(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210749519.4 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 青岛港国际股份有限公司 地址 266000 山东省青岛市黄岛区经八 路 12号 申请人 青岛新前湾集装箱码头有限责任公 司 (72)发明人 张连钢　李永翠　林建成　范光鹏　 张传军　李波　徐永宁　张蕾　 许浩然　修方强　马慧娟　刘玉　 (74)专利代理 机构 青岛联智专利商标事务所有 限公司 37101 专利代理师 王笑 (51)Int.Cl. G06F 16/25(2019.01)G06F 16/26(2019.01) G06F 16/27(2019.01) G06F 9/54(2006.01) (54)发明名称 一种实现现场设备数据与云端信息互联互 操的方法 (57)摘要 本发明公开了一种实现现场设备数据与云 端信息互联互操的方法， 一方面对现场设备数据 库和自动化生产系统数据库进行访问和原始数 据存储， 一方面对现场设备的PLC数据实时监听 并推送至RabbitMQ消息队列中， 并将其推送至 MongoDB集群中实现PLC 数据固化存储， 将需要实 时可视化的数据推送至WebSocket， 将需要计算 和/或分析的数据推送至Redis缓存数据库并存 储原始数据； 再一方面为存储的原始数据建立三 层数据仓库， 分别用于存储原始数据、 分析数据 和展示数据， 实现了对码头多源异构化数据的收 集、 传输和存储， 结合计算、 分析和消息推送能够 实现对现场设备的监测、 预 警、 可视化等， 实现对 现场设备的全方位了解和操控。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115145987 A 2022.10.04 CN 115145987 A 1.一种实现 现场设备 数据与云端信息互联互操的方法， 其特 征在于， 包括： 1） 获取现场设备数据库和自动化生产系统数据库的数据： 分别对现场设备数据库和自 动化生产系统数据库的连接驱动进行封装， 根据访问需求从现场设备数据库和自动化生产 系统数据库获取 数据， 并按照设定周期将获取的数据传输 至云端数据库； 2） 通过OPCDA和OPCHDA协议实时监听现场设备回传的PLC数据， 将接收到的PLC数据推 送至RabbitMQ消息队列中， 并对PLC数据按照设备类型分类； 将需要实时可视化的数据推送 至WebSocket完成WEB端的实时数据展示； 将需要计算和/或分析的数据推送至Redis缓存 数 据库中， 并按照设定周期存储至云端 数据库中； R abbitMQ消息队列将收集到的PLC数据实时 推送至MongoDB集群中， 实现PLC历史数据的固化存 储； 3） 为现场设备数据库、 自动化生产系 统数据库和Redis缓存数据库传输到云端数据库 中的数据建立： 原始数据存储层， 用于存储现场设备数据库、 自动化生产系统数据库和Redis缓存数据 库同步到云端数据库中的原 始数据； 数据分析层， 用于按照统计分析和/或算法数据标准需求对原始数据进行分析并存储 分析后生成的数据； 数据展示层， 用于从数据分析层中提取需要展示或算法需要的数据并进行存储， 为统 计数据可视化 提供数据接口。 2.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 对原始数据进行分析， 包括： 为每部现场设备创建第一定时同步进程； 在达到第一同步时间时， 抽取现场设备运行累计时间至原 始数据存 储层； 将当前累计时间值T1与上一次同步时的累计时间值T2做第一差值Δt1， 并将当前累计 时间值T1与第一差值Δt1存 储至所述数据展示层； 计算现场设备的运行 结束时间与运行起始时间的第二差值Δt 2； 对第二差值Δt 2范围内的第一差值Δt1进行累加， 以使得 数据展示层进行 前端展示。 3.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 对原始数据进行分析， 包括： 为每台现场设备创建第二定时同步进程； 在达到第二同步时间时， 抽取现场设备作业指令数据至原 始数据存 储层； 根据现场设备作业指令判断作业箱量及作业箱型； 根据作业箱量及作业箱型确定标准箱量； 计算现场设备的运行 结束时间与运行起始时间的第三差值Δt3； 对第三差值Δt3范围内的基于每条现场设备作业指令计算出的标准箱量进行叠加， 得 到第三差值Δt3范围内现场设备的作业标准箱量。 4.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 创建第三定时同步进程； 在达到第三同步时间时， 抽取 船舶计划数据至所述数据展示层； 获取设定时间范围内的船舶计划数据判断整船作业结束时间是否存在； 若否， 则根据权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115145987 A 2当前时间与整船作业开始 时间的差确定船舶装卸时长， 若是， 则根据整船作业结束时间与 整船作业开始 时间的差确定船舶装卸时长； 其中， 整船作业开始 时间根据船舶计划数据获 取。 5.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 获取现场传感器采集的数据； 提取现场传感器采集的数据的特 征并存储至所述原 始数据存 储层； 结合现场传感器采集的数据与现场设备 单机PLC数据建立现场设备健康预警模型。 6.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 建立人机交 互端与Redis缓存数据库的永久消息互联互操通道； 当Redis缓存数据库的数据发生改变， 将变化的数据推送至人机交 互端显示。 7.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 从MongoDB集群中获取设定时段的PLC历史数据； 结合PLC历史数据进行现场设备的作业趋势展示。 8.根据权利要求5所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 将现场传感器数据存 储至InfluxDB序列数据库中； 从InfluxDB序列数据库访问现场传感器历史数据进行传感器数据的序列图标展示。 9.根据权利要求1所述的实现现场设备数据与云端信 息互联互操的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 通过JDBC数据库驱动实现对数据展示层的查询； 通过JSON格式将查询的数据传输 至人机交 互端进行可视化展示和操作。 10.根据权利要求9所述的实现现场设备数据与云端信息互联互操的方法， 其特征在 于， 所述方法还 包括： 在人机交 互端通多HTML实现 现场摄像设备网页的超链接， 对现场设备进行远程 监控。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115145987 A 3