WO2020068027A1 - System and method for processing, storing and transmitting digital data - Google Patents

System and method for processing, storing and transmitting digital data Download PDF

Info

Publication number
WO2020068027A1
WO2020068027A1 PCT/UA2019/000117 UA2019000117W WO2020068027A1 WO 2020068027 A1 WO2020068027 A1 WO 2020068027A1 UA 2019000117 W UA2019000117 W UA 2019000117W WO 2020068027 A1 WO2020068027 A1 WO 2020068027A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
processing
storage
collecting
transmission
Prior art date
Application number
PCT/UA2019/000117
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ filed Critical Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Publication of WO2020068027A1 publication Critical patent/WO2020068027A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks

Definitions

  • the invention relates to the field of automation with interactive control of process parameters, namely, devices for collecting, processing, transmitting, storing and visualizing digital data collected as a result of a survey of a set of sensors and W monitoring devices of monitoring systems.
  • a system that contains a block for collecting data from external sources close in its functional purpose, a database, a data sampling module, a data preparation module, a data transmission information storage module, a data generation and transmission module to an external system, a reference information module refers to telemetry collection systems data, their transfer after processing to external information systems and is designed to solve the problems of data exchange between software systems used in the enterprise.
  • a data acquisition and processing system including a plurality of remote measuring devices, programmable logic controllers, etc., connected to a central server with software for processing data via a remote modem.
  • the remote server provides data collection and storage with the possibility of their subsequent use.
  • data normalization is performed, including standardization of the input data, so that a consistent set of data types and values allows analysis of the collected data.
  • the described system provides the ability to save normalized data to a database for subsequent processing; as well as presenting normalized data to the user using a visual interface. Allowing the user to get a visual representation of the data received from a variety of SCADA servers and coming from a variety of measuring devices.
  • the described information system provides automation of data analysis and processing in order to present it in a form convenient for conducting analytical work and transfer the analyzed information to another system.
  • the information system for displaying and transmitting highly discrete telemetry data essentially consists of the following elements
  • the module for determining reservoir pressure.
  • the module automatically determines the possible sections of the pressure recovery curve.
  • the module for visualization of deep pressure.
  • the module for generating and transmitting data to an external system.
  • the disadvantages of the known analogues include the lack of the possibility of intelligent storage and user filtering of data, which leads to an increase in the amount of transmitted information and server congestion, as well as insufficient user interface flexibility, which does not allow for the visualization of data in an optimal form for perception.
  • the technical problem to which the claimed invention is directed is the implementation of a method and system for processing, storing and transmitting digital data with increased reliability of transmission and storage, optimal resource consumption, the possibility of individually customizable visualization, as well as advanced options for accessing data and confirming their relevance.
  • the technical result achieved from the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy and speed of data transfer, increase the reliability of data storage with optimization of consumed resources, hanging the functionality of the user interface with individually adjustable data visualization, as well as providing global access to data.
  • the system for collecting, processing, storage and transmission of digital data contains a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor node and the corresponding client-server software, a programmable modem with a central processor and Ethernet interface connectors, RS485, connected to a set of sensors of the monitoring system and transferring data, both via a wired communication line and through a GSM channel.
  • the programmable modem is a master with respect to the remote server, and contains blocks formed on the basis of the integrated CPU, data collection, intelligent compression, filtering, archiving and storing data, generating requests for (CSS) and a data exchange unit with the CSS.
  • the DC is associated with at least one CC and contains blocks of data exchange with the PM and CC implemented in the central node of the processor.
  • the data storage unit is functionally connected with the storage device and configured to intelligently compress the amount of data over time while maintaining key data parameters.
  • control computer comprises CPU blocks providing interactive data visualization by means of the formation of individually customizable widgets and mimic diagrams.
  • at least one control computer is a network element with a distributed data exchange registry.
  • a method based on the implementation of a system for collecting, processing, storing and transmitting digital data consists in that the said system is formed from a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor node and the corresponding client server software, as well as a programmable modem (PM) with a central processor (CPU) associated with a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system, and performing t data transfer, both via a wired communication line and through a wireless GSM channel.
  • a programmable modem PM
  • a survey of a set of sensors and monitoring monitoring system devices performing user filtering, as well as intelligent compression and encryption of received signals with the formation of data packets.
  • periodic requests / data packets sent by the programmable modem to the remote server contain data that allows to correctly identify the specified programmable modem.
  • intellectual compression of the data volume is periodically performed while maintaining key data parameters.
  • one of the features of the proposed method is that, in the absence of a response from the DC to a request for a programmable modem, through the indicated programmable modem (PM), the received data from the interrogated devices is subsidized and accumulated on the internal storage device IM IM until the connection with CSS
  • FIG. 1 is a block diagram of a collection, processing, storage and transmission system
  • figure 2 is a block diagram of an algorithm for collecting, processing, storage and transmission of digital data.
  • the system for collecting, processing, storing and transmitting digital data comprises a control computer (CC) 1 with a programmable user interface, a remote server (CSS) 2 with a central node of the processor 3, and the corresponding client-server software programmable modem (PM) 4 with a central processor and Ethernet interface connectors, RS485, connected to a set of sensors 5 of the monitoring system and transferring data, both over a wired communication line and through res GSM channel.
  • CC control computer
  • CSS remote server
  • PM software programmable modem
  • the programmable modem 4 is a master with respect to the remote server 2, and contains blocks formed on the basis of the integrated central processing unit (CPU) 6, collecting data 7, intelligently compressing 8, filtering 9, archiving and storing data 10 on the built-in memory 11 , block 12 for generating requests for (CSS) 2 and block 13 for exchanging data with CSS.
  • CSS 2 is associated with at least one CC 1 and contains data exchange units 14 with PM and CC implemented in the central node of processor 3, a data storage unit 15 operably connected to the memory device 16 and configured to intelligently compress the data volume with time while saving key data parameters.
  • the control computer (CC) 1 contains blocks 17 of the CPU 18 providing an interactive visualization of data through the tools of forming individually customizable widgets and mnemonic diagrams. The user can create the indicated elements of visualization independently, displaying on the screen of a personal electronic device parameters and data sets in an optimal form for perception. Also, according to one possible embodiment of the invention, at least one control computer 1 is a network element with a distributed data exchange registry, providing global access to data and data exchange between all participants in such a network.
  • the circuit includes a data collection unit 19, at this stage, through a PM, a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system is polled. Then, in the data processing unit 20, user filtering 21 is performed, in which the data received at the PM input is filtered by setting a range of data collection and transmission values for each measured parameter. Also, in block 20, intelligent compression 22 is performed, in which changes in the measured parameters are recorded for a given period, while controlling the sampling rate of the measuring devices depending on the change in parameter values. Further, the data signals are optimized by encryption and archiving 23.
  • data packets 24 are generated at the output of block 20.
  • periodic periodic requests 25 to the remote server (CSS) 2 are generated by means of the PM, requesting feedback on the presence and nature of the requests from the control computer (CC).
  • Periodic requests / data packets sent by the programmable modem to the remote server contain data that allows to correctly identify the specified programmable modem. If there is no positive response on the DC, the algorithm proceeds to the data collection stage.
  • the programmable modem receives feedback about the availability of a request from the control computer (CC) on the data transmission unit
  • 26 data packets are transferred to the data system with their subsequent decryption 27 and visualization 28 through the user interface on the code. Also at this stage, they provide the transmission of the received data to a database (DB) 29, where they periodically perform intellectual compression 30 of the data volume, while maintaining key data parameters, for example, peak values of measured values, if necessary, the system allows you to restore optimized data.
  • DB database
  • the claimed method provides for logging the received data from the interrogated devices with storage on the internal storage device until the connection with the USB is restored.
  • the user interface can be formed depending on the individual needs of the user with the display of the parameters necessary for controlling the technological process.
  • the construction of an informative user interface is facilitated by the tool for creating individually customizable widgets and mnemonic diagrams implemented on the basis of the central unit of the US processor.
  • the claimed invention contributes to the achievement of the specified technical result by improving the accuracy and speed of data transfer, through the use of wireless data transmission using custom filtering and intelligent compression of fixed data. Also, the implementation of the proposed method allows to increase the reliability of data storage with optimization of consumed resources, due to the presence of storage devices, both on a remote server and on a programmable modem, ensuring long-term storage of intelligent compression of the data volume.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of automation with interactive monitoring of parameters of technological processes and their subsequent collection, processing, storage and transmission in the form of digital data. The technical result is to raise the precision and transmission speed of data, to raise the reliability of data storage while optimizing consumed resources, to raise the functionality of a user interface while providing individually adjustable visualization of data and providing global access to data. The system is implemented on the basis of a controlling computer with the user interface, a remote server with interface connectors, a sensor array, and a programmable modem implementing the function of master during the collection, processing, storage and transmission of digital data, and their netware.

Description

Название изобретения: Система и способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных  Title of invention: System and method for collecting, processing, storage and transmission of digital data
5 Область техники:  5 Technical field:
Изобретение относится к области автоматизации с интерактивным контролем параметров технологических процессов, а именно к устройствам для сбора, обработки, передачи, хранения и визуализации цифровых данных, собранных в результате опроса набора датчиков и контролирующих W устройств систем мониторинга.  The invention relates to the field of automation with interactive control of process parameters, namely, devices for collecting, processing, transmitting, storing and visualizing digital data collected as a result of a survey of a set of sensors and W monitoring devices of monitoring systems.
В настоящее время интерактивный мониторинг технологических процессов стал неотъемлемой частью модернизации производственных процессов. В частности, по статистике, в нефтегазовой промышленности до 20% непроизводительных потерь времени связаны со сбоями в работе 15 промышленного оборудования. В связи с чем, интерактивное управление сложными программно аппаратными комплексами, основанное на своевременной, точной и бесперебойной передаче данных является основополагающей задачей в области автоматизации систем управления технологическими процессами и поддержки принятия решений.  Currently, interactive monitoring of technological processes has become an integral part of the modernization of production processes. In particular, according to statistics, in the oil and gas industry up to 20% of unproductive time losses are associated with malfunctions of 15 industrial equipment. In this regard, the interactive management of complex software and hardware systems based on timely, accurate and uninterrupted data transfer is a fundamental task in the field of automation of process control systems and decision support.
20 Большинство известных систем мониторинга построены по принципу удаленный модем - сервер - клиент, чем обеспечивается возможность удаленного контроля работы оборудования и управление технологическими процессами с оперативным принятием решений.  20 Most well-known monitoring systems are built on the principle of a remote modem - server - client, which provides the ability to remotely control equipment and process control with operational decision making.
Поэтому существует потребность в системе, обеспечивающей доступ к 25 информации о производстве на местах в режиме реального времени, предоставляющей данные, которые постоянно обновляются, предоставляются конечному пользователю в оптимальном для использования виде, что позволяет проводить анализ производства, а также наблюдение и контроль в режиме реального времени. Из уровня техники известна «Унифицированная система управления информационными потоками предприятия» (патент РФ на полезную модель N°123562). Система содержащая близкие по своему функциональному назначению блок сбора данных с внешних источников, базу данных, модуль выборки данных, модуль подготовки данных, модуль сохранения информации о передачи данных, модуль формирования и передачи данных во внешнюю систему, модуль справочной информации, относится к системам сбора телеметрических данных, передачи их после обработки во внешние информационные системы и предназначена для решения задач обмена данными между программными комплексами, используемыми на предприятии. Therefore, there is a need for a system that provides access to 25 on-site production information in real time, providing data that is constantly updated, provided to the end user in an optimal form for use, which allows production analysis, as well as real-time monitoring and control time. The prior art known "Unified system of information flow management of the enterprise" (RF patent for utility model N ° 123562). A system that contains a block for collecting data from external sources close in its functional purpose, a database, a data sampling module, a data preparation module, a data transmission information storage module, a data generation and transmission module to an external system, a reference information module, refers to telemetry collection systems data, their transfer after processing to external information systems and is designed to solve the problems of data exchange between software systems used in the enterprise.
Из патента на изобретение США US6978210B1 известна система сбора и обработки информации (SCADA) включающая множество удаленных измерительных устройств, программируемых логических контроллеров и др., связанные с центральным сервером с программным обеспечением для обработки данных посредством удаленного модема. Удаленный сервер обеспечивает сбор и хранение данных с возможностью их последующего использования.  From US patent US6978210B1, a data acquisition and processing system (SCADA) is known including a plurality of remote measuring devices, programmable logic controllers, etc., connected to a central server with software for processing data via a remote modem. The remote server provides data collection and storage with the possibility of their subsequent use.
Из патента США на изобретение US8301386B1 известна система сбора, классификации и представления данных наблюдения в реальном времени (SCADA), полученных из множества источников информации или устройств в нефтяном или газовом поле. Указанная система реализована на базе устройства содержащего процессор, элемент памяти для хранения набора инструкций, хранящихся на машиночитаемом носителе и исполняемый процессором.  From US patent US8301386B1 known system for collecting, classifying and presenting real-time observation data (SCADA) obtained from a variety of information sources or devices in an oil or gas field. The specified system is implemented on the basis of a device containing a processor, a memory element for storing a set of instructions stored on a computer-readable medium and executed by the processor.
Получение данных о нефти или газе из множества серверов SCADA, причем данные о нефти или газе исходят из множества измерительных устройств в нефтяном или газовом поле и в которых серверы SCADA сконфигурированы для получения данных о состоянии скважин из множества измерительных устройств по беспроводной линии связи, через модем. Obtaining oil or gas data from a plurality of SCADA servers, the oil or gas data coming from a plurality of measuring devices in an oil or gas field and in which SCADA servers are configured to receive well condition data from many measuring devices over a wireless communication line, through a modem.
При передаче выполняют нормализацию данных, включающую стандартизацию входящих данных, так что согласованный набор типов и значений данных позволяет анализ собранных данных. Также описанная система предусматривает возможность сохранение нормализованных данных в базу данных для последующей обработки; а также представление нормализованных данных пользователю с использованием визуального интерфейса. Позволяя пользователю получать визуальное представление данных, полученных из множества серверов SCADA, и исходящих из множества измерительных устройств.  During transmission, data normalization is performed, including standardization of the input data, so that a consistent set of data types and values allows analysis of the collected data. Also, the described system provides the ability to save normalized data to a database for subsequent processing; as well as presenting normalized data to the user using a visual interface. Allowing the user to get a visual representation of the data received from a variety of SCADA servers and coming from a variety of measuring devices.
В качестве ближайшего аналога принята информационная система отображения и передачи высокодискретных данных телеметрии, известна из патента на полезную модель RU 142241  As the closest analogue, an information system for displaying and transmitting highly discrete telemetry data is adopted, known from the patent for utility model RU 142241
Описанная информационная система обеспечивает автоматизацию анализа и обработки данных с целью представления ее в удобном для проведения аналитической работы виде и передачи проанализированной информации в другую систему.  The described information system provides automation of data analysis and processing in order to present it in a form convenient for conducting analytical work and transfer the analyzed information to another system.
Информационная система отображения и передачи высокодискретных данных телеметрии принципиально состоит из следующих элементов  The information system for displaying and transmitting highly discrete telemetry data essentially consists of the following elements
1. Блок сбора данных с внешних источников.  1. The unit for collecting data from external sources.
2. База данных.  2. The database.
3. Модуль выборки данных.  3. Data sampling module.
4. Модуль подготовки данных.  4. Data preparation module.
5. Модуль отображения данных.  5. Data display module.
6. Модуль определения пластового давления.  6. The module for determining reservoir pressure.
7. Модуль зонирования кривой восстановления давления.  7. The zoning module of the pressure recovery curve.
8. Модуль автоматического определения возможных участков кривой восстановления давления. 9. Модуль визуализации глубинных давлений. 8. The module automatically determines the possible sections of the pressure recovery curve. 9. The module for visualization of deep pressure.
10. Модуль справочной информации.  10. Background information module.
1 1. Модуль сохранения информации о передаче данных кривой  1 1. The module for storing curve data transmission information
восстановления давления. pressure recovery.
12. Модуль формирования и передачи данных во внешнюю систему.  12. The module for generating and transmitting data to an external system.
К недостаткам известных аналогов можно отнести отсутствие возможности интеллектуального хранения и пользовательской фильтрации данных, что приводить к увеличению объема передаваемой информации и перегруженности серверов, а также недостаточную гибкость пользовательского интерфейса, что не позволяет обеспечить визуализацию данных в оптимальном для восприятия виде.  The disadvantages of the known analogues include the lack of the possibility of intelligent storage and user filtering of data, which leads to an increase in the amount of transmitted information and server congestion, as well as insufficient user interface flexibility, which does not allow for the visualization of data in an optimal form for perception.
Техническая задача:  Technical Problem:
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является реализация способа и системы обработки, хранения и передачи цифровых данных с повышенной надежностью передачи и хранения, оптимальным потреблением ресурсов, возможностью индивидуально настраиваемой визуализации, а также расширенными возможностями доступа к данным и подтверждения их актуальности.  The technical problem to which the claimed invention is directed is the implementation of a method and system for processing, storing and transmitting digital data with increased reliability of transmission and storage, optimal resource consumption, the possibility of individually customizable visualization, as well as advanced options for accessing data and confirming their relevance.
Технический результат: Technical result:
Технический результат, достигнутый от реализации заявляемого изобретения заключается в повышении точности и скорости передачи данных, повышении надежности хранения данных с оптимизацией потребляемых ресурсов, повешении функциональности пользовательского интерфейса с обеспечением индивидуально настраиваемой визуализации данных, а также в обеспечении глобального доступа к данным.  The technical result achieved from the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy and speed of data transfer, increase the reliability of data storage with optimization of consumed resources, hanging the functionality of the user interface with individually adjustable data visualization, as well as providing global access to data.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных, содержит управляющий компьютер (УК) с программируемым пользовательским интерфейсом, удаленный сервер (УС) с центральным узлом процессора и соответствующим клиент-серверным программным обеспечением, программируемый модем с центральным процессором и разъемами интерфейсов Ethernet, RS485, связанный с набором датчиков системы мониторинга и осуществляющий трансфер данных, как по проводной линии связи, так и через GSM канал. Программируемый модем является мастером по отношению к удаленному серверу, и содержит сформированные на базе встроенного ЦП блоки, сбора данных, интеллектуального сжатия, фильтрации, архивирования и хранения данных, формирования запросов на (УС) и блок обмена данными с УС. При этом УС связан, с по меньшей мере, одним УК и содержит реализованные в центральном узле процессора блоки обмена данными с ПМ и УК. Блок хранения данных функционально связанный с запоминающим устройством и выполненный с возможностью интеллектуального сжатия объема данных со временем при сохранении ключевых параметров данных. The essence of the claimed invention lies in the fact that the system for collecting, processing, storage and transmission of digital data, contains a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor node and the corresponding client-server software, a programmable modem with a central processor and Ethernet interface connectors, RS485, connected to a set of sensors of the monitoring system and transferring data, both via a wired communication line and through a GSM channel. The programmable modem is a master with respect to the remote server, and contains blocks formed on the basis of the integrated CPU, data collection, intelligent compression, filtering, archiving and storing data, generating requests for (CSS) and a data exchange unit with the CSS. At the same time, the DC is associated with at least one CC and contains blocks of data exchange with the PM and CC implemented in the central node of the processor. The data storage unit is functionally connected with the storage device and configured to intelligently compress the amount of data over time while maintaining key data parameters.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения, управляющий компьютер (УК) содержит блоки ЦП обеспечивающие интерактивную визуализацию данных посредством инструментов формирования индивидуально настраиваемых виджетов и мнемосхем. При этом, по меньшей мере, один управляющий компьютер является элементом сети с распределенным реестром обмена данными.  According to a preferred embodiment of the invention, the control computer (CC) comprises CPU blocks providing interactive data visualization by means of the formation of individually customizable widgets and mimic diagrams. At the same time, at least one control computer is a network element with a distributed data exchange registry.
Согласно описанному изобретению, способ основанный на реализации системы сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных заключается в том, что указанную систему формируют из управляющего компьютера (УК) с программируемым пользовательским интерфейсом, удаленного сервера (УС) с центральным узлом процессора и соответствующим клиент-серверным программным обеспечением, а также программируемого модема (ПМ) с центральным процессором (ЦП) связанного с набором датчиков и контролирующих устройств системы мониторинга, и осуществляющего трансфер данных, как по проводной линии связи, так и через беспроводной GSM канал. Посредством программируемого модема (ПМ) выполняют опрос набора датчиков и контролирующих ус тройств системы мониторинга выполняя пользовательскую фильтрацию, а также ин теллектуальное сжатие и шифрование полученных сигналов с формированием пакетов данных. Посредством указанного ПМ формирую т регулярные периодические запросы на удаленный сервер (УС), далее после получения программируемым модемом обратной связи о наличии на УС запроса от управляющего компьютера (УК) выполняют передачу сигналов с запрашиваемыми данными на УС с их последующим дешифрованием и отображением посредством пользовательского интерфейса. According to the described invention, a method based on the implementation of a system for collecting, processing, storing and transmitting digital data consists in that the said system is formed from a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor node and the corresponding client server software, as well as a programmable modem (PM) with a central processor (CPU) associated with a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system, and performing t data transfer, both via a wired communication line and through a wireless GSM channel. Using a programmable modem (PM), a survey of a set of sensors and monitoring monitoring system devices performing user filtering, as well as intelligent compression and encryption of received signals with the formation of data packets. Using this PM, regular periodic requests are sent to a remote server (DC), then after receiving a feedback by the programmable modem about the presence of a request from the control computer (CC) on the DC, signals with the requested data are transmitted to the USB with their subsequent decryption and display via the user interface .
Согласно описанному варианту реализации указанного способа, периодические запросы/пакеты данных отправляемые программируемым модемом на удаленный сервер содержат данные позволяющие безошибочно идентифицировать указанный программируемый модем. На удаленном сервере периодически выполняют интеллектуальное сжа тие объема данных сохраняя при этом ключевые параметры данных.  According to the described embodiment of the said method, periodic requests / data packets sent by the programmable modem to the remote server contain data that allows to correctly identify the specified programmable modem. On a remote server, intellectual compression of the data volume is periodically performed while maintaining key data parameters.
Также одной из особеннос тей заявляемого способа является, то ч то при отсутствии ответа от УС на запрос программируемого модема, посредством указанного программируемого модема (ПМ ) выполняют дотирование получаемые данные с опрашиваемых устройств и накапливают их на вну треннем накопителе I IM до момента восстановления связи с УС.  Also, one of the features of the proposed method is that, in the absence of a response from the DC to a request for a programmable modem, through the indicated programmable modem (PM), the received data from the interrogated devices is subsidized and accumulated on the internal storage device IM IM until the connection with CSS
Обеспечить существенную оптимизации потребления ресурсов удается посредство пользовательской фильтрации данных, которую выполняю т путем установления пользователем диапазона значений сбора и передачи данных.  Significant optimization of resource consumption can be achieved through user data filtering, which is performed by setting a range of data collection and transmission values by the user.
Краткое описание черт ежей:  Short description of hedgehog traits:
Сущность заявляемого изобретения поясняется, но не ограничивается приведенными графическими материалами:  The essence of the claimed invention is illustrated, but not limited to the graphic materials:
фиг. 1 - блок-схема системы сбора, обработки, хранения и передачи FIG. 1 is a block diagram of a collection, processing, storage and transmission system
цифровых данных; digital data;
фиг.2 блок-схема алгоритма сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных. figure 2 is a block diagram of an algorithm for collecting, processing, storage and transmission of digital data.
6  6
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 91 ) Описание осуществления изобретения: FIXED SHEET (RULE 91) Description of the invention:
Согласно преимущественному варианту реализации изобретения система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных (фиг.1) содержит управляющий компьютер (УК) 1 с программируемым пользовательским интерфейсом, удаленный сервер (УС) 2 с центральным узлом процессора 3 и соответствующим клиент-серверным программным обеспечением, программируемый модем (ПМ) 4 с центральным процессором и разъемами интерфейсов Ethernet, RS485, связанный с набором датчиков 5 системы мониторинга и осуществляющий трансфер данных, как по проводной линии связи, так и через GSM канал.  According to an advantageous embodiment of the invention, the system for collecting, processing, storing and transmitting digital data (Fig. 1) comprises a control computer (CC) 1 with a programmable user interface, a remote server (CSS) 2 with a central node of the processor 3, and the corresponding client-server software programmable modem (PM) 4 with a central processor and Ethernet interface connectors, RS485, connected to a set of sensors 5 of the monitoring system and transferring data, both over a wired communication line and through res GSM channel.
В указанной системе программируемый модем 4 является мастером по отношению к удаленному серверу 2, и содержит сформированные на базе встроенного центрального процессора (ЦПМ) 6 блоки, сбора данных 7, интеллектуального сжатия 8, фильтрации 9, архивирования и хранения данных 10 на встроенное запоминающем устройстве 11, блок 12 формирования запросов на (УС) 2 и блок 13 обмена данными с УС. При этом УС 2 связан, с по меньшей мере, одним УК 1 и содержит реализованные в центральном узле процессора 3 блоки обмена данными 14 с ПМ и УК, блок 15 хранения данных функционально связанный с запоминающим устройством 16 и выполненный с возможностью интеллектуального сжатия объема данных со временем при сохранении ключевых параметров данных.  In this system, the programmable modem 4 is a master with respect to the remote server 2, and contains blocks formed on the basis of the integrated central processing unit (CPU) 6, collecting data 7, intelligently compressing 8, filtering 9, archiving and storing data 10 on the built-in memory 11 , block 12 for generating requests for (CSS) 2 and block 13 for exchanging data with CSS. At the same time, CSS 2 is associated with at least one CC 1 and contains data exchange units 14 with PM and CC implemented in the central node of processor 3, a data storage unit 15 operably connected to the memory device 16 and configured to intelligently compress the data volume with time while saving key data parameters.
Управляющий компьютер (УК) 1 содержит блоки 17 ЦП 18 обеспечивающие интерактивную визуализацию данных посредством инструментов формирования индивидуально настраиваемых виджетов и мнемосхем. Указные элементы визуализации пользователь может формировать самостоятельно, отображая на экране персонального электронного устройства параметры и наборы данных в оптимальной для восприятия форме. Также согласно одному из возможных вариантов реализации изобретения, по меньшей мере, один управляющий компьютер 1 является элементом сети с распределенным реестром обмена данными, обеспечивая глобальный доступ к данным и обмен данными между всеми участниками такой сети. The control computer (CC) 1 contains blocks 17 of the CPU 18 providing an interactive visualization of data through the tools of forming individually customizable widgets and mnemonic diagrams. The user can create the indicated elements of visualization independently, displaying on the screen of a personal electronic device parameters and data sets in an optimal form for perception. Also, according to one possible embodiment of the invention, at least one control computer 1 is a network element with a distributed data exchange registry, providing global access to data and data exchange between all participants in such a network.
Способ, основанный на реализации описанной системы, схематически показан на блок-схеме (фиг.2) алгоритма сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных. Согласно одному из возможных вариантов реализации, схема содержит блок 19 сбора данных, на данном этапе посредством ПМ выполняют опрос набора датчиков и контролирующих устройств системы мониторинга. После чего в блоке 20 обработки данных, выполняют пользовательскую фильтрацию 21, при которой фильтруют данные поступающие на вход ПМ посредством установления диапазона значений сбора и передачи данных для каждого измеряемого параметра. Также в блоке 20 выполняют интеллектуальное сжатие 22, при котором фиксируют изменения измеряемых параметров в течении заданного периода, регулируя при этом частоту опроса измерительных устройств в зависимости от изменения значений параметров. Далее сигналы с данными оптимизируют посредством шифрования и архивирования 23. После чего на выходе блока 20 формируют пакеты с данными 24. Также посредством ПМ формируют регулярные периодические запросы 25 на удаленный сервер (УС) 2, запрашивая обратную связь о наличии и характере запросов от управляющего компьютера (УК). Периодические запросы/пакеты данных, отправляемые программируемым модемом на удаленный сервер содержат данные позволяющие безошибочно идентифицировать указанный программируемый модем. При отсутствии на УС положительного ответа, алгоритм переходит на этап сбора данных. После получения программируемым модемом обратной связи о наличии на УС запроса от управляющего компьютера (УК) выполняют передачу 26 пакетов данных на УС с их последующим дешифрованием 27 и визуализацией 28 посредством пользовательского интерфейса на УК. Также на данном этапе обеспечивают передачу полученных данных в базу данных (БД) 29, где периодически выполняют интеллектуальное сжатие 30 объема данных, сохраняя при этом ключевые параметры данных, например пиковые показатели измеренных значений, при необходимости система позволяет восстановить оптимизированные данные. A method based on the implementation of the described system is shown schematically in a block diagram (FIG. 2) of an algorithm for collecting, processing, storage and transmission of digital data. According to one possible implementation option, the circuit includes a data collection unit 19, at this stage, through a PM, a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system is polled. Then, in the data processing unit 20, user filtering 21 is performed, in which the data received at the PM input is filtered by setting a range of data collection and transmission values for each measured parameter. Also, in block 20, intelligent compression 22 is performed, in which changes in the measured parameters are recorded for a given period, while controlling the sampling rate of the measuring devices depending on the change in parameter values. Further, the data signals are optimized by encryption and archiving 23. After which, data packets 24 are generated at the output of block 20. Also, periodic periodic requests 25 to the remote server (CSS) 2 are generated by means of the PM, requesting feedback on the presence and nature of the requests from the control computer (CC). Periodic requests / data packets sent by the programmable modem to the remote server contain data that allows to correctly identify the specified programmable modem. If there is no positive response on the DC, the algorithm proceeds to the data collection stage. After the programmable modem receives feedback about the availability of a request from the control computer (CC) on the data transmission unit, 26 data packets are transferred to the data system with their subsequent decryption 27 and visualization 28 through the user interface on the code. Also at this stage, they provide the transmission of the received data to a database (DB) 29, where they periodically perform intellectual compression 30 of the data volume, while maintaining key data parameters, for example, peak values of measured values, if necessary, the system allows you to restore optimized data.
На случай аварий и других внештатных ситуаций на УС, например, при отсутствии ответа от УС на запрос программируемого модема, заявленный способ предусматривает логирование получаемых данных с опрашиваемых устройств с хранением на внутреннем накопителе ПМ до момента восстановления связи с УС.  In case of accidents and other emergency situations at the DC, for example, in the absence of a response from the DC to the request of a programmable modem, the claimed method provides for logging the received data from the interrogated devices with storage on the internal storage device until the connection with the USB is restored.
Пользовательский интерфейс может быть сформирован в зависимости от индивидуальных потребностей пользователя с отображением необходимых для контроля технологического процесса параметров. Построению информативного пользовательского интерфейса способствует реализованный на базе центрального узла процессора УС инструмент формирования индивидуально настраиваемых виджетов и мнемосхем.  The user interface can be formed depending on the individual needs of the user with the display of the parameters necessary for controlling the technological process. The construction of an informative user interface is facilitated by the tool for creating individually customizable widgets and mnemonic diagrams implemented on the basis of the central unit of the US processor.
Заявляемое изобретение способствует достижению указанного технического результата обеспечивая повышение точности и скорости передачи данных, за счет применения беспроводной передачи информации с с применением пользовательской фильтрации и интеллектуального сжатия фиксируемых данных. Также реализация заявляемого способа позволяет повысить надежность хранения данных с оптимизацией потребляемых ресурсов, за счет наличия накопительных устройств, как на удаленном сервере, так и на программируемом модеме обеспечивая при длительном хранении интеллектуальное сжатие объема данных.  The claimed invention contributes to the achievement of the specified technical result by improving the accuracy and speed of data transfer, through the use of wireless data transmission using custom filtering and intelligent compression of fixed data. Also, the implementation of the proposed method allows to increase the reliability of data storage with optimization of consumed resources, due to the presence of storage devices, both on a remote server and on a programmable modem, ensuring long-term storage of intelligent compression of the data volume.

Claims

Система и способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных System and method for collecting, processing, storing and transmitting digital data
1. Система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных, которая содержит управляющий компьютер (УК) с программируемым пользовательским интерфейсом, удаленный сервер (УС) с центральным узлом процессора и соответствующим клиент-серверным программным обеспечением, программируемый модем с центральным процессором и разъемами интерфейсов Ethernet, RS485, связанный с набором датчиков системы мониторинга и осуществляющий трансфер данных, как по проводной линии связи, так и через GSM канал, отличающаяся тем, что программируемый модем является мастером по отношению к удаленному серверу, и содержит сформированные на базе встроенного ЦП блоки, сбора данных, интеллектуального сжатия, фильтрации, архивирования и хранения данных, формирования запросов на (УС) и блок обмена данными с УС, при этом УС связан, с по меньшей мере, одним УК и содержит реализованные в центральном узле процессора блоки обмена данными с ПМ и УК, блок хранения данных функционально связанный с запоминающим устройством и выполненный с возможностью интеллектуального сжатия объема данных со временем при сохранении ключевых параметров данных.  1. A system for collecting, processing, storage and transmission of digital data, which contains a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor unit and corresponding client-server software, a programmable modem with a central processor and interface connectors Ethernet, RS485, connected with a set of sensors of the monitoring system and transferring data, both via a wired communication line and through a GSM channel, characterized in that the programmable modem is wizard with respect to the remote server, and contains blocks formed on the basis of the integrated CPU, data collection, intelligent compression, filtering, archiving and storage of data, generating requests for (CSS) and a data exchange unit with the CSS, while the CSS is associated with at least at least one UK and contains data exchange units with PM and UK implemented in the central processor unit, a data storage unit functionally connected with a storage device and configured to intelligently compress the amount of data over time while maintaining key data parameters.
2. Система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.1 отличается тем, что ПМ выполнен с возможностью одновременной синхронной работы портов Ethernet, RS485, RS232 в режиме приема передачи сигналов с данными.  2. The system for collecting, processing, storage and transmission of digital data according to claim 1 is characterized in that the PM is configured to simultaneously operate the Ethernet, RS485, RS232 ports in the mode of receiving data signals.
3. Система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.1 отличается тем, что управляющий компьютер (УК) содержит блоки ЦП обеспечивающие интерактивную визуализацию данных посредством инструментов формирования индивидуально настраиваемых виджетов и мнемосхем. 3. The system for collecting, processing, storage and transmission of digital data according to claim 1 is characterized in that the control computer (CC) contains CPU blocks providing interactive data visualization by means of the formation of individually customized widgets and mnemonic diagrams.
4. Система сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.1 отличается тем, что, по меньшей мере, один управляющий компьютер является элементом сети с распределенным реестром обмена данными. 4. The system for collecting, processing, storage and transmission of digital data according to claim 1 is characterized in that at least one control computer is a network element with a distributed data exchange registry.
5. Способ сбора, обработки, хранения и передачи данных, согласно которому систему сбора обработки и передачи данных формируют из управляющего компьютера (УК) с программируемым пользовательским интерфейсом, удаленного сервера (УС) с центральным узлом процессора (ЦП) и соответствующим клиент-серверным программным обеспечением, а также программируемого модема (ПМ) с центральным процессором (ЦПМ) связанного с набором датчиков и контролирующих устройств системы мониторинга, и осуществляющего трансфер данных, как по проводной линии связи, так и через GSM канал отличающийся тем, что посредством программируемого модема (ПМ) выполняют опрос набора датчиков и контролирующих устройств системы мониторинга выполняя пользовательскую фильтрацию, а также интеллектуальное сжатие и шифрование полученных сигналов с формированием пакетов данных, при этом посредством указанного ПМ формируют регулярные периодические запросы на удаленный сервер (УС), далее после получения программируемым модемом обратной связи о наличии на УС запроса от управляющего компьютера (УК) выполняют передачу пакетов с запрашиваемыми данными на УС с их последующим дешифрованием и отображением посредством пользовательского интерфейса.  5. A method for collecting, processing, storing and transmitting data, according to which a collection system for processing and transmitting data is formed from a control computer (CC) with a programmable user interface, a remote server (CSS) with a central processor unit (CPU) and the corresponding client-server software providing, as well as a programmable modem (PM) with a central processor (CPM) connected to a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system, and performing data transfer, both via a wired communication line, through a GSM channel, characterized in that, using a programmable modem (PM), a set of sensors and monitoring devices of the monitoring system is polled by performing user filtering, as well as intelligent compression and encryption of the received signals with the formation of data packets, while using this PM form regular periodic requests for remote server (CS), then after receiving a feedback by the programmable modem on the availability of a request to the CS from the control computer (CC), the packet is transmitted s with the requested data on the CSS with their subsequent decryption and display through the user interface.
6. Способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.5 отличается тем, что периодические запросы/пакеты данных, отправляемые программируемым модемом на удаленный сервер содержат данные позволяющие безошибочно идентифицировать указанный программируемый модем.  6. The method of collecting, processing, storing and transmitting digital data according to claim 5 is characterized in that periodic requests / data packets sent by the programmable modem to the remote server contain data allowing for the error-free identification of the specified programmable modem.
7. Способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.5 отличается тем, что на удаленном сервере периодически выполняют интеллектуальное сжатие объема данных сохраняя при этом ключевые параметры данных, таких как экстремальные значения измеряемых величин.7. The method of collecting, processing, storage and transmission of digital data according to claim 5 is characterized in that the remote server is periodically executed Intelligent data volume compression while maintaining key data parameters, such as extreme measured values.
8. Способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.5 отличается тем, что при отсутствии ответа от УС на запрос программируемого модема, посредством указанного программируемого модема (ПМ) выполняют логирование получаемые данные с опрашиваемых устройств и накапливают их на внутреннем накопителе ПМ до момента восстановления связи с УС. 8. The method of collecting, processing, storing and transmitting digital data according to claim 5 is characterized in that in the absence of a response from the DC to the request for a programmable modem, using the specified programmable modem (PM), the received data are logged from the interrogated devices and accumulate them on the internal drive PM until the restoration of communication with the CSS.
9. Способ сбора, обработки, хранения и передачи цифровых данных по п.5 отличается тем, что пользовательскую фильтрацию выполняют посредством установления пользователем диапазона значений сбора и передачи данных для каждого измеряемого параметра.  9. The method of collecting, processing, storage and transmission of digital data according to claim 5 is characterized in that user filtering is performed by setting a range of data collection and transmission values for each measured parameter by the user.
PCT/UA2019/000117 2018-09-25 2019-09-16 System and method for processing, storing and transmitting digital data WO2020068027A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201809640 2018-09-25
UAA201809640 2018-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020068027A1 true WO2020068027A1 (en) 2020-04-02

Family

ID=69950826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2019/000117 WO2020068027A1 (en) 2018-09-25 2019-09-16 System and method for processing, storing and transmitting digital data

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020068027A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249218A (en) * 1992-04-06 1993-09-28 Spectrum Information Technologies, Inc. Programmable universal interface system
WO2004040797A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-13 Qualcomm Incorporated Controlling multiple modems in a wireless terminal using dynamically varying modem transmit power limits
RU98662U1 (en) * 2010-04-23 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "АиМ-Холдинг" A FULL FUNCTIONAL DEVICE FOR A WIRELESS ZIGBEE STANDARD TRANSMISSION NETWORK
US8301386B1 (en) * 2009-01-23 2012-10-30 Elynx Technologies, Llc Classification and web-based presentation of oil and gas SCADA data
WO2014035108A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Message handling method and terminal supporting the same
RU2632473C1 (en) * 2016-09-30 2017-10-05 ООО "Ай Ти Ви групп" Method of data exchange between ip video camera and server (versions)
RU2642505C2 (en) * 2010-12-10 2018-01-25 Йота Девайсез Ипр Лтд Mobile device with user interface
WO2018162687A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 Gulbrandsen Magnus Skraastad Core network access provider

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249218A (en) * 1992-04-06 1993-09-28 Spectrum Information Technologies, Inc. Programmable universal interface system
WO2004040797A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-13 Qualcomm Incorporated Controlling multiple modems in a wireless terminal using dynamically varying modem transmit power limits
US8301386B1 (en) * 2009-01-23 2012-10-30 Elynx Technologies, Llc Classification and web-based presentation of oil and gas SCADA data
RU98662U1 (en) * 2010-04-23 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "АиМ-Холдинг" A FULL FUNCTIONAL DEVICE FOR A WIRELESS ZIGBEE STANDARD TRANSMISSION NETWORK
RU2642505C2 (en) * 2010-12-10 2018-01-25 Йота Девайсез Ипр Лтд Mobile device with user interface
WO2014035108A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Message handling method and terminal supporting the same
RU2632473C1 (en) * 2016-09-30 2017-10-05 ООО "Ай Ти Ви групп" Method of data exchange between ip video camera and server (versions)
WO2018162687A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 Gulbrandsen Magnus Skraastad Core network access provider

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3357198B1 (en) Monitoring of field devices via a communication network
RU2394262C2 (en) System for configuring devices and method of preventing abnormal situations on production plant
US9077183B2 (en) Distributed low-power wireless monitoring
CN111367241A (en) Enterprise comprehensive energy management and control system and method
CN109507924B (en) Remote monitoring system for oil field operation equipment
CN106685703A (en) Data acquisition and visual monitoring intelligent system
CN101517504B (en) Industrial process control loop monitor
DE102018003324A1 (en) Data collection device, data collection system, data server, data collection method and non-transitory computer readable storage medium
CN109491341B (en) Monitoring and data analysis system for oil field operation equipment
CN103941693A (en) System for intelligently monitoring factory environment quality
WO2018184166A1 (en) Distributed real-time data server
CN110995783B (en) Remote monitoring system
CN107819657B (en) Method for dynamically analyzing Modbus protocol based on centralized control, Internet of things gateway equipment and system
CN110786021B (en) Method and system for collecting sensor data
CN109270914A (en) Device information provides device, device information providing method and recording medium
CN203455669U (en) Embedded system-based visualization efficiency management monitoring platform for numerically-controlled machine tools
CN216287129U (en) Comprehensive teaching practical training platform based on industrial Internet of things cloud platform
CN107015540A (en) A kind of creation data real-time acquisition system based on DCS
WO2020068027A1 (en) System and method for processing, storing and transmitting digital data
RU2706587C1 (en) Digital data collection, processing, storage and transmission system and method
RU66550U1 (en) SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR CONTROL AND MANAGEMENT OF DISTRIBUTED TECHNOLOGICAL PROCESSES
CN101865908B (en) Intelligent data monitoring system for tap water
KR20180028107A (en) System for managing project using threat management of production spot
CN117201635A (en) Data processing system and method
KR101358131B1 (en) Method and system for managing centralized programable logic controller using simple network management protocol

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19865254

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19865254

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1