本发明涉及物联网领域,尤其涉及工业物联网关及其组态编辑与显示的功能模组。
背景技术:
1、工业物联网关是工业物联网的重要组成部分,通过实现数据的预处理、存储和传输,提高了数据的实时性和准确性,使得大量数据得以进行集中和管理。其主要功能包括但不限于以下几个方面:
2、数据采集与通信:工业物联网关具有灵活组网的能力,可以与各种工业设备如plc、工业机器人等轻松连接,实现数据采集。同时,它还能作为网间连接器,实现不同设备、不同协议之间的解析转换,从而打造统一的通信网络。
3、设备监控与管理:工业物联网关可以实现与多种工控系统的互联互通,如plc、dcs、scada等,从而实现设备的集中控制、监测和管理。通过实时采集和处理设备数据,可以优化工艺流程,提高生产效率,降低能源消耗。
4、故障预警与排查:通过对设备传感器数据的采集和处理,工业物联网关可以实现设备故障预警和及时排查。例如,通过对机器的振动信号、声音、温度、湿度等数据的分析,可以判断设备是否正常运行,并在发现异常情况时进行实时报警和维修。
5、能源管理:工业物联网关可以实时监测和分析设备的能源数据,评估能源消耗情况,从而调整能源使用策略,实现能源的高效利用。
6、然而,现有的工业物联网系统大多存在操作复杂、效率低下、安全性不足等问题。
7、为此,本发明提出工业物联网关及其组态编辑与显示的功能模组。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的工业物联网关及其组态编辑与显示的功能模组。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、工业物联网关,包括:
4、多协议适配模块,其支持和适配多种不同的工业通信协议;
5、组态编辑模块,其提供一个基于web的图形化编辑器,用于用户操作;数据处理与存储模块,其负责对采集到的数据进行初步的处理和分析,并将这些数据展示在监控界面上供用户查看,同时,该其还负责将数据存储于内置数据库中,支持数据的查询、导出和备份功能;
6、安全与稳定性模块,其通过引入加密算法确保数据传输过程中的安全性;
7、模块化扩展接口,其提供标准化的硬件接口和软件api,允许第三方功能插件或硬件模块的接入。
8、优选地:所述多协议适配模块的协议包括modbus,profinet,ethercat。
9、优选地:所述安全与稳定性模块中,数据通信采用多线程的通信方法,具体包括以下步骤:
10、s1:数据分类,对数据进行分类,形成多个独立的子数据表;
11、s2:数据排序与缓存,对于每个独立的子数据表,对其进行排序,然后将其存储在缓存中;
12、s3:处理线程操作,根据子数据表的数量建立相应数量的通信线程;
13、s4:根据获取的请求数据,利用线程进行通信,并在通信的过程中进行加密处理。
14、优选地:所述s2步骤中,其包括以下步骤:
15、s21:选取基准值,选择序列的第一个元素、最后一个元素、中间元素或者随机一个元素作为基准值;
16、s22:划分数据,根据基准值将序列中的元素进行划分,将比基准值小的元素放在基准值的左边,比基准值大的元素放在基准值的右边;
17、s23:递归排序,对于基准值的左侧和右侧的数据集合,再次重复s21和s22步骤进行划分,直至基准值的左侧和/或右侧的数据集合为1即可完成排序。
18、优选地:所述s4步骤中,对数据加密的方法包括以下步骤:
19、s41:将每个子数据表分为多个不同的子块,并对每个子块进行顺序编号;
20、s42:将不同的子块采用不同的数学函数加密;
21、s43:再将加密后的子块,利用不同的线程进行通信。
22、优选地:所述s42步骤中,其具体包括以下步骤:
23、s421:建立映射函数集合和加密函数集合;
24、s422:对于原始数据,首先根据子块的编号选择相应的映射函数,并通过映射对数据进行变换,得到结果;
25、s423:根据得到的结果整数部分,选择加密函数中编号对应的加密函数;
26、s424:再将映射函数变换的结果采用加密函数进行二次变化,得到密文。
27、优选地:所述s421步骤中,映射函数为:
28、其中xmin为数据中的最小值,xmax为数据中的最大值;
29、其中e是自然对数的底数;
30、其中xmin为数据中的最小值,xmax为数据中的最大值;
31、fa(x)=xp,其中p<1;
32、其中
33、中的任意多种组合。
34、工业物联网关的组态编辑与显示的功能模组,包括:
35、组态编辑模块,其提供一个基于web的图形化编辑器,用于用户操作;数据处理与存储模块,其负责对采集到的数据进行初步的处理和分析,并将这些数据展示在监控界面上供用户查看,同时,该其还负责将数据存储于内置数据库中,支持数据的查询、导出和备份功能;
36、数据显示模块,负责将收集到的设备数据以动态实时的数据画面形式展示给用户。
37、优选地:所述组态编辑模块的图形化编辑器包括系统图构成、监测数据绑定、控制命令集成。
38、优选地:所述数据显示模块的数据画面包括数据曲面、历史数据等,用户可以通过这些数据画面了解设备的运行状态、能耗情况。
39、本发明的有益效果为:
40、1.本发明提高了系统的适应性和灵活性,能够应对多变的工业环境,简化了用户操作流程,降低了对用户技能的要求,增强了数据处理和安全性能,提升了整个系统的可靠性,通过模块化设计,易于未来的升级和维护。
1.工业物联网关,其特征在于,其包括:
2.根据权利要求1所述的工业物联网关,其特征在于,所述多协议适配模块的协议包括modbus,profinet,ethercat。
3.根据权利要求1所述的工业物联网关,其特征在于,所述安全与稳定性模块中,数据通信采用多线程的通信方法,具体包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的工业物联网关,其特征在于,所述s2步骤中,其包括以下步骤:
5.根据权利要求3所述的工业物联网关,其特征在于,所述s4步骤中,对数据加密的方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的工业物联网关,其特征在于,所述s42步骤中,其具体包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的工业物联网关,其特征在于,所述s421步骤中,映射函数为:
8.工业物联网关的组态编辑与显示的功能模组,其为权利要求1-7任一所述的工业物联网关的组态编辑与显示的功能模组,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的工业物联网关的组态编辑与显示的功能模组,其特征在于,所述组态编辑模块的图形化编辑器包括系统图构成、监测数据绑定、控制命令集成。
10.根据权利要求8所述的工业物联网关的组态编辑与显示的功能模组,其特征在于,所述数据显示模块的数据画面包括数据曲面、历史数据等,用户可以通过这些数据画面了解设备的运行状态、能耗情况。