一种挖掘机Tbox设备数据帧上报解析算法

技术领域

本发明涉及挖掘机数据信息传送技术领域，具体的，涉及一种挖掘机Tbox设备数据帧上报解析算法。

背景技术

工程车辆Tbox车载设备在上报车辆各项性能参数时，在采集完成车辆各项参数后，通过16进制字节型数据，基于TCP/IP协议建立与链接，采用固定数据格式编译，将车辆实时数据信息上传至Netty框架技术搭建一个网络程序，运用字节型数据解析方法将16进制车辆实时数据转化为10进制可视化数据，用于平台数据展示和计算。

但现有技术中，设备端需要开发Web应用程序，并需要特定服务器运行，通过HTTP/IP接口传输方式发送指令信息效率低下，受网络，服务器影响较大，故障率偏高；设备采集数据无法直接发送车联网平台，而是通过特定应用程序编译再发送，存在数据被篡改的风险，减低数据的实时性和准确性。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题提供一种挖掘机Tbox设备数据帧上报解析算法，解决TBOX设备给车联网平台上传实时数据时的效率低下和故障率偏高的问题。

为达到上述目的，本发明公开了一种一种挖掘机Tbox设备数据帧上报解析算法,其特征在于，包括如下步骤：

S1：所述 Tbox 设备通过固定的外网映射地址访问车联网网关平台，并将采集好的数据信息发送车联网网关平台；

S2：车联网网关平台通过数据上传格式判断 Tbox 设备上传数据格式是否满足要求，其中，不满足格式要求的数据拒绝接收；

S3：车联网对满足要求的终端数据信息进行解析成可读信息，并储存在车联网大数据平台上；

其中，S2中车联网网关平台接收到 Tbox 上传的字节型数据串时，根据固定格式对字符串进行拆分，所述拆分模块包括机械环保代码、数据采集时间、数据单元、车辆代码、定位信息以及信息类型标志，满足以上模块数据格式要求，接收数据。

优选的，S3中，数据信息解析包括如下步骤：

1）根据解析格式，将实时数据信息分割为 TBOX 数据信息、数据流 信息、ECU 数据信息、MCU 数据信息、TCU 数据信息、HMI 数据信息、其他数据信息数据包；

2）将不同的数据包分别传到对应解析方法中，根据数据格式要求采用排队截取固定长度解析的方式将16进制信息转化为10进制信息，并根据格式要求对数据进行偏移量和精度的运算，分别存储在数据字段中进行存储；

3）每个数据包解析完成之后，将解析完成的数据字段进行排序并编写成Json数据统一打包，通过固定地址发送至车联网大数据平台 Kafka(信息存储中间件)中存储。

优选的，所述机械环保代码的拆分要求为：终端设备将车辆上传的 WMC、MDS、CI和 MIS 数据信息组合编写成 17 位编码，并采用 ASCII 码字符对照关系上传，平台根据ASCII 码字符表将其解析，判断是否满足要求。

优选的，所述数据采集时间的拆分要求为：设备将数据采集时的当前时间编译为16进制6个字节型数据，平台将每个字节分别解析为10进制数据拼接成具体时间年-月-日，时-分-秒，并与数据接收时间进行对比，采集时间晚于数据接收时间的视为不符合要求。

优选的，所述数据单元的拆分根据编码满足以下要求：

编码为0x02，定义为实时信息上报；

编码为0x03，定义为补发信息上报。

优选的，所述车辆代码及定位信息的拆分要求为：将设备上传的16进制定位信息转换为10进制数据，乘以0.000001°精度，计算经度纬度信息。

优选的，信息类型标志模块数据编码需要满足如下数据范围: 编码0x81为TBOX数据信息；编码0x82为数据流信息；编码0x85为挖掘机 ECU 信息；编码0x86为挖掘机 MCU/HMI 信息；编码0x87为挖掘机其他数据信息；编码0x9A为整机故障信息。

优选的，所述不同数据包对应解析方法包括：

数值型解析方式：将16进制数据转换成10进制数据，再根据平台协议要求的精度和偏移量进行计算，具体公式为:

结果 =10进制数据*精度+偏移量+单位，其中单位包括温度和百分比；

字符型解析方式：编码和版本号数据信息采用ASCⅡ码解析方法进行解析，并采用UTF-8字符集展示，具体方法为:

结果 =ASCⅡ码字符对照表*数据信息；

分类型解析方式:根据16进制数据转换成10进制数据之后，根据其中的数值匹 配对应的结果集；

二进制高低位解析方式:将设备上传的16进制数据转换成8位2 进制数据，将其中每两位或三位数据提取，高位补0到8位再转化为10进制数据，根据平台协议要求的精度和偏移量进行在计算，具体公式为:

结果=截取高位补0的2进制数据>>>10进制数据*精度+偏移量;

车辆故障解析方式:故障信息采用4字节数据传送方式，首先将4 字节数据分别转换为8为2进制数据，然后采用如下格式拼接故障中的 SPN 码和 FMI 码并转换为10进制数据显示,第4个字节单独转换为10进制故障次数。

优选的，定位海外数据为无效数据具体解析方式为：经度= 10 进制经度*0.000001，纬度=10进制纬度*0.000001。

综上所述，本发明的有益效果在于：

本发明简化数据流上传流程，提高上传效率，并有效降低故障率，在上传中规定设备数据上传格式，防止恶意设备数据上传，提高数据真实性，字节流解析方法提高了数据解析准确性，降低网络交互流程，方便及时查看车辆运行状态，及时排除故障。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种挖掘机Tbox设备数据帧上报解析算法,包括如下步骤：

S1：所述 Tbox 设备通过固定的外网映射地址访问车联网网关平台，并将采集好的数据信息发送车联网网关平台，访问协议采用TCP/IP协议；

设备将编写好的16进制字节型数据串，通过外网流量形式向步骤一提供的外网映射地址上传车联网网关平台。

S2：车联网网关平台通过数据上传格式判断 Tbox 设备上传数据格式是否满足要求，其中，不满足格式要求的数据拒绝接收。

车联网网关平台在接收到Tbox上传的字节型数据串时，会根据固定格式对字符串进行拆分，具体分割成数据采集时间、数据单元、车辆代码、定位信息、信息类型标志等模块数据，其中需要满足的条件如下:

1、数据采集时间有效且不能晚于当前数据接收时间

2、数据单元内容数字必须在具体范围之内

3、车辆代码满足车联网编码要求，杜绝乱码出现

4、定位信息必须为国内有效定位位置信息

5、信息类型标志信息数字必须在具体范围之内

6、数据串长度必须与车联网要求数据长度一致

以上条件必须全部满足，否则车联网网关平台直接拒收，停止解析。

S3：车联网对满足要求的终端数据信息进行解析成可读信息，并储存在车联网大数据平台上。

S3中，数据信息解析包括如下步骤：

1）根据解析格式，将实时数据信息分割为 TBOX 数据信息、数据流 信息、ECU 数据信息、MCU 数据信息、TCU 数据信息、HMI 数据信息、其他数据信息数据包；

2）将不同的数据包分别传到对应解析方法中，根据数据格式要求采用排队截取固定长度解析的方式将16进制信息转化为10进制信息，并根据格式要求对数据进行偏移量和精度的运算，分别存储在数据字段中进行存储；

3）每个数据包解析完成之后，将解析完成的数据字段进行排序并编写成Json数据统一打包，通过固定地址发送至车联网大数据平台 Kafka(信息存储中间件)中存储。

所述机械环保代码的拆分满足如下要求：

终端设备将车辆上传的 WMC、MDS、CI 和 MIS 数据信息组合编写成 17 位编码，并采用 ASCII 码字符对照关系上传，平台根据 ASCII 码字符表将其解析，以达到机械环保代码要求。

所述数据采集时间的拆分满足如下要求：

设备将数据采集时的当前时间编译为16进制6个字节型数据，平台将每个字节分别解析为10进制数据拼接成具体时间年-月-日，时-分-秒，并与数据接收时间进行对比，采集时间晚于数据接收时间的视为不符合要求。

所述数据单元的拆分根据编码满足以下要求：

编码为0x02，定义为实时信息上报；

编码为0x03，定义为补发信息上报。

所述车辆代码及定位信息的拆分满足如下要求：

将设备上传的16进制定位信息转换为10进制数据，乘0.000001°精度，计算经度纬度信息。

其中，定位海外数据为无效数据具体解析方式为：经度= 10 进制经度*0.000001，纬度=10进制纬度*0.000001。

信息类型标志模块数据编码需要满足如下数据范围:

所述不同数据包对应解析方法包括：

（1）数值型解析方式，将16进制数据转换成10进制数据，再根据平台协议要求的精度和偏移量进行计算，具体公式为:

结果 =10进制数据*精度+偏移量+单位，其中单位包括温度和百分比。

（2）字符型解析方式，编码和版本号数据信息采用ASCⅡ码解析方法进行解析，并采用UTF-8字符集展示，具体方法为:

结果 =ASCⅡ码字符对照表*数据信息。

（3）分类型解析方式，根据16进制数据转换成10进制数据之后，根据其中的数值匹配对应的结果集，例如：

工作档位信息: 00：1 档； 01：2 档； 02：3 档； 03：4 档； 04：5 档； 05：6 档。

（4）二进制高低位解析方式，将设备上传的16进制数据转换成8位2 进制数据，将其中每两位或三位数据提取，高位补0到8位再转化为10进制数据，根据平台协议要求的精度和偏移量进行在计算，具体公式为:

结果=截取高位补0的2进制数据>>>10进制数据*精度+偏移量。

（5）车辆故障解析方式，故障信息采用4字节数据传送方式，首先将4 字节数据分别转换为8为2进制数据，然后采用如下格式拼接故障中的 SPN 码和 FMI 码并转换为10进制数据显示,第4个字节单独转换为10进制故障次数，具体格式如下:

原始数据中传递 FF 或 FE 数据项时，视为无效数据，不进行解析和计算。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。