一种工控数据传输方法及系统与流程

1.本发明属于工控设备技术领域，尤其涉及一种工控数据传输方法及系统。


背景技术：

2.工控，指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、机械、软件相组合实现，即是工业控制，或者是工厂自动化控制，主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。
3.工控设备，又称工控机，用于工业和类工业行业，如轨道交通、智能交通、工业自动化、医疗仪器、自助终端等运作过程中起到数据监控与控制，相对于家用普通的主机pc，工控机的工作环境是非常恶劣和具有考验性的，对数据的安全性运行稳定性要求非常高。
4.由于工控设备的工作环境恶劣、具有考验性，因此很有可能在进行工业加工的过程中，突然发生设备的运行异常。由于不同的工控设备参与的工业自动化控制任务不同，因此在一个工控设备出现运行异常时，往往需要对寻找替代设备进行相同的工作，并且需要对替代设备进行相同的工业自动化控制的数据设置，这个过程有时复杂且缓慢，十分影响工业加工的进度。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种工控数据传输方法及系统，旨在解决背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种工控数据传输方法，所述方法具体包括以下步骤：获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息；基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网；对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备；根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道；通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备。
7.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息具体包括以下步骤：向多个工控设备发送信息收集指令；接收多个所述工控设备反馈发送的设备信息；获取管理人员输入的信息提取框架；按照所述信息提取框架，对多个所述设备信息进行信息提取，得到多个通信地址信息和设备功能信息。
8.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述基于多个所述通信地址信息和多
个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网具体包括以下步骤：基于多个所述设备功能信息进行匹配替换分析，生成匹配替换信息；基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息；根据所述筛选替换信息，建立替换通信网。
9.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息具体包括以下步骤：基于多个所述通信地址信息，获取多个所述工控设备的设备位置；根据多个所述设备位置，计算所述匹配替换信息中多个匹配的工控设备之间的设备距离；将多个所述设备距离与预设的标准距离进行比较，生成比较结果；根据所述比较结果，对所述匹配替换信息进行筛选替换处理，生成筛选替换信息。
10.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备具体包括以下步骤：对多个所述工控设备进行运行监测，获取多个运行监测数据；对多个所述运行监测数据进行异常分析，生成异常分析结果；按照所述异常分析结果，判断是否存在运行异常；在存在运行异常时，标记异常设备。
11.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道具体包括以下步骤：根据所述替换通信网，标记多个与所述异常设备对应的可选设备；从多个所述可选设备中，选择并标记替换设备；向所述异常设备和所述替换设备发送通道构建指令；根据所述通道构建指令，构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道。
12.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备具体包括以下步骤：向所述异常设备发送数据传输指令；基于所述数据传输指令，控制所述异常设备备份设备工作数据；通过所述快传通信通道，向所述替换设备传输所述设备工作数据。
13.一种工控数据传输系统，所述系统包括设备信息获取单元、替换分析处理单元、异常分析判断单元、通信通道构建单元和工作数据传输单元，其中：设备信息获取单元，用于获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息；替换分析处理单元，用于基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网；异常分析判断单元，用于对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备；
通信通道构建单元，用于根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道；工作数据传输单元，用于通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备。
14.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述设备信息获取单元具体包括：指令发送模块，用于向多个工控设备发送信息收集指令；信息接收模块，用于接收多个所述工控设备反馈发送的设备信息；框架获取模块，用于获取管理人员输入的信息提取框架；信息提取模块，用于按照所述信息提取框架，对多个所述设备信息进行信息提取，得到多个通信地址信息和设备功能信息。
15.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述替换分析处理单元具体包括：匹配替换模块，用于基于多个所述设备功能信息进行匹配替换分析，生成匹配替换信息；筛选替换模块，用于基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息；通信网建立模块，用于根据所述筛选替换信息，建立替换通信网。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例通过获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息；进行替换分析，建立替换通信网；进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备；根据替换通信网，标记与异常设备对应的替换设备，并构建异常设备与替换设备之间的快传通信通道；通过快传通信通道，将异常设备的设备工作数据传输至替换设备。能够建立多个工控设备的替换通信网，标记异常设备和对应的替换设备，并构建快传通信通道，将异常设备的设备工作数据直接且快速的传输至替换设备，无需工作人员寻找替代设备，且无需进行复杂且缓慢的工业自动化控制的数据设置，不影响工业加工的进度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
18.图1示出了本发明实施例提供的方法的流程图；图2示出了本发明实施例提供的方法中设备信息获取处理的流程图；图3示出了本发明实施例提供的方法中设备替换分析处理的流程图；图4示出了本发明实施例提供的方法中设备筛选替换分析的流程图；图5示出了本发明实施例提供的方法中异常分析判断处理的流程图；图6示出了本发明实施例提供的方法中快传通信通道构建的流程图；图7示出了本发明实施例提供的方法中设备工作数据传输的流程图；图8示出了本发明实施例提供的系统的应用架构图；图9示出了本发明实施例提供的系统中设备信息获取单元的结构框图；图10示出了本发明实施例提供的系统中替换分析处理单元的结构框图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.可以理解的是，由于工控设备的工作环境恶劣、具有考验性，因此很有可能在进行工业加工的过程中，突然发生设备的运行异常，现有技术中，由于不同的工控设备参与的工业自动化控制任务不同，因此在一个工控设备出现运行异常时，往往需要对寻找替代设备进行相同的工作，并且需要对替代设备进行相同的工业自动化控制的数据设置，这个过程有时复杂且缓慢，十分影响工业加工的进度。
21.为解决上述问题，本发明实施例通过获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息；进行替换分析，建立替换通信网；进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备；根据替换通信网，标记与异常设备对应的替换设备，并构建异常设备与替换设备之间的快传通信通道；通过快传通信通道，将异常设备的设备工作数据传输至替换设备。能够建立多个工控设备的替换通信网，标记异常设备和对应的替换设备，并构建快传通信通道，将异常设备的设备工作数据直接且快速的传输至替换设备，无需工作人员寻找替代设备，且无需进行复杂且缓慢的工业自动化控制的数据设置，不影响工业加工的进度。
22.图1示出了本发明实施例提供的方法的流程图。
23.具体的，在本发明提供的一个优选实施方式中，一种工控数据传输方法，所述方法具体包括以下步骤：步骤s101，获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息。
24.在本发明实施例中，在完成工厂中所有的产线搭建之后，或者工厂中具有产线升级与更新之后，自动生成信息收集指令，向工厂中所有的工控设备发送信息收集指令，工控设备在接收了信息收集指令之后，反馈发送存储在其内部的设备信息，通过接收多个工控设备反馈发送的设备信息，再通过获取管理人员输入的信息提取框架，基于信息提取框架，对多个设备信息进行信息提取处理，得到多个工控设备对应的通信地址信息和设备功能信息。
25.具体的，图2示出了本发明实施例提供的方法中设备信息获取处理的流程图。
26.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信息和设备功能信息具体包括以下步骤：步骤s1011，向多个工控设备发送信息收集指令。
27.步骤s1012，接收多个所述工控设备反馈发送的设备信息。
28.步骤s1013，获取管理人员输入的信息提取框架。
29.步骤s1014，按照所述信息提取框架，对多个所述设备信息进行信息提取，得到多个通信地址信息和设备功能信息。
30.进一步的，所述工控数据传输方法还包括以下步骤：步骤s102，基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网。
31.在本发明实施例中，基于多个工控设备对应的设备功能信息，对多个工控设备进行相同功能替换匹配，记录能够进行相同功能替换匹配的每对工控设备，生成匹配替换信息，再基于多个通信地址信息，获取多个工控设备的设备位置，通过多个设备位置，计算匹配替换信息中每对工控设备之间的设备距离，将设备距离与预设的标准距离进行比较，筛选出设备距离小于标准距离的多对工控设备，剔除出设备距离不小于标准距离的多对工控设备，实现对匹配替换信息的筛选替换处理，生成筛选替换信息，进而根据筛选替换信息，建立多对工控设备的替换通信网。
32.可以理解的是，筛选替换信息中记录的每对工控设备，不仅能够实现设备功能的替换，且每对工控设备之间的距离小于预设的标准距离，从而能够保证每对工控设备之间能够建立稳定的快传通信通道；替换通信网中，记录有多个经过匹配替换和筛选替换的工控设备之间的匹配联系，通过连线的方式，将能够进行替换的工控设备对进行连接。
33.具体的，图3示出了本发明实施例提供的方法中设备替换分析处理的流程图。
34.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网具体包括以下步骤：步骤s1021，基于多个所述设备功能信息进行匹配替换分析，生成匹配替换信息。
35.步骤s1022，基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息。
36.具体的，图4示出了本发明实施例提供的方法中设备筛选替换分析的流程图。
37.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息具体包括以下步骤：步骤s10221，基于多个所述通信地址信息，获取多个所述工控设备的设备位置。
38.步骤s10222，根据多个所述设备位置，计算所述匹配替换信息中多个匹配的工控设备之间的设备距离。
39.步骤s10223，将多个所述设备距离与预设的标准距离进行比较，生成比较结果。
40.步骤s10224，根据所述比较结果，对所述匹配替换信息进行筛选替换处理，生成筛选替换信息。
41.进一步的，所述基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网还包括以下步骤：步骤s1023，根据所述筛选替换信息，建立替换通信网。
42.进一步的，所述工控数据传输方法还包括以下步骤：步骤s103，对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备。
43.在本发明实施例中，在进行工业加工时，对参与工业加工的多个工控设备进行运行监测，实时获取多个运行监测数据，并通过对多个运行监测数据进行异常分析，生成异常分析结果，按照多个异常分析结果，判断是否存在运行异常的工控设备，并在存在运行异常的工控设备时，将该运行异常的工控设备标记为异常设备。
44.可以理解的是，运行监测的过程，是对工控设备的多个参数进行持续监测的过程，例如：温度、网络状态、硬件状态等。
45.具体的，图5示出了本发明实施例提供的方法中异常分析判断处理的流程图。
46.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备具体包括以下步骤：步骤s1031，对多个所述工控设备进行运行监测，获取多个运行监测数据。
47.步骤s1032，对多个所述运行监测数据进行异常分析，生成异常分析结果。
48.步骤s1033，按照所述异常分析结果，判断是否存在运行异常。
49.步骤s1034，在存在运行异常时，标记异常设备。
50.进一步的，所述工控数据传输方法还包括以下步骤：步骤s104，根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道。
51.在本发明实施例中，根据替换通信网，确定与异常设备匹配联系的多个工控设备，将其标记为可选设备，从而得到一个或多个可选设备，在存在有多个可选设备时，从多个可选设备中随机选取一个可选设备，并将其标记为替换设备，再同时向异常设备和替换设备发送通道构建指令，此时，异常设备开启共享的自建局域无线网，替换设备则加入该自建局域无线网中，实现异常设备与替换设备之间快传通信通道的构建。
52.具体的，图6示出了本发明实施例提供的方法中快传通信通道构建的流程图。
53.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道具体包括以下步骤：步骤s1041，根据所述替换通信网，标记多个与所述异常设备对应的可选设备。
54.步骤s1042，从多个所述可选设备中，选择并标记替换设备。
55.步骤s1043，向所述异常设备和所述替换设备发送通道构建指令。
56.步骤s1044，根据所述通道构建指令，构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道。
57.进一步的，所述工控数据传输方法还包括以下步骤：步骤s105，通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备。
58.在本发明实施例中，在完成快传通信通道的构建之后，生成数据传输指令，并向异常设备发送数据传输指令，异常设备在接收数据传输指令之后，根据数据传输指令，对设备工作数据进行备份，再将备份的设备工作数据通过快传通信通道快速传输至替换设备中，从而无需工作人员在替换设备上进行复杂且缓慢的手动数据设置。
59.具体的，图7示出了本发明实施例提供的方法中设备工作数据传输的流程图。
60.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备具体包括以下步骤：步骤s1051，向所述异常设备发送数据传输指令。
61.步骤s1052，基于所述数据传输指令，控制所述异常设备备份设备工作数据。
62.步骤s1053，通过所述快传通信通道，向所述替换设备传输所述设备工作数据。
63.进一步的，图8示出了本发明实施例提供的系统的应用架构图。
64.其中，在本发明提供的又一个优选实施方式中，一种工控数据传输系统，包括：设备信息获取单元101，用于获取多个工控设备的设备信息，提取多个通信地址信
息和设备功能信息。
65.在本发明实施例中，在完成工厂中所有的产线搭建之后，或者工厂中具有产线升级与更新之后，设备信息获取单元101自动生成信息收集指令，向工厂中所有的工控设备发送信息收集指令，工控设备在接收了信息收集指令之后，反馈发送存储在其内部的设备信息，设备信息获取单元101通过接收多个工控设备反馈发送的设备信息，再通过获取管理人员输入的信息提取框架，基于信息提取框架，对多个设备信息进行信息提取处理，得到多个工控设备对应的通信地址信息和设备功能信息。
66.具体的，图9示出了本发明实施例提供的系统中设备信息获取单元101的结构框图。
67.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述设备信息获取单元101具体包括：指令发送模块1011，用于向多个工控设备发送信息收集指令。
68.信息接收模块1012，用于接收多个所述工控设备反馈发送的设备信息。
69.框架获取模块1013，用于获取管理人员输入的信息提取框架。
70.信息提取模块1014，用于按照所述信息提取框架，对多个所述设备信息进行信息提取，得到多个通信地址信息和设备功能信息。
71.进一步的，所述工控数据传输系统还包括：替换分析处理单元102，用于基于多个所述通信地址信息和多个所述设备功能信息进行替换分析，建立替换通信网。
72.在本发明实施例中，替换分析处理单元102基于多个工控设备对应的设备功能信息，对多个工控设备进行相同功能替换匹配，记录能够进行相同功能替换匹配的每对工控设备，生成匹配替换信息，再基于多个通信地址信息，获取多个工控设备的设备位置，通过多个设备位置，计算匹配替换信息中每对工控设备之间的设备距离，将设备距离与预设的标准距离进行比较，筛选出设备距离小于标准距离的多对工控设备，剔除出设备距离不小于标准距离的多对工控设备，实现对匹配替换信息的筛选替换处理，生成筛选替换信息，进而根据筛选替换信息，建立多对工控设备的替换通信网。
73.具体的，图10示出了本发明实施例提供的系统中替换分析处理单元102的结构框图。
74.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述替换分析处理单元102具体包括：匹配替换模块1021，用于基于多个所述设备功能信息进行匹配替换分析，生成匹配替换信息。
75.筛选替换模块1022，用于基于多个所述通信地址信息，对所述匹配替换信息进行筛选替换分析，生成筛选替换信息。
76.通信网建立模块1023，用于根据所述筛选替换信息，建立替换通信网。
77.进一步的，所述工控数据传输系统还包括：异常分析判断单元103，用于对多个所述工控设备进行异常分析判断，在存在异常时，标记异常设备。
78.在本发明实施例中，在进行工业加工时，异常分析判断单元103对参与工业加工的多个工控设备进行运行监测，实时获取多个运行监测数据，并通过对多个运行监测数据进行异常分析，生成异常分析结果，按照多个异常分析结果，判断是否存在运行异常的工控设
备，并在存在运行异常的工控设备时，将该运行异常的工控设备标记为异常设备。
79.通信通道构建单元104，用于根据所述替换通信网，标记与所述异常设备对应的替换设备，并构建所述异常设备与所述替换设备之间的快传通信通道。
80.在本发明实施例中，通信通道构建单元104根据替换通信网，确定与异常设备匹配联系的多个工控设备，将其标记为可选设备，从而得到一个或多个可选设备，在存在有多个可选设备时，从多个可选设备中随机选取一个可选设备，并将其标记为替换设备，再同时向异常设备和替换设备发送通道构建指令，此时，异常设备开启共享的自建局域无线网，替换设备则加入该自建局域无线网中，实现异常设备与替换设备之间快传通信通道的构建。
81.工作数据传输单元105，用于通过所述快传通信通道，将所述异常设备的设备工作数据传输至所述替换设备。
82.在本发明实施例中，在完成快传通信通道的构建之后，工作数据传输单元105生成数据传输指令，并向异常设备发送数据传输指令，异常设备在接收数据传输指令之后，根据数据传输指令，对设备工作数据进行备份，再将备份的设备工作数据通过快传通信通道快速传输至替换设备中，从而无需工作人员在替换设备上进行复杂且缓慢的手动数据设置。
83.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
84.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink） dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
85.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
86.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
87.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。