一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台的制作方法

技术特征：
1.一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：包括基于storm的流式大数据处理程序、云平台管理程序、数据展现程序、docker hub镜像仓库、分布式消息队列kafka集群和分布式缓存redis；云平台管理程序自定义了设备协议库，在设备协议库中，对于基于rs485通信的采集仪和传感器，自定义了一套模版语言来描述采集命令和采集结果；云平台管理程序对物联网桥梁监控系统进行了抽象，并提供了配置功能，在通过云平台管理程序对物联网桥梁监控系统配置后，工控机从云平台管理程序中下载并运行工控机初始化程序，工控机初始化程序能自动初始化工控机运行环境，从docker hub镜像仓库下载工控机采集程序镜像，从云平台管理程序获取工控机的配置，并启动工控机采集程序进行采集，采集程序将采集到的数据以自定义的数据格式通过网络发送到云平台分布式消息队列kafka集群中，基于storm的流式大数据处理程序从分布式消息队列kafka集群中获得数据，对数据进行处理，并将处理后的数据保存到分布式缓存redis中，数据展现程序从分布式缓存redis中获取数据后进行实时展示。2.根据权利要求1中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：云平台提出了虚拟采集仪和设备库，对于直接通过串口与工控机相连的传感器，传感器连接到虚拟采集仪，虚拟采集仪通过串口连接到工控机，工控机采集程序向传感器发送采集命令获取数据的过程即为工控机向虚拟采集仪发送采集命令，虚拟采集仪通过传感器获取数据，再把结果返回给工控机采集程序，设备库是指包括不同厂家不同型号的传感器、采集仪和虚拟采集仪。3.根据权利要求1中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：对于基于rs485通信的采集仪或传感器，云平台自定义了一套模版语言来描述采集仪和传感器的采集命令和返回结果，将采集命令和采集结果中变化的部分和不变的部分进行分离，利用系统变量和自定义变量来描述变化的部分。4.根据权利要求1中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：云平台管理程序对物联网桥梁健康监测系统进行了抽象和并提供了配置功能，云平台管理程序将桥梁健康监测物联网系统抽象为传感器、采集仪、工控机、项目以及它们之间的关系，它们之间的关系为一个桥梁健康监测物联网系统是一个项目，一个项目包括多个工控机，一个工控机包括多个采集仪，一个采集仪连接多个传感器，云平台管理程序提供了配置健康监测物联网系统的功能，其中对于基于rs485通信的采集仪，包括虚拟采集仪,云平台提供了使用自定义的模版语言配置其采集命令和采集结果的功能。5.根据权利要求1中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：云平台提供了一种部署和启动工控机采集程序的方式，在云平台管理程序配置完桥梁健康监测物联网系统后，工控机从云平台管理程序中下载并运行工控机初始化程序，输入云平台管理程序的账户和密码，登录成功后选择项目和工控机设备，之后在点击初始化环境按钮，这时工控机采集程序会给工控机安装docker服务程序，之后会去docker hub镜像仓库下载采集端采集程序镜像，从云平台获取工控机的配置信息，工控机的配置信息包括工控机上采集仪的信息，工控机的信息以及云平台的信息，紧接着启动采集端镜像开始采集数据，把采集到的数据以自定义的数据格式发送到云平台的分布式消息队列kafka集群中。
6.根据权利要求4中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：自定义的数据格式是由包头和数据包组成，其中包头共10个字节，由数据传输方式3个字节，厂家编码3个字节，分隔符1个字节和采集仪采集协议标准3个字节标准组成，数据包是以json格式传输，包括采集仪id,采集时间和通道数据。7.根据权利要求1中所述的一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，其特征在于：云平台提供了一种实时数据处理技术，采集程序把采集到的数据以自定义的数据格式发送到云平台的分布式消息队列kafka集群里，基于storm的流式大数据处理程序从云平台的分布式消息队列kafka集群获取数据，并对数据做实时的处理，并把处理的结果存放在分布式缓存redis中，云平台数据展示程序从分布式缓存kafka集群中获取实时的数据，并在页面中展示。

技术总结
本发明公开了一种基于自定义设备协议库及大数据架构的云平台，主要包括云平台管理程序、基于storm的流式大数据处理程序、数据展现程序、docker hub镜像仓库、分布式消息队列kafka集群和分布式缓存redis。本云平台具有通用性强、自动化程度高、可扩展性好、部署简单方便、数据实时性高的特点。本云平台提供了自有的设备库，自有的采集数据传输协议，并利用基于storm的流式大数据处理程序来实时处理和展现监控数据。对于基于RS485通信的采集仪和传感器，本云平台自定义了用于描述其采集命令和返回结果的模版语言。本云平台还具有通过在云平台管理程序配置传感器、采集仪和工控机等设备信息，自动在工控机上部署和运行采集程序的能力。能力。能力。


技术研发人员：梁柱 符洪生 沈国栋 杨晓明 席进
受保护的技术使用者：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021/10/23