專利名稱：一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)和方法，尤其是涉及一種面向船隊、車隊、機隊或生產(chǎn)裝備等設備集群的遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
船舶是一種離岸移動作業(yè)的交通運輸工具或作業(yè)平臺，運行時分散在不同的地理區(qū)域。通常情況下，船載設備的技術(shù)狀態(tài)和作業(yè)情況并不為岸基部門及時掌握，為克服這一問題，多年來發(fā)展了船岸通訊以及遠程監(jiān)測技術(shù)。其它交通運輸工具，如火車、汽車和飛機， 以及一些生產(chǎn)作業(yè)裝備，如數(shù)控機床和工程機械等也面臨著類似的問題。這些交通運輸工具或者生產(chǎn)作業(yè)裝備的集群，根據(jù)具體對象的不同可稱之為船隊、機隊、車隊、機(器)群或者設備群，在英語中統(tǒng)稱為Fleet。遠程監(jiān)測系統(tǒng)正從面向單機轉(zhuǎn)向面向集群，希望在統(tǒng)一的技術(shù)平臺上實現(xiàn)中心站集中監(jiān)測。在船舶遠程監(jiān)測中，有2種工作模式可供選擇船舶中心式和岸基中心式。船舶中心式就是以船載系統(tǒng)作為服務器，接受用戶的遠程連接，提供本船的各種實時和歷史參數(shù)，是一種面向特定船舶的單船工作方式，如挪威康士博(Kongsberg)公司的
Web系統(tǒng)，以及德國西門子公司的SISHIP IMAC集成監(jiān)控系統(tǒng)。岸基中心式就是在岸基部門建立中心服務器，接收并存儲船端發(fā)送的數(shù)據(jù)，為用戶提供在線船舶的實時和歷史數(shù)據(jù)，良好設計的中心站系統(tǒng)能夠面向整個船隊，進行遠程監(jiān)測和管理，例如Transas公司的 FleetVIewOnline (FVO)，是一套基于 WEB 的系統(tǒng)，能夠監(jiān)聽 SSAS(Ship Security Alert System，船舶安全報警系統(tǒng))消息，并在海圖上實時顯示船舶航跡。日本三井造船株式會社的Maritime-SOL系統(tǒng)，通過因特網(wǎng)提供綜合性的船隊管理解決方案，其中的 Fleet Monitor模塊用于船位、航向、航速等航行數(shù)據(jù)，以及發(fā)動機工況報警等數(shù)據(jù)的監(jiān)測； e-GICS (electronic Global Internet Customer Support)模塊用于船舶柴油機的運行性能和維修性遠程故障診斷。在飛機機隊管理方面，美國波音公司開發(fā)了 MyBoeingFleet平臺，其中的 AHM(Aircraft Health Managment)系統(tǒng)集成了遠程監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集和分析、狀態(tài)評估、故障診斷和維修管理；歐洲空客公司推出了 e-Solutions套件，其中的AIRMAN-web提供了實時健康監(jiān)測和故障診斷，F(xiàn)lySmart with Airbus用于優(yōu)化飛行效率。在陸路運輸車隊管理方面，蘇州金龍公司為大客車開發(fā)了海格G-BOS系統(tǒng)，包括安全駕駛管理、油耗管理、遠程故障報警管理、維保管理、車線匹配管理、3G視頻監(jiān)控管理、GPS定位管理7大功能。許多用于小轎車的telematics (車載信息服務)系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡系統(tǒng)收集車輛的行駛里程和診斷信息，用于客戶服務，如福特公司的SYNC和豐田公司的GBook系統(tǒng)。其它方面有現(xiàn)代重工開發(fā)的Hi-mate遠程管理系統(tǒng)，通過衛(wèi)星通訊遠程監(jiān)測工程機械的實時狀況，功能包括監(jiān)測位置、工況、損傷報警和燃油消耗等信息。美國GE公司提供了 VeriWise資產(chǎn)智能(Asset Intelligence)解決方案，為船舶、貨車和火車提供了船隊、車隊和貨物的遠程監(jiān)測系統(tǒng)。 Solar Turbines公司研制了燃氣輪機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，具有整個燃氣輪機集群的管理能力；在中心站設立了中心數(shù)據(jù)庫，遠程設備的數(shù)據(jù)每日自動上傳1次，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)則通過XML 文件的方式提供。船舶、貨車等交通運輸或作業(yè)平臺移動作業(yè)，需要利用移動通訊網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸。在陸地上可以使用費用低、速率高的3G或2G移動通訊技術(shù)，內(nèi)河船舶可能航行進入信號盲區(qū)、汽車可能進入隧道或者偏遠地區(qū)，導致網(wǎng)絡連接丟失；海船或者飛機可以利用衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)通訊，速率相對較慢，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中斷的情況。遠程監(jiān)測系統(tǒng)必須考慮這種網(wǎng)絡不穩(wěn)定的狀況，確保重要數(shù)據(jù)不丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明面向船隊、車隊、機隊或生產(chǎn)裝備等設備集群的遠程監(jiān)測，實現(xiàn)集群中的所有遠程設備，例如船舶的實時和準實時測點數(shù)據(jù)，連續(xù)的集中上傳到中心站，所要解決的技術(shù)問題是在考慮數(shù)據(jù)通訊鏈路不完全可靠的情況下，提供一種遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)，具有更好的實時性，能更及時的監(jiān)測到遠程設備測點數(shù)據(jù)的變化情況；具有更好的可擴展性，能夠更方便的接入更多的遠程設備，以及更多的測點；具有更好的可靠性，確保在通訊網(wǎng)絡不穩(wěn)定的狀況下重要數(shù)據(jù)不丟失。在這種集群式遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，設置中心站系統(tǒng)，在船舶、飛機、數(shù)控機床或者生產(chǎn)車間、制造工廠設置遠程終端系統(tǒng)，上傳測點數(shù)據(jù)到中心站。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)(參見圖1)，包括遠程終端10和中心站20兩大類系統(tǒng)，遠程終端與中心站采用文件傳輸?shù)姆绞浇粨Q數(shù)據(jù)，特別是用于連續(xù)的傳輸實時和準實時的測點數(shù)據(jù)；其中遠程終端10包括測點編碼101、數(shù)據(jù)打包102和文件傳輸103三大模塊，三個模塊順序相連；中心站20包括文件接收201、文件解析202、測點解碼203、實時數(shù)據(jù)庫204、歷史數(shù)據(jù)庫205和TOB服務器206，所述的文件接收模塊、文件解析模塊、測點解碼模塊順序相連，測點解碼模塊一路通過實時數(shù)據(jù)庫模塊與WEB服務器模塊相連，一路通過歷史數(shù)據(jù)庫模塊與TOB服務器模塊相連。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的測點編碼模塊的編碼方法，采用整數(shù)格式的測點編碼方式，測點編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用二進制方式，包括2字節(jié)、4字節(jié)或8字節(jié)的整數(shù)類型；測點的編碼采用十進制位數(shù)固定的方式；在十進制下，測點的編碼分成幾個部分，每一部分的十進制位數(shù)固定。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的測點編碼方法，代表測點類型的部分居前，代表特定設備的順序號居后。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)打包模塊工作方法，將測點數(shù)據(jù)打包成測點數(shù)據(jù)文件，測點數(shù)據(jù)文件中包含所述的遠程終端系統(tǒng)編碼，或者與所述的遠程終端系統(tǒng)一一對應的一種編碼；所述的編碼采用整數(shù)格式，編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用二進制方式，包括2字節(jié)、4字節(jié)或8字節(jié)的整數(shù)類型；所述的編碼具有固定的十進制位數(shù)；在十進制下，所述的編碼分成幾個部分，每一部分的十進制位數(shù)固定。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的遠程終端系統(tǒng)的工作方法，(1)將測點數(shù)據(jù)先打包成本地數(shù)據(jù)文件，其數(shù)據(jù)文件是計算機內(nèi)存文件，或者是計算機外存儲文件；( 定時獲取的數(shù)據(jù)直接打包存儲到所述數(shù)據(jù)文件中；C3)非定時獲取的數(shù)據(jù)先存儲到計算機內(nèi)存中，再打包存儲到數(shù)據(jù)文件中；(4)本地數(shù)據(jù)文件有2個或者多個，分別用于測點數(shù)據(jù)存儲和遠程傳輸，其用途可以交換。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，所述的文件傳輸模塊，傳輸測點數(shù)據(jù)文件到中心站系統(tǒng)，中心站系統(tǒng)接收過程中采用不同于最終文件的名稱保存。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，所述的中心站系統(tǒng)，將未完成的測點數(shù)據(jù)文件以不同于最終文件后綴的特殊后綴標識。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的文件傳輸模塊和文件接收模塊，采用FTP協(xié)議傳輸測點數(shù)據(jù)文件。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的實時數(shù)據(jù)庫204只存儲各測點時間上最新的一條記錄。本發(fā)明的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫的工作方法，采用2級字典的方式存儲測點數(shù)據(jù)，同時采用遠程終端編碼和測點編碼識別測點數(shù)據(jù)。測點編碼有文本編碼和數(shù)字編碼兩大類方法，考慮遠程終端測點數(shù)據(jù)的遠程傳輸，本發(fā)明采用整數(shù)格式的數(shù)字編碼方式。數(shù)字編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用二進制格式或者文本格式，二進制格式的優(yōu)勢在于存儲空間大小固定，易于解析；文本方式的優(yōu)勢在于可讀性好，編碼空間大，不限于數(shù)字，但是其存儲空間大小不定，解析困難，網(wǎng)絡傳輸復雜。例如，2個測點編碼12345和1234567，如果采用標準整數(shù)格式G字節(jié))的二進制表示，則占用的存儲空間大小都固定為4個字節(jié)；如果采用文本格式存儲，則先將數(shù)字中的每一位按照一定的規(guī)則編碼為二進制，例如ASCII編碼或者UNICODE編碼，每一位數(shù)字占用1 個或者2個字節(jié)，這樣，2個測點編碼的計算機存儲空間分別為5位和7位，或者10位和14 位。為提高可管理性，測點編碼遵循一定的格式，將測點分為幾個部分，各占用一定的位數(shù)，而不是在所有可用的范圍內(nèi)平鋪。為提高可讀性，各測點編碼賦值采用10進制方式。 以船舶為例，對船舶主柴油機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的測量值和報警進行編碼，可以將主柴油機編碼為01 (10進制)，其中的燃油系統(tǒng)編碼為01 (10進制)，燃油進機壓力編碼為01 (10進制)，測量值編碼為1 (10進制)，壓力低報警編碼為3 (10進制)，這樣，主柴油機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的測量值可以編碼為0101011 (10進制)，主柴油機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力低報警可以編碼為0101013(10進制)。上述的測點編碼為測點的類型碼，沒有指向特定的設備。因為船舶船載設備的數(shù)量并不固定，對于主柴油機來說，有的配備1臺，有的配備2臺，指定特定設備的序號可以放置在類型碼的后面。例如左主機編碼為1(10進制)，右主機編碼為2 (10進制)，左主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力測量值可以編碼為01010111，右主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力測量值可以編碼為01010112 ；左主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力低報警可以編碼為01010131，右主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力低報警可以編碼為 01010132。采用類型碼居前，順序號局后的方式，一是可以方便的將測點編碼擴展到多個設備，二是可以方便的區(qū)分分類碼和設備碼，便于面向測點類型或者特定設備進行統(tǒng)計分析。 本例中的測點01010131，十進制數(shù)為8位數(shù)字，采用ASCII文本格式存儲為8個字節(jié)，采用整數(shù)格式的二進制存儲時，則只需要占用4位即可，用16進制表示為0x000F69D3。設備也可以不單獨進行面向類型的類型編碼，直接進行面向特定設備進行順序編碼。例如直接將左主機編碼為01，右主機編碼為02，其后為設備內(nèi)部的其它編碼。左主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力測量值可以編碼為0101011，右主機的燃油系統(tǒng)的燃油進機壓力的壓力測量值可以編碼為0201011，這種編碼的優(yōu)點在于節(jié)約位數(shù)，但是由于不具有完整嚴格的類型碼，因此進行某些方面的統(tǒng)計匯總較為復雜。遠程終端代表船舶、飛機上傳數(shù)據(jù)，需要進行編碼以區(qū)分測點數(shù)據(jù)的來源，并打包在數(shù)據(jù)文件里。遠程終端的編碼方案與測點類似，采用10進制的編碼方案，采用整數(shù)格式的計算機存儲和網(wǎng)絡打包傳輸方法。為提高傳輸效率，遠程終端采用多個測點批量傳輸?shù)哪Ｊ?。測點數(shù)據(jù)先打包成本地數(shù)據(jù)文件，可以是計算機內(nèi)存文件，也可以是計算機外存儲文件；定時獲取的數(shù)據(jù)，如船舶機艙設備工況數(shù)據(jù)、航行作業(yè)實時數(shù)據(jù)或者匯總數(shù)據(jù)直接存儲到所述數(shù)據(jù)文件中；非定時獲取的數(shù)據(jù)，如事件報警類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時間不定，而這些重要的信息不能遺漏，因此不能采取定時獲取的方式，以防間隔過長丟失重要報警；可以采用監(jiān)聽器的機制監(jiān)聽事件，并將數(shù)據(jù)先存儲到計算機內(nèi)存中，再按照一定的邏輯，如定時打包存儲到數(shù)據(jù)文件中。 為提高效率，本地數(shù)據(jù)文件分為2類或者2個，1類(個)用于測點數(shù)據(jù)打包，另1類(個) 用于遠程傳輸；這樣數(shù)據(jù)打包和遠程傳輸可以同時進行。2類(個)文件的用途可以交換， 測點數(shù)據(jù)打包完成后，可以轉(zhuǎn)換為用于遠程傳輸?shù)奈募?，遠程傳輸完成后，清除數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容，用于另一個循環(huán)的測點數(shù)據(jù)打包。在航行過程中，船舶可能進入信號盲區(qū)，網(wǎng)絡可能中斷，因此上傳的數(shù)據(jù)可能不完整；不完整的數(shù)據(jù)還可能來自于正在進行還未完成的上傳過程。為了防止數(shù)據(jù)不完整以及重復解析，只有傳輸完成的數(shù)據(jù)才能進行的解析，否則會增加解析的困難和不確定性，為了很好的解決這一問題，本發(fā)明采用文件傳輸?shù)姆绞?，在上傳完成前，?shù)據(jù)文件采用不同于最終文件的特殊后綴，傳輸完成后則更改為正式的后綴名，用以標識文件的完整性。特別的， 測點數(shù)據(jù)文件采用FTP文件傳輸協(xié)議傳輸。中心站系統(tǒng)20，同時設置了實時數(shù)據(jù)庫205和歷史數(shù)據(jù)庫206，而不是利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，采用一張數(shù)據(jù)表存儲所有同類測點數(shù)據(jù)，利用SQL語言查詢最新數(shù)據(jù)，或者利用單獨的數(shù)據(jù)表存儲實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)庫為各遠程終端存儲各測點在時間上最新的一條記錄。本發(fā)明的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)205，采用2級字典的方式存儲測點數(shù)據(jù)，同時采用遠程終端編碼和測點編碼識別測點。1級字典根據(jù)遠程終端編碼定位指定遠程終端的測點數(shù)據(jù)字典 (2級字典)，2級字典根據(jù)測點編碼提取測點的實時數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框2為船舶測點編碼方案圖3為船舶測點報文格式圖4為船舶測點報文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-設備工況圖5為船舶測點報文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-事件報警圖6為中心站實時數(shù)據(jù)庫方案圖7為船載系統(tǒng)測點數(shù)據(jù)文件打包遠傳方案
具體實施例方式本發(fā)明以船舶為例，說明遠程監(jiān)測系統(tǒng)的實施方式。可以利用工控機作為遠程終端，作為船載系統(tǒng)，一條船舶設置一個，與中心站通過3G/2G移動網(wǎng)絡建立因特網(wǎng)鏈路。系統(tǒng)組成具體實現(xiàn)時的總體方案和系統(tǒng)組成如圖1所示，作為遠程終端10的船舶系統(tǒng)中包括測點編碼101、數(shù)據(jù)打包102和文件傳輸103三大模塊，自行開發(fā)各自相應的軟件，這些軟件可以直接與船舶設備通信獲取測點數(shù)據(jù)，或者與OPC軟件通訊獲取測點數(shù)據(jù)，或者與機艙監(jiān)控軟件通訊獲取測點數(shù)據(jù)。文件傳輸103模塊可以利用FTP協(xié)議傳輸文件，可以直接利用編程語言如C/C++，C#或者Java提供的API進行文件傳輸。船舶向中心站傳輸測點數(shù)據(jù)文件，在傳輸過程中，以不同于最終文件的名稱存儲， 例如可以在正式文件名之后添加.tmp后綴，傳輸完成后，再更改為最終的文件名。中心站系統(tǒng)不對沒有最終完成的數(shù)據(jù)文件進行解析。在采用TCP模式傳輸數(shù)據(jù)文件時，采用FTP協(xié)議，船舶系統(tǒng)會感知到文件的傳輸狀態(tài)，未傳輸完成的文件保存在船舶計算機中，擇機再傳。傳輸完成的數(shù)據(jù)文件則刪除文件或者清除數(shù)據(jù)，防止重復傳輸。岸基中心站20中的文件接收201可以使用商用的FTP服務器軟件，文件解析模塊202和測點解碼模塊203可以編制為一套軟件，定時監(jiān)控FTP服務器的文件目錄，在監(jiān)測到完整傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件后，需根據(jù)定義的數(shù)據(jù)文件格式和測點編碼解析出測點的數(shù)據(jù)和時間。實時數(shù)據(jù)庫204可以自行開發(fā)，歷史數(shù)據(jù)庫205可以使用支持SQL語言的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，WEB服務器206可以利用商用的服務器軟件，如微軟公司的IIS。測點編碼實施方案假設采用4字節(jié)的無符號整數(shù)進行編碼和存儲，其編碼空間的范圍為 O-OxFFFFFFFF (16進制)，轉(zhuǎn)換為十進制的范圍為0_似94967四5，其范圍的上限為10位 10進制數(shù)字。編碼方案可以是XXXXXXXXXX，每個χ代表一個10進制數(shù)字，位次依次為 10-9-8-7-6-5-4-3-2-1，其第10位可以取值0_4，其它各位次可以取值0_9。也可以只用部分10進制位數(shù)，從低位次開始，例如只用1-8位次。按照船級社的要求，船載系統(tǒng)需要監(jiān)測大量參數(shù)，例如中國船級社CCS “鋼質(zhì)海船入級規(guī)范”第4分冊第7篇“自動控制和遙控”中提供了自動化系統(tǒng)的監(jiān)測項目表，按照設備、子系統(tǒng)等進行了分類。采用本發(fā)明的編碼方法，測點采用層次化編碼方案，每一層次占用幾個10進制位數(shù)；每一層次的位數(shù)按照所在層次所需的編碼空間確定。1位10進制數(shù)字的范圍為0-9，2位10進制數(shù)字的范圍為0-99，3位10進制數(shù)字的范圍為0-999。，例如可以采用設備0位)_子系統(tǒng)0位)_測點O位)_信號類型(1位)_設備序列號(1位)的 5部分的層次化編碼方法，共占用8位10進制數(shù)字，在4位無符號整數(shù)的范圍內(nèi)。圖2顯示了除設備序列號的一種編碼方案，主柴油機編碼為01，輔柴油機編碼為 02。主柴油機的燃油子系統(tǒng)編碼為01，滑油子系統(tǒng)編碼為02 ；輔機相對簡單，不細分成多個子系統(tǒng)，其子系統(tǒng)部分的編碼設置為01。測點占用2位，這樣每一子系統(tǒng)最多有100個測點， 如果某些特別的子系統(tǒng)測點多于100，可以通過另外設置子系統(tǒng)的編碼方式，再開辟100個測點編碼空間。在船舶設備監(jiān)測中，經(jīng)常需要監(jiān)測信號具體數(shù)值和報警信息，報警有多種類型，為了區(qū)分信號類型，將信號具體數(shù)值編碼為1，低報警編碼為3，過低報警編碼為5，其它如高報警、過高報警以及數(shù)字信號0-1和1-0等均可單獨編碼。設備序列號根據(jù)需要編碼， 最多可為同一類型編碼10臺設備。將設備序列號單獨編碼并置后的好處在于只受制于編碼空間，而不限制具體數(shù)量，并且可以靈活的跟類型分割，便于對測點進行分類統(tǒng)計、匯總和比較。船舶編碼也可以采用類似的方案，按整數(shù)進行計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸，并在編碼空間內(nèi)，按可讀性好的十進制進行編碼。例如可以按照公司-分公司-部門-船型-序列號的方案進行船舶編碼，當然各部分順序可根據(jù)需要調(diào)整。測點數(shù)據(jù)的遠程報文需要可采用如圖3所示的格式，包括船舶編碼，與遠程終端一一對應，以及測點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，依不同的類型有不同的具體結(jié)構(gòu)，例如設備工況測點的數(shù)據(jù)為浮點數(shù)，可以采用圖4所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；事件報警的數(shù)據(jù)為開關(guān)量，只需一個字節(jié)即可， 可以采用圖5所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。多個測點數(shù)據(jù)可以連續(xù)打包成一個報文。實時數(shù)據(jù)庫方案實時數(shù)據(jù)庫為各船舶存儲各測點在時間上最新的一條記錄。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) O05)，采用2級字典的方式存儲測點數(shù)據(jù)，同時采用船舶編碼和測點編碼識別測點，其實施可如圖6所示。1級字典根據(jù)船舶編碼定位到指定船舶的測點數(shù)據(jù)字典O級字典)，2級字典再根據(jù)測點編碼提取測點數(shù)據(jù)。測點數(shù)據(jù)可以采用較為復雜的面向?qū)ο蟮姆绞酱鎯Γ?從而能夠存儲多種類型的數(shù)據(jù)，包括浮點數(shù)、整數(shù)或者自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。船舶測點數(shù)據(jù)打包實施方案船舶測點編碼打包采用圖7所示的方案。在船舶端，測點數(shù)據(jù)先打包成本地數(shù)據(jù)文件，考慮到測點數(shù)據(jù)量不確定，采用計算機外存儲文件；考慮到遠程傳輸情況復雜，可能中斷和超時，耗時較多，因此設置2個文件671和672，分別用于測點數(shù)據(jù)打包和數(shù)據(jù)傳輸， 2個數(shù)據(jù)文件的功能或者用途可以交換，例如傳輸完成的情況下。為提高測點數(shù)據(jù)的遠傳效率，采用批量傳輸?shù)姆绞健６〞r獲取的數(shù)據(jù)批量采集，如設備運行工況602、航行作業(yè)實時數(shù)據(jù)603和航行作業(yè)匯總數(shù)據(jù)604，可以直接存儲到所述數(shù)據(jù)文件中；非定時獲取的數(shù)據(jù)，如設備事件報警數(shù)據(jù)601，數(shù)據(jù)時間不定，不能批量采集， 先存儲到計算機內(nèi)存611，可以是內(nèi)存文件的方式，或是自定義的方式，再按照一定的邏輯， 如不超過2秒鐘，或者報警量不超過10條的準則打包存儲到測點數(shù)據(jù)文件671或者672 中；因為涉及到多方爭用數(shù)據(jù)文件的情況，必須提供同步機制621和641，保證數(shù)據(jù)的完整性。文件功能交換661的作用是在合適的情況下交換2個測點數(shù)據(jù)文件671和672的功能或者說用途，例如，在某一文件，假設672遠程傳輸完成后，就需要傳輸另一數(shù)據(jù)文件 671，通過文件功能交換，671將用于下一循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸，672用于下一循環(huán)的數(shù)據(jù)采集打包。
權(quán)利要求
1.一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括遠程終端系統(tǒng)(10)和中心站系統(tǒng)00)；所述的遠程終端系統(tǒng)包括測點編碼(101)、數(shù)據(jù)打包(10 和文件傳輸(10 三個模塊，三個模塊順序相連；所述的中心站系統(tǒng)包括文件接收001)、文件解析002)、測點解碼003)、實時數(shù)據(jù)庫004)、歷史數(shù)據(jù)庫(20 和TOB服務器(206)六個模塊，所述的文件接收模塊、文件解析模塊、測點解碼模塊順序相連，測點解碼模塊(20 —路通過實時數(shù)據(jù)庫模塊O04) 與冊B服務器模塊(206)相連，一路通過歷史數(shù)據(jù)庫模塊(20 與TOB服務器模塊相連，遠程終端系統(tǒng)通過文件傳輸?shù)姆绞剑B續(xù)的上傳實時和準實時的測點數(shù)據(jù)到中心站系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中測點編碼模塊的編碼方法，其特征在于，采用整數(shù)格式的測點編碼方式，測點編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用二進制方式，包括2字節(jié)、 4字節(jié)或8字節(jié)的整數(shù)類型；測點的編碼采用十進制位數(shù)固定的方式；在十進制下，測點的編碼分成幾個部分，每一部分的十進制位數(shù)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中測點編碼模塊的編碼方法，其特征在于，代表測點類型的部分居前，代表特定設備的順序號居后。
4.權(quán)利要求1所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)打包模塊的工作方法，其特征在于，將測點數(shù)據(jù)打包成測點數(shù)據(jù)文件，測點數(shù)據(jù)文件中包含所述的遠程終端系統(tǒng)編碼，或者與所述的遠程終端系統(tǒng)一一對應的一種編碼；所述的編碼采用整數(shù)格式，編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用二進制方式，包括2字節(jié)、4字節(jié)或8字節(jié)的整數(shù)類型；所述的編碼具有固定的十進制位數(shù)；在十進制下，所述的編碼分成幾個部分，每一部分的十進制位數(shù)固定。
5.權(quán)利要求1所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中遠程終端系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，(1)將測點數(shù)據(jù)先打包成本地數(shù)據(jù)文件，其數(shù)據(jù)文件是計算機內(nèi)存文件，或者是計算機外存儲文件； (2)定時獲取的數(shù)據(jù)直接打包存儲到所述數(shù)據(jù)文件中；C3)非定時獲取的數(shù)據(jù)先存儲到計算機內(nèi)存中，再打包存儲到數(shù)據(jù)文件中；(4)本地數(shù)據(jù)文件有2個或者多個，分別用于測點數(shù)據(jù)存儲和遠程傳輸，其用途可以交換。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，所述的文件傳輸模塊，傳輸測點數(shù)據(jù)文件到中心站系統(tǒng)，中心站系統(tǒng)接收過程中采用不同于最終文件的名稱保存。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，所述的中心站系統(tǒng)，將未完成的測點數(shù)據(jù)文件以不同于最終文件后綴的特殊后綴標識。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的文件傳輸模塊和文件接收模塊，采用FTP協(xié)議傳輸測點數(shù)據(jù)文件。
9.權(quán)利要求1所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫的工作方法，其特征在于，只存儲各測點時間上最新的一條記錄。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的遠程監(jiān)測系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫的工作方法，其特征在于，所述的實時數(shù)據(jù)庫，采用2級字典的方式存儲測點數(shù)據(jù)，同時采用遠程終端編碼和測點編碼識別測點數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種遠程監(jiān)測系統(tǒng)和方法，尤其是涉及一種面向船隊、車隊、機隊或生產(chǎn)裝備等設備集群的遠程監(jiān)測系統(tǒng)和方法。所要解決的技術(shù)問題是在考慮數(shù)據(jù)通訊鏈路不可靠的情況下，提供一種遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)，具有更好的實時性、可擴展性和可靠性。遠程終端以文件的形式連續(xù)的上傳實時和準實時測點數(shù)據(jù)到中心站，測點編碼的計算機存儲和網(wǎng)絡傳輸采用整數(shù)格式，并采用十進制位數(shù)固定的方式，既具有良好的存儲、傳輸和解析性能，又具有很好的可讀性；遠程終端或者與之對應的一一對應的編碼也采用類似的方式，并包含在數(shù)據(jù)文件中。測點數(shù)據(jù)文件在上傳完成前采用不同于最終文件的名稱命名，用以識別傳輸過程是否完成。
文檔編號G05B19/418GK102495594SQ201110359490
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者嚴新平, 盛晨興, 袁成清, 趙江濱 申請人:武漢理工大學