一种数据计算脚本系统的制作方法

1.本发明涉及数据计算领域，特别是涉及一种数据计算脚本系统。


背景技术：

2.工业通信网关通过配置不同通信协议对生产环境中设备数据进行集中采集，自动化监控系统对采集数据进行存储、查询和图表显示；随着用户各种复杂多变需求的提出，用户对自动化监控系统具备一定的数据计算功能的需求愈发强烈。
3.目前自动化监控系统中已有数据的存储、查询、显示的功能，但对原始数据进行数据计算的功能较为薄弱；在业务逻辑复杂、实时性要求高的自动化监控系统应用场景中，支持对数据的脚本计算功能尤为重要。
4.为了解决上述自动化监控系统中数据计算功能的缺陷，现提供一种数据计算脚本系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种数据计算脚本系统，能够满足自动化监控系统对监控数据的计算需求。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种数据计算脚本系统包括：用户客户端、数据采集模块、数据管理模块、历史时序数据库、数据预处理模块和脚本管理模块；
8.所述数据采集模块用于实时采集生产环境中的设备数据，并将所述设备数据上传至所述数据管理模块，所述设备数据的类型包括开关量和模拟量；所述数据管理模块用于对所述数据采集模块上传的所述设备数据和所述脚本管理模块产生的实时计算数据进行缓存；同时所述数据管理模块用于向所述数据预处理模块提供实时数据；所述数据管理模块用于将缓存的实时数据存储到所述历史时序数据库中；所述数据管理模块用于向所述用户客户端提供实时数据和历史数据的业务接口；所述数据管理模块用于将各种数据下发至所述数据采集模块；所述历史时序数据库用于存储所述数据管理模块产生的实时数据和所述脚本管理模块产生的计算数据；
9.所述数据预处理模块用于向所述脚本管理模块的脚本程式计算提供所需的预处理数据；所述脚本管理模块用于向所述用户客户端提供数据预处理配置接口和脚本计算程式的管理接口，所述脚本计算程式的管理接口的功能包括脚本程式校验、脚本程式添加、脚本程式删除、脚本程式查询、脚本程式启停和脚本程式运行触发；同时所述脚本管理模块产生的脚本计算结果发送至所述数据管理模块缓存或存储至所述历史时序数据库。
10.可选地，所述历史时序数据库按测点的时间戳存储测点历史数据，并将所述测点历史数据发送至所述数据管理模块。
11.可选地，若所述脚本计算程式的运行用到的是实时数据，则在所述用户客户端直接配置脚本计算程式所需的测点变量地址；若所述脚本计算程式的运行用到的是历史时序
数据，则在所述用户客户端配置查询历史时序数据所需的sql语句。
12.可选地，所述脚本程式校验是指对客户端提供的脚本程式进行语法检查，通过配置预处理数据对脚本程序进行测试。
13.可选地，所述脚本程式添加是指脚本程式校验通过后，若所述脚本管理模块无此脚本名，则所述用户客户端可添加至所述脚本管理模块进行存储。
14.可选地，所述脚本程式查询是指用户端可查询当前所述脚本管理模块已有的脚本程式列表。
15.可选地，所述脚本程式启停是指用户端可启动或停止所选择的脚本程式。
16.可选地，所述脚本程式运行触发方式包括数据驱动触发和定时器触发。
17.可选地，所述数据驱动触发是指当预处理数据发生变化，达到预先设定的阈值时触发脚本计算程式的执行；所述定时器触发是指定时通过脚本计算程式对预处理数据进行处理。
18.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
19.本发明通过设计一种数据计算脚本系统，将自动化监控系统和数据计算脚本系统二者联系起来，在数据计算脚本系统中设置脚本管理模块，增加了对实时数据和历史数据进行脚本计算的功能；脚本计算程式执行结果再次触发其他脚本计算程式执行，扩大了自动化监控系统的使用场景和应用范围。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明数据计算脚本系统结构示意图；
22.附图标记：
23.1-用户客户端、2-数据采集模块、3-数据管理模块、4-历史时序数据库、5-数据预处理模块、6脚本管理模块。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的目的是提供一种数据计算脚本系统，能够满足自动化监控系统对监控数据的计算需求。
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
27.图1为本发明数据计算脚本系统结构示意图。如图1所示，一种数据计算脚本系统包括：用户客户端1、数据管理端和数据计算端；其中数据管理端包括：数据采集模块2、数据
管理模块3和历史时序数据库4；其中数据计算端包括：数据预处理模块5和脚本管理模块6。数据计算是指在数据到来时，对一个数据或一组数据按照预先设定的过程进行计算。具体的预先设定的计算过程由一段脚本计算程式表示。
28.数据采集模块2对生产环境中设备产生的原始数据进行实时集中采集，集中采集的数据包括汇聚各传感器和各种数据源提供的数据，设备数据类型主要有开关量、模拟量，这里的数据是现场任意数据，比如温度、湿度等。数据采集模块2将各数据上传至数据管理模块3，同时接收数据管理模块3下发的数据，数据采集模块2将下发的数据随后送至设备。
29.数据管理模块3对数据采集模块2和脚本管理模块6产生的实时计算数据进行缓存；同时数据管理模块3向数据预处理模块5提供实时数据；数据管理模块3将缓存的实时数据存储到历史时序数据库4中；数据管理模块3向用户客户端1提供实时数据和历史数据的业务接口；数据管理模块3将各种数据或发送至数据采集模块2下发到设备，或发送至预处理模块进行处理，或发送至历史时序数据库4进行持久化存储或供用户客户端请求获取。
30.历史时序数据库4存储数据管理模块3产生的实时数据和脚本管理模块6产生的计算数据；历史时序数据库4按测点的时间戳存储测点历史数据，根据用户客户端1查询需要或数据预处理模块5需要数据管理模块3从历史数据库中提取所需数据。
31.数据预处理模块5向脚本管理模块6的脚本程式计算提供所需的预处理数据，即向用户客户端提供数据预处理配置接口，用户对需要进行管理的脚本程式配置数据源；数据源分实时数据和历史数据，实时数据或来源于数据管理模块3，或来源于脚本管理模块6的计算结果；历史数据来源于历史时序数据库4。脚本程式的数据源配置，其操作步骤如下：
32.(1)python脚本程式编写完成后，可对脚本程式中的变量占位符进行配置，若脚本程式的变量占位符需要实时数据参与计算，则从实时数据变量地址表选择所需的变量地址赋值给脚本程式的变量占位符，其中实时数据变量地址表来源于数据管理模块3实时数据。
33.(2)若脚本程式的变量占位符需要历史数据参与计算，则从历史数据变量地址表选择所需的变量地址赋值给脚本程式的变量占位符；历史数据变量地址表来源于对历史时序数据库4的sql的聚合函数查询操作。
34.脚本管理模块6向用户客户端1提供数据预处理配置接口和脚本计算程式的管理接口，脚本计算程式的管理接口包括脚本程式校验、脚本程式添加、脚本程式删除、脚本程式查询、脚本程式启停和脚本程式运行触发方式；同时脚本管理模块6产生的脚本计算结果发送至数据管理模块3缓存或存储至历史时序数据库4。若脚本计算程式的运行用到的是实时数据，则在用户客户端1直接配置脚本计算程式所需的测点变量地址；若脚本计算程式的运行用到的是历史时序数据，则在用户客户端1配置查询历史时序数据所需的sql语句。
35.脚本程式校验是指对客户端提供的脚本程式进行语法检查，通过配置预处理数据对脚本程序进行测试。脚本程式添加是指脚本程式校验通过后，若脚本管理模块6无此脚本名，则用户客户端1可添加至脚本管理模块6进行存储。脚本程式查询是指用户端可查询当前脚本管理模块6已有的脚本程式列表。脚本程式启停是指用户端可启动或停止所选择的脚本程式。
36.脚本程式运行触发方式包括数据驱动触发和定时器触发。数据驱动触发是指当预处理数据发生变化，达到预先设定的阈值时触发脚本计算程式的执行；定时器触发是指定时通过脚本计算程式对预处理数据进行处理。具体的配置如下：
37.(1)用户打开客户端，选择需要配置的脚本程式，选择定时器触发方式，选择脚本程式执行的间隔周期，当脚本程式启动后，脚本程式以间隔的周期进行计算。
38.(2)用户打开客户端，选择需要配置的脚本程式，选择数据驱动的触发方式，选择实时数据变量地址表的变量地址或变量地址表达式，给选择的变量地址设定阈值，当变量地址实时值低于或高于阈值时，脚本程式进行计算。
39.以脚本程式增加为例，其操作步骤如下：
40.(1)用户打开客户端，输入脚本程式的名字，名字唯一，若脚本管理模块6已存在此名字，则提示用户此名字已存在；
41.(2)在脚本编辑窗口编写python脚本程式；
42.(3)对脚本程式进行语法校验；
43.(4)对脚本所需数据源进行配置；
44.(5)对脚本执行触发方式进行选择；
45.(6)启动当前脚本程式的运行；
46.(7)用户在客户端查看脚本计算的执行结果。
47.本发明通过设计一种数据计算脚本系统，将自动化监控系统和数据计算脚本系统二者联系起来，在数据计算脚本系统中添加脚本管理模块6，增加了对实时数据和历史数据进行脚本计算的功能；脚本计算程式执行结果再次触发其他脚本计算程式执行，扩大了自动化监控系统的使用场景和应用范围。
48.本发明与现有技术相比，具有下列优点：
49.(1)提供脚本计算程式的在线管理和配置功能
50.客户端可在线对脚本计算程式的管理和配置，提供脚本计算程式的校验、添加、删除、查询、停止、触发方式接口。
51.(2)提供脚本程式运行所需数据预处理接口
52.可预先根据脚本计算程式需求，动态添加、删除所需要的计算数据。
53.(3)脚本执行触发方式可灵活动态配置
54.提供定时、数据模型变化的方式触发数据计算脚本的执行。
55.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。