一种工业互联网数据采集控制系统及计算机设备的制作方法

本发明涉及工业互联网，尤其是一种工业互联网数据采集控制系统及计算机设备。

背景技术：

1、工业互联网是近年来快速发展的领域，其主要应用于工业生产、物流和服务领域。随着工业互联网技术的发展，对工业设备安全和运行状态监控的要求也越来越高，需要采集和处理大量的数据，同时也需要对工业设备进行控制。工业设备实现安全、快速的接入物联网，对于工业4.0的实现至关重要。

2、一方面由于生产现场的工业设备种类形形色色、分布零散，另一方面工业设备采集的数据量巨大且类型复杂繁多，不仅需要满足网络的带宽、吞吐量，还要保证数据传输的实时稳定和安全可靠，企业布局、建设和维护it和ot等基础设施的成本较高、难度较大，因此，急需构建一个可靠性、即时性、带宽和质量都得到保证的数据传输体系，更好地帮助企业以便捷、低成本的方式实现工业设备安全、快速地接入业互联网。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术问题，本发明提供了一种工业互联网数据采集控制系统，该系统基于时间敏感网络构建的数据采集传输体系，可以将数据集中设备汇聚的多种现场设备的数据实时、快速、安全地传输到数据交换控制设备和远程监控平台，帮助企业以便捷、低成本的方式实现工业设备接入业互联网。

2、本发明提供了一种工业互联网数据采集控制系统，包括远程监控平台、多个数据集中设备和多个数据交换控制设备；

3、多个所述数据集中设备与多个工业现场设备连接，用于收集所述工业现场设备的数据；

4、多个所述数据交换控制设备之间通过传递stp协议的bpdu报文来确定网络的拓扑结构，所述数据交换控制设备与所述数据集中设备连接，用于通过预设的多种传输选择机制实现对数据流量的全局规划和调度，并基于时间敏感网络和所述数据集中设备之间进行数据交换的控制；

5、所述远程监控平台和所述数据交换控制设备通过网络同步后进行数据传输，所述远程监控平台用于对接收到的数据进行实时展示并远程下发控制指令到工业现场设备。

6、进一步的，所述数据交换控制设备包括同步模块、混合配置模块以及调度模块。

7、进一步的，所述数据交换控制设备的同步模块包括：

8、时间同步单元，用于基于对时钟同步协议的配置和管理，实现所述时间敏感网络全局的时钟同步设置；

9、网络同步单元，用于和所述远程监控平台进行以太网同步。

10、进一步的，所述调度模块模块通过预设的多种传输选择机制实现对数据流量的全局规划和调度。

11、进一步的，所述多种传输选择机制包括基于信用的整形器机制、时间感知整形器机制以及抢占式mac机制。

12、进一步的，所述混合配置模块包括基于srp 的分布式网络配置单元和用于全局管理和控制的集中式网络配置单元。

13、进一步的，所述数据交换控制设备和所述数据集中设备之间通过lldp链路层发现协议进行初始组网连接。

14、进一步的，所述数据集中设备包括plc设备。

15、为解决上述现有技术问题，本发明还提供一种计算机设备，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有被所述处理器执行以实现所述的工业互联网数据采集控制系统功能的程序。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

17、1、基于时间敏感网络构建的数据采集传输体系，可以将数据集中设备汇聚的多种现场设备的数据实时、快速、安全地传输到数据交换控制设备和远程监控平台，在传统的自动化工业设备的基础上集成现代网络和信息技术，帮助企业以便捷、低成本的方式实现工业设备接入业互联网；

18、2、数据交换控制设备之间组成的网络拓扑结构可以防止报文在环路网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文造成的报文处理能力下降、导致网络拥堵的问题发生，提高网络的传输效率和质量；

19、3、多种传输选择机制的使用可以实现对网络数据流量的全局规划和调度，使网络数据流量的传输更加快速、稳定和可靠。

技术特征：

1.一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，包括远程监控平台、多个数据集中设备和多个数据交换控制设备；

2.如权利要求1所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述数据交换控制设备包括同步模块、混合配置模块以及调度模块。

3.如权利要求2所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述数据交换控制设备的同步模块包括：

4.如权利要求3所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述调度模块通过预设的多种传输选择机制实现对数据流量的全局规划和调度。

5.如权利要求4所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述多种传输选择机制包括基于信用的整形器机制、时间感知整形器机制以及抢占式mac机制。

6.如权利要求5所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述混合配置模块包括基于srp 的分布式网络配置单元和用于全局管理和控制的集中式网络配置单元。

7.如权利要求6所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述数据交换控制设备和所述数据集中设备之间通过lldp链路层发现协议进行初始组网连接。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种工业互联网数据采集控制系统，其特征在于，所述数据集中设备包括plc设备。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有被所述处理器执行以实现如权利要求1-9任一项所述的工业互联网数据采集控制系统功能的程序。

技术总结
本发明涉及工业互联网技术领域，尤其是一种工业互联网数据采集控制系统，包括远程监控平台、多个数据集中设备和多个数据交换控制设备，数据集中设备与工业现场设备连接，用于收集工业现场设备的数据，数据交换控制设备之间通过传递STP协议的BPDU报文来确定网络的拓扑结构，数据交换控制设备与数据集中设备连接，用于通过预设的多种传输选择机制实现对数据流量的全局规划和调度，并基于时间敏感网络和数据集中设备之间进行数据交换的控制，远程监控平台和数据交换控制设备通过网络同步后进行数据传输，远程监控平台用于接收数据并远程下发控制指令到工业现场设备。本申请实施例能够帮助企业以便捷、低成本的方式实现工业设备接入业互联网。

技术研发人员：刘炼,钱锐,胡晓玮,陈文静,葛宇,邵静兴
受保护的技术使用者：江苏未来网络集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15