基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统

本申请涉及通信，具体而言，涉及一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统。

背景技术：

1、现有的工业设备一般基于独立的数据采集设备进行设备数据采集，无法实现大范围的同步采集，主要原因是采集的数据没有统一在同一个时间平面上，如采集设备间没有高精度的时钟同步，无法实现精准的时间对齐，导致数据的时间逻辑不清晰，无法综合所有数据进行集中分析。

2、针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，以实现工业数据的时间对齐。

2、第一方面，本申请提供了一种基于以太网传输的数据封装方法，所述基于以太网传输的数据封装方法包括以下步骤：

3、在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息；

4、以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文。

5、本申请的基于以太网传输的数据封装方法能应用在工业数据采集中，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的tan制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

6、所述的基于以太网传输的数据封装方法，其中，所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：

7、根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一tan报文；

8、以所述第一tan报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。

9、第二方面，本申请还提供了一种探针，安装在连接于工业设备的网线或光纤上，所述探针包括：

10、传输模块，用于传输第一以太网报文；

11、封装模块，用于侦听所述传输模块，还用于在侦听到所述第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；

12、上传模块，用于上传所述第二以太网报文。

13、本申请的探针用于侦听工业设备构成的通信网络中的报文数据，其能在通过封装模块侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，再利用上传模块将第二以太网报文上传至相应的数据处理设备上；解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的tan制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

14、所述的探针，其中，所述第二以太网报文的数据内容包含传输模块的数据传输方向信息。

15、所述的探针，其中，所述第二以太网报文的数据内容包含探针id信息。

16、所述的探针，其中，所述传输模块包括多组数据透传口。

17、第三方面，本申请还提供了一种基于以太网传输的数据采集方法，应用于基于以太网传输的数据采集系统中，所述基于以太网传输的数据采集系统包括：

18、主时钟源、数据平台及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通信连接；

19、所述基于以太网传输的数据采集方法包括以下步骤：

20、基于主时钟源获取基于时间明晰网络授时的时钟信息；

21、在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；

22、将所述第二以太网报文上传至所述数据平台中。

23、本申请的基于以太网传输的数据采集方法应用于基于以太网传输的数据采集系统中，其在同一主时钟源基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文并进行数据上传，实现了工业离散数据的高精度时间对齐，对存储在数据平台中的多个第二以太网报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对应的tan制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

24、第四方面，本申请还提供了一种基于以太网传输的数据采集系统，包括：

25、主时钟源、数据平台、探针及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通信连接，所述探针安装在所述网线或所述光纤上；

26、所述主时钟源用于根据时间明晰网络对所述探针授时以使所述探针获取基于所述时间明晰网络授时的时钟信息；

27、所述探针用于传输工业设备基于所述网线或所述光纤传输的第一以太网报文，还用于在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文，并将所述第二以太网报文上传至所述数据平台中。

28、本申请的基于以太网传输的数据采集系统，在同一主时钟源基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在利用探针侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文并进行数据上传，实现了工业离散数据的高精度时间对齐，对存储在数据平台中的多个第二以太网报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对应的tan制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

29、所述的基于以太网传输的数据采集系统，其中，所述探针为多个，多个所述探针级联构成探针网络，所述探针网络内所有探针基于所述主时钟源授时。

30、所述的基于以太网传输的数据采集系统，其中，还包括监听网络，所述探针通过所述监听网络与所述数据平台通信连接。

31、由上可知，本申请提供了一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，其中，基于以太网传输的数据封装方法能应用在工业数据采集中，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的tan制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

技术特征：

1.一种基于以太网传输的数据封装方法，其特征在于，所述基于以太网传输的数据封装方法包括以下步骤：

2.一种探针，安装在连接于工业设备的网线或光纤上，其特征在于，所述探针包括：

3.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述第二以太网报文的数据内容包含传输模块的数据传输方向信息。

4.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述第二以太网报文的数据内容包含探针id信息。

5.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述传输模块包括多组数据透传口。

6.一种基于以太网传输的数据采集方法，其特征在于，应用于基于以太网传输的数据采集系统中，所述基于以太网传输的数据采集系统包括：

7.一种基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，所述探针为多个，多个所述探针级联构成探针网络，所述探针网络内所有探针基于所述主时钟源授时。

9.根据权利要求7所述的基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，还包括监听网络，所述探针通过所述监听网络与所述数据平台通信连接。

技术总结
本发明涉及通信技术领域，具体公开了一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，其中，封装方法包括步骤：在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息；以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；该封装方法在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。

技术研发人员：闫晓峰,马飞虹
受保护的技术使用者：广东省科学院佛山产业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13