专利名称：支持单连接的设备监控装置及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种监控装置及其实现方法，尤其涉及一种监控系统过程 数据库进行数据采集的装置及其实现方法。
背景技术：
一般的集成监控平台上可能接入有各种不同的设备，虽然有许多中设 备可以支持不同同时有多个连接从设备获取数据，并且发送控制指令，如 大部分的PLC;但是同时也存在许多的非标设备，所使用的通讯方式和通 讯协议不支持两个连接同时访问设备。
监控系统有许多类型的冗余备份方案，目前的监控系统中最常用的热 备冗余的模式是对等模式，如图l所示，同时有两个甚至多个完全相同的 节点同时运行；监控系统的核心是过程数据库，过程数据库的主要功能是 从通过I/O驱动从底层设备获取数据，当运行在对等模式下的过程数据库 需要保证对等过程数据库之间的设备数据要保持一致；在大多数情况下， 针对支持多连接的设备，直接配置两套完全一致的过程数据库和I/O驱动 即可解决问题。两个过程数据库同时运行，并且同时通过1/0驱动从设备 获取数据，由于两者数据来源一致，可以保证过程数据库中数据一致性。
当设备不支持双链路进行连接的情况下，以上方案就存在问题，加入支持一个连接后不支持第二个连接，则后一个连接 所在的过程数据库将得不到数据，冗余设计失效；如果设备在检测到新连
接后将前一个连接切断，则会导致与设备的连接在不断的切换，从而导致 两个过程数据库都无法顺畅的得到数据，严重影响监控的性能和稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种解决单连接设备接入冗余架 构的监控装置及其实现方法，使存在单连接设备的监控系统过程数据库能 够支持对等冗余。提高存在单连接设备监控系统的监控性能和工作稳定 性。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种支持单连接的设备监控装 置；包括主过程数据库和备用过程数据库，所述主过程数据库连接有主
I/O驱动代理装置，主I/O驱动代理装置连接有主前置I/O驱动装置；所
述备用过程数据库连接有备用VO驱动代理装置，备用1/0驱动代理装置
连接有备用前置I/O驱动装置;主前置I/O驱动装置和备用I/O驱动代理 装置均可连接外接设备;所述主I/O前置驱动装置和备用前置I/O驱动装 置之间连接有信号检测装置。
本发明的有益效果在于本发明保持了过程数据库的对等模式，无需 对过程数据库层做任何修改即可完全支持单连接设备;本发明可以在软件 层面解决单连接设备在冗余监控系统中的接入问题，使得众多的硬件设备 可以通过实现软件的方式解决在冗余过程数据库的数据同步，从而使得工200810043202.9
程项目在硬件选型上有了非常大的灵活性。
本发明还包括支持单连接的设备监控装置的实现方法，包括以下步
骤
步骤一，过程数据库向1/0驱动代理装置请求发出获取数据请求； 步骤二， I/O驱动代理装置向当前连接上的前置I/O驱动装置发送获 取数据请求；
步骤三，前置1/0驱动装置进行状态判断和冗余切换检测； 步骤四，前置l/0驱动装置向设备发送获取数据请求； 步骤五，设备返回数据到前置I/0驱动装置；
步骤六，前置VO驱动装置返回数据给发送请求的1/0驱动代理装置；
歩骤七，1/0驱动代理装置将数据返回给过程数据库。
优选的，前述前置1/0驱动装置进行状态判断和冗余切换的检测包括 以下步骤
步骤一，系统开始；
步骤二，前置1/0驱动装置将自身驱动至于非活动状态； 步骤三，检查对等节点驱动是否处于活动状态；
步骤四，如果对等节点驱动处于活动状态则检查本节点是否处于活动
状态；
步骤五，如果本节点处于活动状态则将本节点置于非活动状态，然后 断开与设备的连接，然后关闭端口并断开驱动代理的连接，然后跳转至步步骤六，如果步骤四中本节点处于非活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤七，如果步骤三中对等节点驱动处于非活动状态则检査本节点是 否处于活动状态；
步骤八，如果本节点处于非活动状态则将本节点置于活动状态，然后
打开端口并接受驱动代理的连接，，然后连接设备，然后跳转至步骤十； 步骤九，如果步骤七中本节点处于活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤十，等待冗余检査时间间隔，然后跳转至步骤三。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一歩详细说明。 图1是现有监控系统冗余备份装置的示意图； 图2是实施例监控系统冗余备份装置的示意图； 图3是实施例监控系统冗余备份装置实现方法的流程图； 图4是实施例监控系统冗余备份装置进行状态判断和冗余切换的流 程图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明将单连接设备的驱动进行分层，将原有的I/O 驱动分成通用的I/O驱动代理装置和前置I/O驱动装置两个部分。I/O驱 动代理装置对于上层过程数据库来说扮演着驱动的角色，它可以读取任意 前置I/O驱动装置内的数据，而前置I/O驱动装置相对于I/O驱动代理装置，相当于一个逻辑设备。
本支持单连接的设备监控装置；包括客户端、与客户端连接的判断装 置，同时与判断装置相连接的主过程数据库和备用过程数据库，所述主过 程数据库连接有主I/O驱动代理装置，主I/O驱动代理装置连接有主前置
工/0驱动装置；所述备用过程数据库连接有备用1/0驱动代理装置，备用 I/O驱动代理装置连接有备用前置I/O驱动装置；主前置I/O驱动装置和 备用I/O驱动代理装置均可连接外接设备;所述主I/O前置驱动装置和备
用前置I/O驱动装置之间连接有信号检测装置。
当连接单连接设备时，前置I/O驱动装置完成具体的设备数据读取、 设备控制，并且通过心跳检测协调冗余状态，保证同时只有一个前置1/0 驱动装置能够与单连接设备建立连接。前置I/O驱动装置可以采用独立的 心跳检测来协调出一个活动的驱动(此时不影响过程数据库的冗余状态) 或者通过使用过程数据库整体的冗余状态来进行整体切换。前置I/O驱动 装置能够同时接受多个外接设备连接，并且向所有连接的I/O驱动代理装 置发送从获取的数据，当控制指令达到时，前置VO驱动装置会转发控制 指令，并将控制指令返回给发送控制指令的1/0驱动代理装置。为了保证 数据和指令的正常发送和接受，仅当前置VO驱动装置与设备正常连接 时，才接受I/O驱动代理装置的连接请求，否则与I/O驱动代理装置断开 连接。此时对于上层驱动来说当主I/O前置驱动或过程数据库整体出现问 题时，它会尝试与备用1/0前置驱动建立连接，这种机制保证了只要有一个前置驱动可以与设备建立连接，则两个过程数据库都可以正常通讯。 如图3所示，本实施例的实现方法，包括以下步骤 步骤一，过程数据库向1/0驱动代理装置请求发出获取数据请求； 步骤二， I/O驱动代理装置向当前连接上的前置I/O驱动装置发送获
取数据请求；
步骤三，前置1/0驱动装置进行状态判断和冗余切换检测； 步骤四，前置I/0驱动装置向设备发送获取数据请求； 步骤五，设备返回数据到前置I/0驱动装置；
步骤六，前置1/0驱动装置返回数据给发送请求的1/0驱动代理装置； 步骤七，1/0驱动代理装置将数据返回给过程数据库。 如图4所示，本实施例的实现方法还可以包括前置1/0驱动装置进行 状态判断和冗余切换检测包括以下步骤 步骤一，系统开始；
步骤二，前置1/0驱动装置将自身驱动至于非活动状态； 步骤三，检査对等节点驱动是否处于活动状态；
步骤四，如果对等节点驱动处于活动状态则检査本节点是否处于活动
状态；
步骤五，如果本节点处于活动状态则将本节点置于非活动状态，然后 断开与设备的连接，然后关闭端口并断开驱动代理的连接，然后跳转至步 骤十；步骤六，如果步骤四中本节点处于非活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤七，如果步骤三中对等节点驱动处于非活动状态则检査本节点是 否处于活动状态；
步骤八，如果本节点处于非活动状态则将本节点置于活动状态，然后 打开端口并接受驱动代理的连接，，然后连接设备，然后跳转至步骤十； 步骤九，如果步骤七中本节点处于活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤十，等待冗余检查时间间隔，然后跳转至步骤三。 本发明保持了过程数据库的对等模式，无需对过程数据库层做任何修 改即可完全支持单连接设备；虽然需要开发额外的驱动代理程序，但是驱 动代理可以重复利用，驱动代理可以连接多种不同类型的单连接设备，因 此当需要支持多个单连接设备驱动时，并未对驱动量开发带来加倍的负 担，且驱动开发的代价随着所支持的单连接设备数量的增加逐渐趋同。可 以通过提供不同的驱动代理的方式，在不修改前置驱动的条件下支持不同 的过程数据库平台。可以灵活的配置底层前置驱动位置，从而可以支持前 置驱动和过程数据库运行于不同操作系统平台的情况。
权利要求
1、一种支持单连接的设备监控装置，包括主过程数据库和备用过程数据库，其特征在于，所述主过程数据库连接有主I/O驱动代理装置，主I/O驱动代理装置连接有主前置I/O驱动装置；所述备用过程数据库连接有备用I/O驱动代理装置，备用I/O驱动代理装置连接有备用前置I/O驱动装置；主前置I/O驱动装置和备用I/O驱动代理装置均可连接外接设备；所述主I/O前置驱动装置和备用前置I/O驱动装置之间连接有信号检测装置。
2、 如权利要求1所述的支持单连接的设备监控装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一，过程数据库向VO驱动代理装置请求发出获取数据请求；步骤二， 1/0驱动代理装置向当前连接上的前置1/0驱动装置发送获 取数据请求；步骤三，前置1/0驱动装置进行状态判断和冗余切换检测； 步骤四，前置I/0驱动装置向设备发送获取数据请求； 步骤五，设备返回数据到前置1/0驱动装置；步骤六，前置1/0驱动装置返回数据给发送请求的1/0驱动代理装置；步骤七，1/0驱动代理装置将数据返回给过程数据库。
3、 如权利要求2所述的支持单连接的设备监控装置的实现方法，其 特征在于，所述前置1/0驱动装置进行状态判断和冗余切换的检测还包括步骤二，前置1/0驱动装置将自身驱动至于非活动状态； 步骤三，检查对等节点驱动是否处于活动状态；步骤四，如果对等节点驱动处于活动状态则检査本节点是否处于活动 状态；步骤五，如果本节点处于活动状态则将本节点置于非活动状态，然后 断开与设备的连接，然后关闭端口并断开驱动代理的连接，然后跳转至步 骤十；步骤六，如果步骤四中本节点处于非活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤七，如果步骤三中对等节点驱动处于非活动状态则检査本节点是 否处于活动状态；步骤八，如果本节点处于非活动状态则将本节点置于活动状态，然后 打开端口并接受驱动代理的连接，，然后连接设备，然后跳转至步骤十； 步骤九，如果步骤七中本节点处于活动状态则直接跳转至步骤十； 步骤十，等待冗余检查时间间隔，然后跳转至步骤三。
全文摘要
本发明公开了一种支持单连接的设备监控装置及其实现方法；该支持单连接的设备监控装置包括主过程数据库和备用过程数据库，主过程数据库连接有主I/O驱动代理装置，主I/O驱动代理装置连接有主前置I/O驱动装置；所述备用过程数据库连接有备用I/O驱动代理装置，备用I/O驱动代理装置连接有备用前置I/O驱动装置；主前置I/O驱动装置和备用I/O驱动代理装置均可连接外接设备；所述主I/O前置驱动装置和备用前置I/O驱动装置之间连接有信号检测装置。本发明保持了过程数据库的对等模式，无需对过程数据库层做任何修改即可完全支持单连接设备。
文档编号G05B19/048GK101551649SQ20081004320
公开日2009年10月7日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者崔中发, 时俊普, 昀 范, 覃明贵, 陈圣煜, 陈志权 申请人:上海宝信软件股份有限公司