一种系统数据管理系统的制作方法

本实用新型属于系统的数据及信息管理领域，具体涉及一种系统数据管理系统。

背景技术：

在科学实验、监测控制、工厂及生产领域，许多系统性能参数都与采集和数据在线离线管理相关，需要采集和显示相关参数，并实现对相关参数可靠通讯条件下的采集，并对数据进行有效的管理和统计分析。

通常，某些系统的数据没有一个自动的管理系统进行数据的历史查询及分析，自动的分析报告及报表功能。一般情况下，某些系统的实验数据采取单个实验设备进行手动平均时间间隔记录，然后再将时间点对应数据进行拟合，观察多个重要相关参数之间的变化趋势和关键点的影响变化关系，无法进行数据的历史查询和多个影响参数之间的历史变化关系。但随着专用系统数据量的增大，以及系统出现异常时，分析影响目标参数的设备参数及变化关系，实现对数据的自动历史查询、分析及统计汇总对某些系统具有非常重要的意义，同时需要为某些系统的每次实验提供自动的数据分析报告，根据异常情况进行自动汇总的报表等功能，可以提高某些系统的数据管理分析能力，为实验规划提供一定的数据支持。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种系统数据管理系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种系统数据管理系统，包括多台激光设备、电源设备、真空设备和光腔设备，所述激光设备通过ⅰ号串行总线连接激光设备监控装置，所述电源设备、真空设备和光腔设备通过ⅱ号串行总线分别连接电源设备监控装置、真空设备监控装置和光腔设备监控装置；激光设备监控装置、设备监控装置、真空设备监控装置和光腔设备监控装置分别通过以太网总线连接数据集中采集系统，数据集中采集机通过tcp/ip通讯与数据管理系统之间实现数据传输。

所述数据管理系统中包括：

数据读取模块，实时读取到设备监测数据；

人机交互显示模块，通过其进行参数设置以及实验条件数据的输入；

数据存储模块，将所述数据读取模块读取到设备监测数据、所述人机交互显示模块设置的参数设定数据、条件改变数据的进行实时存储；

数据查询分析模块，其从数据存储模块中获取查询分析数据后进行参数图形的显示和输出；

实验过程管理模块，显示实验设定数据；

报告报表统计模块，其从数据存储模块中获取报告报表数据生成相应的数据分析报告和统计报表。

多台所述激光设备并联设置；多台所述电源设备并联设置；多台所述真空设备并联设置；多台所述光腔设备并联设置。

所述数据集中采集系统和数据管理系统均为pc机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种系统数据管理系统及方法，采用数据库系统、模块化编程结构和tcp/ip实时数据采集技术实现对系统关键数据的实时显示、所有相关参数数据和信息的历史查询、对比，对实验系统信息进行自动报表分析及统计分析，同时可以根据实验变化进行对相关信息的显示和统计配置，帮助实验人员进行数据的统计分析及异常问题的查询分析，减轻实验人员的工作量，提高工作率，同时为实验人员提供详细、精确的实验数据，保证数据的历史真实性。

附图说明

图1是本实用新型系统数据管理系统的连接示意图；

图2是本实用新型系统数据管理系统中数据管理pc机的内部连接图；

图3是应用本实用新型系统数据管理系统的管理方法的流程图。

其中：

1激光设备2电源设备

3真空设备4光腔设备

5ⅰ号串行总线6ⅱ号串行总线

7以太网总线8激光设备监控装置

9电源设备监控装置10真空设备监控装置

11光腔设备监控装置12数据集中采集系统

13数据管理系统14tcp/ip通讯

15数据读取模块16人机交互显示模块

17数据存储模块18数据查询分析模块

19实验过程管理模块20报告报表统计模块

21设备监测数据22参数设定数据

23查询分析数据24条件改变数据

25报告报表数据26实验设定数据。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型系统数据管理系统的技术方案。

如图1所示，一种系统数据管理系统，包括多台激光设备1、电源设备2、真空设备3和光腔设备4，所述激光设备1通过ⅰ号串行总线5连接激光设备监控装置8，所述电源设备2、真空设备3和光腔设备4通过ⅱ号串行总线6分别连接电源设备监控装置9、真空设备监控装置10和光腔设备监控装置11；激光设备监控装置8、设备监控装置9、真空设备监控装置10和光腔设备监控装置11分别通过以太网总线7连接数据集中采集系统12，数据集中采集系统12通过tcp/ip通讯14与数据管理系统13之间实现数据传输。

激光设备监控装置8通过ⅰ号串行总线5实时采集激光设备1的所有监测数据，电源设备监控装置9、真空设备监控装置10、光腔设备监控装置11通过ⅱ号串行总线6分别实时采集电源设备2、真空设备3、光腔设备4的监测数据；数据管理系统13（pc机）通过tcp/ip通讯14获取数据集中采集系统12（pc机）的所有监测数据，即实时获取专用系统的所有监测数据，进行有效管理。

所述激光设备监控装置已由我院申请号为201210485447.3、201210485690.5的专利进行公开。

所述电源设备监控装置已由我院申请号为200820139534.2、201820963197.2的专利进行公开。

所述真空设备监控装置已由我院申请号为201520730183.2的专利进行公开。

所述光腔设备监控装置已由我院申请号为201720309640.x专利进行公开。

如图2所示，所述数据管理系统13中包括：

数据读取模块15，实时读取到设备监测数据21；

人机交互显示模块16，通过其进行参数设置以及实验条件数据的输入；

数据存储模块17，将所述数据读取模块15读取到设备监测数据21、所述人机交互显示模块16设置的参数设定数据22、条件改变数据24的进行实时存储；

数据查询分析模块18，其从数据存储模块17中获取查询分析数据23后进行参数图形的显示和输出；

实验过程管理模块19，显示实验设定数据26；

报告报表统计模块20，其从数据存储模块17中获取报告报表数据25生成相应的数据分析报告和统计报表。

数据管理系统13所管理的参数包括设备监测数据21、参数设定数据22、查询分析数据23、条件改变数据24、报告报表数据25、实验设定数据26。所述设备监测数据21即为激光设备监控装置8、设备监控装置9、真空设备监控装置10和光腔设备监控装置11采集到的所有设备监测数据。

在实验中数据管理的顺序为：

数据读取15模块实时读取到设备监测数据21后将设备监测数据21通过数据存储17模块进行实时存储。

实验开始前，通过人机交互显示16模块进行参数设置然后将参数设定数据22存储到数据存储17模块中。

实验开始后，通过人机交换显示16进行输入实验条件数据，将实验设定数据26显示到实验过程管理19中，同时将条件改变数据24存储到数据存储17中。

实验结束后，数据查询分析18从数据存储17中获取查询分析数据23后进行参数图形的显示和输出，报告报表统计20从数据存储17中获取报告报表数据25生成相应的数据分析报告和统计报表。

本实用新型装置的工作原理：

激光设备监控装置8、设备监控装置9、真空设备监控装置10和光腔设备监控装置11通过串行总线控制和监测多个现场设备包括激光设备1、电源设备2、真空设备3和光腔设备4监测点，数据集中采集机12通过以太网总线7同时采集现场所有设备监控装置的所有设备监测数据21，数据管理机13通过tcp/ip接口协议读取数据集中采集机12传输的所有设备监测数据21，实时显示关键重要信息，实时存储所有参数数据，记录实验过程中发生的实验调节变化信息并将调节信息前后的关键参数数据进行自动对比存储，为每次实验自动生成实验汇总报告及报表信息，提供所有数据的历史查询分析。

如图3所示，应用本实用新型系统数据管理系统的管理方法，所述方法包括以下步骤：

（ⅰ）系统数据管理系统的建立

（ⅰ）建立系统现场设备监控装置；

（ⅱ）建立系统数据集中采集系统；

（ⅲ）建立数据存储结构，创建数据库；

（ⅳ）分析系统数据流程，建立数据管理模型；

（ⅴ）进行人机接口设计，建立人机交互画面；

（ⅵ）分析系统的现场设备数据关系，建立数据查询模块；

（ⅶ）分析系统的实验结果应用数据形式及统计信息，建立报告、报表及统计信息模块。

（ⅱ）系统数据管理系统的执行

（ⅰ）开始

（ⅱ）参数设定

对系统实验设备的参数及采集系统的参数进行设定；

系统实验设备包括激光设备1、电源设备2、真空设备3和光腔设备4；

（ⅲ）数据采集

启动数据驱动指令，开始读取激光设备监控装置8、设备监控装置9、真空设备监控装置10和光腔设备监控装置11的监测数据，数据发生变化存储相应数据值；

（ⅳ）存储

数据发生变化时，将步骤（ⅱ）的参数设定数据和步骤（ⅲ）采集的监测数据的相应数据值进行存储；

（ⅴ）实验状态

对当前实验状态进行判断，若处于实验中执行步骤（ⅵ）；若处于实验后，执行步骤（xii）或步骤（xiii）；

（ⅵ）关键参数显示

实时显示所有关键参数数据；

（ⅶ）实时存储

实时存储关键参数的最佳值；

（ⅷ）条件改变

实时监测实验过程中实验条件是否发生改变，若条件改变没有发生，则一直进行关键参数显示和实时存储；如果条件改变发生，执行下述步骤（ⅸ）；

（ⅸ）抓取数据；

当条件发生改变时，对实验条件变化前后的关键参数进行抓取；

（ⅹ）输入变化条件

执行输入变化条件将变化条件记录下来；

（xi）存储抓取数据

存储步骤（ⅸ）的抓取数据；

（xii）数据查询

实验结束后，查询历史参数数据；

数据查询包括多参数查询和实验过程查询；

通过多参数查询获取任何参数在某个时段的变化曲线；

通过实验过程查询获取实验过程中的关键参数及变化条件数据。

（xiii）数据计算

通过数据计算将相应的计算参数完成；

所述数据计算包括报告报表生成和数据统计；

通过报告报表生成选择某次实验编号，生成此次实验报告，选择配置条件生成报表；

通过数据统计选择多次实验编号，进行多次实验主要参数的对比，生成对比报表。

（xiv）数据导出

将步骤（xii）或步骤（xiii）中获取的数据导出，导出的报告或统计报表可以通过excel表格形式进行导出；

（xv）结束

当实验结束，且没有查询或计算任务时，执行结束，将程序结束。

本实用新型的工作过程为：

待管理系统运行后，开启所有现场设备的监控装置后，首先开启数据集中采集系统和数据管理系统，开始执行程序，然后通过参数设定设定采集等相关参数，开始数据采集，然后进行数据存储，当实验开始后，在实验中时，通过关键参数显示实时显示所有的关键参数数据，并通过实时存储存储关键参数，如果条件改变发生时，则通过抓取数据将条件改变前后的关键参数进行抓取，然后执行输入变化条件将变化条件记录下来，同时进行存储抓取数据，如果条件改变没有发生，则一直进行关键参数显示和存储；当实验结束后，在实验后时，通过数据查询可以进行多参数查询显示任何参数在某个时段的变化曲线，也可通过实验过程查询对实验过程中的关键参数及变化条件数据进行查询和分析，通过数据计算将相应的计算参数完成，然后通过报告报表生成生成某次实验报告数据，或通过数据统计选择多次实验关键数据进行综合对比，最后通过数据导出可以将生成的报告或统计报表通过excel表格形式进行导出，当实验结束后，没有查询任务时，可以执行结束将程序结束。

本实用新型提供的一种系统数据管理系统及方法，采用数据库技术、模块化编程技术、实时通讯技术、实时多任务技术和数据统计计算技术，实现了对专用系统设备数据及信息数据的管理和分析，为实验负责人提供了一种管理专用系统的数据管理和分析方法，可以为专用系统的稳定运行提供一种数据支持，为设备研制负责人提供了一种历史数据变化趋势，为分析设备稳定性提供了真实数据支持，为监控设备的可靠性设计提供了数据支持和改进方法。本实用新型具有稳定性强、适应性强和扩展性强等特性，满足许多领域的应用。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。