专利名称：发动机数据采集服务器和测控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型的实施方式涉及发动机数据采集领域，更具体地，本实用新型的实施方式涉及一种用于发动机的数据采集服务器和发动机测控系统。
背景技术：
本部分用于为权利要求书中记载的本实用新型提供背景或上下文。此处的描述可包括已经探讨过的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究过的概念。因此，除非在此明确指出，否则本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，而且不因为包括在本部分中就承认其为现有技术。目前，在研发出诸如发动机之类的设备之后，需要在销售之前对其各种性能进行测试，以确定这些性能是否能满足客户的需求。在测试期间，需要用各种数据采集设备收集数据，继而通过分析这些数据来得到所测试设备的各种性能。目前，数据采集设备通常通过串行接口与工业控制计算机(以下简称为工控机)相连，以便将采集的数据传送给该工控机进行数据分析。但是，现有工控机一般具有很少量的串行接口，无法满足大量数据采集设备的连接需要。目前，解决此问题的一种方式包括将串口扩展卡插到PCI和/或ISA接口中，以增加串口数量，从而满足数据采集设备的连接需要。这例如在图1中示出，其中图1示意性地示出了现有技术中的发动机测控系统的框图。如图1所示，该发动机测控系统100包括例如四个数据采集设备IOla-IOld(可统称为数据采集设备101)和工控机103。数据采集设备101中的每一个包括各自的串行接口(图中未示出)，以用于向工控机103发送采集的数据。工控机103例如包括四个串行接口 1031a-1031d(可统称为串行接口 1031)，以用于从数据采集设备101的串行接口接收数据。假定，串行接口 1031a和 1031b是工控机的已有串行接口，而串行接口 1031c和1031d是通过串口扩展卡扩展出来的
串行接口。在测试过程中，数据采集设备101针对发动机104采集数据，继而，其通过各自的串行接口与工控机103的串行接口 1031之间的串行数据连接、将采集的数据提供给工控机 103，以供工控机103进行数据分析。但是，在实际操作过程中，安装串口扩展卡需要拆卸工控机的机箱，操作起来较为不便。并且，由于数据采集设备的数量众多且数量不确定，操作员可能要多次重复这一过程。此外，由于串口扩展卡和PCI和/或ISA接口的连接容易受到外界环境的干扰，比如，可能因震动而松动，致使连接失效，故障率较高。并且，在每次安装新的串口扩展卡时，要为该串口扩展卡安装驱动，这可能要停止工控机的其他应用，从而影响了工控机的正常操作，使得维护时间较长。[0013]因此，在现有技术中，当串行接口数量不够用时，只能通过拆卸工控机的机箱安装串口扩展卡的方式扩充其数量，这是非常令人烦恼的过程。并且，如本领域技术人员所知，除了串行接口之外，还有很多数量有限的接口存在上述问题，比如并行接口等。为此，非常需要一种改进的接口数量扩充方式，以避免使用上述存在诸多问题的过程。
发明内容有鉴于此，本实用新型提供了一种发动机数据采集服务器和测控系统。本实用新型本实用新型本实用新型本实用新型本实用新型本实用新型本实用新型本实用新型在本实用新型的第一方面中，提供了一种用于发动机的数据采集服务器，所述数据采集服务器可以包括数据接收装置，配置用于经由多个第一通信协议接口分别从相应的数据采集设备接收数据，其中数据采集设备用于从发动机采集数据；数据转换装置， 配置用于将所接收数据的格式转换成第二通信协议接口能理解的格式；以及数据提供装置，配置用于经由第二通信协议接口将经转换的数据向第二设备提供。根据本实用新型的一个实施例，所述第一通信协议接口是串行接口 ；所述第二通信协议接口是传输控制协议/网际协议网络接口、通用串行总线接口或蓝牙接口。根据本实用新型的一个实施例，所述数据提供装置进一步包括发送装置，用于响应于来自所述第二设备的请求或者周期或实时自动地、按照所述数据采集设备的优先级或针对来自由所述第二设备选择的数据采集设备的数据，经由所述第二通信协议接口将经转换的数据向所述第二设备发送。根据本实用新型的一个实施例，所述数据采集服务器进一步包括命令接收装置， 配置用于经由所述第二通信协议接口从所述第二设备接收控制命令；命令转换装置，配置用于将所接收控制命令的格式转换成所述第一通信协议接口能理解的格式；命令发送装置，配置用于经由所述第一通信协议接口将经转换的控制命令向所述数据采集设备发送， 以控制所述数据采集设备的操作。根据本实用新型的一个实施例，所述命令转换装置进一步包括格式转换装置，用于在将所接收控制命令的格式转换成所述第一通信协议接口能理解的格式之前，将所接收控制命令的格式转换成针对其发送所述控制命令的所述数据采集设备能理解的格式。根据本实用新型的一个实施例，所述数据采集服务器进一步包括建模装置，配置用于基于所述发动机的标准操作参数，为所述第一设备建立标准操作模型；通知装置，配置用于如果从所述数据采集设备接收的数据与所述标准操作模型不匹配，则提供所述数据采集设备或所述发动机未正常操作的通知。根据本实用新型的一个实施例，所述数据采集服务器进一步包括数据分析装置， 配置用于对所接收的数据进行分析，以得到所述数据的特性曲线。根据本实用新型的一个实施例，所述第二设备是工控机、路由器、集线器、交换机或者访问客户端。在本实用新型的第二方面中，提供了一种发动机测控系统，其特征在于，所述测控系统包括数据采集设备，配置用于从发动机采集数据；根据本实用新型第二方面的用于
5发动机的数据采集服务器；以及第二设备，配置用于从用于发动机的数据采集服务器接收数据。根据本实用新型的一个实施例，在所述第二设备是路由器、集线器或交换机的情况下所述测控系统进一步包括工控机或访问客户端；所述路由器、集线器或交换机配置用于从一个或多个所述数据采集服务器接收数据，并且响应于来自所述工控机或访问客户端的请求或者周期或实时自动地、按照数据采集设备的优先级或针对来自由所述工控机或访问客户端选择的数据采集设备的数据，将所接收数据向所述工控机或访问客户端发送。根据本实用新型的用于发动机数据采集服务器和测控系统可以满足扩充接口数量的要求，无需拆卸工控机的机箱，从而显著地降低了工作任务量，为用户带来了更好的体验，并且降低了故障率，缩短了维护时间。此外，由于数据采集服务器与工控机之间的TCP/ IP连接的距离可以远长于数据采集设备与工控机之间的串行接口连接的距离，所以可以将工控机放置得远离待测发动机，从而避免高温、油污、高震动的实验环境对工控机的损害， 延长工控机的寿命。
通过结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的描述，本实用新型的上述以及其他方面和优势将更加明显。在本实用新型的附图中，相同的附图标识表示相同或者类似的部件，在附图中图1示意性地示出了现有技术中的发动机测控系统的框图；图2示意性地示出了包括根据本实用新型实施方式的发动机数据采集服务器的发动机测控系统框图；图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的发动机数据采集服务器的更详细框图；图4示意性地示出了发动机数据采集服务器的扩展方式；图5示意性示出了可以用以实现根据本实用新型实施方式的发动机数据采集服务器的计算机结构方框图。
具体实施方式
本实用新型的主要思想在于将根据本实用新型的发动机数据采集服务器作为数据采集设备和诸如工控机的第二设备之间通信的媒介。根据本实用新型实施方式的发动机数据采集服务器配置用于经由多个第一通信协议接口分别从相应的数据采集设备接收数据，其中数据采集设备用于从发动机采集数据；将所接收数据的格式转换成第二通信协议接口能理解的格式；经由第二通信协议接口将经转换的数据向第二设备提供。由于该发动机数据采集服务器本身具有多个第一通信协议接口，并且通过利用路由器、集线器或交换机将多个发动机数据采集服务器与诸如工控机的第二设备互联，发动机数据采集服务器的第一通信协议接口数量可以得到进一步扩充，从而能够满足多个数据采集设备连接的需要，而无需利用诸如串口扩展卡之类的扩展卡来扩充如工控机的第二设备的接口数量。在介绍了本实用新型的主要思想之后，下面将仅以示例性的方式参考附图，通过若干示例性实施方式来详述按照本实用新型的发动机数据采集服务器和测控系统。应当理解，所示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，其意在阐释本实用新型的原理和精神，而并非限制本实用新型的范围。发动机测控系统和用于发动机的数据采集方法首先，将参考图2、针对待测试设备是发动机204的情境来描述包括根据本实用新型实施方式的发动机数据采集服务器的发动机测控系统框图和在其中执行的数据采集方法。如图2所示，该测控系统200例如包括四个数据采集设备201a-201d (可统称为数据采集设备201)、工控机203和连接于二者之间的数据采集服务器202。数据采集设备201中的每一个包括各自的串行接口(图中未示出)，以用于向数据采集服务器202发送采集的数据。数据采集服务器202例如包括已有的八个串行接口 2021a-2021h(可统称为串行接口 2021)，以用于从数据采集设备201的串行接口接收数据。 数据采集服务器202还包括传输控制协议/网际协议(TCP/IP)网络接口 2022，以用于向工控机203发送数据。工控机203包括TCP/IP网络接口 2032，以用于从数据采集服务器202 的TCP/IP网络接口 2022接收数据。需要注意的是，上述接口类型并不用于限定本实用新型，而仅出于示例的目的。比如，在其他实施方式中，为了进行通信，数据采集设备201和数据采集服务器202也可以用并行接口之类的任何接口来替代串行接口 ；数据采集服务器202和工控机203也可以用通用串行总线(USB)接口或蓝牙接口之类的任何接口替代TCP/IP网络接口，只要双方能够通信即可。数据采集服务器202可以经由工控机203间接地或利用与连接工控机203类似的方式直接地连接到其他访问客户端，以允许企业中其他部门的工作人员经由访问客户端从数据采集服务器202接收数据，或通过该数据采集服务器202向数据采集设备201发送控制命令。当然，优选地是，只给予其他部门的工作人员访问数据的权限，而不允许其控制数据采集设备的操作。还需要注意的是，上述接口的数量也并不用于限定本实用新型，而仅是出于示例目的选择的。接着，从数据采集设备201_>数据采集服务器202->工控机203的数据流方向来描述在测控系统200中执行的方法。如图2所示，在步骤Sl中，数据采集服务器202经由串行接口 2021a、2021b、2021g 和2021h分别从相应的数据采集设备(即，数据采集设备1201a、数据采集设备2201b、数据采集设备3201c和数据采集设备4201d)接收数据，其中这些数据是数据采集设备201针对发动机204采集的。例如，数据可以是诸如转速、扭矩、压力等与发动机204的性能有关的数据。需要注意，可以用任何待测试的设备替代发动机204，并且该测控系统200可以用于测试该任何待测试的设备。在步骤S2中，数据采集服务器202将经由串行接口 2021从数据采集设备201接收的串行数据的格式转换成TCP/IP网络接口能理解的格式。例如，数据采集服务器202经由串行接口 12021a从数据采集设备1 201a(在此示例中，假设其为转速计)接收发动机204的转速，例如，15r/min。假定，按照串口通信协议，数据采集服务器202接收的数据15r/min的格式为“00001111B”。为了通过TCP/IP连接来发送该数据，需要将“ 0000111IB”作为净荷封装到TCP/IP数据包中，具体格式为
权利要求1.一种用于发动机的数据采集服务器，其特征在于，所述数据采集服务器包括数据接收装置，配置用于经由多个第一通信协议接口分别从相应的数据采集设备接收数据，其中所述数据采集设备用于从发动机采集所述数据；数据转换装置，配置用于将所接收数据的格式转换成第二通信协议接口能理解的格式；数据提供装置，配置用于经由所述第二通信协议接口将经转换的数据向第二设备提{共。
2.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于 所述第一通信协议接口是串行接口；所述第二通信协议接口是传输控制协议/网际协议网络接口、通用串行总线接口或蓝牙接口。
3.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于所述数据提供装置进一步包括发送装置，用于响应于来自所述第二设备的请求或者周期或实时自动地、按照所述数据采集设备的优先级或针对来自由所述第二设备选择的数据采集设备的数据，经由所述第二通信协议接口将经转换的数据向所述第二设备发送。
4.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于，所述数据采集服务器进一步包括命令接收装置，配置用于经由所述第二通信协议接口从所述第二设备接收控制命令； 命令转换装置，配置用于将所接收控制命令的格式转换成所述第一通信协议接口能理解的格式；命令发送装置，配置用于经由所述第一通信协议接口将经转换的控制命令向所述数据采集设备发送，以控制所述数据采集设备的操作。
5.如权利要求4所述的数据采集服务器，其特征在于，所述命令转换装置进一步包括格式转换装置，用于在将所接收控制命令的格式转换成所述第一通信协议接口能理解的格式之前，将所接收控制命令的格式转换成针对其发送所述控制命令的所述数据采集设备能理解的格式。
6.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于，所述数据采集服务器进一步包括建模装置，配置用于基于所述发动机的标准操作参数，为所述第一设备建立标准操作模型；通知装置，配置用于如果从所述数据采集设备接收的数据与所述标准操作模型不匹配，则提供所述数据采集设备或所述发动机未正常操作的通知。
7.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于，所述数据采集服务器进一步包括数据分析装置，配置用于对所接收的数据进行分析，以得到所述数据的特性曲线。
8.如权利要求1所述的数据采集服务器，其特征在于，所述第二设备是工控机、路由器、集线器、交换机或者访问客户端。
9.一种发动机测控系统，其特征在于，所述发动机测控系统包括 数据采集设备，配置用于从发动机采集数据；如权利要求1-8中任一所述的用于发动机的数据采集服务器； 第二设备，配置用于从所述用于发动机的数据采集服务器接收数据。
10.如权利要求9所述的测控系统，其特征在于，在所述测控系统包括如权利要求8 所述的用于发动机的数据采集服务器时、所述第二设备是路由器、集线器或交换机的情况下所述测控系统进一步包括工控机或访问客户端；所述路由器、集线器或交换机配置用于从一个或多个所述用于发动机的数据采集服务器接收数据，并且响应于来自所述工控机或访问客户端的请求或者周期或实时自动地、按照数据采集设备的优先级或针对来自由所述工控机或访问客户端选择的数据采集设备的数据，将所接收数据向所述工控机或访问客户端发送。
专利摘要本实用新型涉及一种发动机数据采集服务器和测控系统。具体地，该数据采集服务器包括数据接收装置，配置用于经由多个第一通信协议接口分别从相应的数据采集设备接收数据，其中数据采集设备用于从发动机采集数据；数据转换装置，配置用于将所接收数据的格式转换成第二通信协议接口能理解的格式；和数据提供装置，配置用于经由第二通信协议接口将经转换的数据向第二设备提供。此外，还提供了一种发动机测控系统。利用该用于发动机的数据采集服务器和测控系统，可以满足扩充接口数量的要求，无需拆卸工控机的机箱，从而显著地降低了工作任务量，为用户带来了更好的体验，并且降低了故障率，缩短了维护时间。
文档编号G01M15/00GK201955667SQ20102060241
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者孙少军, 王文波, 衣波龙, 谭旭光, 黄继轩 申请人:潍柴动力股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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