.存储器404可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本技术实施例中的数据获取的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器404内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的数据获取的方法。存储器404可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器404可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端40。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
74.传输模块406用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端40的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置406包括一个网络适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置406可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
75.显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(lcd)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端40(或电子设备)的用户界面进行交互。
76.此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图4所示的计算机设备(或电子设备)可以包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图4仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述计算机设备(或电子设备)中的部件的类型。
77.需要说明的是，图4所示的数据获取的电子设备用于执行图1所示的数据获取的方法，因此上述数据获取的方法中的相关解释说明也适用于该数据获取的电子设备，此处不再赘述。
78.根据本技术实施例，还提供了一种非易失性存储介质的实施例，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制该非易失性存储介质所在设备执行以下数据获取的方法：获取第一位号数据包进行解析，得到第一位号数据，其中，第一位号数据包中包括封装后的第一位号数据，第一位号数据中包括：校验码、数据长度、位号名、实时值；依据映射规则和位号名，将第一位号数据转换为对应的第二位号数据，其中，映射规则用于表示第一位号数据与第二位号数据的对应关系，第一位号数据与第二位号数据为不同控制系统中的位号数据；发送与订阅列表对应的第二位号数据至目标终端进行显示，其中，订阅列表中包括接收到数据订阅请求的第二位号数据的位号名。
79.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
80.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
81.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，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接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
82.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。
83.另外，在本技术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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
84.所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术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全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术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、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
85.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。