技术摘要：
本发明公开了一种基于OPC UA的多传输协议设备监控系统，包括：OPC UA服务器，与多个底层设备连接；数据采集模块，设置在OPC UA服务器内，数据采集模块对多个底层设备的第一数据进行采集；数据转换模块，设置在OPC UA服务器内，数据转换模块的输入接口与数据采集模块的  全部
背景技术：
OPC  UA的出现解决了多种协议转换的问题，OPC  UA是在OPC的基础上进行发展而 来。OPC出现之前，自动化软件开发面临的主要问题是，要通过大量不同的总线系统、协议、 接口访问自动化设备，这使得软件开发变得异常繁琐。为了解决这个问题，一个非营利组 织，OPC基金会，定义了一个统一的规范。这个规范一经发布就得到人们的普遍接受。但是早 期的OPC规范太过依赖于Windows，而目前大多数的嵌入式设备都基于Linux，因此OPC  UA的 出现较完美解决这个难题，并且配置比OPC更加的简单。 现如今，随着智能船舶的发展，船舶底层设备分别取自于各种制造厂商，以提高船 舶整体的性能。有设备的制造厂商的不同，将会导致设备的传输协议不尽相同。为了更准确 的掌握船舶航行的准确状态，必须要对底层设备的状态进行实时在线的监控，而C/S架构的 设计模式无法满足实时的需求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统，以 解决现有技术中为了更准确的掌握船舶航行的准确状态，必须要对底层设备的状态进行实 时在线的监控，而C/S架构的设计模式无法满足实时监控需求的问题。 本发明实施例提供了一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统，包括： OPC  UA服务器，与多个底层设备连接； 数据采集模块，设置在OPC  UA服务器内，数据采集模块对多个底层设备的第一数据进 行采集； 数据转换模块，设置在OPC  UA服务器内，数据转换模块的输入接口与数据采集模块的 输出接口连接，数据转换模块将第一数据转换为预设格式的第二数据； Web服务器，与OPC  UA服务器连接，对第二数据进行处理并存储； OPC  UA客户端，分别与OPC  UA服务器和Web服务器通过网络连接。 可选地，还包括： 用户认证模块，与Web服务器连接。 可选地，还包括： 信息模型构建模块，设置在OPC  UA服务器中，信息模型构建模块根据多个底层设备的 名称和参数进行构建。 可选地，信息模型构建模块在为每一个底层设备建立信息模型之后，信息模型构 建模块还为每一个底层设备开启一个线程； 在线程中，信息模型构建模块根据每一个底层设备的通讯协议编写对应的协议解析程 4 CN 111556163 A 说　明　书 2/6 页 序。 可选地，还包括： 数据库服务器，与Web服务器连接，数据库服务器中封装有ModBus协议的处理程序。 可选地，还包括： 加密模块，设置在OPC  UA服务器的数据输出端口，对第二数据进行加密； 解密模块，设置在OPC  UA客户端中，对第二数据进行解密。 可选地，还包括： 状态判断模块，设置在OPC  UA服务器中，状态判断模块的输入端与底层设备连接； 若状态判断模块输出结果为开启，则线程正常运行； 若状态判断模块输出结果为关闭，则线程进入睡眠。 可选地，还包括： 报警模块，设置在OPC  UA客户端中。 可选地，用户认证模块还包括： 认证服务单元，用于认证OPC  UA客户端的身份信息； 权限管理单元，用于根据身份信息向OPC  UA客户端开放相应的权限。 可选地，Web服务器是用Django框架和python语言进行开发； OPC  UA服务器与OPC  UA客户端之间采用的TCP协议进行连接； Web服务器的后端采用多线程异步的方式去处理OPC  UA客户端的程序； Web服务器将获取的数据通过调用MySQL数据库的接口发送到OPC  UA客户端中。 本发明实施例的有益效果如下： 1、对于上层应用，无需知道底层的设备的是以何种协议进行传输，只需要按照OPC  UA 的规范去开发，访问信息文件，就能实现底层设备的数据采集。本发明为了方便用户对数据 进行访问，把原本是C/S架构的系统重新构建成B/S架构。实现数据在PC端或者移动端的监 控，解决了传统船舶数据监控只能在PC进行的问题。 2、Web服务器模块以B/S模式实现OPC  UA客户端功能，并进行数据的实时显示和存 储管理，可连接多个数据采集模块以实现数据的多路实时通信。 3、信息模型建立之后，使用多线程异步的方式，为每个设备都开启一个线程，确保 对每个底层设备都能实时监控。 4、在连接标准ModBus协议的设备时，事先把ModBus协议的处理程序封装成一个静 态库，直接链接在整个程序之中，这样使得主程序比较精简，易于维护。 5、考虑程序的健壮性，每次在获取设备数据或想设备写数据时，都先对设备的状 态标志进行判断，设备处于关闭的情况下线程进入睡眠。 6、考虑到需要对某些设备的参数变化进行“无延迟”的监控，采用OPC  UA服务中的 一个发布/订阅服务进行处理，OPC  UA客户端发布对某个设备参数进行订阅请求之后，OPC  UA服务端就开始实时监控该参数的变化情况，一旦该参数在触发报警条件，就立马通知到 OPC  UA客户端，OPC  UA客户端产生相应的动作。此过程除了网路延迟之外，几乎没有任何额 外的延迟，能够在一定程度上满足要求。 5 CN 111556163 A 说　明　书 3/6 页 附图说明 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中： 图1为本发明实施例中一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统的结构框图之一； 图2为本发明实施例中一种基于OPC  UA的多传输协议的信息模型构建方法的流程图； 图3为本发明实施例中一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统的结构框图之二； 图4为本发明实施例中一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统的结构框图之三； 图5为本发明实施例中一种基于OPC  UA的多传输协议设备监控系统的用户认证模块的 结构图。