[发明专利]一种数据采集装置和方法

说明书

本发明提出了一种数据采集装置，包括Xml文件生成模块、协议生成模块、数据采集模块和交互模块。其考虑modbus协议的通用性，一方面配置文件框架覆盖了各种modbus设备的协议使用情况，支持在嵌入式代码零修改的前提下各种应用场景的适用性；另一方面可实现在不修改PHP代码的前提下完成数据成员的增加、删除或者修改，真正实现维护人员技术零门槛的需求。另外，本发明还公开了一种数据采集方法。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种数据采集装置和方法。

背景技术

随着社会的进步和人工智能行业的飞速发展，智慧农业、智慧机房和智慧社区等新颖名词逐步走入了人们的视野。而物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。当前，物联网架构通常为三层架构，即物联网系统由感知层、网络传输层和应用层组成。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、物流等多个领域。

为了达到高度自动化和智能化的目的，这些物联网领域多需要对UPS、空调、配电柜、温湿度传感器和日照传感器等智能设备进行实时数据采集和监控，Modbus协议是这些智能设备的通用协议。因此，如何对modbus协议的设备进行最高效的数据采集和处理成为各个自动化领域的重要课题。Modbus协议数据采集器的主要功能是采集一定范围内动力、环境、安保及其它基础设施的状态与运行数据，经本地处理后存储并上传监控服务器，同时将监控服务器指令发送被控设备，以及通过人机交互，实现现场控制。

针对modbus协议动态可配置的方法，目前也有一些发明专利提出了解决方案。例如CN103139025A中提到了从智能设备采集动态库中读取配置文件的方法，更换设备时，由专业的嵌入式工程师更新采集动态链接库，采集器上电后，会从动态库读取配置，进行modbus通信；又如专利CN105721451A中提出了一种可拓展的modbus协议解析方法，通过控制器之间的通讯需求，生成协议解析配置文件，实现多控制器之间modbus协议不同版本的兼容；又如专利CN106506307A中提出的一种modbus帧格式的自描述方法，控制器可以通过该方式定义的modbus消息结构识别协议种类，实现modbus协议的自描述。

目前专利中提出的modbus协议动态可配置方法均存在一定的局限性，前两种专利提到的配置文件只适用于多处理器之间的协议更新或是只支持modbus标准协议的智能设备，而对于一些特殊协议或某些特殊的数据单元(如寄存器低地址在前、高地址在后等)的设备未曾提及。第三种专利能够描述协议的特殊部分，但需要下位机维护人员进行人为地分类和协议整合，较容易出错。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种数据采集装置和方法，其不仅能够描述modbus协议的特殊部分，而且下位机较容易维护。

本发明的解决方案是这样实现的：一种数据采集装置，包括：

Xml文件生成模块，通过对参数的修改和保存将自动产生一个配置文件，该文件具备和每个modbus设备通信所必须的参数；

协议生成模块，根据xml文件定义数据单元个数，在堆栈中申请合适大小的空间，并按照xml定义的数据单元结构填充相应的结构体，最后生成标准的modbus协议进行下行通信；

数据采集模块，采用同步的方式采集数据，并将协议返回的数据进行保存和数据库的写入；

交互模块，读取xml文件中每一个数据单元的ID，并通过该ID从数据库中提取数据，以实现所有实时数据的动态显示。