CN103036736B - 一种基于数据源的组态化设备监控***及方法 - Google Patents
一种基于数据源的组态化设备监控***及方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于数据源的组态化设备监控***及方法，该***采用层次化方式设计，由数据源模块、数据缓存模块、数据发布器、事件管理器、用户监控视图模块、***模块管理器以及数据库访问适配器组成，并提供数据源扩展点，采用组态化方式动态更新、扩展、新增数据源。该方法的监控模型可适用于基于单计算机节点的设备监控服务，也可应用于基于分布式集群计算机节点的设备监控服务，该方法以数据源为单位，给数据源配置多个数据点，以数据点为监控单元，通过数据源向设备请求数据，并解析设备的响应数据为各数据点信息，从而可以在观察列表中实时监控各数据点。本发明具有良好的可扩展性，易于工程化实现，为数据源的扩展提供了一种灵活的扩展方式，能够方便设备监控人员对各种设备的统一监控。
Description
技术领域
本发明涉及设备监控领域，特别涉及一种基于数据源的组态化设备监控***及方法。
背景技术
当前对于设备的监控，大多数是每种设备配备一个专用的监控***。新设备的研制，监控***也需随之研制，例如通信终端以及通信设备等，设备监控***的研制需要根据监控的接口协议来开发，由于设备类型和接口协议的多样性，难以形成集成的监控平台。所以，研究基于数据源的组态化设备监控***及方法很有必要。
在监控设备时需要通过特定的接口协议与设备相连，有的使用串口进行连接，有的使用网络进行连接，有的使用传感器来进行状态收集，这就需要设备监控中能够扩展各种数据源，既不影响之前已有的数据源，又可以增加新的数据源。所以，设备监控中扩展数据源的重点在于设备监控***能够基于数据源实现组态化设备监控。
目前已公开发表的关于设备监控***及方法主要分为两类，第一类是针对具体的一种接口协议来研究相应的设备监控******及方法，但是这种方式只能满足特定的设备监控需求，不能动态扩展新的设备接口协议；第二类是针对具体设备研究相应的设备监控***及方法，不能用于其他种类设备监控需求，因此设备监控***无法通用。
发明内容
本发明技术解决的问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于数据源的组态化设备监控***及方法，能够动态扩展新的设备接口协议，实现了设备监控***的通用，具有更具动态扩展性与自适应性的优点。
本发明的技术解决方案：一种基于数据源的组态化设备监控***，所述***至少包括：
数据源模块：管理各种类型数据源，不同数据源类型对应于不同类型的设备接口协议；通过选择数据源类型配置数据源实例，数据源实例接收事件管理器发送的控制命令，并向设备发送所述控制命令；数据源实例接收监视信息，所述监视信息包括设备响应信息和设备状态信息，并将监视信息发送给数据缓存模块和事件处理器；数据源将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以进行数据源扩展；
数据缓存模块：接收数据源实例发送的监视信息，并根据每个数据源实例设定的历史信息记录将监视信息通过数据库访问适配器存入数据库；
数据发布器：通过***接收事件管理器发送的设备参数点的实时监视信息，将设备参数点的实时监视信息向外部***推送；设置数据同步定时器，定时器定时触发后，访问数据库访问适配器，接收数据库访问适配器返回的监控历史数据，并推送到外部***中；数据发布器将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以便进行数据发布器的扩展；
事件管理器：通过事件机制实现数据源模块与用户监控视图模块以及数据发布器之间的信息传递；首先，接收用户监控视图模块发送的控制命令，并将所述控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例，而后接收数据源实例返回的监视信息并触发消息通知机制，通知数据发布器和用户监控视图模块的***，将实时监视信息发送给数据发布器与用户监控视图模块；
用户监控视图模块：用于输入控制命令，通过事件管理器将控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例；接收并显示事件管理器监测到的设备参数点的实时监视信息；
***模块管理器：接收数据源的模块描述信息和数据发布器的模块描述信息，进行注册，纳入***模块管理器中进行管理；
数据库访问适配器：与外界数据库连接，提供数据的查询、更新、添加和删除，数据缓存模块和数据发布器均需通过数据库访问适配器与外界数据库***进行通信。
一种基于数据源的组态化设备监控方法，实现如下：
第一步：进行***配置，配置步骤如下：
(1)配置监控结构：依据监控模型配置I/O服务器、集群以及集群组，可以基于单计算机节点来配置监控结构，也可以基于分布式集群计算机节点来配置监控结构；
(2)配置数据源实例：以数据源为单位，对应不同设备的接口协议，根据设备接口协议类型，选择数据源类型，在I/O服务器上配置数据源实例，并设置数据源实例向设备请求数据的请求时间间隔；
(3)配置数据点：以数据点为监控单元，根据设备监控参数点给数据源实例配置相应的数据点；
(4)配置观察列表：创建观察列表，对数据点进行分组，添加到不同的观察列表中；
第二步：监控方法流程步骤如下：
(1)用户通过用户监控视图模块输入控制命令；
(2)事件管理器接收到控制命令后产生事件，并将控制命令发送给数据源实例；
(3)数据源实例将接收到的控制命令进行编码，生成数据流，并通过通信***将生成的数据流传输给设备；
(4)设备接收控制命令数据流，进行解析，生成监视信息数据流并发送给数据源实例；
(5)数据源实例接收监视信息数据流，并解析得到对应的数据点监视信息；
(6)此处有2个分支，数据源实例将监视信息存储到数据缓存模块，跳转到(7)，数据源实例产生事件，将监视信息发往事件管理器，跳转到(8)；
(7)数据缓存模块通过数据库适配器存储到数据库；
(8)事件管理器触发消息通知机制，将监视信息发往用户监控视图模块以及数据发布器；
(9)用户监控视图模块接收并显示监视信息；
(10)数据发布器把接收到的监视信息推送到外部***；
所述方法的监控模型可适用于基于单计算机节点的设备监控服务，也可应用于基于分布式集群计算机节点的设备监控服务；一台计算机节点可配置一到多个I/O服务器；一个集群可以包含无限数量的I/O服务器，可以分组管理集群，一个集群组包含一到多个集群；I/O服务器与数据源通信，数据源与具体的设备通信。
本发明与现有技术相比具有如下优点：现有设备监控******及方法一般来说主要分为两种：针对特定的设备接口协议设计的设备监控******及方法；针对具体设备设计的设备监控******及方法。本发明的设备监控***及方法，采用组态化方式支持动态更新、扩展、新增数据源，为设备监控提供三大类处理方式：标准协议设备可以通过本发明提供的标准协议数据源来监控；非标准协议设备可以根据设备协议定制数据源，动态添加到本发明中再进行监控；另外，本发明提供的虚拟数据源可以辅助设备协议接口定义。相比较现有设备监控******及方法，本发明更具动态扩展性与自适应性。
附图说明
图1为本发明基于数据源的组态化设备监控***框架架构图；
图2为本发明基于数据源的组态化设备监控方法的设备监控模型配置流程图；
图3为本发明基于数据源的组态化设备监控方法的设备监控流程图；
图4为本发明基于数据源的组态化设备监控方法的监控模型图；
图5为本发明基于数据源的组态化设备监控***的数据源类型示意图；
图6为本发明基于数据源的组态化设备监控方法的北斗协议数据源配置的数据点示意图；
图7为本发明基于数据源的组态化设备监控方法的观察列表分组示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于数据源的组态化设备监控***，包括数据源模块、数据缓存模块、数据发布器、事件管理器、用户监控视图模块、***模块管理器以及数据库访问适配器。
1.数据源模块
管理各种类型数据源，不同数据源类型对应于不同类型的设备接口协议；通过选择数据源类型配置数据源实例，数据源实例接收事件管理器发送的控制命令，并向设备发送所述控制命令；数据源实例接收监视信息，所述监视信息包括设备响应信息和设备状态信息，并将监视信息发送给数据缓存模块和事件处理器；数据源将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以进行数据源扩展。
数据源类型是根据各种设备提供的接口协议来设计的。如图5所示，本发明中提供了三种方式来处理不同设备接口协议：第一种是为标准协议设备设计了标准的SNMP、Modbus等协议数据源；第二种是为非标准协议设备定制的协议数据源，例如本发明中提供的北斗协议数据源即专为北斗指挥机设计的协议数据源；第三种是为设备接口协议提供一种辅助定义方式，即本发明中提供的虚拟数据源来满足设备接口协议的辅助定义，虚拟数据源不需要连接任何设备，添加虚拟数据源时，只需要输入一个名称和数据请求时间间隔即可。
数据源的开发是根据本发明涉及的***中提供的数据源创建模板和开发规范以及实际要监控的设备接口协议进行开发；采用组态化方式动态更新、扩展以及新增的数据源以数据源类型为标识动态关联到本发明设备监控***中的数据源类型列表里。
2.数据缓存
接收数据源实例发送的监视信息，并根据每个数据源实例设定的历史信息记录将监视信息通过数据库访问适配器存入数据库。
3.数据发布器
通过***接收事件管理器发送的设备参数点的实时监视信息，将设备参数点的实时监视信息向外部***推送；设置数据同步定时器，定时器定时触发后，访问数据库访问适配器，接收数据库访问适配器返回的监控历史数据，并推送到外部***中；数据发布器将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以便进行数据发布器的扩展。
4.事件管理器
通过事件机制实现数据源模块与用户监控视图模块以及数据发布器之间的信息传递；首先，接收用户监控视图模块发送的控制命令，并将所述控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例，而后接收数据源实例返回的监视信息并触发消息通知机制，通知数据发布器和用户监控视图模块的***，将实时监视信息发送给数据发布器与用户监控视图模块。
5.用户监控视图模块
用于输入控制命令，通过事件管理器将控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例；接收并显示事件管理器监测到的设备参数点的实时监视信息。
6.***模块管理器
接收数据源的模块描述信息和数据发布器的模块描述信息，进行注册，纳入***模块管理器中进行管理。
7.数据库访问适配器
与外界数据库连接，提供数据的查询、更新、添加和删除，数据缓存模块和数据发布器均需通过数据库访问适配器与外界数据库***进行通信。
如图2、图3所示，本发明一种基于数据源的组态化设备监控方法，包括下列步骤：
第一步：进行***配置，配置步骤如下：
(1)配置监控结构：依据监控模型配置I/O服务器、集群以及集群组，可以基于单计算机节点来配置监控结构，也可以基于分布式集群计算机节点来配置监控结构。
所述步骤(1)配置监控结构，如图4所示，根据监控模型进行配置，监控模型可适用于基于单计算机节点的设备监控服务，也可应用于基于分布式集群计算机节点的设备监控服务可以以单机方式配置。一台计算机节点上可以配置一到多个I/O服务器，一个集群可以包含无限数量的I/O服务器，可以配置集群组来管理集群，一个集群组包含一到多个集群；I/O服务器与数据源通信，数据源与具体的设备通信。
(2)配置数据源实例：以数据源为单位，对应不同设备的接口协议，根据设备接口协议类型，选择数据源类型，在I/O服务器上配置数据源实例，并设置数据源实例向设备请求数据的请求时间间隔。
所述步骤(2)配置数据源实例，需要根据设备接口协议类型来选择数据源类型。如果要选择的数据源类型存在则直接配置数据源实例，否则，可以采用虚拟数据源来配置，也可以开发数据源，然后再配置数据源实例。数据源实例有两种状态：激活和禁用。只有配置为激活状态的数据源实例才会向设备发送控制命令或请求信息。可以动态激活或禁用配置的数据源实例。
(3)配置数据点：以数据点为监控单元，根据设备监控参数点给数据源实例配置相应的数据点。
所述步骤(3)配置数据点：给配置好的数据源实例配置监控数据点，可以配置一到多个，数据点即为要监控的设备的监控参数点，如图6所示，要监控一个北斗指挥机可以配置功率状况、反馈信息、定位信息、自检信息以及通信信息等多个数据点。
实际中，还可以将数据点更细化，比如，图6中的定位信息可以再细化为经度信息以及纬度信息等，这就需要根据实际情况来配置数据点。
配置的数据点也有两种状态：激活和禁用。只有配置为激活状态的数据点才有效。可以动态激活或禁用配置的数据点。
(4)配置观察列表：创建观察列表，对数据点进行分组，添加到不同的观察列表中。
所述步骤(4)配置观察列表：设备监控以数据源为单位，数据点为单元获取设备信息，一个数据源实例有多个数据点，为了方便设备监控人员的监控管理，本发明通过配置观察列表对数据点进行分组，每组数据点配置到同一个观察列表中。可以创建多个观察列表，如图7所示。
第二步：监控方法流程步骤如下：
(1)用户通过用户监控视图模块输入控制命令；
(2)事件管理器接收到控制命令后产生事件，并将控制命令发送给数据源实例；
(3)数据源实例将接收到的控制命令进行编码，生成数据流，并通过通信***将生成的数据流传输给设备；
(4)设备接收控制命令数据流，进行解析，生成监视信息数据流并发送给数据源实例；
(5)数据源实例接收监视信息数据流，并解析得到对应的数据点监视信息；
(6)此处有2个分支，数据源实例将监视信息存储到数据缓存模块，跳转到(7)，数据源实例产生事件，将监视信息发往事件管理器，跳转到(8)；
(7)数据缓存模块通过数据库适配器存储到数据库；
(8)事件管理器触发消息通知机制，将监视信息发往用户监控视图模块以及数据发布器；
(9)用户监控视图模块接收并显示监视信息；
(10)数据发布器把接收到的监视信息推送到外部***。
实施例：
根据图2以及图3，以虚拟数据源为例对本发明的技术方案进行详细说明：
(1)配置监控结构，以单机为例，安装设备监控程序，启动计算机***中I/O服务器。
(1)配置好监控结构后，首先配置一个数据源实例vd，类型选择虚拟数据源，设置该虚拟数据源的请求时间间隔为1分钟，激活该数据源实例。
(2)配置数据点vp-1和vp-2，vp-1的数据类型设置为二进制，改变类型设置为交替改变，开始值设置为TRUE；vp-2的数据类型设置为多状态，改变类型设置为减少，值设置为10～19，轮询方式，开始值设置为10。设置完毕后，激活vp-1和vp-2。
(3)配置观察列表vdList，将vp-1和vp-2添加到vdList中，vp-1的数据信息如表1所示，vp-2的数据信息如表2所示。从表中可以看出，各数据点的数据信息会以数据源请求时间间隔进行变化，数据点值的变化符合数据点配置信息设置要求。
表1vp-1数据点的数据信息
| Point name | Time | Value |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:17 | TRUE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:18 | FALSE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:19 | TRUE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:20 | FALSE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:21 | TRUE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:22 | FALSE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:23 | TRUE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:24 | FALSE |
| vd-vp-2 | 2012-6-21 11:25 | TRUE |
表2vp-2数据点的数据信息
| Point name | Time | Value |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 10:59 | 11 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:00 | 12 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:01 | 13 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:02 | 14 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:03 | 15 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:04 | 16 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:05 | 17 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:06 | 18 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:07 | 19 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:08 | 10 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:09 | 11 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:10 | 12 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:11 | 13 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:12 | 14 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:13 | 15 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:14 | 16 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:15 | 17 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:16 | 18 |
| vd-vp-1 | 2012-6-21 11:17 | 19 |
本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。
Claims (3)
1.一种基于数据源的组态化设备监控***，其特征在于包括：
数据源模块：管理各种类型数据源，不同数据源类型对应于不同类型的设备接口协议；通过选择数据源类型配置数据源实例，数据源实例接收事件管理器发送的控制命令，并向设备发送所述控制命令；数据源实例接收监视信息，所述监视信息包括设备响应信息和设备状态信息，并将监视信息发送给数据缓存模块和事件管理器；数据源将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以进行数据源扩展；
数据缓存模块：接收数据源实例发送的监视信息，并根据每个数据源实例设定的历史信息记录将监视信息通过数据库访问适配器存入数据库；
数据发布器：通过***接收事件管理器发送的设备参数点的实时监视信息，将设备参数点的实时监视信息向外部***推送；设置数据同步定时器，定时器定时触发后，访问数据库访问适配器，接收数据库访问适配器返回的监控历史数据，并推送到外部***中；数据发布器将自身模块描述信息发送给***模块管理器，通过***模块管理器进行注册，以便进行数据发布器的扩展；
事件管理器：通过事件机制实现数据源模块与用户监控视图模块以及数据发布器之间的信息传递；首先，接收用户监控视图模块发送的控制命令，并将所述控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例，而后接收数据源实例返回的监视信息并触发消息通知机制，通知数据发布器和用户监控视图模块的***，将实时监视信息发送给数据发布器与用户监控视图模块；
用户监控视图模块：用于输入控制命令，通过事件管理器将控制命令发送给数据源模块中配置的数据源实例；接收并显示事件管理器监测到的设备参数点的实时监视信息；
***模块管理器：接收数据源的模块描述信息和数据发布器的模块描述信息，进行注册，纳入***模块管理器中进行管理；
数据库访问适配器：与外界数据库连接，提供数据的查询、更新、添加和删除，数据缓存模块和数据发布器均需通过数据库访问适配器与外界数据库***进行通信。
2.一种基于数据源的组态化设备监控方法，其特征在于实现如下：
第一步：进行***配置，配置步骤如下：
(11)配置监控结构：依据监控模型配置I/O服务器、集群以及集群组，可以基于单计算机节点来配置监控结构，也可以基于分布式集群计算机节点来配置监控结构；
(12)配置数据源实例：以数据源为单位，对应不同设备的接口协议，根据设备接口协议类型，选择数据源类型，在I/O服务器上配置数据源实例，并设置数据源实例向设备请求数据的请求时间间隔；
(13)配置数据点：以数据点为监控单元，根据设备监控参数点给数据源实例配置相应的数据点；
(14)配置观察列表：创建观察列表，对数据点进行分组，添加到不同的观察列表中；
第二步：监控方法流程步骤如下：
(21)用户通过用户监控视图模块输入控制命令；
(22)事件管理器接收到控制命令后产生事件，并将控制命令发送给数据源实例；
(23)数据源实例将接收到的控制命令进行编码，生成数据流，并通过通信***将生成的数据流传输给设备；
(24)设备接收控制命令数据流，进行解析，生成监视信息数据流并发送给数据源实例；
(25)数据源实例接收监视信息数据流，并解析得到对应的数据点监视信息；
(26)此处有2个分支，数据源实例将监视信息存储到数据缓存模块，跳转到(27)，数据源实例产生事件，将监视信息发往事件管理器，跳转到(28)；
(27)数据缓存模块通过数据库适配器存储到数据库；
(28)事件管理器触发消息通知机制，将监视信息发往用户监控视图模块以及数据发布器；
(29)用户监控视图模块接收并显示监视信息；
(210)数据发布器把接收到的监视信息推送到外部***。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据源的组态化设备监控方法，其特征在于：所述方法的监控模型可适用于基于单计算机节点的设备监控服务，也可应用于基于分布式集群计算机节点的设备监控服务；一台计算机节点可配置一到多个I/O服务器；一个集群可以包含无限数量的I/O服务器，可以分组管理集群，一个集群组包含一到多个集群；I/O服务器与数据源通信，数据源与具体的设备通信。
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