CN112596472A - 一种工业设备数据的自动采集方法 - Google Patents

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尹科棹
陈吉平
单伟
夏敏州
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Zhejiang Lanzhuo Industrial Internet Information Technology Co ltd
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    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
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Abstract

本发明涉及工业互联网边缘层数据领域，尤其涉及一种工业设备数据的自动采集方法，包括：配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系，不同的健康状态对应不同的健康状态值；进入设备详情界面，依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本；根据配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系来判断设备健康状态；当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值；将标记的健康状态值及对应的文本保存并上传。通过使用本发明，可以实现以下效果：设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本的自动化提取。

Description

一种工业设备数据的自动采集方法
技术领域
本发明涉及工业互联网边缘层数据领域，尤其涉及一种工业设备数据的自动采集方法。
背景技术
工业数据是工业互联网的核心。工业数据使工业***具有叙述工艺流程、诊断设备故障、优化控制***、帮助企业决策等智能化功能。工业互联网边缘层主要指通过大范围、深层次的数据采集，以及异构数据的接入方式统一化与边缘处理，这些构建了工业互联网平台的数据基础。从而有助于对多源设备、异构***、运营环境、人等要素信息进行实时高效采集和云端汇聚。
目前数据采集技术主要是受到以下制约。一是部分机器没有数据接口，二是存在大量异构的通讯规范，三是接入上位机***的设备数据没有通用访问接口，企业不得不在没有数据接口的机器上采取措施增加数据接口(包括传感器)，在异构通讯规范之间采用全兼容的数据采集技术，在上位机***人工操作或使能数据访问接口。
对于一些没有接入通信协议或者上位机***的设备，如那些不带数控***的机床，可以再机台上放置一个触摸屏之类的设备，用人工辅助的方式采集一些生产相关的信息。对于设备的一些运行状态信息，甚至可能涉及到对设备的一些改造，比如增加一些传感器、数采板卡之类的硬件设备。这种方式操作难度大，成本高，会对设备的稳定运行带来一定的风险。
对于具备统一接口来实现多种工业通信协议连接的设备的数据采集，如OPC规范，一个应用程序和现场控制***连接的标准，作为以SOA、Web Service为核心的跨平台数据交换技术，通过一个统一接口实现多种工业协议标准的数据交换，从而实现统一的数据传输。如OSIsoft公司提供的支持基于此规范的PI接口，当设备数据符合规范进入PI数据库，则可以直接通过PI服务接口获取数据。但并不是所有厂家的***设备数据都支持统一接口访问方式，比如不能保证所有数据都进PI数据库。
对于具有上位机***的设备数据主要通过不同厂家的设备管理***，如霍尼韦尔公司的FDM***(Field Device Manager，现场设备管理器)、日本横河公司的PRM***(Plant Resource Manager，工厂资源管理***)，通过HART、PROFIBUS和FieldbusFoundation等工业通信协议连接，这些***一般已经对设备层的数据进行了采集、存储，如存储到自身所带有的数据库中，然后以开放数据库访问权限的方式，或以Web Service等方式释放数据访问接口，从而实现数据的采集。但并不是所有厂家都会开发数据库或者其他的第三方数据访问接口，可能由于安全、知识产权或是用户购买服务不包含这一项，并且一些版本年代久远的桌面客户端，还存在网络隔断的问题，给数据采集带来较大阻碍。
上述方法都有一定限定范围，如需要增加一些传感器、数采板卡之类的硬件设备的方式，操作难度大，成本高，一些异构***难以保证都统一访问接口，一些上位机***不开放第三方数据访问接口的情况，购买服务需要成本较高，人工记录效率低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种工业设备数据的自动采集方法。
一种工业设备数据的自动采集方法，包括：
配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系，不同的健康状态对应不同的健康状态值；
进入设备详情界面，依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本；
根据配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系来判断设备健康状态；
当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值；
将标记的健康状态值及对应的文本保存并上传。
优选的，所述进入设备详情界面包括：
利用脚本获取控件列表，遍历每一个设备，模拟键击进入设备详情界面。
优选的，所述依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本包括：
编写程序通过API接口调用组件服务；
从组件服务中获取控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本。
优选的，当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值记作ej，该控件对应的文本记作mj，二者整合作为一条异常状态信息，记作Tj，其中Tj＝ej+mj。
优选的，还包括：
设置提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本的时间；
当到所设置的时间时，则触发提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本。
优选的，还包括：
设置上传标记的健康状态值及对应文本的时间；
当到所设置的时间时，则触发上传标记的健康状态值及对应文本。
通过使用本发明，可以实现以下效果：
1.设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本的自动化提取；
2.设置提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本的时间及上传标记的健康状态值及对应文本的时间，不需要人工操作，效率高，实现了设备数据的自动采集、自动更新。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明一实施例一种工业设备数据的自动采集方法的示意流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
设备数据的采集是工业互联网平台的数据基础，对叙述工艺流程、诊断设备故障、优化控制***、帮助企业决策等智能化功能具有重大意义。针对某些上位机***与设备自成一体，并没有对外进行数据交互的接口，比如数据库不开放等，构成了我们经常说的工业现场的“自动化孤岛”——设备的数据虽然已经采集到了上位机***中，但是仍然无法向其他信息***中传递，仍然被“困”在生产现场。
本发明实施例的基本思想是提出一种基于界面提取技术的工业设备数据的自动采集方法，将自动化软件技术运用到工业数据采集方向上来，实现某些上位机***没有对外提供数据接口的情况下的数据采集，利用界面提取技术实现设备状态数据的自动采集，采集方法自动化，成本低、效率高。
基于上述思想，本发明实施例提出一种工业设备数据的自动采集方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系，不同的健康状态对应不同的健康状态值。
若控件显示的颜色为绿色，则设备健康状态为正常，其健康状态值标记为0。若控件显示的颜色为其他颜色，例如红色表示健康状态为报警、白色表示健康状态为不定态、黄色表示健康状态为警告、灰色表示通讯错误等，在本实施例中将除绿色之外的颜色所对应的设备健康状态都列为异常，并且异常状态对应的健康状态值都标记为1，用以与正常状态进行区分。
控件颜色、健康状态及健康状态值的对应关系如下表所示：
控件颜色 健康状态 健康状态值
绿色 正常 0
红色 报警 1
白色 不定态 1
黄色 警告 1
灰色 通讯错误 1
... ... ...
S2：进入设备详情界面，依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本。
首先，利用脚本(诸如White、Autoit等第三方工具可作为这类自动化脚本软件均可)获取控件列表，编写程序遍历Network View层级上每一个设备，模拟键击进入DeviceStatus设备详情界面。
然后，对于***详情界面中控件颜色和文本的获取，一般来说设备的上位机***的界面是基于Windows***集成的，所以会天然集成Windows开放的组件服务，而组件服务有公开的API接口，使得可以通过编程调用组件服务获得Windows控件的文本和颜色。对于非Windows***集成的上位机***，亦可以根据其对应操作***，寻找到开放出来的API接口，编写程序调用类似的组件服务来获得控件的颜色和文本。
S3：根据配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系来判断设备健康状态。
在获取到控件的颜色之后可以根据步骤S1中配置的对应关系确定设备健康状态。
S4：当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值。
如果颜色为绿色则跳过；如果颜色不为绿色，则健康状态值置为1。获得的颜色通过对应关系可以判断是否异常，健康状态值置值记作ej，取右侧控件文本，记作mj(获取方式类同于取控件颜色，不再赘述)；二者整合作为一条异常状态信息，记作Tj，其中Tj＝ej+mj，求和关系在实际保存在文本中时，可用冒号符相隔来表示。继续轮询判断下一个控件，直至轮询结束。
S5：将标记的健康状态值及对应的文本保存并上传。
当扫描该设备详情界面所有Icon类型控件后，判断健康状态值ej均为0则表示一次未出现异常状态信息。则记录该设备健康状态为正常，记作Normal，状态详情记作TheDevice is Normal。
若存在健康状态值ej为1，则表示该设备健康状态为异常，记作Abnormal。状态详情为该设备所有异常信息的集合，记作sum(Tj)，集合关系在实际保存在文本中时，可用分号符相隔来表示。
判断层级设备是否遍历结束，若未结束，则继续执行提取步骤，直到所有层级的设备获取得到。遍历结束后将所有设备的状态信息保存到本地，并通过ftp文件传输协议传输到数采层，从而实现工业设备数据的自动采集。
为了提高工业设备数据采集的自动化，在一些实施例中，还设置了提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本的时间，当到所设置的时间时，则触发提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本。
为了提高工业设备数据上传的自动化，在一些实施例中，设置上传标记的健康状态值及对应文本的时间，当到所设置的时间时，则触发上传标记的健康状态值及对应文本。
如果操作员不做任何操作，根据定时任务时间触发条件，数采层将不断得到新的时刻下的设备状态信息；操作员也可以选择关闭定时任务和退出上位机***，结束这一时间段内的设备数据采集任务。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，包括：
配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系，不同的健康状态对应不同的健康状态值；
进入设备详情界面，依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本；
根据配置控件显示的颜色与设备健康状态的对应关系来判断设备健康状态；
当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值；
将标记的健康状态值及对应的文本保存并上传。
2.根据权利要求1所述的一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，所述进入设备详情界面包括：
利用脚本获取控件列表，遍历每一个设备，模拟键击进入设备详情界面。
3.根据权利要求1所述的一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，所述依次提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本包括：
编写程序通过API接口调用组件服务；
从组件服务中获取控件显示的颜色及该控件对应的用于描述设备状态详情的文本。
4.根据权利要求1所述的一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，
当控件显示的颜色所对应的设备健康状态为异常时，标记该控件的健康状态值记作ej，该控件对应的文本记作mj，二者整合作为一条异常状态信息，记作Tj，其中Tj＝ej+mj。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，还包括：
设置提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本的时间；
当到所设置的时间时，则触发提取设备详情界面中控件显示的颜色及该控件对应文本。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种工业设备数据的自动采集方法，其特征在于，还包括：
设置上传标记的健康状态值及对应文本的时间；
当到所设置的时间时，则触发上传标记的健康状态值及对应文本。
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