CN112600867A - 一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成*** - Google Patents

一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***，属于计算机信息处理技术领域；采用ODIBus技术，提出开放式对象柔性数据集成框架，实现位置透明、协议透明、语言透明、设备透明、控制模式透明，***开发与集成难度低；ODIBus中的开放式实时软件总线采用ODC集成方法，实现传感器级、设备级、***级的即插即用、柔性重组、按需编组，而其中的智能组态硬件平台采用AFE技术，依据用户需求柔性组装；ODIBus将异构的总线、软件集成在网关层，建立一体化通信网络环境，基于组态硬件研发的传感器、控制器实现智能化、IP化，应用***通过内置ODIBus/E软件与上位机ODIBus/S设备互联实现一体化。

Description

一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***
技术领域
本发明属于计算机信息处理技术领域，尤其涉及一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***。
背景技术
隐蔽工程是公共工程精确化跟踪审计的难点，单传感探测手段难以***地揭露隐蔽工程内部状态，采用多传感探测设备组网来全方位、全天候、全天时跟踪隐蔽工程的内部状态是未来隐蔽工程审计的方向。传统多传感器组网探测***是以“平台为中心”建设的，各分***在建设时，仅以本***的功能和建设目标来建设，而未考虑整体***功能和建设目标，因此存在传感器、控制器等设备未共享的问题，以及重复建设、信息共享程度低、用户体验差等问题。而且各类无损探测***在集成时存在“***条块分割、协同运作难度大、用户体验效果差、建设运营成本高”等缺点，成为无损组网探测发展的瓶颈。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***，利用开放式数据集成总线技术构建开放式对象柔性数据集成框架，可实现位置透明、协议透明、语言透明、设备透明、控制模式透明，大大降低***开发与集成的难度。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***，包括依次信号连接的传感探测层、协议层、数据集成总线层及工程探测应用层；传感探测层探测隐蔽工程内部状态数据，并利用ODIBus以及多种协议将数据传递给工程探测应用层，由工程探测应用层对数据进行融合、分析、显示，形成状态成像图；ODIBus包括开放式实时软件总线和智能组态硬件平台；开放式实时软件总线采用ODC集成的方法，实现传感器级、设备级、***级的即插即用、柔性重组、按需编组；智能组态硬件平台采用传感器AFE技术，实现传感器、控制器依据用户需求柔性组装。
进一步地，所述ODC是集成CORBA对象与DDS对象的中间件；采用基于CORBA和DDS的集成新通信模式，对象请求采用CORBA机制，复杂数据对象分发采用DDS机制。
进一步地，所述开放式实时软件总线包括ODIBus/S和ODIBus/E。
进一步地，所述ODIBus将各种异构的总线、软件统一集成在网关层，基于以太网的统一基础设施，建立一体化通信网络环境，基于智能组态硬件平台研发的传感器、控制器实现智能化、IP化，应用***通过内置ODIBus/E的软件与上位机ODIBus/S设备互联实现一体化。
进一步地，所述ODIBus采用图形界面开发工具进行在线实时开发调试，拖拽组件模块实现所需功能，进行数据流向和控制逻辑的连线，完成用户的应用开发，并能实时看到反馈结果。
进一步地，所述ODIBus采用Java面向对象技术，以ODIBus工具包形式发布控制逻辑模块。
进一步地，所述ODIBus/E采用分层架构设计，包括嵌入式基础软件层和应用层；基础软件层包括PNP模块、通信处理模块、开放式对象模块、定位对象模块；应用层包括探测信息处理模块、控制信息处理模块、数据融合处理模块。
进一步地，所述OBDIBus/E通过ODC与OBDIBus/S平台实现数据对象分发和对象组件请求。
进一步地，所述智能组态硬件平台包括ARM主板模块、以太网卡模块、WiFi通信模块、ZigBee模块、前端模拟选择电路模块；智能组态硬件平台采用AFE芯片，遵循IEEE 1451标准，提供包括传感器数据表、传感器特性参数、信号滤波放大、信号采集、数据采集、数据处理以及数据通信功能模块。
进一步地，所述智能组态硬件平台上运行RT-Linux操作***和ODIBus/E软件。
本发明具有如下有益效果：
本发明中的多传感器组网探测***以网络为中心，从传统的树状网络向扁平化网络转换，***各要素通过预设的业务逻辑直接从网络节点分发到相关节点，而不需要经过上层管理***进行控制，提高了***的可靠性，有效改善了***性能以及用户体验。
本发明利用ORB总线的独特优势来优化***的稳定性和扩展性，为服务器通信提供一个稳定可靠的平台；运用DDS技术的发布-订阅机制以及在数据分发上的实时性，灵活性和可靠性来解决服务器通信方面的缺陷。
现有隐蔽工程的探测手段比较少，集成直接以IP地址信息发送为手段，本发明采用实时开放式机制，高实时集成框架以及组态硬件平台等技术，把隐蔽工程的探测手段通过开放式异构集成起来，实现网络化、一体化的智慧工程审计信息***，实现多元数据的融合处理。
附图说明
图1为本发明所述隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***框架图；
图2为本发明所述ODC新通信模式结构示意图；
图3为本发明所述开放式实时软件总线框架示意图；
图4为本发明所述OBDIBus/E框架示意图；
图5为本发明所述智能组态硬件平台结构示意图；
图6为本发明所述业务架构和技术架构分离的软件开发模式示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述信息处理集成***的组网方式从传统的树状网络向扁平化网络转换，传感器、报警器、控制器等***各要素通过预设的业务逻辑直接从网络节点分发到相关节点，而不需要经过上层管理***进行控制，能够有效提高***性能，改善用户体验。
本发明所述的信息处理集成***框架如图1所示，包括依次信号连接的传感探测层、协议层、数据集成总线层、工程探测应用层。传感探测层包含有多种探测设备，用于探测隐蔽工程内部状态数据，并利用开放式数据集成总线（Open Data Integration Bus，ODIBus）以及多种协议将数据传递给工程探测应用层，由工程探测应用层对数据进行融合、分析、显示，最终形成状态成像图。
ODIBus是一套开放式、高实时、微内核的智能数据集成总线设备，包括开放式实时软件总线和智能组态硬件平台；开放式实时软件总线采用实时开放式数据通信（Open DataCommunication，ODC）集成的方法，实现传感器级、设备级、***级的即插即用、柔性重组、按需编组的功能；开放式实时软件总线包括开放式数据集成总线服务器版（Open DataIntegration Bus /Server，ODIBus/S）和开放式数据集成总线嵌入式版（Open DataIntegration Bus/Embed，ODIBus/E）；智能组态硬件平台采用传感器模拟前端（AnalogFront End，AFE）技术，实现传感器、控制器等依据用户需求柔性组装。ODIBus能够将各种异构的总线、软件等统一集成在网关层，基于以太网的统一基础设施，建立一体化通信网络环境，基于智能组态硬件平台研发的传感器、控制器实现智能化、IP（Internet Protocol）化，应用***通过内置ODIBus/E的软件与上位机ODIBus/S设备互联实现一体化。
开放式实时软件总线采用ODC集成的方法，ODC是集成公共对象请求代理体系结构（Common Object Request Broker Architecture，CORBA）对象与数据分发服务（DataDistribution Service，DDS）对象的中间件，对象请求采用CORBA机制，复杂数据对象分发采用DDS机制；如图2所示，ODC采用基于CORBA和DDS的集成新通信模式，具体如下所示：将DDS主题和CORBA对象分别定义为对应的接口定义语言（Interface Definition Language，IDL）文件；分别通过DDS IDL编译器和ORB IDL编译器进行处理， DDS主题文件编译后得到Writer、Reader类文件，CORBA 对象编译后得到客户存根文件和服务框架文件；初始化DDS和CORBA的基础环境，在发送数据之前，发布者完成注册服务器、注册数据类型、注册主题等操作，订阅者完成注册服务器、订阅主题等操作；集成后的应用程序可以调用DDS的API函数进行数据的发布订阅。
如图3所示，开放式实时软件总线是ODIBus的软件部分，采用上述ODC通信机制，提供包括ODIBus虚拟机（Open-source Virtual Machine，OVM）、编译器、ODIBus图形界面开发工具、企业信息支撑平台、ODIBus基本协议接口、基于本体的OBIX协议、ODIBus图形界面等功能软件；ODIBus采用图形界面开发工具进行在线实时开发调试，简单拖拽组件模块就能实现各种所需功能，进行数据流向和控制逻辑的连线，完成用户的应用开发，并能实时看到反馈结果；ODIBus采用Java面向对象技术，以ODIBus工具包形式发布控制逻辑模块。
OBDIBus/E采用分层架构设计，包括嵌入式基础软件层和应用层；基础软件层包括能够实现即插即用、通信处理、数据集成代理、定位处理等功能的基础软件，应用层包括能够实现传感器信息处理、控制信息处理、设备注册等功能的应用软件。如图4所示，基础软件层包括PNP模块、通信处理模块、开放式对象模块、定位对象模块；应用层包括探测信息处理模块、控制信息处理模块、数据融合处理模块。OBDIBus/E通过对象中间件ODC 与OBDIBus/S平台实现数据对象分发和对象组件请求。
智能组态硬件平台是ODIBus的硬件部分，实现网络化智能控制器/传感器柔性配置，包括ARM主板模块、以太网卡模块、WiFi通信模块、ZigBee模块、前端模拟选择电路模块；如图5所示，智能组态硬件平台采用AFE芯片，遵循IEEE 1451标准，提供包括传感器数据表、传感器特性参数、信号滤波放大、信号采集、数据采集、数据处理、数据通信等功能模块；智能组态硬件平台上运行RT-Linux操作***和ODIBus/E软件。
利用本发明所述的OBDIBus技术，能够实现业务架构和技术架构分离的软件开发模式，如图6所示，基于OBDIBus的集成方式，工程审计***业务开发者无须关心底层的架构，直接使用ODIBus提供的编程接口即可实现开放式柔性集成，能够提高***快速部署能力；工程审计业务开发者将业务对象封装为数据对象，并发布成工具包对象组件，运行在智能组态硬件平台上，全网***获得设备信息，并接入到***中，***开发者使用图形化调试工具进行快速编组，生成***。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于隐蔽工程联网监测审计的信息处理集成***，其特征在于，包括依次信号连接的传感探测层、协议层、数据集成总线层及工程探测应用层；传感探测层探测隐蔽工程内部状态数据，并利用ODIBus以及多种协议将数据传递给工程探测应用层，由工程探测应用层对数据进行融合、分析、显示，形成状态成像图；ODIBus包括开放式实时软件总线和智能组态硬件平台；开放式实时软件总线采用ODC集成的方法，实现传感器级、设备级、***级的即插即用、柔性重组、按需编组；智能组态硬件平台采用传感器AFE技术，实现传感器、控制器依据用户需求柔性组装。
2.根据权利要求1所述的信息处理集成***，其特征在于，所述ODC是集成CORBA对象与DDS对象的中间件；采用基于CORBA和DDS的集成新通信模式，对象请求采用CORBA机制，复杂数据对象分发采用DDS机制。
3.根据权利要求1所述的信息处理集成***，其特征在于，所述开放式实时软件总线包括ODIBus/S和ODIBus/E。
4.根据权利要求3所述的信息处理集成***，其特征在于，所述ODIBus将各种异构的总线、软件统一集成在网关层，基于以太网的统一基础设施，建立一体化通信网络环境，基于智能组态硬件平台研发的传感器、控制器实现智能化、IP化，应用***通过内置ODIBus/E的软件与上位机ODIBus/S设备互联实现一体化。
5.根据权利要求3所述的信息处理集成***，其特征在于，所述ODIBus采用图形界面开发工具进行在线实时开发调试，拖拽组件模块实现所需功能，进行数据流向和控制逻辑的连线，完成用户的应用开发，并能实时看到反馈结果。
6.根据权利要求5所述的信息处理集成***，其特征在于，所述ODIBus采用Java面向对象技术，以ODIBus工具包形式发布控制逻辑模块。
7.根据权利要求3所述的信息处理集成***，其特征在于，所述ODIBus/E采用分层架构设计，包括嵌入式基础软件层和应用层；基础软件层包括PNP模块、通信处理模块、开放式对象模块、定位对象模块；应用层包括探测信息处理模块、控制信息处理模块、数据融合处理模块。
8.根据权利要求7所述的信息处理集成***，其特征在于，所述OBDIBus/E通过ODC与OBDIBus/S平台实现数据对象分发和对象组件请求。
9.根据权利要求1所述的信息处理集成***，其特征在于，所述智能组态硬件平台包括ARM主板模块、以太网卡模块、WiFi通信模块、ZigBee模块、前端模拟选择电路模块；智能组态硬件平台采用AFE芯片，遵循IEEE 1451标准，提供包括传感器数据表、传感器特性参数、信号滤波放大、信号采集、数据采集、数据处理以及数据通信功能模块。
10.根据权利要求9所述的信息处理集成***，其特征在于，所述智能组态硬件平台上运行RT-Linux操作***和ODIBus/E软件。
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