[发明专利]基于Labview和Modbus/TCP通信协议的有轨电车实时数据采集系统

权利要求书

1.一种基于Labview和Modbus/TCP通信协议的有轨电车实时数据采集系统，其特征在于，包括主通信模块和数据处理保存模块，模块以Labview软件队列消息处理器模板为基础，前台页面采用LabVIEW函数库中的以太网通信程序、数据库访问读取程序、图形波形展示控件，后端数据库采用MySQL数据库构建大数据处理与技术服务方式，所述系统安装于工业计算机上，所述主通信模块和数据处理保存模块的程序如下：

(1)主通信模块

TCP连接成功后，进入Modbus通信，得到寄存器数据；通过MB Modbus Command toUnit.vi将读取的保持寄存器数据转换为Modbus数据单元，Modbus数据单元通过MBEthernet Transmit.vi按设置好的报文头格式在以太网上进行传输，通过MB EthernetReceive.vi接收Modbus数据单元，同时关闭TCP连接；MB Decode Data.vi将请求发送的数据和接收到的Modbus数据单元进行比对，将接收到的数据存入保持寄存器，最后通过索引数组函数，得到系统所需数据；

(2)数据处理保存模块

①数据表格字段的设计

mysql数据库中建立能耗数据表格，车辆能耗数据表格包括：主键、站名、充电电压、充电电流、车辆能耗和采集时间六个字段；

②数据存储程序设计

将采集模块获取的实时能耗数据存储到mysql数据库已创建好的表格中，通过数据库的账户和密码建立系统与数据库的连接，利用SQL插入语句将需要存储的数据存储到表格指定的字段中；

③数据库表格的更新

将每日的能耗数据存储到不同的数据库表格中，表格以“运行能耗”+“日期”命名，编写SQL语句创建新的数据表格，使得每日的能耗数据存入指定表格中。

2.如权利要求1所述的基于Labview和Modbus/TCP通信协议的有轨电车实时数据采集系统，其特征在于，Modbus/TCP协议的通信过程包括三个阶段，第一阶段为现代有轨电车节能管理系统作为Modbus/TCP的通信主端，通过设置IP地址和port，主动发起与能量管理系统的通信连接，能量管理系统作为通信的从端，等待并接收主端的连接请求，双方建立可靠的TCP连接；第二阶段是数据请求，通信主端向通信从端发送第一次数据请求，等待通信从端应答后，通信主端向通信从端发送第二个数据请求，若在500ms内通信主端没有收到应答报文，则表示连接超时，此时通信中断，需要重复第一阶段过程；第三阶段是关闭连接，首先由通信主端关闭连接请求，然后通信从端响应请求，连接关闭。

3.如权利要求1所述的基于Labview和Modbus/TCP通信协议的有轨电车实时数据采集系统，其特征在于，Modbus/TCP协议报文分为数据请求报文和数据应答报文，数据请求报文和数据应答报文均由三部分构成，分别是：MBAP报文头、报文类型功能码和业务数据。