一种多通道数据智能采集装置及方法与流程

本发明属于数据采集处理领域，具体是一种多通道数据智能采集装置及方法。

背景技术：

1、对于扶梯的一些主要部件，如主机、减速箱、驱动轮等等，需要通过自动扶梯的振动故障检测系统对主要部件处的实时振动加速度、噪音和温度等的数据分析来实现自动扶梯智能检测，以达到减少事故发生，提高扶梯安全性的重要手段。

2、目前对设备的检测主要通过外部传感器装数据采集板卡或加装系统实现，采集的数据再汇集至工控机、电脑或者服务器来实现数据传输、计算和存储；对于设备振动及其它状态采集，其实现方式基于两种方案：嵌入式采集系统和基于pc的采集系统，前者采样频率较低，一般最大800hz，对于高频采集要求，需要专业的数据采集，此外就地存储容量及分析能力有限，数据分析集中在平台上完成，导致平台硬件要求较高；基于pc的采集系统采用压电加速度传感器，高速同步数据采集卡，满足高频振动的分析，基本的分析功能就地完成，平台接受分析结果及统计分析，数据分布式存储，可靠性高但是成本较高。

3、且由于涉及数据处理、存储和和传输等事务线程处理，对加载程序的硬件和软件都需要针对数据读、写、存储和传输多线程管理和并行处理，由此还导致程序处理的实时性存在问题，使得采集设备状态数据系统主要基于数据采集、数据计算和数据分析三个客户端实现，由此导致设备成本上升，如何实现不在增加附加设备和装置系统下，实现数据采集时对数据处理，仍然是难以实现的目标。

4、为此，本发明提出了一种多通道数据智能采集装置及方法。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种多通道数据智能采集装置及方法，该种多通道数据智能采集装置及方法解决了如何实现不在增加附加设备和装置系统下，实现数据采集时对数据处理的问题。

2、为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种多通道数据智能采集装置，包括：传感器配置模块、数据采集处理模块、数据封装模块以及模块接口；

3、所述传感器配置模块用于根据获取的配置指令指派内置的相应类型的传感器通道与对应的外部传感器连接，对传输的信号所属类型进行识别，将根据配置指令与相应外部传感器建立通道连接的提示、对应类型传感器通道传输的信号以及对应的配置指令发送至数据采集处理模块；

4、所述数据采集处理模块设置有数据采集单元、指令序列单元、数据逻辑处理单元、指令库单元、存储中心单元以及外部接口集单元；数据采集单元用于读取配置指令和已建立通道连接的提示后启动信号获取和处理，获取原始数据发送至存储中心单元和指令序列单元；指令序列单元用于根据配置指令从指令库单元调取传感器数据处理的算法生成指令序列，对原始数据进行运算处理，生成特征数据发送至数据逻辑处理单元；数据逻辑处理单元从指令库单元调取逻辑算法对获取的特征数据进行逻辑运算，将所有经过逻辑运算的特征数据发送至存储中心单元进行分类存储，还对特征数据进行分级处理，生成分级数据供后续数据分析；外部接口集单元用于对经过所述模块接口和数据封装模块的配置指令进行获取，根据配置指令的具体内容，一是直接从存储中心单元中将外部交互应用所需数据汇集生成生产数据存储和输出，二是将获取的配置指令发送至传感器配置模块；

5、所述数据封装模块用于对由数据采集处理模块发送的生产数据以及由经过模块接口获取的配置指令进行封装处理；

6、所述模块接口通过网络协议外接外部交互应用获取配置指令，发送至数据封装模块，还将数据采集处理模块中存储的数据经过数据封装模块发送至外部交互应用。

7、进一步地，多个外部传感器根据信号或数据的类型分为高频传感器类、低频传感器类以及特殊传感器类；根据不同类型的外部传感器，传感器配置模块设置有高频传感器通道、低频传感器通道以及特殊传感器通道。

8、进一步地，外部交互应用包括企业平台、工控设备以及端设备。

9、进一步地，所述数据采集单元对传感器通道传输的信号进行读取、滤波、去噪以及模电转换，从而获取采集的原始数据。

10、进一步地，所述指令序列单元对原始数据处理完毕后，反馈处理完毕的提示至数据采集单元；所述数据逻辑处理单元对特征数据处理完毕后，反馈处理完毕的提示至指令序列单元。

11、进一步地，所述数据逻辑处理单元对获取的特征数据进行逻辑运算，包括对是否属于传感器的设备状态的特征数据进行判断，并将属于传感器的设备状态的特征数据进行标记；还预设阈值范围，对特征数据与预设阈值范围进行比较，将不在预设阈值范围内的特征数据进行标记。

12、进一步地，所述数据逻辑处理单元对获取的特征数据进行分级筛选；设置有四个分级数据：

13、第一分级数据：在每个a秒内对接收到的特征数据的最大值进行提取，并存储，存储时间长度不少于a天；

14、第二分级数据：在每个b分钟内对第一分级数据中存储的特征数据进行最大值的提取，并存储，存储时间长度不少于b个月；

15、第三分级数据：在每个c分钟内对第二分级数据中存储的特征数据进行最大值的提取，并存储，存储时间长度不少于c个月；

16、第四分级数据：在每个d分钟内对第三分级数据中存储的特征数据进行最大值的提取，并存储，存储时间长度不少于d年；

17、其中，a秒＜b分钟＜c分钟＜d分钟，a天＜b个月＜c个月＜d年。

18、进一步地，所述数据采集处理模块还设置有事件记录单元和权限控制单元；

19、所述事件记录单元用于对数据采集处理过程中的运行状态、事件、指令和数据采集处理过程中发生的异常数据进行记录，并发送至所述存储中心单元；所述权限控制单元用于对数据采集处理模块的管理用户和登录用户进行权限控制。

20、进一步地，一种多通道数据智能采集方法，包括以下：

21、通过模块接口获取外部交互应用发送的配置指令，并由数据封装模块对获取的配置指令进行封装处理，并经由外部接口集单元发送至传感器配置模块；

22、根据配置指令，传感器配置模块接通相应类型的外部传感器；数据采集单元读取配置指令后，启动信号获取和处理，获取采集的原始数据；

23、指令序列单元根据配置指令从指令库单元中调取传感器数据处理的算法指令形成指令序列，对获取的原始数据进行运算处理，生成特征数据，发送至数据逻辑处理单元；

24、数据逻辑处理单元从指令库单元调取逻辑算法对获取的特征数据进行处理，将所有经过逻辑处理的特征数据发送至存储中心单元；数据逻辑处理单元还对特征数据进行分级处理，生成分级数据作后续的数据分析；

25、存储中心单元对获取的各种数据进行存储，并通过生产数据子单元将外部交互应用所需要的数据通过外部接口单元发送至数据封装模块；

26、数据封装模块对获取的数据进行封装处理，通过模块接口将数据发送至外部交互应用。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、本发明通过传感器配置模块根据获取的配置指令指派内置的相应类型的传感器通道与对应的外部传感器器连接，对获取的信号所属类型进行识别，将根据配置指令与相应外部传感建立通道连接的提示、对应类型传感器通道传输的信号以及对应的配置指令发送至数据采集处理模块；数据采集处理模块读取配置指令和已建立通道连接的提示后启动信号获取和处理，生成采集的原始数据，并根据传感器数据处理的算法对原始数据进行运算处理，生成特征数据，再根据逻辑算法对特征数据进行逻辑运算后进行不同类型数据的存储，并根据配置指令将外部交互应用需要的数据发送至数据封装模块；所述数据采集处理模块还对特征数据进行分级处理，生成分级数据，供后续数据分析；数据封装模块对由数据采集处理模块发送的数据以及由经过模块接口获取的配置指令进行封装处理；以及模块接口通过网络tcp协议外接外部交互应用，获取配置指令，将获取的配置指令发送至数据封装模块处理，并通过所述数据采集模块的外部接口集单元发送至所述传感器配置模块进行处理；还将经过传感器配置模块、数据采集处理模块以及数据封装模块处理后的数据发送至外部交互应用；解决了如何实现不在增加附加设备和装置系统下，实现数据采集时对数据处理的问题。