工业物联网关及其组态编辑与显示的功能模组的制作方法

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。

技术特征：

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。

技术总结
本发明公开了工业物联网关及其组态编辑与显示的功能模组，涉及物联网领域；包括协议适配模块，其支持和适配多种不同的工业通信协议；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。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。

技术研发人员：孙庆有
受保护的技术使用者：苏州京潮信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2