基於鑽井行業實時數據服務系統及數據交互方法
2023-10-04 13:57:04
基於鑽井行業實時數據服務系統及數據交互方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於鑽井行業實時數據服務系統，它包括RDS伺服器、若干RDS客戶端，每個RDS客戶端一端連接有鑽井行業所涉及設備，另一端通過區域網與RDS伺服器相連接，RDS伺服器在內存資料庫中創建用於記錄設備與設備信號的數據模型，RDS伺服器接收RDS客戶端發送的數據，並將數據儲存於RDS伺服器內存資料庫中，當其他設備通過RDS客戶端請求讀取數據時，RDS伺服器從內存資料庫中查詢並讀取數據最新值，並將該數據發送至需要的RDS客戶端；且設備可在RDS伺服器上訂閱所需的共享數據，當被訂閱的數據變化後，所述RDS伺服器將數據最新值推送至訂閱該數據的RDS客戶端，使相應設備得到數據最新值。本發明數據服務系統可實現高效實時通信，支持多種設備接入，且多設備可共享數據，為設備長時間穩定運行和鑽井行業的安全生產提供保證。
【專利說明】基於鑽井行業實時數據服務系統及數據交互方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種數據處理及共享系統與方法，尤其是基於鑽井行業數據服務系統及方法。
【背景技術】
[0003]在鑽井培訓、監控、遠程控制和數據記錄的應用背景下，工業界需要一種技術使設備與設備之間共享數據。設備包括:鑽井設備、智能鑽井控制座椅、手柄、PC、手持行動裝置(如智慧型手機)、平板電腦(如iPad)、傳感器(如距離，溫度傳感器)、監控攝像頭、關係資料庫、實時資料庫、遠程Web伺服器等。
[0004]現有技術中也有多種數據處理技術，但是其各有優缺點，簡要列舉說明如下:
1、微軟 Windows Communicat1n Foundat1n (WCF)
該項技術可滿足實時通信的要求，但用戶需設計並測試合適的網絡拓撲結構。並且該項技術無法滿足支持多設備的要求。WCF僅支持預裝.NET的Windows平臺，無法支持部分非Windows平臺設備(如1S設備)。
[0005]且該技術對數據共享的支持不完善。主要原因是該技術要求設備共享預設的數據定義(如XML Scheme或數據定義API)，以使共享雙方能夠解析共享數據。該要求導致如下兩種限制:1)當某設備更新數據定義時，其餘接入系統的設備必須也重新定義相應數據格式；2)對於未知的新設備，使用者常無法預先設定數據格式。在工業化應用中，不斷出現的新設備使投資者必須不斷升級系統以應對新需求，後果則是系統升級繁瑣代價高昂。
[0006]2、高性能關係資料庫
高性能關係資料庫(如Oracle TimesTen, Microsoft SQLServer 2014等)部分解決了數據共享的難題。資料庫通過SQL或編程接口，可以支持多種基本數據類型。利用關係資料庫的數據建模，我們也可解決共享數據定義的難點。並且高性能資料庫可將數據臨時存放於內存中，解決了不同客戶端高速讀取和寫入的問題。
[0007]但是，高性能資料庫不提供設備接入支持。不同設備能否接入資料庫，取決於設備的運行平臺能否支持資料庫連接協議(如ODBC協議)。因此，該方案無法滿足支持多設備的要求。
[0008]高性能資料庫也沒有解決實時通信的難點。實時數據通信取決於客戶端與資料庫的通信方式。而且高性能資料庫無法在數據更新後，實時通知客戶端領取最新數據。因此，資料庫的實時數據共享常以客戶端輪詢資料庫的形式完成。此項方案在多設備條件下非常低效，常為整個系統性能的瓶頸，無法滿足業界對實時性能的要求。
[0009]3、工業級實時資料庫系統
工業級實時資料庫(如OSISoft The PI system)可以實時採集,處理,分析數據。類似系統能夠滿足實時通信的要求。設備的各種信號能夠實時的送入系統。並且工業級的實時資料庫可支持多種設備接入。例如OSISoft The PI system提供上百種工業標準的接口，以接入各種設備。
[0010]但是，實時資料庫無法滿足多設備共享數據的要求。實時資料庫不支持某一設備實時讀取或推送原始數據至其他設備。這是由於實時資料庫的應用定位不同導致。實時資料庫的用途是採集並對實時數據加工處理分析，而不是實時共享原始數據。
[0011]基於鑽井行業對安全生產的要求，設備之間的通信和數據共享必須實時，高效，長時間穩定的進行，因此迫切需要一款創新的數據服務系統。
【發明內容】
[0012]本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種高效、實時、支持多種設備接入並適用於鑽井行業的數據服務系統及數據交互方法。
[0013]為達到上述目的，本發明所採用的技術方案為:一種基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:它包括RDS伺服器、若干RDS客戶端，每個所述的RDS客戶端一端連接有鑽井行業所涉及設備，另一端通過區域網與所述的RDS伺服器相連接，所述的RDS伺服器內存中創建有用於記錄RDS系統狀態(即設備，設備信號，及二者關係)的數據模型，所述的數據模型包括RDS客戶端元數據、設備數據單元的元數據、RDS客戶端與數據單元關係描述的元數據、RDS客戶端與數據單元訂閱配置的元數據，每個所述的RDS客戶端有唯一的身份識別碼，所述的RDS客戶端與設備數據單元的關係描述為多對多，即任意一個RDS客戶端可以操作和訂閱一個至多個數據單元，並且任意一個數據單元可被一個至多個RDS客戶端操作和訂閱，所述的RDS伺服器接收某一 RDS客戶端發送的數據，並將數據存儲於其內存資料庫中，當其他RDS客戶端請求讀取數據時，所述的RDS伺服器從內存資料庫中查詢並讀取數據最新值，並將該數據發送至需要的RDS客戶端；且設備可在所述RDS伺服器上訂閱所需的共享數據，當被訂閱的數據變化後，所述RDS伺服器將數據最新值推送至訂閱該數據的RDS客戶端。
[0014]進一步地，所述的RDS客戶端元數據記錄每個RDS客戶端設備名稱、通信方式、網絡狀態、數據統計等信息；所述的數據單元的元數據記錄每個數據單元的類型、名稱、狀態、數據統計等信息；所述的RDS客戶端與數據單元關係描述包含每一個RDS客戶端對某數據單元的是讀取或是寫入以及當該RDS客戶端讀取或寫入該數據單元時如何轉換數據格式；所述的RDS客戶端與數據單元訂閱配置定義了每一個RDS客戶端對某數據單元的數據流質量控制規則。
[0015]進一步地，所述的RDS客戶端與不同的設備相連接，其通信方式也相應不同。
[0016]進一步地，當所述的設備為關係資料庫時，所述RDS客戶端與設備的連接方式基於ODBC，JDBC，AD0.NET ;當所述設備為OSISoft the PI system，所述RDS客戶端與設備的連接方式為PI提供的API接口 ；當所述設備為鑽井控制系統，所述RDS客戶端與設備的通訊方式基於WinAC協議，OPC協議。所述的RDS客戶端與鑽井設備通信方式不局限於以上所述。
[0017]進一步地，所述的RDS伺服器與RDS客戶端的傳輸數據採用信號包，每個信號包由控制幀和載荷幀組成。利用控制幀，所述RDS伺服器或RDS客戶端可以識別信號包所屬發送端。
[0018]本發明還提供一種基於鑽井行業的實時數據服務系統的數據交互方法，其包括RDS客戶端寫數據至RDS伺服器、RDS伺服器推送數據更新至相關RDS客戶端、RDS客戶端訂閱數據、RDS客戶端主動讀取數據、RDS伺服器與某一 RDS客戶端協調二者連接狀態；
所述的RDS客戶端寫數據至RDS伺服器步驟依次為:所述的RDS客戶端在本地生成數據單元描述信息，將所述的描述信息以信號包方式發送至所述的RDS伺服器，所述的RDS伺服器讀取描述信息並查詢伺服器內存資料庫中是否有該數據，如無該數據單元，所述的RDS伺服器在內存資料庫中創建並保存該數據，同時，所述的RDS伺服器以信號包方式發送控制信號至相應RDS客戶端，告知操作結果；
所述的RDS伺服器推送數據更新至相關RDS客戶端步驟依次為:在寫數據之後，所述的RDS伺服器在內存資料庫中查詢訂閱該數據單元的客戶端目錄，若查詢到一個或多個客戶端，所述RDS伺服器在本地生成數據單元描述信息，並將此數據單元以信號包方式發送至查詢得到的所有客戶端；若沒有查詢到任何客戶端，RDS伺服器結束此任務；
所述RDS客戶端訂閱數據的步驟依次為:對於需要訂閱的一個或多個數據單元，RDS客戶端在本地一一生成數據單元描述信息，並封裝為請求訂閱數據包，以信號包方式發送給RDS伺服器，所述RDS伺服器讀取數據包，在內存資料庫中修改並保存RDS客戶端與數據單元的訂閱關係並以信號包方式發送控制信號至RDS客戶端，告知操作結果；
所述RDS客戶端主動讀取數據步驟依次為:所述RDS客戶端在本地生成數據單元描述信息並將描述信息以信號包方式發送至所述RDS伺服器，所述RDS伺服器讀取描述信息並查詢伺服器內存資料庫中是否有該數據，如無該數據單元，RDS伺服器以信號包方式發送代表「未知數據」的控制信號至客戶端，如存在該數據單元，RDS伺服器讀取值並將該值以信號包方式發送回對應RDS客戶端。
[0019]進一步地，還包括故障在線檢測，步驟包括:每個所述RDS客戶端定期以信號包方式發送一心跳控制信號至所述RDS伺服器，如所述RDS伺服器超時未接收到RDS客戶端發送的心跳控制信號，RDS伺服器假定該RDS客戶端斷開連結。
[0020]進一步地，所述RDS伺服器根據心跳控制信號查詢內存資料庫中是否存在該客戶端信息，如有該客戶端信息，RDS伺服器以信號包方式發送控制信號響應至RDS客戶端；如未查詢到該客戶端，啟動RDS客戶端身份識別步驟，如RDS客戶端超時未收到服務端的響應信號，RDS客戶端假定與RDS服務端斷開連接。
[0021]進一步地，不同的RDS客戶端描述同一數據的格式不同，所述的RDS伺服器對同一數據的格式自適應轉換以保證不同設備得到正確的格式。
[0022]進一步地，對每一個數據單元，所述的RDS客戶端可設置接收數據單元更新時的流量控制規則。
[0023]進一步地，當所述的RDS客戶端首次連接至RDS服務端，或RDS客戶端超時脫線、或者RDS客戶端與RDS服務端在身份識別過程中出錯，所述的RDS服務端要求重新識別RDS客戶端
由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:本發明RDS伺服器利用內存中的數據模型能高效的查詢和保存設備客戶端、設備數據、以及設備客戶端和設備數據二者之間的關係，確保不同設備正確並高效的交換數據。利用狀態轉換管理，RDS伺服器與客戶端能協調連接狀態，確保長時間穩定交換數據。RDS伺服器接收RDS客戶端發送的數據，並將數據存儲於伺服器內存資料庫中，存儲速度快，達到高速存取數據的目的。當客戶端請求讀取數據時，RDS伺服器從內存資料庫中讀取數據最新值，並將該數據發送至客戶端。利用RDS伺服器的訂閱功能，當被訂閱的數據變化後，RDS伺服器會將數據最新值推送至訂閱該數據的客戶端，使設備能實時獲得所需數據的更新。本發明支持多種設備接入，實現實時多設備數據共享，從而滿足了鑽井行業對設備的安全高效運行要求。
[0024]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]附圖1為本發明基於鑽井行業實時數據服務系統架構圖；
附圖2為本發明RDS伺服器內存元數據模型圖；
附圖3為本發明RDS伺服器和客戶端狀態圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明具體實施進一步說明:
如圖1所示，RDS系統由兩類組件構成:RDS伺服器和若干RDS客戶端。每個RDS客戶端連接一設備，包括鑽井設備、智能鑽井控制座椅、手柄、PC、手持行動裝置(如智慧型手機)、平板電腦(如iPad)、傳感器(如距離，溫度傳感器)、監控攝像頭、關係資料庫、實時資料庫、遠程Web伺服器等。每個RDS客戶端通過區域網連接至RDS伺服器。
[0027]RDS 客戶端提供編程接口(Applicat1n Programming Interface),以支持Windows, 1S, Linux 等平臺。
[0028]針對不同的設備，RDS客戶端連接設備的通訊方式會有不同。如設備為常見的關係資料庫，RDS客戶端與設備的連接方式可能基於ODBC、JDBC、AD0.NET等。如設備為OSISoftthe PI system，RDS客戶端與設備的連接方式為PI提供的API接口。如設備為鑽井設備，RDS客戶端與設備的通訊方式可能基於WinAC協議，OPC協議等。
[0029]RDS伺服器內存有元數據模型，如圖2所示，其包括:
1)RDSClient——RDS客戶端元數據。其記錄客戶端設備名稱、通信方式(如IP位址、埠等)、網絡狀態、數據統計信息等；
2)Variable——數據單元的元數據。其描述該數據單元類型、名稱、狀態、數據統計信息等;
3Contributing——RDS客戶端與數據單元的關係描述。包括描述RDS客戶端對某數據的操作類型，讀取或是寫入；RDS客戶端讀取或寫入某數據單元時如何轉換數據格式。
[0030]4) Subscribing——RDS客戶端與數據單元的訂閱配置。該項定義了數據流質量控制的規則。
[0031]其中，RDS客戶端(RDS Client)與數據單元(Variable)的關係描述進一步包括: 當主動讀取或寫入時(由Contributing描述)。RDS客戶端與數據單元的關係為多對多。即任意一個客戶端可以操作一個至多個數據單元，並且任意一個數據單元可被一個至多個RDS客戶端操作；
當被動推送更新(由Subscribing描述)。RDS客戶端與數據單元的關係為多對多。即任意一個客戶端可以訂閱一個至多個數據單元，並且任意一個數據單元可被推送至一個至多個RDS客戶端。
[0032]本發明中，伺服器與客戶端使用信號包交流。每一個RDS信號包由兩個幀組成:控制幀和載荷幀。
[0033]控制幀封裝客戶端或伺服器端身份識別碼和RDS控制信號，以描述該信號包的用途。控制幀為一個字節。
[0034]根據不同的控制巾貞,載荷巾貞會封裝相應數據。例如:控制巾貞為ReplyPortSubscribe時，載荷幀封裝了描述RDS客戶端數據埠和IP位址的數據。載荷幀字節數最小為0，最大為載荷的字節數。有部分控制信號(如Heartbeat)不攜帶有效載荷數據，因此載荷的字節數為O。
[0035]同時，在伺服器內存數據模型中，系統需要能夠準確的識別RDS客戶端身份。每一個RDS客戶端有唯一的身份識別碼(ID)。
[0036]上面對本發明實時數據服務系統架構進行了說明，下面對其數據交互的方法進一步介紹:(一)RDS客戶端寫數據至RDS伺服器
步驟1:RDS客戶端在本地生成數據單元(Variable)描述信息，包括:名稱、類型、值； 步驟2 =RDS客戶端將步驟I的描述信息以信號包方式發送至RDS伺服器；
步驟3:RDS伺服器讀取描述信息，查詢伺服器內存資料庫中是否有該數據。如無該數據單元，RDS伺服器在內存資料庫中創建數據數據；
步驟4 =RDS伺服器在內存資料庫中保存該數據；
步驟5 =RDS伺服器以信號包方式發送控制信號至RDS客戶端，告知操作結果。
[0037](二)RDS伺服器推送數據更新至相關RDS客戶端推送更新只會發生在寫數據之後。
[0038]步驟6:RDS伺服器在內存資料庫中查詢訂閱該數據單元(Variable)的客戶端目錄。該數據單元在步驟I中已由RDS客戶端提供；
步驟7a:如在步驟6中查詢到一個或多個客戶端，RDS伺服器在本地生成數據單元(Variable)描述信息，包括:名稱，類型，值。並將此數據單元以信號包方式發送至步驟6中查詢得到的所有客戶端；
步驟7b:如在步驟6中沒有查詢到任何客戶端，RDS伺服器結束此任務。
[0039](三)RDS客戶端訂閱數據
步驟1:對於需要訂閱的一個或多個數據單元(Variable)，RDS客戶端在本地為它們
--生成數據單元(Variable)描述信息,包括名稱；
步驟2 =RDS客戶端將步驟I中生成的若干描述組成列表，並封裝為請求訂閱數據包； 步驟3 =RDS客戶端將步驟3中的數據包以信號包方式發送給RDS伺服器；
步驟4:RDS伺服器讀取數據包，在內存資料庫中修改並保存RDS客戶端與數據單元的訂閱關係；
步驟5 =RDS伺服器以信號包方式發送控制信號至RDS客戶端，告知操作結果。
[0040](四)RDS客戶端主動讀取數據
步驟1:RDS客戶端在本地生成數據單元(Variable)描述信息，只包括名稱；
步驟2 =RDS客戶端將步驟I的描述信息以信號包方式發送至RDS伺服器
步驟3a:RDS伺服器讀取描述信息，查詢內存資料庫中是否有該數據。如無該數據單元，RDS伺服器以信號包方式發送代表「未知數據」的控制信號至客戶端；
步驟3b:RDS伺服器讀取描述信息，查詢內存資料庫中是否有該數據。如存在該數據單元，RDS伺服器讀取數據值，並將數據值以信號包方式發送至客戶端。
[0041]在鑽井應用中，準確在線的狀態有助於提高操作人員對設備的安全處理。例如，在鑽井過程中，壓力傳感器可能離線並造成系統感知壓力無變化，這種情形需要及時通知操作人員該離線故障以避免壓力過高引起的井噴。因此，本發明還包括RDS客戶端以固定間隔發送心跳信號以檢測在線狀況。具體步驟如下:
步驟1:RDS客戶端以信號包方式發送Heartbeat控制信號至RDS伺服器；
步驟2:RDS伺服器查詢內存資料庫中是否存在該客戶端信息；
步驟3a:根據步驟2結果。如查詢到該客戶端信息，RDS伺服器以信號包方式發送控制信號響應；
步驟3b:根據步驟2結果，如未能查詢到該客戶端，RDS伺服器以信號包方式發送相應控制信號至客戶端啟動RDS客戶端身份識別步驟；
如步驟I超時沒有啟動，RDS伺服器假定該客戶端連接斷開。
[0042]如在步驟I之後，RDS客戶端超時未收到服務端的響應信號，RDS客戶端將假定與服務端連接斷開。
[0043]當RDS客戶端首次連接至服務端或者客戶端超時脫線或者客戶端與服務端在身份識別過程中出錯中的任一情況時，RDS服務端會要求重新識別客戶端。
[0044]上述對RDS伺服器與RDS客戶端交互的各個過程步驟進行了說明，在這些過程中，RDS伺服器與RDS客戶端的連接狀態會發生相應變化，這些狀態的變化是根據當前所處狀態和RDS控制信號實現；通過連接狀態的轉變，RDS伺服器和RDS客戶端可了解對方狀態信息，如RDS客戶端狀態(如在線或離線)、RDS伺服器與該RDS客戶端當前連接狀態、網絡狀態等，方便RDS伺服器對流量控制。例如，當RDS客戶端離線時，RDS伺服器不會將最新數據推送至該客戶端，以節約系統資源與網絡資源。
[0045]為保障長時間穩定運行，RDS伺服器與RDS客戶端需協調連接狀態。圖3所示的為RDS伺服器與一個RDS客戶端的連接狀態是如何根據當前狀態與控制信號轉換的。圓圈內數字代表RDS伺服器及該客戶端所在的狀態，藍色剪頭連線上指令為RDS伺服器發送至RDS客戶端的控制信號，黑色剪頭連線上的指令為RDS客戶端發送至RDS伺服器的控制信號，具體控制信號包括:
Heartbeat:心跳信號；Who:請求RDS客戶端元數據信號；ReplyClientMeta:RDS客戶端元數據響應信號；RequestPortSubscribe:請求訂閱數據埠信號；ReplyPortSubscribe:訂閱數據埠響應信號；AccessVariable:請求主動讀取或寫入數據單元信號Subscribe:請求訂閱數據更新信號；0K:操作成功。
[0046]如果RDS系統在狀態4時，RDS客戶端只能主動讀取數據無法獲得數據的實時更新。RDS系統在狀態9時，RDS客戶端可主動讀取數據，也可被動獲得數據推送更新。在任意狀態時，如控制信號相應時間大於TTL (Time To Live)值，系統狀態變為終止狀態，即系統假設RDS客戶端與RDS伺服器無法連接。
[0047]本發明實時數據服務系統，實現了如下技術效果:
1、多設備數據共享 a、多個設備能夠讀取或更新同一個數據。例如:在鑽井建模時，多個程序模塊需要對同一參量更改。該參量又會被控制系統讀取；
b、當數據更新時，多設備能選擇獲得實時更新。例如:在鑽井平臺環境中，工程師會安裝多種傳感器(如距離傳感器，熱敏探測頭等)。傳感器的數據更新時，系統需要將最新的數據傳送給相關設備。比如，當距離傳感器探測到設備間距變化時，該最新「距離」數據需要實時傳送給相關設備以保證設備無碰撞，確保油井安全生產；並且，對「距離」數據無讀取要求的設備不會獲得更新。
[0048]C、不同設備所支持的數據格式不同。在不影響既有系統運行的前提下，能夠支持新設備的數據格式。
[0049]2、支持多種設備接入
a、不同設備的運行平臺不同，系統能提供多平臺支持；
b、不同設備利用相應接口，接入系統。
[0050]3、高效實時通信
a、設備接入或斷開系統，不會影響既有設備通信與運行；
b、系統共享數據的總平均響應時間不高於10毫秒。該時間為一設備利用RDS客戶端發送數據到RDS伺服器，並且RDS伺服器將該數據轉發至另一設備的總時間間隔。
[0051]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:它包括RDS伺服器、若干RDS客戶端，每個所述的RDS客戶端一端連接有鑽井行業所涉及設備，另一端通過區域網與所述的RDS伺服器相連接，所述的RDS伺服器內存資料庫中創建RDS系統狀態的數據模型以管理設備與設備信號，所述的數據模型包括:RDS客戶端元數據、設備數據單元的元數據、RDS客戶端與數據單元關係描述的元數據、RDS客戶端與數據單元訂閱配置的元數據；所述的元數據關係模型包括:RDS客戶端與設備數據單元的關係描述為多對多，即任意一個RDS客戶端可以操作/訂閱一個至多個數據單元，並且任意一個數據單元可被一個至多個RDS客戶端操作/訂閱，所述的RDS伺服器接收某一 RDS客戶端發送的數據，並將數據儲存於內存中，當其他RDS客戶端請求讀取數據時，所述的RDS伺服器從內存資料庫中查詢並讀取數據最新值，並將該數據發送至需要的RDS客戶端；且設備可在所述RDS伺服器上訂閱所需的共享數據，當被訂閱的數據變化後，所述RDS伺服器將數據最新值推送至訂閱該數據的RDS客戶端，使相應設備獲得該最新值。
2.根據權利要求1所述的基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:所述的RDS客戶端元數據記錄有每個RDS客戶端設備名稱、通信方式、網絡狀態、數據統計等信息；所述的數據單元的元數據記錄有每個數據單元的類型、名稱、狀態、數據統計等信息；所述的RDS客戶端與數據單元關係描述包含每一個RDS客戶端對某數據單元的操作是讀取還是寫入以及當該RDS客戶端讀取或寫入該數據單元時如何轉換數據格式；所述的RDS客戶端與數據單元訂閱配置定義了每一個RDS客戶端如何對某數據單元運用數據流質量控制。
3.根據權利要求1所述的基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:所述的RDS客戶端與不同的設備相連接，其通信方式也相應不同。
4.根據權利要求3所述的基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:當所述的設備為關係資料庫時，所述RDS客戶端與設備的連接方式基於ODBC，JDBC，AD0.NET ；當所述設備為OSISoft the PI system，所述RDS客戶端與設備的連接方式為PI提供的API接口 ；當所述設備為鑽井控制系統，所述RDS客戶端與設備的通訊方式基於WinAC協議，OPC協議。
5.根據權利要求1所述的基於鑽井行業實時數據服務系統，其特徵在於:所述的RDS伺服器與RDS客戶端的傳輸數據採用信號包，每個信號包由控制幀和載荷幀組成，根據控制幀，可識別該信號包所屬發送端。
6.根據權利要求1至5所述的任一種基於鑽井行業實時數據服務系統中數據交互的方法，其包括RDS客戶端寫數據至RDS伺服器、RDS伺服器推送數據更新至相關RDS客戶端、RDS客戶端訂閱數據、RDS客戶端主動讀取數據； 所述的RDS客戶端寫數據至RDS伺服器步驟依次為:所述的RDS客戶端在本地生成數據單元描述信息，將所述的描述信息以信號包方式發送至所述的RDS伺服器，所述的RDS伺服器讀取描述信息並查詢伺服器內存資料庫中是否有該數據單元，如無該數據單元，所述的RDS伺服器在內存中創建並保存該數據單元，同時，所述的RDS伺服器以信號包方式發送控制信號至相應RDS客戶端，告知操作結果； 所述的RDS伺服器推送數據更新至相關RDS客戶端步驟依次為:在寫數據之後，所述的RDS伺服器查詢訂閱該數據單元的客戶端目錄，若查詢到一個或多個客戶端，所述RDS伺服器在本地生成數據單元描述信息，並將此數據單元以信號包方式發送至查詢得到的所有客戶端；若沒有查詢到任何客戶端，RDS伺服器結束此任務； 所述RDS客戶端訂閱數據的步驟依次為:對於需要訂閱的一個或多個數據單元，RDS客戶端在本地一一生成數據單元描述信息，並封裝為請求訂閱數據包並以信號包方式發送給RDS伺服器，所述RDS伺服器讀取數據包，在內存資料庫中修改並保存RDS客戶端與數據單元的訂閱關係並以信號包方式發送控制信號至RDS客戶端，告知操作結果； 所述RDS客戶端主動讀取數據步驟依次為:所述RDS客戶端在本地生成數據單元描述信息並將描述信息以信號包方式發送至所述RDS伺服器，所述RDS伺服器讀取描述信息並查詢伺服器內存資料庫中是否有該數據，如無該數據單元，RDS伺服器以信號包方式發送代表「未知數據」的控制信號至客戶端，如存在該數據單元，RDS伺服器讀取值並將數據值以信號包方式發送回對應RDS客戶端。
7.根據權利要求6所述的實時數據服務系統中數據交互的方法，其特徵在於:還包括故障在線檢測，步驟包括:每個所述RDS客戶端以信號包方式定期發送一心跳控制信號至所述RDS伺服器，如果所述RDS伺服器超時未接收到某RDS客戶端的心跳控制信號，RDS伺服器假定該RDS客戶端斷開；如果所述RDS伺服器收到某RDS客戶端心跳信號，則RDS伺服器根據該控制信號查詢內存資料庫中是否存在該客戶端信息，如未查詢到該客戶端，RDS伺服器啟動RDS客戶端身份識別步驟，如存在該客戶端，RDS伺服器發送控制信號響應至該客戶端；如RDS客戶端超時未收到服務端的響應信號，RDS客戶端假定與RDS服務端斷開連接。
8.根據權利要求5所述的基於鑽井行業實時數據服務系統中數據交互的方法，其特徵在於:不同的RDS客戶端描述同一數據的格式不同，所述的RDS伺服器對同一數據的格式自適應轉換以保證不同設備得到正確的格式。
9.根據權利要求5所述的基於鑽井行業實時數據服務系統中數據交互的方法，其特徵在於:所述的RDS客戶端對每一個數據設置接收數據更新時的流量控制規則。
10.根據權利要求5所述的基於鑽井行業實時數據服務系統中數據交互的方法，其特徵在於:當所述的RDS客戶端首次連接至RDS服務端或RDS客戶端超時脫線、或者RDS客戶端與RDS服務端在身份識別過程中出錯，所述的RDS服務端要求重新識別RDS客戶端。
【文檔編號】H04L29/08GK104270432SQ201410486622
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】隋丹, 付洋 申請人:蘇州耐克斯特能源開採技術有限公司, 隋丹