[发明专利]一种基于物联网的数据采集系统及基于该系统的数据压缩方法

权利要求书

1.一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于，包括现场数据采集单元、现场代理单元、远程通讯网关单元、消息队列集群单元、分布式数据处理单元、云存储中心单元、云监控单元；

所述的现场数据采集单元与所述的现场代理单元之间，采用工业数据总线进行连接；

所述的现场代理单元与所述的远程通信网关单元、所述的远程通讯网关单元与所述的消息队列集群单元、所述的消息队列集群单元与所述的分布式数据处理单元、所述的分布式数据处理单元与所述的云存储中心单元之间、所述的云监控单元与所述的现场代理单元、所述的云监控单元与所述的远程通讯网关单元、所述的云监控单元与所述的分布式数据处理单元、采用Internet/Intranet网络进行连接；

所述的现场代理单元包括协议适配模块及代理模块，分别部署在车间临近的服务器上；所述代理模块包含现场总线、数据接收单元、筛选归并单元和指令转发单元、心跳包；所述的现场总线为现场代理单元和现场数据采集单元的传输线路；并作为现场代理单元与远程通讯网关单元的传输线路；所述的数据接收单元通过现场总线与现场数据采集单元连接；所述的筛选归并单元与所述协议适配模块连接；

所述的指令转发单元与远程通讯网关单元连接，汇报上行指令给远程通讯网关单元，并接收远程通讯网关单元下发的控制指令，该指令转发单元还与现场数据采集单元连接，将控制指令转发现场数据采集单元；

所述代理模块与云监控单元连接，向云监控单元发送所述心跳包；

所述的代理模块通过将元数据按字典编码算法和将制造数据按帧压缩算法进行数据的压缩处理；

所述的帧压缩算法，包括帧头和帧数据，帧头包含采样频率、振幅、时间基准和测量值基准；所述的帧数据是输入值的压缩编码值。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于：所述的现场数据采集单元包括传感器模块、控制器模块、现场总线模块，分别部署在数据采集终端上；所述传感器模块实时或定时采集工业生产现场各类传感器所感知的制造数据；所述的控制器模块与传感器模块及寄存器连接，该控制器模块控制传感器模块的采集行为，并将传感器模块的制造数据存储到寄存器中，现场总线模块与寄存器及现场代理单元连接，将寄存器中的制造数据发送到现场代理单元；所述的现场总线模块是现场数据采集单元与现场代理单元的通信传输线路。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于：所述的远程通讯网关单元包括通讯服务模块、鉴权服务模块及协议解析模块，分别部署在采用边界网关协议多线路互联的网关服务器上；所述通讯服务模块与现场代理单元的协议适配模块及代理模块连接，接收协议适配模块与代理模块汇报的上行指令；该通讯服务模块还与云监控单元连接，接收云监控单元所发送的包含控制数据的下行指令；

所述的鉴权服务模块与消息队列集群单元连接，将信息分发到消息队列集群单元的对应队列中。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于：所述的消息队列集群单元包含多个节点的消息服务实例，分别部署在云服务器上；所述多个节点的消息服务实例相互连接，多个节点的消息服务实例的其中之一与远程通讯网关单元连接，接收远程通讯网关单元传送的数据，并将该数据汇报给的其他节点；所述多个节点的消息服务实例，分别包含主节点实例及备节点实例，各主节点实例之间是平级和对等的关系，远程通讯网关单元与主节点的任一实例连接，每个备节点实例是对应一个主节点实例，主节点实例绑定备节点实例，消息队列集群单元的任一主节点实例接收到远程通讯网关单元传送的数据都会异步向其绑定的备节点实例汇报一份同样的数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集系统，其特征在于：所述的分布式数据处理单元，包含消息获取模块、分拣模块、存储接口模块、实时处理模块，部署在云服务器上。