本發(fā)明實施例涉及物聯(lián)網遠程監(jiān)控技術領域，尤其涉及一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)。

背景技術：

隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展，檢測終端已經廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場，以對工業(yè)現(xiàn)場中設備的生成參數(shù)進行檢測與監(jiān)測。

目前大多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)中采用的是dcs(distributedcontrolsystem，集散控制系統(tǒng))和fcs(fieldbuscontrolsystem，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))。

dcs系統(tǒng)必須整體投資一步到位，事后擴容難度較大；dcs還是封閉式系統(tǒng)，各個公司的dcs基本不能相互兼容；dcs的信息全是開關量或模擬信號組成，必須通過a/d與d/a轉換，轉換過程中會損失精度，還導致了dcs工程師無法對現(xiàn)場儀表進行遠方診斷、維護和組態(tài)。

fcs系統(tǒng)在一定程度上解決了dcs系統(tǒng)的弊端，但是又迎來新的問題，由于現(xiàn)場總線種類繁多，相互不兼容；當總線電纜截斷時，整個系統(tǒng)可能癱瘓；總線長度和總線上負載數(shù)量有限；現(xiàn)場組態(tài)參數(shù)過分復雜。

因此，不管是dcs系統(tǒng)還是fcs系統(tǒng)都不能真正實現(xiàn)隨時隨地的遠程操控，當技術人員不在現(xiàn)場的時候無法解決現(xiàn)場問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場的遠程操控，提高工業(yè)生產效率。

本發(fā)明實施例提供一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)，包括工業(yè)檢測終端和遠程服務器；

所述工業(yè)檢測終端包括通信輸出驅動電路，且承載有遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；

所述工業(yè)檢測終端通過所述通信輸出驅動電路與所述遠程服務器端建立遠程通訊連接；

所述工業(yè)檢測終端基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通過建立的遠程通訊連接與所述遠程服務器進行指令和數(shù)據(jù)交互。

進一步的，所述遠程服務器包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；所述數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊用于接收所述工業(yè)檢測終端基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議發(fā)送的參數(shù)，并將所述參數(shù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析模塊；

所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對所述參數(shù)進行分析，并依據(jù)分析結果生成檢測終端控制指令和/或待發(fā)布信息。

進一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包含遠程控制單元，所述遠程控制單元用于依據(jù)所述參數(shù)生成檢測終端控制指令，并將所述檢測終端控制指令基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議發(fā)送給所述工業(yè)檢測終端，以控制所述工業(yè)檢測終端的參數(shù)設置和工作模式。

進一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包含報警處理單元，所述報警處理單元用于在所述參數(shù)滿足預設的報警條件時進行報警。

進一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包含基礎信息發(fā)布單元，所述基礎信息發(fā)布單元用于向預設的用戶終端或者行業(yè)監(jiān)測終端發(fā)送所述參數(shù)。

進一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包含定位信息發(fā)布單元，所述定位信息發(fā)布單元用于在所述參數(shù)滿足預設的位置上報條件時，展示所述工業(yè)檢測終端上報的終端位置信息。

進一步的，所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是mqtt協(xié)議或coap協(xié)議。

進一步的，所述工業(yè)檢測終端還包括傳感元件和微處理器，且所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議承載于所述微處理器中；

所述傳感元件用于進行參數(shù)檢測并將檢測到的參數(shù)物理信號轉化為參數(shù)電信號；

所述微處理器用于獲取所述參數(shù)電信號，并基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議與所述服務器進行指令和數(shù)據(jù)交互。

進一步的，所述傳感元件是壓力傳感器、熱電阻溫度傳感器或熱電偶溫度傳感器。

進一步的，所述工業(yè)檢測終端還包括定位驅動電路，所述定位驅動電路用于確定所述終端的位置信息，并將所述位置信息基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸給所述遠程服務器。

本發(fā)明實施例提供的工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)，工業(yè)檢測終端通過通信輸出驅動電路與遠程服務器建立遠程通訊連接，且基于遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通過建立的遠程通訊連接與遠程服務器進行指令和數(shù)據(jù)交互，因而可以通過遠程服務器對布置在工業(yè)現(xiàn)場的工業(yè)檢測終端進行遠程操控。并且，遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以保證工業(yè)檢測終端與遠程服務器之間數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性，即可以保證遠程操控的穩(wěn)定性，從而提高工業(yè)生產效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中提供的一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中提供的又一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中提供的又一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中提供的一種工業(yè)檢測終端的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。

圖1為本發(fā)明實施例中提供的一種工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的結構示意圖。參考圖1，本發(fā)明實施例提供的工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)可以包括：工業(yè)檢測終端20和遠程服務器10；所述工業(yè)檢測終端20包括通信輸出驅動電路21，且承載有遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22；所述工業(yè)檢測終端20通過所述通信輸出驅動電路21與所述遠程服務器10端建立遠程通訊連接；所述工業(yè)檢測終端20基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22通過建立的遠程通訊連接與所述遠程服務器10進行指令和數(shù)據(jù)交互。

其中，工業(yè)檢測終端20設置在工業(yè)現(xiàn)場，用于對工業(yè)現(xiàn)場生產過程中的設備參數(shù)進行檢測，如工業(yè)檢測終端20可以是工業(yè)物聯(lián)網現(xiàn)場無線儀表。通信輸出驅動電路21用于與遠程服務器10建立遠程通訊連接，該遠程通訊連接指的是物理層的通訊連接，如可以是2g、3g或4g等無線蜂窩網絡模塊；wifi(wirelessfidelity，無線保真)模塊或者有線網絡模塊等。遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22指的是應用層的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

其中，遠程服務器10設置在工業(yè)現(xiàn)場之外，用于獲取工業(yè)檢測終端20傳輸?shù)脑O備參數(shù)，對設備參數(shù)進行分析處理，例如依據(jù)設備參數(shù)對工業(yè)現(xiàn)場物料進行統(tǒng)計，或者預測工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)等。

現(xiàn)有工業(yè)檢測終端使用的通信協(xié)議主要有modbus、hart(highwayaddressableremotetransducer，可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議)、ff(foudationfieldbus，基金會現(xiàn)場總線)、can(controllerareanetwork，控制器局域網絡)或profibus(processfieldbus，過程現(xiàn)場總線)等用于有線檢測終端的近程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，以及zigbee(紫蜂)或rf(radiofrequency，射頻)等用于無線檢測終端的近程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。為了與服務器進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)檢測終端需要通過通訊層中的協(xié)議轉換模塊將工業(yè)檢測終端使用的近程通信協(xié)議轉化為能夠遠程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸效率低下。

本發(fā)明實施例提供的工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)中，通過遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22可以直接實現(xiàn)工業(yè)檢測終端20與遠程服務器10之間的應用層連接，使得工業(yè)檢測終端20與遠程服務器10之間可以直接進行數(shù)據(jù)交互，相比于目前工業(yè)檢測終端20需通過工業(yè)現(xiàn)場設的通訊層與遠程服務器10進行數(shù)據(jù)交互，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率低下且降低了成本。

示例性的，遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22可以是消息隊列遙測傳輸(messagequeuingtelemetrytransport，mqtt)協(xié)議。其中mqtt協(xié)議是適合物聯(lián)網場景的通訊協(xié)議，采用發(fā)布/訂閱模式，所有的物聯(lián)網終端都通過tcp(transmissioncontrolprotocol，傳輸控制協(xié)議)連接到云端，云端通過主題的方式管理各個設備關注的通訊內容，負責設備與設備之間消息的轉發(fā)。mqtt協(xié)議能夠適應不同設備的計算性能的差異，是采用二進制格式編解碼，并且編解碼格式非常易于開發(fā)和實現(xiàn)。最小的數(shù)據(jù)包只有2個字節(jié)，對于低功耗低速網絡也有很好的適應性。有非常完善的qos機制，根據(jù)業(yè)務場景可以選擇最多一次、至少一次、剛好一次三種消息送達模式。運行在tcp協(xié)議之上，同時支持tls(tcp+ssl)協(xié)議，并且由于所有數(shù)據(jù)通信都經過云端，安全性得到了較好地保障。mqtt協(xié)議的適應在低帶寬、不可靠的網絡下提供基于云平臺的遠程設備的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。

并且，mqtt協(xié)議應用在廣域網(也可在局域網中應用)的物聯(lián)網系統(tǒng)中，由服務器和客戶端組成，數(shù)據(jù)靠客戶端進行訂閱和發(fā)布，可有由任一客戶端發(fā)送到另一客戶端中，客戶端只會收到自己已訂閱的消息，設備間不會有影響且數(shù)據(jù)可進行ssl(securesocketslayer，安全套接層)加密。因此本發(fā)明實施例通過遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22可以避免基于modbus和hart等近程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的物聯(lián)網系統(tǒng)中由于所有設備掛在一條總線上所導致的任一設備產生故障都可能導致整個網絡癱瘓問題。

示例性的，遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22也可以是coap協(xié)議。coap協(xié)議是為受限節(jié)點制定相關的rest(representationalstatetransfer)形式的應用層協(xié)議。

本發(fā)明實施例提供的工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)，工業(yè)檢測終端20對工業(yè)現(xiàn)場中設備的參數(shù)取值進行采集，并基于遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22將參數(shù)取值傳輸給與通信輸出驅動電路21通訊連接的遠程服務器10，遠程服務器10對獲取的參數(shù)取值進行展示和/或分析處理。由于工業(yè)檢測終端20和遠程服務器10之間通過諸如無線蜂窩網絡、wifi和有線網絡之類的遠程通訊方式連接，故遠程服務器10與工業(yè)檢測終端20之間的距離不受限制，遠程服務器10可以實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場的遠程操控。并且，工業(yè)檢測終端20與遠程服務器10之間基于遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22進行指令和數(shù)據(jù)交互，可以保證數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性，從而可以保證遠程服務器10對工業(yè)檢測終端20進行遠程操控的穩(wěn)定性，可以提高工業(yè)生產效率。

參考圖2，所述遠程服務器10包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11和數(shù)據(jù)分析模塊12；所述數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11用于接收所述工業(yè)檢測終端20基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22發(fā)送的參數(shù)，并將所述參數(shù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析模塊12；所述數(shù)據(jù)分析模塊12用于對所述參數(shù)進行分析，并依據(jù)分析結果生成檢測終端控制指令和/或待發(fā)布信息。

其中，數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11直接與服務器的數(shù)據(jù)接口連接，可以接收工業(yè)檢測終端20基于遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22發(fā)送的設備參數(shù)，即數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11用于實時采集并監(jiān)控工業(yè)檢測終端20在工業(yè)現(xiàn)場檢測到的設備參數(shù)。

其中，數(shù)據(jù)分析模塊12與數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11連接，用于從數(shù)據(jù)采集監(jiān)控模塊11獲取設備參數(shù)，對設備參數(shù)進行分析，并依據(jù)分析結果生成檢測終端控制指令和/或待發(fā)布信息。

為了實現(xiàn)高效快速采集、監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析，遠程服務器10可以采用多個tcpserver協(xié)調工作，緩解遠程服務器10的壓力。

參考圖2，所述數(shù)據(jù)分析模塊12可以包含遠程控制單元121，所述遠程控制單元121用于依據(jù)所述參數(shù)生成檢測終端控制指令，并將所述檢測終端控制指令基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22發(fā)送給所述工業(yè)檢測終端20，以控制所述工業(yè)檢測終端20的參數(shù)設置和工作模式。

具體的，遠程控制單元121可以依據(jù)設備參數(shù)的分析結果確定工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)取值(如環(huán)境溫度、閥門流量或壓力等)是否滿足工業(yè)生產要求，若不滿足，則確定新參數(shù)取值，并將包含新參數(shù)取值的控制指令發(fā)送給工業(yè)現(xiàn)場設備。另外，遠程控制單元121還可以依據(jù)設備參數(shù)的分析結果重新確定工業(yè)現(xiàn)場設備和/或工業(yè)檢測終端20的工作模式，并將包含新工作模式的控制指令發(fā)送給工業(yè)現(xiàn)場設備。

參考圖2，所述數(shù)據(jù)分析模塊12可以包含報警處理單元122，所述報警處理單元122用于在所述參數(shù)滿足預設的報警條件時進行報警。其中，遠程服務器10中預置有報警條件以及報警條件對應的報警方式。報警條件可以用于在確定工業(yè)現(xiàn)場的設備參數(shù)是否滿足生產需求，或者是否存在問題，若否，則通過報警條件對應的報警方式進行報警?？梢允狗掌饔脩艏皶r發(fā)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的問題。

參考圖2，所述數(shù)據(jù)分析模塊12包含基礎信息發(fā)布單元123，所述基礎信息發(fā)布單元123用于向預設的用戶終端或者行業(yè)監(jiān)測終端發(fā)送所述參數(shù)。其中，用戶終端可以是諸如手機、平板電腦、個人計算機之類的電子設備，行業(yè)監(jiān)測終端可以是工業(yè)現(xiàn)場所屬行業(yè)官方機構的監(jiān)測設備如可以是環(huán)保局的監(jiān)控設備等。不僅可以通過遠程服務器10實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場的遠程操控，也可以通過用戶終端或行業(yè)監(jiān)測終端對工業(yè)現(xiàn)場進行監(jiān)控，豐富了對工業(yè)現(xiàn)場的遠程監(jiān)控方式，進一步提高了便捷性。

參考圖2，所述數(shù)據(jù)分析模塊12包含定位信息發(fā)布單元124，所述定位信息發(fā)布單元124用于在所述參數(shù)滿足預設的位置上報條件時，展示所述工業(yè)檢測終端20上報的終端位置信息。具體的，工業(yè)檢測終端20可以定時上報終端位置信息，也可以在接收到服務器發(fā)送的位置上報指令時進行位置上報，例如在服務器檢測到工業(yè)現(xiàn)場的某個檢測終端存在異常時，可以向該檢測終端發(fā)送位置上報指令，并且獲取該檢測終端上報的異常設備位置信息，便于工作人員快速對異常設備進行檢修處理。

另外，參考圖3，遠程服務器10中還可以包括歷史數(shù)據(jù)存儲模塊13，以及與歷史數(shù)據(jù)存儲模塊13連接的報表曲線模塊14和異構數(shù)據(jù)接口模塊15。其中，歷史數(shù)據(jù)存儲模塊13提供了數(shù)據(jù)庫存儲和查詢功能，可以保證歷史數(shù)據(jù)的高效讀寫。報表曲線模塊14可以依據(jù)存儲的數(shù)據(jù)生成需要的報表或依據(jù)存儲的數(shù)據(jù)繪制曲線。異構數(shù)據(jù)接口模塊15用于對服務器外提供各種數(shù)據(jù)，各個業(yè)務子系統(tǒng)或其它異構系統(tǒng)均從實時歷史數(shù)據(jù)庫獲取實時、歷史數(shù)據(jù)。實時歷史數(shù)據(jù)庫能夠通過圖形界面簡單而又靈活地配置，包括配置異構數(shù)據(jù)源與標準元數(shù)據(jù)之間的映射關系，輕松實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)源和標準元數(shù)據(jù)之間的相互轉化。

參考圖3，遠程服務器10還可以包括業(yè)務處理模塊16，業(yè)務處理模塊16用于對系統(tǒng)的權限資源、用戶、角色、角色組進行管理，除了系統(tǒng)管理員外不同的區(qū)域有自己的管理員，可以對所在區(qū)域以及下屬區(qū)域進行權限、用戶和角色的劃分。

參考圖3，遠程服務器10還可以包括用戶模塊17。用戶模塊17涵蓋了物聯(lián)網統(tǒng)一管理門戶及行業(yè)綜合監(jiān)控的所有用戶。通過門戶全局性的查看各種應用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，各級管理部門用戶登錄各自的賬戶進行監(jiān)督管理，企業(yè)及其他用戶登后可以查看、監(jiān)控企業(yè)實時數(shù)據(jù)，公眾用戶可以網上上報數(shù)據(jù)、查詢公開信息。

參考圖4，所述工業(yè)檢測終端20還可以包括傳感元件23和微處理器24，且所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22承載于所述微處理器24中；所述傳感元件23用于進行參數(shù)檢測并將檢測到的參數(shù)物理信號轉化為參數(shù)電信號；所述微處理器24用于獲取所述參數(shù)電信號，并基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22與服務器進行指令和數(shù)據(jù)交互。

示例性的，所述傳感元件23可以是壓力傳感器、熱電阻溫度傳感器或熱電偶溫度傳感器等其他類型的傳感器。具體的，傳感元件23可以是電容式、擴散硅、陶瓷電阻或陶瓷電容等壓力傳感器；也可以是pt100或pt1000等熱電阻溫度傳感器。pt100和pt1000均是鉑熱電阻，阻值會隨著溫度的變化而改變，pt100在0℃時阻值為100歐姆，pt1000在0℃時阻值為1000歐姆。傳感元件23還可以是k型、s型等熱電偶溫度傳感器；或者其他類型的傳感器。

具體的，微處理器24從位于工業(yè)現(xiàn)場的傳感元件23獲取參數(shù)電信號，且微處理將獲取的參數(shù)電信號通過線性化處理和環(huán)境溫度補償計算得到參數(shù)的實際取值(如實際壓力值或實際溫度值)等，隨后微處理器24基于遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22將參數(shù)的實際取值傳輸給與通信輸出驅動電路21通訊連接的服務器，服務器獲取參數(shù)的實際取值。

參考圖4，所述工業(yè)檢測終端20還可以包括定位驅動電路25，所述定位驅動電路25用于確定所述終端的位置信息，并將所述位置信息基于所述遠程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議22傳輸給所述遠程服務器10。

參考圖4，工業(yè)檢測設備還可以包括信號處理驅動電路26，一端與所述傳感元件23連接，另一端與所述微處理器24連接，用于獲取所述傳感元件23中的參數(shù)電信號，并將所述參數(shù)電信號傳輸給所述微處理器24；以及，用于接收所述微處理器24的指令，依據(jù)接收的指令生成激勵信號，并將所述激勵信號傳輸給所述傳感元件23。具體的，信號處理驅動電路26用于將傳感元件23的參數(shù)電信號轉換為數(shù)字信號，還用于將從微處理器24獲取的指令和/或數(shù)據(jù)處理成電激勵信號，以通過電激勵信號控制傳感元件23的參數(shù)和/或工作狀態(tài)。

參考圖4，工業(yè)檢測設備還可以包括用戶界面模塊27，用于依據(jù)人機交互操作顯示數(shù)據(jù)和修改參數(shù)。

參考圖4，所述微處理器24還用于管理所述終端中除所述微處理器24外的其他模塊的工作模式，例如用于對傳感元件23、信號處理驅動電路26、用戶界面模塊27、通信輸出驅動電路21和定位驅動電路25中的至少一個進行工作模式管理。并且，微處理器24還可以用于對其他模塊進行電源管理。

具體的，微處理器24可以用于管理傳感元件23的采集狀態(tài)和采集對象，例如在采集對象是壓力參數(shù)時還進行電源電壓和環(huán)境溫度的采集。微處理器24也可以用于管理信號驅動電路的采集對象，通信輸出驅動電路21的連網狀態(tài)。另外，微處理器24還可以用于管理微處理器24、用戶界面模塊27或定位驅動電路25處于休眠狀態(tài)或者運行狀態(tài)。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。