一种面向脱机计算机的数据采集系统及方法与流程
本发明涉及工业物联网，尤其涉及一种面向脱机计算机的数据采集系统及方法。
背景技术：
1、智慧电厂作为能源行业数字化转型的典范，通过融合物联网等新一代信息技术，实现了从传统运营模式向高度自动化、智能化方向的跨越式发展。现代智慧电厂部署的各类智慧传感器，可以实时采集设备的温度、压力、振动等参数。这类智慧传感器采集的数据常常直接保存在管理信息区。依据规定，电力监控系统应当实施分区防护，防护区域按照安全等级从高到低划分为生产控制区（可以分为安全ⅰ区和安全ⅱ区）和管理信息区（可以分为安全ⅲ区和安全ⅳ区）。在无特殊情况下，管理信息区的计算机与外部互联网实行严格的物理或逻辑隔离即管理信息区的计算机处于脱机状态，禁止任何形式的网络直连。
2、智慧传感器在现场安装完成后，设备生产厂商需通过长期调试保障运行稳定性，需实时调取脱机计算机中储存的传感器采集的数据；同时，为智慧电厂提供技术监督服务的相关企业，为优化技术监督、数据分析、决策支撑及跨系统业务协同质量，同样需要调取脱机计算机中储存的传感器采集的数据。然而，管理信息区计算机的脱机特性导致数据导出成为行业痛点，现有两种数据采集方式均无法平衡效率、成本与安全性。
3、当前，从管理信息区的脱机计算机获取智慧传感器采集数据的技术方案主要为以下两种方式：
4、方式一、人工抄录与介质摆渡方式。操作人员定期至管理信息区计算机机房，通过观察计算机显示器手动记录数据，或将数据通过安全移动存储介质如专用u盘、光盘等从脱机计算机拷贝后，转移至可连接互联网的计算机进行传输。这种方式存在的缺点如下：
5、（1）工作效率低下：需占用专职人力资源，且操作流程繁琐。
6、（2）存在安全风险：移动存储介质可能成为病毒、木马的传播载体，违反网络安全规定。
7、（3）无法实现自动化：全流程依赖人工干预，无法适应高频次、自动化的数据采集需求。
8、方式二、架设网络专线传输数据。该种方式存在的缺点如下：
9、（1）架设网络专线的成本较高。
10、（2）网络专线可能会连接外界互联网，使电厂的信息管理区遭受黑客攻击。
11、（3）扩展性差：每条专线仅适配固定电厂的数据传输，无法灵活应对多电厂数据传输。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的是提供一种面向脱机计算机的数据采集系统和方法，能够解决现有技术中存在的上述至少一个问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、本发明实施例提供了一种面向脱机计算机的数据采集系统，包括：脱机计算机、显示器、摄像头以及工业计算机；
4、所述显示器与所述脱机计算机通过第一数据线连接，用于显示所述脱机计算机中的待采集数据；
5、所述摄像头与所述工业计算机通过第二数据线连接，用于按照所述工业计算机配置的拍摄参数拍摄所述显示器画面，并将拍摄得到的第一图像传输至所述工业计算机；
6、所述工业计算机，用于接收到所述第一图像后，判断当前时刻距离上一次执行光学字符识别操作的时间间隔是否达到第一预设阈值，若达到第一预设阈值则按照预设规则对所述第一图像进行分割得到多个分割区域，对每个所述分割区域进行光学字符识别，对应记录各分割区域的光学字符识别结果和分割区域参数信息。
7、可选地，所述拍摄参数包括：拍摄时间间隔、所述摄像头的预热时长。
8、可选地，所述工业计算机还用于：
9、若当前时刻距离上一次执行光学字符识别操作的时间间隔未达到所述第一预设阈值，则将接收到的所述第一图像与上次光学字符识别的第二图像进行相似度比对；
10、若比对结果为第一图像相较于第二图像有显著变化，则执行对所述第一图像进行分割得到多个分割区域，对每个所述分割区域进行光学字符识别，对应记录各分割区域的光学字符识别结果和分割区域参数信息的步骤；
11、若比对结果为第一图像相较于第二图像无显著变化，则触发摄像头继续拍摄显示器画面。
12、可选地，所述工业计算机将接收到的所述第一图像与上次光学字符识别的第二图像进行相似度比对时，具体用于：
13、按照所述预设规则对所述第一图像进行分割，得到多个第一分割区域；
14、针对每个第一分割区域，确定所述第二图像中与所述第一分割区域匹配的第二分割区域；
15、计算所述第一分割区域和所述第二分割区域中各对应像素点的像素值，筛选差异像素点；
16、基于第一图像中的全部差异像素点数量，确定差异像素点占比；
17、在所述差异像素点占比大于预设差异阈值的情况下，确定第一图像相较于第二图像有显著变化；
18、在所述差异像素点占比小于或等于预设差异阈值的情况下，确定第一图像相较于第二图像无显著变化。
19、可选地，所述预设规则包括：每个所述分割区域包含一个变量参数；所述分割区域的参数信息包括：以所包含变量参数命名的分割区域名、分割区域坐标以及分割顺序。
20、可选地，所述显示器、摄像头以及所述工业计算机设置在同一机箱内；所述机箱包括对向可开闭柜门；
21、所述工业计算机设置在所述机箱内部，所述显示器通过固定装置固定在所述机箱一侧可开闭柜门上；
22、所述摄像头通过固定装置设置在所述机箱另一侧可开闭柜门上；
23、所述对向可开闭柜门闭合时，所述显示器、摄像头与外界的光线被所述机箱隔离。
24、可选地，所述工业计算机还用于：
25、按照预先配置的图像质量等级保存接收到的各帧图像；
26、监测历史记录的光学字符识别结果和分割区域的参数信息的存储时长，当达到预设保留时长的情况下，删除光学字符识别结果和分割区域的参数信息；
27、监测用于存储光学字符识别结果和分割区域的参数信息的文件夹的存储数据量，在所述存储数据量达到预设存储量的情况下，清理所述文件夹中存储的数据。
28、可选地，所述系统还包括：数据接收端、路由器；
29、所述工业计算机通过所述专用路由器将各分割区域的光学字符识别结果和分割区域的参数信息发送至所述数据接收端。
30、本发明实施例还提供了一种面向脱机计算机的数据采集方法，应用于包含脱机计算机、显示器、摄像头以及工业计算机的系统，所述方法包括：
31、所述脱机计算机将待采集数据传输至所述显示器显示；
32、所述摄像头按照所述工业计算机配置的拍摄参数拍摄所述显示器画面，并将拍摄得到的第一图像传输至所述工业计算机；
33、所述工业计算机接收到所述第一图像后，判断当前时刻距离上一次执行光学字符识别操作的时间间隔是否达到第一预设阈值，若达到第一预设阈值则按照预设规则对所述第一图像进行分割得到多个分割区域，对每个所述分割区域进行光学字符识别，对应记录各分割区域的光学字符识别结果和分割区域参数信息。
34、可选地，在所述工业计算机接收到第一图像后，判断当前时刻距离上一次执行光学字符识别操作的时间间隔是否达到第一预设阈值之后，所述方法还包括：
35、若当前时刻距离上一次执行光学字符识别操作的时间间隔未达到所述第一预设阈值，则将接收到的所述第一图像与上次光学字符识别的第二图像进行相似度比对；
36、若比对结果为第一图像相较于第二图像有显著变化，则执行对所述第一图像进行分割得到多个分割区域，对每个所述分割区域进行光学字符识别，对应记录各分割区域的光学字符识别结果和分割区域参数信息的步骤；
37、若比对结果为第一图像相较于第二图像无显著变化，则触发摄像头继续拍摄显示器画面。
38、本发明实施例提供的一种面向脱机计算机的数据采集系统，一方面，无需配备网络专线，当需要在多个电厂采集数据时，仅需在每个电厂安装一台带有显示器和摄像头的特定机箱即可实现，扩展性好、成本低；第二方面，无软件侵入设计与非网络直连架构的设计，不改变电厂原有网络拓扑，可杜绝孤立网络与外部网络的隐性连通，安全可靠性高，符合隔离环境防护要求；第三方面，图像分割配置使文字识别结果结构化程度提升，无需人工整理紊乱数据，能够提升处理效率。综上所述，本技术实施例提供的该系统成本低、效率高、安全可靠，通过硬件集成与软件的协同设计，能够解决面向脱机计算机的高效数据采集难题。