CN113433859A - 一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质 - Google Patents

一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质 Download PDF

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黎明阳
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Abstract

本发明涉及控制***技术领域，具体公开了一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质，所述***具体包括综合信息监控装置，用于接收用户控制请求，生成指令数据，并将指令数据向现场接口装置发送；接收现场接口装置发送的反馈数据；接收视频监控装置发送的现场视频；现场接口装置，用于接收综合信息监控装置的指令数据，根据所述指令数据控制分***设备，并生成反馈数据，将所述反馈数据向综合信息监控装置发送；视频监控装置，用于获取现场视频，并将所述现场视频向综合信息监控装置发送。本发明实现了新型综合信息监控***中对各分***数据信息的采集与显示，界面设计优美，扩展功能灵活，通过软件的层级控制，保证底层软件的可复制性。

Description

一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及控制***技术领域，具体是一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质。
背景技术
在当前船舶应用领域中，船用电力***、推进***等设备运行数据信息非常多，在有限的空间内，能对各种信息进行综合监测显示的方式有限，大多通过各自采集设备进行数据上传，硬接线及通信方式较多，且实际设备分布较广，不利于数据的集中处理；并且现有的综合显示***上缺少对实际设备的视频状态应用监控，不利于艇员在监测相关运行数据时对实际情况的掌握。
目前相关监测***在技术上缺少适用于对分布式设备进行综合信息监控与视频监控的装置，存在措施缺失问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型综合信息监控***、方法、计算机设备及存储介质，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型综合信息监控***，包括：
综合信息监控装置，用于接收用户控制请求，生成指令数据，并将所述指令数据向现场接口装置发送；接收现场接口装置发送的反馈数据；接收视频监控装置发送的现场视频；
现场接口装置，用于接收综合信息监控装置的指令数据，根据所述指令数据控制分***设备，并生成反馈数据，将所述反馈数据向综合信息监控装置发送；
视频监控装置，用于获取现场视频，并将所述现场视频向综合信息监控装置发送。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述综合信息监控装置具体包括：
电源模块；
显示器模块；所述显示器模块的电源输入端与所述电源模块连接；
加固机模块；所述加固机模块包括Ethernet通信端、VGA和DVI端口，所述Ethernet通信端用于与视频监控装置连接，所述VGA和DVI端口均与显示器模块连接；
PLC控制器模块；所述PLC控制器模块包括PROFINET通信端，所述PROFINET通信端用于与现场接口装置连接；PLC控制器模块的电源输入端与所述电源模块连接。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述加固机模块具体包括：
硬件电源模块；所述硬件电源模块与所述电源模块连接；
硬件主板模块；所述硬件主板模块的电源输入端与所述硬件电源模块连接，所述硬件主板模块的通信端连接有硬件通信模块；
安装在所述硬件主板模块上的WINCC监控软件模块；所述WINCC监控软件模块与所述PLC控制器模块的PROFINET通信端连接；以及
安装在所述硬件主板模块上的视频显示软件模块；用于通过Ethernet通信端与所述视频监控装置连接。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述PLC控制器模块具体包括：
CPU单元，所述CPU单元的电源输入端与所述电源模块连接；
与所述CPU单元相连的串口通信单元；以及
与所述CPU单元相连的数字量/模拟量采集单元。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述现场接口装置具体包括：
ET200M模块；以及
串口通信单元，所述串口通信单元通过机架式连接方式与所述分布式ET200M模块连接。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述串口通信单元包括：
西门子串口通信模块CP341，所述西门子串口通信模块CP341支持PROFINET网络功能；
12个S7-300I/O模块；以及
2个RJ45接口，所述RJ45接口支持带电热插拔。
作为本发明技术方案进一步的技术方案：所述综合信息监控装置还包括输入设备，所述输入设备至少为鼠标、键盘或其两者结合；所述综合信息监控装置与现场接口装置，分布式安装于船舱内部平台，所述综合信息监控装置与所述船舱内部平台之间设有减震器，所述现场接口装置与所述船舱内部平台之间设有减震器。
本发明技术方案还提供了一种新型综合信息监控方法，所述方法应用于新型综合信息监控***，所述方法包括：
接收用户控制请求，生成指令数据；
将所述指令数据向现场接口装置发送；
接收现场接口装置发送的反馈数据；
接收视频监控装置发送的现场视频；
其中，所述反馈数据由现场接口装置根据接收到的综合信息监控装置发送的指令数据生成。
本发明技术方案还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行时，实现如所述新型综合信息监控方法所述能实现的功能。
本发明技术方案还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行时，实现如所述新型综合信息监控方法所述能实现的功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用西门子系列PLC控制器通过CPU单元、串口通信单元、数字量/模拟量采集单元实现对开关量模拟量信号的采集、串口设备通信，集成PROFINET接口，具有中等规模的程序存储容量和程序框架，与集中式I/O和分布式I/O一起使用，简单实用分布式结构和通用的网络能力，非常好地满足和适应自动化控制需求，性能稳定。
本发明采用高性能的ET200M系列的分布式IO模块，集成PROFINET接口，支持带电热插拔，拥有集成光纤接口的模块，可用于冗余配置等优势，可按照实际需求灵活运用于分布式设备控制与监测，具有较好的灵活可扩展和维护性。
本发明实现了新型综合信息监控***中对各分***数据信息的采集与显示，上位机监测界面采用WINCC软件设计，集成了SCADA、组态、脚本(Script)语言和OPC等先进技术，界面设计优美，扩展功能灵活，且通过软件的层级控制，保证底层软件的可复制性。同时综合信息监控装置运行视频监控软件，与WINCC监测软件分屏显示，对电力***、轴系***、电网信息等各分***设备状态及数据具有监控可视性等特点。
附图说明
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。
图1是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***的示意图。
图2是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***中综合信息监控装置的原理示意图。
图3是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***中现场接口装置的原理示意图。
图4是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***的工作流程示意图。
图5是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***的第一设备结构示意图。
图6是本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***的第二设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参阅图1，在本发明实施例中，提供了一种新型综合信息监控***，所述包括：
综合信息监控装置，用于接收用户控制请求，生成指令数据，并将所述指令数据向现场接口装置发送；接收现场接口装置发送的反馈数据；接收视频监控装置发送的现场视频；
现场接口装置，用于接收综合信息监控装置的指令数据，根据所述指令数据控制分***设备，并生成反馈数据，将所述反馈数据向综合信息监控装置发送；
视频监控装置，用于获取现场视频，并将所述现场视频向综合信息监控装置发送。
在本发明的一个实例中，所述综合信息监控装置通过PROFINET通信与现场接口装置连接，所述综合信息监控装置通过Ethernet通信与某现场视频设备连接，所述现场接口装置通过串口RS485通信与各分***设备连接。本发明采用西门子系列加固机、PLC及ET200M等控制器，构成分布式采集***，运行WINCC监控软件及视频显示软件，较好的适配于多种串口通信现场设备，利于数据信息的稳定采集与传输。
请参阅图1-2，所述综合信息监控装置包括电源模块、显示器模块、加固机模块、PLC控制器模块和操作面板，所述加固机模块的电源输入端与电源模块连接，所述显示器模块的电源输入端与电源模块连接，所述PLC控制器模块的电源输入端与电源模块连接，所述加固机模块的Ethernet通信端与外部现场视频设备连接，所述加固机模块的VGA及DVI端口与显示器模块连接，所述PLC控制器模块的PROFINET通信端与现场接口装置连接。
如图1-2所示，所述加固机模块包括硬件通信模块、WINCC监控软件模块、视频显示软件模块、硬件主板模块和硬件电源模块，所述硬件主板模块的电源输入端连接有硬件电源模块，所述硬件主板模块的通信端连接有硬件通信模块，所述硬件主板模块连接有WINCC监控控制软件模块与视频显示软件模块，所述硬件电源模块与电源模块连接，所述WINCC监控软件模块与PLC控制器模块通过PROFINET通信连接，所述视频显示软件模块与某现场视频设备通过Ethernet通信连接。
如图1-2所示，所述PLC控制器模块包括CPU单元、串口通信单元、数字量/模拟量采集单元，所述CPU单元电源输入端连接有电源模块，所述CPU单元连接有串口通信单元，所述CPU单元连接有数字量/模拟量采集单元。
值得一提的是，所述综合信息监控装置为与直接用户交互的一端，既然是与用户交互，那一定有着相应的输入设备，由于本发明技术方案所在的硬件架构多为个人电脑，并非智能手机式的设备，所述输入设备至少为鼠标、键盘或其结合；当然，随着科技的进步，触屏信号会逐步成为本发明的主流输入方式，但是在本发明现在的具体应用中，还是以鼠标、键盘或其结合的输入方式为主。
所述综合信息监控装置和现场接口装置可以是硬件，也可以是软件。当综合信息监控装置和现场接口装置为硬件时，可以实现成多个服务设备组成的分布式服务设备群，也可以实现成单个服务设备。当服务设备为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
所述视频监控装置可以是硬件，也可以是软件。当视频监控装置为硬件时，其为具备通信和录像功能的电子设备，当视频监控装置为软件时，可以安装在上述电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
进一步的，所述综合信息监控装置与现场接口装置为硬件，则采用分布式形式，通过减震器安装于船舱内部平台；如果所述综合信息监控装置与现场接口装置为软件，其所述在的硬件设备则采用分布式形式，通过减震器安装于船舱内部平台。
具体的，所述现场接口装置为所述综合信息监控装置的下位机，所述现场接口装置包括分布式ET200M模块、串口通信单元，所述分布式ET200M模块与串口通信单元采用机架式连接。
在本发明一个优选实施例中，提供了一种新型综合信息监控方法，所述方法包括：
步骤S200：接收用户控制请求，生成指令数据；
步骤S400：将所述指令数据向现场接口装置发送；
步骤S600：接收现场接口装置发送的反馈数据；
步骤S800：接收视频监控装置发送的现场视频；
其中，所述反馈数据由现场接口装置根据接收到的综合信息监控装置发送的指令数据生成。
综上所述，对本发明技术方案进行一个整体性描述，所述***包括综合信息监控装置与现场接口装置，所述综合信息监控装置通过PROFINET通信与现场接口装置连接，所述综合信息监控装置通过Ethernet通信与视频监控装置连接，所述现场接口装置通过串口RS485通信与各分***设备连接。本发明所述综合信息监控装置采用西门子IPC系列加固机，具有较高的***可用性和数据安全性，接口扩展灵活性较高，运行WINCC监测软件，实现对各分***数据如电网信息电流、电压参数、各舱阀门开关状态、水泵运行状态等内容的监测显示；所述综合信息监控装置采用西门子300PLC通过PROFINET通信实现对采集数据的上传下达，程序循环周期短、处理速度高，指令集功能强大、可用于复杂功能；所述现场接口装置采用ET200M系列的分布式IO模块控制器，预装多个西门子串口通信模块CP341，实现对各分***数据的集中采集，具有全面支持PROFINET网络功能，同时连接12个S7-300I/O模块，通讯速率达10/100Mbps，含全双工、自适应集成2个RJ45接口，轻松实现线性拓扑结构，并支持带电热插拔等应用优势与特点。
在本发明的一个实施中，图4示出了本发明技术方案提供的一种新型综合信息监控***的工作流程示意图，它反应了本发明技术方案在实际工作中的一个具体的基本流程，为综合信息监控装置端的工作流程。
请参阅图5-6，上述新型综合信息监控方法所能实现的功能均由计算机设备完成，所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现所述新型综合信息监控方法的功能。
处理器从存储器中逐条取出指令、分析指令，然后根据指令要求完成相应操作，产生一系列控制命令，使计算机各部分自动、连续并协调动作，成为一个有机的整体，实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果，这一过程中产生的算术运算或逻辑运算均由运算器完成；所述存储器包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，所述只读存储器用于存储计算机程序，所述存储器外部设有保护装置。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，上述服务设备的描述仅仅是示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
上述存储器可用于存储计算机程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等)等；存储数据区可存储根据泊位状态显示***的使用所创建的数据(比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例***中的全部或部分模块/单元，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个***实施例的功能。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型综合信息监控***，其特征在于，所述***具体包括：
综合信息监控装置，用于接收用户控制请求，生成指令数据，并将所述指令数据向现场接口装置发送；接收现场接口装置发送的反馈数据；接收视频监控装置发送的现场视频；
现场接口装置，用于接收综合信息监控装置的指令数据，根据所述指令数据控制分***设备，并生成反馈数据，将所述反馈数据向综合信息监控装置发送；
视频监控装置，用于获取现场视频，并将所述现场视频向综合信息监控装置发送。
2.根据权利要求1所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述综合信息监控装置具体包括：
电源模块；
显示器模块；所述显示器模块的电源输入端与所述电源模块连接；
加固机模块；所述加固机模块包括Ethernet通信端、VGA和DVI端口，所述Ethernet通信端用于与视频监控装置连接，所述VGA和DVI端口均与显示器模块连接；
PLC控制器模块；所述PLC控制器模块包括PROFINET通信端，所述PROFINET通信端用于与现场接口装置连接；PLC控制器模块的电源输入端与所述电源模块连接。
3.根据权利要求2所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述加固机模块具体包括：
硬件电源模块；所述硬件电源模块与所述电源模块连接；
硬件主板模块；所述硬件主板模块的电源输入端与所述硬件电源模块连接，所述硬件主板模块的通信端连接有硬件通信模块；
安装在所述硬件主板模块上的WINCC监控软件模块；所述WINCC监控软件模块与所述PLC控制器模块的PROFINET通信端连接；以及
安装在所述硬件主板模块上的视频显示软件模块；用于通过Ethernet通信端与所述视频监控装置连接。
4.根据权利要求3所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述PLC控制器模块具体包括：
CPU单元，所述CPU单元的电源输入端与所述电源模块连接；
与所述CPU单元相连的串口通信单元；以及
与所述CPU单元相连的数字量/模拟量采集单元。
5.根据权利要求1所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述现场接口装置具体包括：
ET200M模块；以及
串口通信单元，所述串口通信单元通过机架式连接方式与所述分布式ET200M模块连接。
6.根据权利要求5所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述串口通信单元包括：
西门子串口通信模块CP341，所述西门子串口通信模块CP341支持PROFINET网络功能；
12个S7-300I/O模块；以及
2个RJ45接口，所述RJ45接口支持带电热插拔。
7.根据权利要求1所述的新型综合信息监控***，其特征在于，所述综合信息监控装置还包括输入设备，所述输入设备至少为鼠标、键盘或其两者结合；所述综合信息监控装置与现场接口装置，分布式安装于船舱内部平台，所述综合信息监控装置与所述船舱内部平台之间设有减震器，所述现场接口装置与所述船舱内部平台之间设有减震器。
8.一种新型综合信息监控方法，其特征在于，所述方法应用于新型综合信息监控***，所述方法包括：
接收用户控制请求，生成指令数据；
将所述指令数据向现场接口装置发送；
接收现场接口装置发送的反馈数据；
接收视频监控装置发送的现场视频；
其中，所述反馈数据由现场接口装置根据接收到的综合信息监控装置发送的指令数据生成。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行时，实现如权利要求8中所述新型综合信息监控方法所述能实现的功能。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行时，实现如权利要求8中所述新型综合信息监控方法所述能实现的功能。
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