CN1794242A - 一种故障诊断数据采集与发布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种故障诊断数据采集与发布方法，实现步骤如下：第一步，将故障诊断***中所涉及的重要数据分为三类：采样数据、配置数据和状态控制数据。第二步，将数据采集与发布相关的操作分为两类：Get类操作和Set类操作。第三步，建立符合UPnP规范的故障诊断与检测***服务模型。第四步，在数据采集端网络中间件模块实现五种服务的接口。第五步，在用户监控端网络中间件模块中实现五种服务的调用接口。本发明优点是：支持网络架构的动态变化，完成数据采集端的移入移出的自动配置。通过网络可以对目标设备进行远程控制。可以通过网络设置目标设备上的故障数据采集模式、***参数配置表，实现了一个用户监控端对多个数据采集端的控制和服务调用。
Description
技术领域
本发明涉及嵌入式故障诊断、数据采集、UPnP网络中间件等技术领域，主要是一种故障诊断数据采集与发布方法。
背景技术
第一方面：故障诊断***
故障诊断***在工业现场有着重要作用，故障诊断的方法手段经历了几十年的发展，已经有了长足的提高。从19世纪的现场经验判断和“定期预防性维修”方式，到20世纪前期的便携式的故障诊断仪表，再至20世纪后期，随着最近嵌入式技术的发展，出现了基于嵌入式芯片和DSP(数字信号处理芯片)，标志着手持式故障诊断仪时代的开始。手持式故障诊断仪基本上克服了传统单片机故障诊断仪由于计算能力不足信号分析能力有限的局限，使得诊断手段有了巨大的提高，另外，一般嵌入式***都有较高的集成度，所以有很高的性能价格比，因而成为目前手持式故障诊断仪的趋势架构。
然而，手持式故障诊断仪只能孤立的对某台设备的当前状态进行数据采集和分析，如果要对企业众多的机组进行归类对比，历史数据比较分析，用手持式故障诊断仪就有些力不从心了。另一种目前比较流行的故障诊断网络解决方案是基于WEB的服务器客户机架构。但这种网络故障诊断***也有缺点，由于它是基于IP实地址，对网络的架构变化的动态支持不够。
第二方面：故障监测诊断***中的数据采集装置
数据采集装置是整个故障监测诊断***中的关键设备，其设计思想和性能直接影响到整个***的结构和表现。
上世纪九十年代国内外流行的手持式数据采集器因体积小、携带方便等优点而广泛应用于工业现场，但由于其核心芯片大都为8位的单片机，处理能力有限，只能采集单路振动信号的瞬间幅值、峰峰值等离散快变量以及温度、流量等缓变量而不能实现多路实时快变数据的高采样率采集和同步动态时频域显示及历史数据的对比分析，因而不能适应关键设备***监测和故障预判断的需要。用工控机加数据采集卡的体系替代手持式数据采集仪虽然可以满足重要工业场合对设备运行数据采样、处理的速度和性能方面的要求，但由于工控机体积相对较大，在工业现场很难用一台故障诊断仪对多台相关设备进行综合监测；另外，由于工控机相对价格较高，如果每台设备配一台故障诊断仪将会大大提高生产成本。
第三方面：UPnP——通用即插即用技术
UPnP是新一代的网络中间件，它扩展了传统单机设备和计算机***的概念，将传统的即插即用(PnP)功能扩展到网络环境，使得设备和服务一旦接入网络，立即就可以使用。UPnP模型设计可以支持大量的设备制造商的不同设备的“零配置”、自主联网、自动发现等。通过UPnP，设备可以动态的加入网络，获得IP地址，发现网络上的其他设备以及其提供的服务——这一切均是自动完成，实现监测仪器网络的配置智能化。
目前，UPnP技术主要运用于智能家庭电子领域，一般在较高端的设备中实现。将UPnP技术运用于工业设备监测领域，在较低端的嵌入式***中实现UPnP，尚在尝试阶段。
发明内容
本发明主要解决上述嵌入式故障诊断***向大规模、网络化发展的趋势和因此带来的配置管理难度之间的矛盾，提供了一种故障诊断数据采集与发布方法。
本发明的设计依据是：UPnP是一种基于通用网络协议(TCP/IP、HTTP、SOAP等等)之上的架构，为PC或智能设备提供了便利的点对点互连。UPnP架构支持了设备、服务的无缝联接、自动发现、零配置。UPnP构架以服务的形式和外部进行交互，这种方式为故障诊断***的设计提供了建模的便利。
本发明的硬件环境为由数据采集卡、工控服务器、工业局域网、无线接入点、PDA等设备组成的工控故障诊断网络环境。本发明主要被运用于数据采集设备和用户监控设备，实现数据采集和发布功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：这种故障诊断数据采集与发布方法，实现步骤如下：
第一步，将故障诊断***中所涉及的重要数据分为三类：采样数据、配置数据和状态控制数据。
采样数据为数据采集端采集卡从监控目标设备采集的设备运行数据，单个采样数据包大小为10K字节数量级，具有紧密的数据格式；采样数据由数据采集端向外发布，流向用户监控端或数据库服务端。
配置数据用于对数据采集卡功能进行定制，规定了采样的频率、管道数目、采样模式等等属性，单个配置数据包大小为数百字节数量级；配置数据同时工作于数据采集端和用户控制端，***启动时数据采集端从存储器中读取配置表，用户监控端察看某数据采集端的时候首先从该数据采集端获取其配置表，若用户监控端修改了配置表并令其生效，则新的配置数据从监控端发送到采集端并被重新加载。
状态控制数据描述采集端运行状态，单个状态控制数据大小为十字节级别。状态控制数据存在于数据采集端，控制着其运行或停止，用户监控端向采集端索取状态控制数据从而得知其运行状态，也可以修改该数据从而修改其运行状态。
故障诊断与监控网络中各个节点交互的数据主要为以上三种，故障诊断网络中的各个网络模块配合完成这些数据的采集和发布。
第二步，将数据采集与发布相关的操作分为两类：Get类操作和Set类操作。
Get类操作指的是由用户监控端向数据采集端提出的，获取某些数据的操作，包括获取采样数据、获取配置数据、获取状态控制数据。发生Get类操作时，故障诊断***完成以下动作：
1.用户监控端向数据采集端提出获取某类数据的请求；
2.数据采集端得到请求，执行相应得采集整理工作；
3.数据采集端向用户控制端反馈数据；
4.用户监控端得到反馈，解析数据，用于其它功能。
Set类操作指的是由用户控制端向数据采集端传递某些数据，使得数据采集端得到设置的操作，包括设置配置数据和设置状态控制数据。发生Set类操作时，故障诊断***完成以下动作：
1.用户监控端向数据采集端提出设置某类数据的请求，并传递该数据；
2.数据采集端得到请求及相应数据，解析数据；
3.数据采集端完成相应设置，并向用户监控端反馈设置的完成情况；
4.用户监控端得到反馈，采取相应的处理。
第三步，建立符合UPnP规范的故障诊断与检测***服务模型。
依据前面两个步骤的分析设计，并根据UPnP的设备定义基本模型，本发明提取了故障数据采集与发布所包含的基本服务，提出了如下的五服务模型：
●获得目标设备的实时运行状态数据服务(Get_DATA)、
●获得目标设备***参数配置表服务(Get_PCT)、
●修改目标设备***参数配置表服务(Set_PCT)、
●获得目标设备运行状态服务(Get_RDS)、
●修改目标设备运行状态服务(Set_RDS)。
这五种服务满足了大部分旋转机械故障诊断***对数据采集点的功能需求，是对故障诊断数据采集服务的精简而完整的抽象模型。
第四步，在数据采集端网络中间件模块实现五种服务的接口。
数据采集端网络中间件模块是一个符合UPnP Device规范的模块，承担了数据采集端的所有对外网络交互功能，对外提供五种服务的调用接口。每个服务都对应与一个符合UPnP规范的Action。在采集端UPnP中间件接收到网络上其他节点发来的服务请求之后，对应的某个Action会被激活，具体来说就是Action所对应的一个函数体会被执行，从而向外界提供相应的服务。这些Action所对应的函数是：
◆void UPnPFD_UPnP_Service_Get_IPT(void*upnptoken)
◆void UPnPFD_UPnP_Service_Get_PACKAGE(void*upnptoken)
◆void UPnPFD_UPnP_Service_Get_RDS(void*upnptoken)
◆void UPnPFD_UPnP_Service_Set_IPT(void*upnptoken，unsigned char*current_ipt，int_new_iptLength，int current_length_ipt)
◆void UPnPFD_UPnP_Service_Set_RDS(void*upnptoken，int current_rds)
这些函数通过共享内存机制和数据采集端中负责从采集卡获取数据的进程进行交互，获得各种类型的数据再向外发布。
第五步，在用户监控端网络中间件模块中实现五种服务的调用接口。
用户监控端网络中间件模块是一个符合UPnP ControlPoint规范的模块，承担了对数据采集端服务的调用交互功能。
为了同时能够监控多个数据采集设备，本发明在用户监控端网络中间件模块之中设置了一个数据结构UPnPDevice_queue结构，该结构包含UPnP的设备信息结构体UPnPDevice，以及该设备的ID号和它当前的***配置表，多个设备信息结构体组成一个设备链表。当新的数据采集端进入网络时，本模块首先将新发现的数据采集端结构***到设备链表中，并调用Get_PCT服务获得该数据采集端的PCT填入对应的数据采集端结构中。最后发信号通知用户可视界面新加入节点的信息。当有数据采集端或数据中心移出网络时，首先将删除设备队列中的对应数据采集端结构，然后发信号通知用户界面移出节点的信息。
与五服务模型相对应，用户监控端网络中间件模块提供了相应得服务调用接口和服务反馈处理接口，这些接口基于UPnP函数库。本发明定义了五个信号处理函数：
◆Sigact_UPnP_FD_Service_Get_DATA()
◆Sigact_UPnP_FD_Service_Get_PCT()
◆Sigact_UPnP_FD_Service_Get_RDC()
◆Sigact_UPnP_FD_Service_Set_PCT()
◆Sigact_UPnP_FD_Service_Set_RDC()
在这些信号处理函数其中包含了服务调用和服务反馈的操作。用户界面进程接受用户操作，通过信号激发上述信号处理函数，从而达到调用UPnP服务并处理反馈结果的目标。
本发明通过前述数据采集端和用户监控端的交互，实现了故障诊断数据的采集和发布。
本发明主要优点归纳如下：
1.支持网络架构的动态变化，完成数据采集端的移入移出的自动配置。由于UPnP网络中间件的支持，***简化了因网络拓扑结构的变化而带来的注册、配置等工作，节约了设备运行成本。
2.通过网络可以对目标设备进行远程控制。用户可以通过网络设置目标设备上的故障数据采集模式、***参数配置表，甚至可以控制目标设备的启停。
3.实现了一个用户监控端对多个数据采集端的控制和服务调用，减少了以往故障诊断监测网络中控制模块的冗余问题，节约了***整体成本。
4.利用中间件技术实现了网络功能的模块化，便于***的升级和扩容。
附图说明
图1基于UPnP的故障诊断***运用场景示意图
图2五服务模型的XML的结构示意图
图3D-NMC模块内部接口结构示意图
图4D-NMC中UPnPWriteData函数流程图
图5D-NMC中UPnPReadData函数流程图
图6Get_Package服务接口函数流程示意图
图7Get_PCT服务接口函数流程示意图
图8Set_PCT服务接口函数流程示意图
图9Get_RDC服务接口函数流程示意图
图10Set_RDC服务接口函数流程示意图
图11D-MNC进程主流程示意图
图12U-NMC模块内部接口结构示意图
图13U-NMC模块中send_current_pid函数流程图
图14U-NMC模块中get_others_pid函数流程图
图15U-NMC模块中Get类服务调用函数流程图
图16U-NMC模块中Set类服务调用函数流程图
图17U-NMC模块中UPnPDeviceDiscoverSink函数流程图
图18UPnP设备链表结构示意
图19U-NMC模块中UPnPDeviceRemoveSink函数流程图
图20U-NMC模块主流程示意图
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步介绍：
本发明实例为面向大型旋转设备的故障诊断***，该***由MSP430数据采集卡、Hp-5550-PDA用户监控端、工控机数据库服务节点、工业局域网组成；该***被运用于冶金、水利等行业。本发明在该***中实现了旋转设备故障诊断数据的采集与发布。
本发明所属的基于UPnP中间件网络的故障诊断与检测***包含了三种设备：数据采集设备、用户监控设备、数据服务设备。作为背景，先介绍一下整个***的构架：
如图1所示，数据采集设备安装在工业现场的仪器附近，采集传感器得到的设备旋转、震动等状态数据，并进行初步分析和数据格式化；用户监控设备(如图中的PDA监控端、移动PC监控端)通过以太网络向数据采集设备索取数据包，进行状态分析和故障预测；这些数据也可以根据设置被数据服务设备获取并记录于数据库当中；用户监控段还可以控制数据采集设备的运行，以及从数据服务设备中获得历史数据用于分析。
以下介绍其中数据采集端中间件模块和用户监控段中间件模块的实现：
◆第一步：旋转设备故障诊断***数据类型划分
本发明分析了大型旋转设备故障诊断行业的监控需求和特色，总结出了三类大型旋转设备故障诊断***所涉及的数据：
◆目标设备运行状况采样数据——RDATA
◆数据采集卡参数配置表数据——PCT
◆数据采集卡运行状态数据——RDC
其中，RDATA和PCT的数据规模较大，所以本发明针对这两类数据设计了两个数据传输协议，定义了两种数据包的格式和封装、解析的方法。
如表1所示为RDATA数据传输协议所设定的RDATA数据包格式。
| 快变数据子包 | 静态数据子包 | 缓变数据&开关量数据子包 | ||||||
| 校验码 | 快变数据包头 | 快变数据 | 校验码 | 静态数据包头 | 静态数据 | 校验码 | 缓开数据包头 | 缓变&开关量数据 |
表1
RDATA是数据采集卡通过传感器和AD准换从监控目标设备中采样得到的数据，其中常见的数据种类有转速、温度、轴心距等等。这些数据又被归为三种子类：
1.快变数据——目标设备的多路振动信号。
2.缓变数据和开关量——是指流量、温度、压力等的变化速率较缓慢，采样频率较低的设备运行参数。开关量是指只具有两种状态的设备运行参数，比如安全阀的开或关。
3.静态数据——快变数据经各种数值运算所得的处理结果。
这三种子类数据分别对应于RDATA数据包中的三个数据子包——快变数据子包、缓变数据及开关量子包、静态数据子包。RDATA数据包就由这三个数据包及一些包头信息组成。
如表2所示为PCT数据传输协议所设定的PCT数据包格式。
| A：***参数备置表标号：8bytes | B：采样方式：1byte | C：采样频率：4bytes | D：采样点数：4bytes | F：异常状态采样间隔时间：4bytes | G：数据包上传周期：4bytes |
| 4bytes的当时时间+4bytes的随机数 | 0-键相1-定时 | 如A＝0，则B无意义，填0 | E：正常状态采样间隔时间：4bytes | 一般与E相同 | 默认为两秒 |
| H：最低开始采样转速：8bytes | J：升速采样列表：2byte×32 | K：降速采样列表：2byte×32 | L：故障采样总时间：4bytes | M：快变通道总数：1byte | N：快变通道列表：2bytes |
| I：额定正常工作转速：8bytes | 32个单元。每个单元2bytes，表示升速中须采样的一个瞬时速率。 | 32个单元。每个单元2bytes，表示降速中须采样的一个瞬时速率。 | 0～12 | 从左往右(左边第一位为第一通道)，1-通道打开，0-通道关闭。 | |
| O：快变通道描述：20byte×12 | O：快变通道数据偏移量：8byte×12 | O：快变通道数据修正系数：8byte×12 | P：缓变通道总数：1byte | Q：缓变通道列表：8bytes | R：缓变通道描述：20byte×64 |
| 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道描述为10个汉字。 | 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道数据偏移量为8byte | 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道数据偏移量为8byte | 0～64 | 按位对应最多64个缓变通道(从左往右，左边第一位为第一通道)。1-该通道打开，0-该通道关闭。 | 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道描述为10个汉字。 |
| O：缓变通道数据偏移量：8byte×64 | O：缓变通道数据修正系数：8byte×64 | S：静态数据种类数：1bytes | S：静态数据名称：20byte×24 | ***参数1名称：20bytes | ***参数2名称：20bytes |
| 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道数据偏移量为8byte | 从左往右(左边第一位为第一通道)，每个通道数据偏移量为8byte | 0～24 | 从左往右(左边第一项为第一种静态数据名称)，每种静态数据名称占10个汉字。 | ***参数1数值：8bytes | ***参数2数值：8bytes |
| ***参数3名称：20bytes | ***参数4名称：20bytes | ***参数5名称：20bytes | ***参数6名称：20bytes | ***参数7名称：20bytes | ***参数8名称：20bytes |
| ***参数3数值：8bytes | ***参数4数值：8bytes | ***参数5数值：8bytes | ***参数6数值：8bytes | ***参数7数值：8bytes | ***参数8数值：8bytes |
| ***预留512bytes | |||||
表2
参数配置表是数据采集卡工作方式的依据，其中包括“采样方式”、“采样频率”、“采样点数”、“正常/异常采样时间间隔”等五个控制数据采集端下位机采样频度的参数，“快变通道总数”、“快变通道列表”、“快变采集通道范围”等三个设置快变通道的快变数据采集参数，“缓变通道总数”、“缓变通道列表”、“缓变采集通道范围”等三个设置缓变通道的缓变数据采集参数，以及一个静态数据参数“每通道的静态数据格式”；另外，“升速/降速采样列表”和“最低开始采样转速”和“额定正常工作转速”三个转速与采样对应关系参数和一个故障状态参数“故障采样总时间”也在***参数配置表中进行描述。
预留的空间为***升级时***参数配置表的扩充提供了方便。
◆第二步：五服务模型的XML定义
根据UPnP论坛的规定，UPnP设备和服务都用XML文件来描述，并且在UPnP设备向外公布自己的信息的时候，也是通过向外发布一段包含设备、服务信息的XML来实现的。
如图2所示为本实例所对应的五服务模型的XML的结构示意图。其中包含了以下基本信息项：
<actionList>下面包含了五种服务具体的函数<action>的描述，每个<action>包含了<name>、<argumentList>属性，<argumentList>中描述了该函数接口所用到的接口参数，包含<name>、<direction>、<relatedStateVariable>属性，其中<direction>可以是输入、输出、返回，<relatedStateVariable>指明了参数的UPnP数据类型。
<serviceStateTable>定义了这些服务用到的UPnP数据类型，包含着数个<stateVariable>，每个<stateVariable>包含<name>和<dataType>属性，其中<dataType>属性指明了该UPnP数据类型所对应得基本数据类型。
◆第三步：数据采集端网络中间件模块(D-NMC)设计。
如图3所示，为D-NMC模块内部接口结构示意图。D-NMC模块接口主要分为四个部分。UPnP函数库部分包含UPnPLibParsers库和UPnPMicroStack库，是封装的UPnP基础功能接口，为上层UPnP服务接口的实现提供了支持。辅助函数部分主要为共享内存操作接口和信号量操作接口，封装了对这些对象的操作供服务接口调用。故障诊断数据采集服务接口是五服务模型的直接对应，每一个接口对应与一项服务。主函数控制了整个网络中间件进程的流程。
如图4所示，为D-NMC中UPnPWriteData函数流程图。该函数被Get_Package服务接口函数调用，用于向指定的共享内存空间写入RDATA数据包。首先检测传入的数据包是否正确，否则出错退出，正确则调用UPnPWait函数设置信号量，然后写共享内存，再释放信号量，返回。
如图5所示，为D-NMC中UPnPReadData函数流程图。该函数被Get_Package服务接口函数调用，用于向指定的共享内存空间写入RDATA数据包。首先检查目标空间指针ppackage是否有效，无效返回-1；有效则调用UPnPWait()，等待资源；然后拷贝内存，将ppackage中的数据拷贝到共享内存中；再释放信号量，返回。
如图6所示，为Get_Package服务接口函数流程示意图。本接口从故障数据采集进程中获取数据包，并且发布到网络中。首先开辟临时缓存，然后调用UPnPReadData，从共享内存读取数据包到缓存中，然后调用UPnP函数UPnPResponse_FD_UPnP_ESE1_Service_Get_PACKAGE，向调用服务的控制点返回数据包。
如图7所示，为Get_PCT服务接口函数流程示意图。本接口将数据采集端正在使用的配置参数反馈给查询者。首先开辟临时缓存，然后调用UPnPReadData，从共享内存读取参数配置表PCT到缓存中，然后调用UPnP函数：UPnPResponse_FD_UPnP_ESE1_Service_Get_PCT，向调用服务的控制点返回参数配置表。
如图8所示，为Set_IPT服务接口函数流程示意图。本接口接受控制点传递过来的新参数配置表，并用新配置表设置数据采集端的运行。首先检查新参数配置表的大小，若不正确，直接调用反馈函数返回；若IPT大小正确，打开存储IPT的文件，将新IPT写入文件并关闭它，最后调用UPnP库函数：UPnPResponse_FD_UPnP_ESE1_Service_Set_IPT，向调用服务的控制点返回。
如图9所示，为Get_RDC服务接口函数流程示意图。本接口将数据采集端当前的运行状态反馈给查询者。首先开辟临时变量curRDC，然后从共享内存读取RDC赋值到curRDC，然后调用UPnP库函数：UPnPResponse_FD_ UPnP_ESE1_Service_Get_RDCRDC，向调用服务的控制点返回设备运行状态RDC。
如图10所示，为Set_RDC服务接口函数流程示意图。本接口接受控制点传递过来的新状态，并依此改变数据采集端的运行状态。首先检查新运行状态参数是否正确，若不正确，直接调用反馈函数返回；若正确，将new_RDC的值写入到RDC的共享内存块中，最后调用UPnP库函数：UPnPResponse_FD_UPnP_ESE1_Service_Set_RDC，向调用服务的控制点返回操作结果。
如图11所示，为D-MNC进程主流程示意图。main函数首先完成一系列初始化工作，包括连接共享内存、创建链模型、生成设备表示号、创建UPnP协议栈、指定服务回调函数、指定信号处理函数。之后，main函数进入阻塞等待，等待各种事件或信号并进行相应处理。当进程接受到SIGINT信号，main函数跳出阻塞，释放内存空间并结束对共享内存的连接，返回。
◆第四步：用户监控端网络中间件模块U-NMC设计。
如图12所示，为U-NMC模块内部接口结构示意图。U-NMC模块接口主要分为四个部分。底层是UPnP函数库部分包含UPnPLibParsers库和UPnPMicroStack库，为上层UPnP服务接口的实现提供了支持。辅助函数部分封装了对共享内存和信号量的操作接口。数据采集器控制函数是与D-MNC的五服务接口相对应，负责调用UPnP服务并处理服务的反馈。主函数控制了整个网络中间件进程的流程。
如图13所示，为U-NMC模块中send_current_pid函数流程图。该函数获取本进程pid，并用管道对外公布。首先调用getpid()获取当前进程pid，然后打开FIFO并将pid写入管道，最后关闭管道返回。以上步骤中遇到错误即返回。
如图14所示，为U-NMC模块中get_others_pid函数流程图。该函数从管道读取其它进程的pid。首先打开FIFO_PID管道，然后从管道中读取一个整数，赋值给pid，最后关闭管道，返回pid。以上步骤中遇到错误即返回。
如图15所示，为U-NMC模块中Get类服务调用函数流程图。Get类服务调用包括Sigact_UPnP_FD_Service_Get_DATA函数、Sigact_UPnP_FD_Service_Get_PCT函数和Sigact_UPnP_FD Service_Get_RDC函数。这类函数响应上层进程——用户界面进程或数据处理进程的信号，完成对数据采集端Get类服务的调用和反馈的处理。当上层进程的信号到达，首先调用UPnP封装的device services调用接口去调用数据采集端的服务，然后回到阻塞状态等待反馈；当反馈到达，首先判断返回的数据是否正确，若正确，则将数据写入管道或共享内存空间，从而传递给上层进程，最后，用信号通知上层进程服务的完成情况。
如图16所示，为U-NMC模块中Set类服务调用函数流程图。Set类服务调用包括Sigact_UPnP_FD_Service_Set_PCT函数和Sigact_UPnP_FD Service_Set_RDC函数。这类函数响应上层进程的信号，完成对数据采集端Set类服务的调用和反馈的处理。当上层进程的信号到达，首先判断新的PCT或新的RDC是否符合正确有效；若否，则报错退出；若正确，则调用UPnP封装的device services调用接口去调用数据采集端的服务，然后回到阻塞状态等待反馈；当反馈到达，首先判断返回的数据是否正确，若正确，则将数据写入管道或共享内存空间，从而传递给上层进程，最后，用信号通知上层进程服务的完成情况。
如图17所示，为U-NMC模块中UPnPDeviceDiscoverSink函数流程图。该函数在新设备加入UPnP网络的时候被调用，完成对新设备信息及其服务信息的纪录。首先获得设备名称并判断其类型，然后在UPnP设备链表中纪录该设备，发信号给用户界面进程通知该设备的加入，最后退出。图18为UPnP设备链表结构示意图。
如图19所示，为U-NMC模块中UPnPDeviceRemoveSink函数流程图。该函数在联网设备脱离网络的时候被调用，完成对该设备相关信息的删除。首先获得设备名，判断设备的类型，然后在设备列表中查找该设备的信息节点，然后修改该节相关的指针，使其脱离列表并释放该接点的空间，最后结束退出。
如图20所示，为U-NMC模块主流程示意图。main函数完成如下初始化工作：产生控制点ID、初始化globle_query_result_node、创建所需的四个管道、注册信号及其处理函数、调用ILibCreateChain()、UPnPCreateControlPoint()完成UPnP初始化；此后调用ILibStartChain()，开始阻塞等待；当接受到服务调用信号则完成相应功能，当接受到SIGINT信号则结束退出。
Claims (3)
1、一种故障诊断数据采集与发布方法，其特征在于：主要包括如下步骤：
第一步，将故障诊断***中所涉及的重要数据分为三类：采样数据、配置数据和状态控制数据；
采样数据为数据采集端采集卡从监控目标设备采集的设备运行数据，采样数据由数据采集端向外发布，流向用户监控端或数据库服务端；
配置数据用于对数据采集卡功能进行定制，规定了采样的频率、管道数目、采样模式等属性，配置数据同时工作于数据采集端和用户控制端，***启动时数据采集端从存储器中读取配置表，用户监控端察看某数据采集端的时候首先从该数据采集端获取其配置表，若用户监控端修改了配置表并令其生效，则新的配置数据从监控端发送到采集端并被重新加载；
状态控制数据描述采集端运行状态，状态控制数据存在于数据采集端，控制着其运行或停止，用户监控端向采集端索取状态控制数据从而得知其运行状态，修改该数据从而修改其运行状态；
第二步，将数据采集与发布相关的操作分为两类：Get类操作和Set类操作；
Get类操作指的是由用户监控端向数据采集端提出的，获取某些数据的操作，包括获取采样数据、获取配置数据、获取状态控制数据，发生Get类操作时，故障诊断***完成以下动作：
(1)、用户监控端向数据采集端提出获取某类数据的请求；
(2)、数据采集端得到请求，执行相应得采集整理工作；
(3)、数据采集端向用户控制端反馈数据；
(4)、用户监控端得到反馈，解析数据，用于其它功能；
Set类操作指的是由用户控制端向数据采集端传递某些数据，使得数据采集端得到设置的操作，包括设置配置数据和设置状态控制数据，发生Set类操作时，故障诊断***完成以下动作：
(1)、用户监控端向数据采集端提出设置某类数据的请求，并传递该数据；
(2)、数据采集端得到请求及相应数据，解析数据；
(3)、数据采集端完成相应设置，并向用户监控端反馈设置的完成情况；
(4)、用户监控端得到反馈，采取相应的处理；
第三步，建立符合UPnP规范的故障诊断与检测***服务模型；
依据前面两个步骤的分析设计，并根据UPnP的设备定义基本模型，提取故障数据采集与发布所包含的基本服务，用于满足旋转机械故障诊断***对数据采集点的功能需求；
第四步，在数据采集端网络中间件模块实现五种服务的接口；
数据采集端网络中间件模块用于承担数据采集端的所有对外网络交互功能，对外提供基本服务的调用接口，每个服务都对应与一个符合UPnP规范的Action，在采集端UPnP中间件接收到网络上其他节点发来的服务请求之后，对应的某个Action会被激活，从而向外界提供相应的服务，这些函数通过共享内存机制和数据采集端中负责从采集卡获取数据的进程进行交互，获得各种类型的数据再向外发布；
第五步，在用户监控端网络中间件模块中实现五种服务的调用接口；用户监控端网络中间件模块是用于承担对数据采集端服务的调用交互功能。
2、根据权利要求1所述的故障诊断数据采集与发布方法，其特征在于：所述的提取故障数据采集与发布所包含的基本服务，包括如下的五服务模型：
●获得目标设备的实时运行状态数据服务、
●获得目标设备***参数配置表服务、
●修改目标设备***参数配置表服务、
●获得目标设备运行状态服务、
●修改目标设备运行状态服务。
3、根据权利要求1所述的故障诊断数据采集与发布方法，其特征在于：在用户监控端网络中间件模块之中设置了一个数据结构UPnPDevice_queue结构，该结构包含UPnP的设备信息结构体UPnPDevice，以及该设备的ID号和它当前的***配置表，多个设备信息结构体组成一个设备链表；当新的数据采集端进入网络时，本模块首先将新发现的数据采集端结构***到设备链表中，并调用Get_PCT服务获得该数据采集端的PCT填入对应的数据采集端结构中，最后发信号通知用户可视界面新加入节点的信息；当有数据采集端或数据中心移出网络时，首先将删除设备队列中的对应数据采集端结构，然后发信号通知用户界面移出节点的信息。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101867500A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-10-20 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用设备状态监控自适应网络构架实现方法及其*** |
| CN101883094A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-10 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用工业监控网络数据库服务*** |
| CN101237356B (zh) * | 2007-01-29 | 2012-05-23 | 国际商业机器公司 | 用于监控的***和方法 |
| CN103197162A (zh) * | 2012-01-04 | 2013-07-10 | 中国人民解放军第二炮兵工程学院 | 一种基于模板匹配的多开关参量故障诊断方法 |
| CN103792928A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-14 | 东南大学 | 一种基于Modbus的工业现场数据采集分析*** |
| CN103957228A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-07-30 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 基于云的驱动监视方案 |
| CN105764070A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-07-13 | 华为技术有限公司 | 一种场景地图训练、无线网络测试方法及装置 |
| CN105795497A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 浙江中烟工业有限责任公司 | 一种提高烘丝机故障分析的数据采集方法 |
| CN106941458A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-11 | 深圳市智物联网络有限公司 | 数据传输的方法及装置 |
| CN110221776A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-10 | 苏州汇川技术有限公司 | 异常信息处理方法、***、装置即计算机可读存储介质 |
| CN112098836A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 贵州乌江水电开发有限责任公司东风发电厂 | 一种基于电气畸变分析的电动机非稳数据排除方法及*** |
| CN112751688A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种otn设备的流控处理方法、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3612472B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2005-01-19 | 株式会社日立製作所 | 遠隔監視診断システム、及び遠隔監視診断方法 |
| CN100438423C (zh) * | 2002-08-06 | 2008-11-26 | 华为技术有限公司 | 电信设备故障信息管理方法 |
| JP2005219717A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Hitachi Ltd | 車両・車載機器の異常診断装置 |
-
2005
- 2005-09-09 CN CN 200510060703 patent/CN1794242B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101237356B (zh) * | 2007-01-29 | 2012-05-23 | 国际商业机器公司 | 用于监控的***和方法 |
| CN101867500A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-10-20 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用设备状态监控自适应网络构架实现方法及其*** |
| CN101883094A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-10 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用工业监控网络数据库服务*** |
| CN101867500B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-05-30 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用设备状态监控自适应网络构架实现方法及其*** |
| CN101883094B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-11-14 | 浙江工业大学 | 嵌入式通用即插即用工业监控网络数据库服务*** |
| CN103197162B (zh) * | 2012-01-04 | 2016-02-17 | 中国人民解放军第二炮兵工程学院 | 一种基于模板匹配的多开关参量故障诊断方法 |
| CN103197162A (zh) * | 2012-01-04 | 2013-07-10 | 中国人民解放军第二炮兵工程学院 | 一种基于模板匹配的多开关参量故障诊断方法 |
| CN103957228A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-07-30 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 基于云的驱动监视方案 |
| CN103957228B (zh) * | 2012-11-02 | 2017-06-09 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 基于云的驱动监视方案 |
| CN103792928A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-14 | 东南大学 | 一种基于Modbus的工业现场数据采集分析*** |
| CN103792928B (zh) * | 2014-02-24 | 2016-08-03 | 东南大学 | 一种基于Modbus的工业现场数据采集分析*** |
| CN105764070A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-07-13 | 华为技术有限公司 | 一种场景地图训练、无线网络测试方法及装置 |
| CN105795497A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 浙江中烟工业有限责任公司 | 一种提高烘丝机故障分析的数据采集方法 |
| CN106941458A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-11 | 深圳市智物联网络有限公司 | 数据传输的方法及装置 |
| CN110221776A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-10 | 苏州汇川技术有限公司 | 异常信息处理方法、***、装置即计算机可读存储介质 |
| CN112751688A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种otn设备的流控处理方法、电子设备及存储介质 |
| CN112098836A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 贵州乌江水电开发有限责任公司东风发电厂 | 一种基于电气畸变分析的电动机非稳数据排除方法及*** |
| CN112098836B (zh) * | 2020-08-14 | 2021-05-14 | 贵州乌江水电开发有限责任公司东风发电厂 | 一种基于电气畸变分析的电动机非稳数据排除方法及*** |
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