基于物联网技术的工控安全实时数据采集系统设计与实现

基于物联网技术的工控安全实时数据采集系统设计与实现

梁宇晨

天津市中天海河职业培训学院 300350

摘要：现代科学技术背景下，客观上促进了我国物联网技术的发展，带动了物联网技术在更多领域和行业中的应用。其中，物联网技术的发展尤其促进了数据采集系统的设计。通过数据采集系统设计，更有利于完成对工况安全实时数据信息的收集整理，把握项目真实情况，整理项目中的各项风险和隐患，然后结合数据信息反馈，制定针对性问题处理方案措施，实现良性发展和健康运行目标。

关键词：物联网技术；工控；数据采集系统；设计与实现

引言

伴随着现代工业互联网技术与大数据技术的不断发展，客观上促进了数据采集系统的优化与完善。通过合理应用数据采集系统，更有利于完成对工况安全实时数据信息的采集整理，把握真实工况，提炼其中风险隐患，然后制定各类问题的科学处理方案，保证良好工况。其中，为提升数据采集系统设计与使用质量，要求做好物联网技术的合理应用。

一、数据采集系统的基本功能要求

在现代科学技术背景下，客观上促进了我国网络技术的发展与传感器技术的发展，这也为数据采集系统的建设创造了有利条件。尤其在生产制造大数据快速积累与各种设备运行的背景下，更是在智能制造的过程中，提供了源源不断的高质量数据支持。之后，通过其与行业领域中专业知识进行深层次结合，便能够帮助企业完成自身的智能化升级转型。对数据采集系统进行分析，其本质上是设备智能化发展的基础。是否能够保证智能制造的理想成效，往往会受到数据信息采集数量和采集质量的影响。因此，这就需要在制造行业整体知识的导向下，更充分地挖掘和利用设备数据。其中，具体分析数据采集系统的功能要求，主要体现在一下几个方面。

第一，通过数据采集系统的应用能够在设备生产的过程中达到更理想的可见性，针对设备的状态进行监测，针对关键部件进行监测，针对故障报警进行监测，以及同时做好维护维修过程中的监测。

第二，需要保证设备具有一定可靠性。通过采取大数据分析方式，可针对相关数据信息进行采集，针对相应的监控命令进行采集，以此来保证设备运行的正常，也能够在开展后期数据分析工作时，提供有利条件。因此，这就需要确保数据采集系统的高效、可靠运行。其中，需要针对设备在未来可能会出现的故障问题进行有效预测，然后结合预测的结果进行提前干预，开展设备的针对性维护。

第三，保证设备的良好实时性。对数据采集系统设备进行分析，往往伴随着更加复杂的设备联动，更快速的设备生产节拍，更改频繁的系统运动参数变化。因此，这就在数据采集系统运行中，提出了系统实时性方面的更高要求。其中，在应用数据采集系统设备进行数据信息传递的过程中，应当保证数据信息的传递能够达到更理想的保密效果和稳定效果，也能够在生产过程中达到更好的安全性。

二、数据采集系统的数据智能感知

在数据智能感知系统应用的过程中，主要面向数据采集系统设备的物理状态，对有关状态信息进行处理，包括信息采集、信息编码、信息输出等。在此基础上，同样能够完成对各项关键性参数的判决，以及同步针对现场数据采集系统设备进行监控。其中，分析数据采集系统，主要是通过现场数据采集终端来完成的。同时，在对网络和工业现场进行连接的过程中，数据采集终端同样是关键设备。之后，针对数据智能感知接口系统进行设计，其组成同样体现为多个方面。在组织开展现场物理量数据信息获取工作的过程中，更多是通过对外部传感器数据端口进行利用的方式实现获取。其中，分析众多接口，其中数据参数现场控制中的最高优先级主要体现为现场应急控制接口，在组成该部分期间更多由判决系统来完成。在此基础上，确定预先设定的阈值范围，如果实际数据在阈值范围以外，则能够及时进行反馈，然后通过现场设备来完成快速调整，也能够在现场报警接口的作用下，完成面向设备管理人员的通知。

三、基于物联网技术的工控安全实时数据采集系统工作流程

对数据采集系统工作流程进行分析，在完成系统上电后，可对通信链路检测信号进行发布，主要面向远程服务控制终端。之后，在完成信号的发布后，等待来自远程控制服务器空中终端的信号反馈。其中，如果未能够接收到信号，则需要对检测信号进行重新发送。如果接收到了信号，则表示系统的数据链路具有较好的畅通性。在完成对答应信号的接收后，通过对数据采集终端进行应用，便能够依托于设备通信、设备控制接口，来针对设备的真实状态进行分析。其中，所反馈的信息如果表现出错误，则需要在远程服务器控制终端中对错误信息进行上传，然后同现场人员取得联系，由现场人员对其进行查看。其中，如经过判断未发现出现设备连接错误，则会面向远程服务其控制终端，由数据采集终端针对其中的配置参数指令进行发布。在远程终端完成对请求信息的接收后，便能够以后数据终端开展对参数地配置处理。其中，对远程终端进行应用，一方面可以面向某一个单独的参数进行配置；另一方面也能够面向多个参数进行配置。之后，在完成对参数的配置后，数据终端便能够开始对数据信息的采集处理，然后在采集的同时一并进行数据信息的实时分析。其中，经过采集终端的数据信息分析，如发现其中出现了数据的异常情况，则需要针对现场的报警装置进行及时启动，然后对错误的数据进行上传，对错误的代码进行上传。另外，在反馈出报警信号数据信息后，同样需要针对其中的相关设备做好查看，然后在远程终端中对查看的结果进行上报。

四、数据传输网设计

数据采集系统设计对设备数据进行传输的过程中，其实现方式主要体现为三个方面，其一是公网，其二是专网；其三是公网专网结合。其中，从数据信息传输安全性、传输效率的角度切入进行分析，判断数据采集系统数据传输网设计问题，主要体现为以下几个方面。

第一，在对传输网进行设计的过程中，要去针对智能感应层数据信息上传，应用层相关命令下达过程中，智能网关在实际处理期间的实时性进行满足。

第二，在面对网络层时，往往需要针对其中的大量网络连接请求进行科学有效地处理。其中，针对远端服务器进行设计，需要重点关注设计期间的并发处理能力，能够针对多网关进行处理，能够面向多个手机终端完成对具体连接请求数据信息的并发。

第三，在对网络层进行并发功能建设的过程中，要求设计人员能够重点做好网络层与远端之间的分析考量，促进二者之间的良好协调与良好配合。同时，在服务器设计期间，同样对多个进程并发进行关注，尤其是判断在这一过程中是否出现了各类问题，常见如阻塞问题、抢占资源问题、锁死问题等。

第四，在这对多网关多方式进行连接的过程中，需要确保数据的安全性与应用的安全性，并针对网络安全开展科学防护，针对设备物理安全进行感知。因此，结合以上问题分析和功能要求分析，在对数传输网进行建设时，需要做好多项技术手段整合，如信息量同步技术、进程管道技术、链路层加密验证技术等，以此来保证其安全性和稳定性。

结束语

综上所述，现代科学技术背景下，客观上促进了物联网技术的发展，并带动了物联网在更多领域和行业中的应用。通过应用物联网技术进行数据采集系统设计，更有利于把握真实工况，对真是工况下的安全情况进行反馈，收集整理其中各项风险隐患数据信息，从而制定针对性问题解决方案，实现理想发展目标。

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