CN104660682B - 一种基于td-lte的opc数据采集与监控智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于TD‑LTE的OPC数据采集与监控智能终端，包括TD‑LTE通信管理模块、OPC数据服务端、OPC客户端和访问控制模块。基于TD‑LTE的OPC数据采集与监控智能终端能够在上层管理信息系统和底层监控设备之间建立可靠的数据采集和控制指令传送通道，采用标准化的接口和无线通信自动组网功能，实现企业信息化管理和工业过程实时控制的一体化，具有分布式监控、集中式数据管理能力，其具有数据传输速度快，便携可移动，适用于大多数基于OPC‑DA规范开发的OPC服务器控制的现场数据采集设备，既具有开放、高效的通信机制，又为监控系统提供了一致的存取现场设备数据的解决途径。

Description

一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端

技术领域

本发明涉及数据采集终端技术领域，特别涉及一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端。

背景技术

利用各类远程智能监控技术实现工业系统或生产过程的信息集成，提升企业信息化管理与生产过程自动化的结合水平，不仅能够极大限度提高生产效率，而且为智能监控技术的发展提供了广阔的应用领域。

远程数据采集与监控终端是智能监控系统的基础设备，目前主要以嵌入式系统应用为主，实现了控制单元、I/O输入单元、数据采集单元、GPIO单元以及通讯单元(以太网、GPRS、串口等)等一体化集成，进行实时数据处理和控制。现有终端技术的主要缺陷在于：(1)数据远程传送以有线网络通信为主，系统部署不太方便，工程建设与维护成本较高，而采用GPRS等移动接入技术，数据传输能力较低，可靠性较差，时延较长，不能满足大量数据的实时传送要求；(2)监控数据协议的开放性、兼容性较差，监控系统对底层采集设备的依赖性很强，难以适应大规模监控与信息管理系统的集成。(3)数据终端以本地数据采集为主，绑定数据转发功能，应用结构过于简单，仅适应静态配置的监控网络，扩展性比较差。针对现有技术的缺陷，本发明基于TD-LTE移动接入，建立一种OPC数据采集与监控的智能终端技术，满足新一代智能监控系统与信息管理系统集成的功能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，包括TD-LTE通信管理模块、OPC数据服务端、OPC客户端和访问控制模块，所述的TD-LTE通信管理模块实现对终端采用的通信方式及其参数、数据协议等进行配置与管理，建立TD-LTE宽带无线接入与TCP/IP动态IP的映射，支持OPC数据服务端和OPC客户端通过存根(Stub)/代理(Proxy)的动态组网；所述的OPC客户端通过远程代理与OPC数据服务端的COM/DCOM组件建立数据交换连接，或者通过本地COM链接库与本机OPC服务建立数据交换连接；所述的OPC客户端以同步或异步方式发出数据请求，根据OPC远程数据交换的数据结构和协议(数据类型、数据长度、刷新周期)，设置数据采集对象、范围和参数，刷新数据，并将获取的远程数据写入本地OPC服务的数据缓存区，或者转发到其他远程OPC数据服务端；所述的OPC数据服务端配置本地数据缓存方式、存储资源分配和数据访问接口参数，对本地数据采集端口通过设备驱动实时刷新各节点数据，管理数据访问的客户端，建立实时数据库(RTDB)的数据存取方式和数据应用模型参数配置；所述的访问控制模块在COM/DCOM远程调用控制的基础上，建立数据访问的权限控制，通过OPC数据服务端存根和客户端代理的数据访问接口设置数据权限，实现采集数据在不同应用下安全性和一致性。

所述的远程数据，其传送和交换采用TD-LTE移动通信技术和动态域名方法实现智能终端之间的C/S连接。

所述的远程数据的传送和交换，具体步骤如下所示：

S1.建立监控域通信子网参数服务器，智能终端的OPC数据服务端通过拨号sim卡注册到TD-LTE网，将本机服务名称、SIM/USIM卡号、动态IP地址、服务端口号等参数绑定，以XML文件格式发送到通信子网参数服务器，并在线刷新，实现控制域所有数据采集服务端的移动接入访问参数实时获取；

S2.智能终端上的OPC客户端直接以IP地址和HTTP方式访问通信子网参数服务器，获得要访问的远程服务终端网络连接参数，从而通过TD-LTE移动接入，实现与目标服务端的远程COM/DCOM调用与数据访问。

所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，在数据传送与交换过程中采用的数据存储结构包括数据页(Data Page)、数据块(Data Block)和数据项(Data Item)三层；其中，数据页定义了监控节点的数据汇集属性，实现OPC标准中数据组(Data Group)与实时数据库的表(Table)或视图(View)之间的关联；数据块定义数据采集的起始与终止时间、数据长度与个数、数据页位置和数据序列结构(数组、单线链表或树形结构)；数据项定义了单个数据类型、长度、物理意义、约束条件和数据源(对应采集终端或数据采集节点)；根据系统监控对数据采集的要求，采用空间-时间序列的关系数据模型，所有数据项定义包含位置信息P_d、物理意义或逻辑关系S_d、时间信息d(t)三部分，这三部分组成数据项基本数据结构：D(Pd,Sd,d(t))，支持空间、逻辑和时间三维数据查询与刷新，即在时间段[t0,tf]内时刻t的数据存在依赖关系d(t):Pd→d(t)；Sd→d(t)；t→d(t)；其次，支持数据应用业务建模，以被监控对象、系统或工业过程动态模型的参数辨识与状态量输出为目标，建立数据采集节点的空间位置与物理逻辑参数之间的关系数据库，实现多维度数据交叉查询、数据挖掘和数据融合等提供基础数据源和数据模型。

所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，通过在数据页中定义数据终端组网参数、数据终端采集节点和实时数据序列三类关系，并由OPC数据采集服务与转发程序写入相应数据，形成目标数据页，发送到OPC客户端，实现数据采集终端分布式、自组织数据交互功能。

所述的OPC数据服务端，其数据输入包括本地OPC客户端、基于TD-LTE的远程客户端以及本地数据端口(串口、ISA数据卡、485总线、无线网络传感网络等)三类。服务端与客户端采用OPC数据结构(服务、组和数据项)交互，即服务端与客户端的组、数据项完整映射，服务端与本地数据端口采用设备驱动方式实现数据采集协议。OPC数据服务端模块的数据输出采用上述的数据页(Data Page)、数据块(Data Block)和数据项(Data Item)的数据模型，通过数据定义属性映射，能够与数据库、XML文件等进行数据交换。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明所涉及的智能终端采用4G移动接入技术(TD-LTE)，具有自主动态组网功能，监控系统安装部署方便，维护成本较低，且远程数据传送能力增强，实时性、可靠性好，满足大规模监控数据采集的远传要求；

2、本发明所涉及的智能终端遵循了数据采集OPC协议，能够兼容目前工业监控领域多数底层设备，数据集成能力较强；

3、本发明所涉及的智能终端在功能模块上采用Client/Server架构，具备TCP/IP网络的应用模式，具有良好的系统扩展性。

附图说明

图1是本发明所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端功能结构图；

图2是本发明无线接入的OPC数据服务端动态组网参数设置与发布流程的示意图；

图3是本发明所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端数据页定义结构图；

图4是本发明TD-LTE无线接入的OPC数据服务端远动控制过程原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1，一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，在功能结构上分为OPC服务端1、OPC客户端2和TD-LTE移动网络接入端15三个部分，组成Client/Server网络应用结构。其中OPC客户端2包括主应用程序3，实现数据读写操作与状态监控管理；远程调用COM/DCOM的代理模块4；COM服务管理模块5；客户端硬件与嵌入式系统6；应用安全管理模块7等功能单元或模块。OPC服务端1包括主服务程序8，实现数据采集与监控管理，客户端数据访问请求的响应；远程调用COM/DCOM服务的存根9；数据采集与监控(SCADA)管理模块10；服务端硬件与嵌入式系统11；COM服务管理模块12；服务安全管理模块13；本地数据采集端口驱动模块14等功能单元或模块。

本发明涉及的数据采集与监控智能终端，根据上述结构具有TD-LTE通信管理、OPC数据服务端、OPC客户端和访问控制四个大功能模块。通信管理模块实现对终端采用的通信方式及其参数、数据协议等进行配置与管理，建立TD-LTE宽带无线接入与TCP/IP动态IP的映射，支持OPC数据服务端和客户端通过存根(Stub)/代理(Proxy)的动态组网，对应图1中COM服务管理模块5、客户端硬件与嵌入式系统6、应用安全管理模块7、服务端硬件与嵌入式系统11、COM服务管理模块12、服务安全管理模块13和TD-LTE移动网络接入端15几个功能单元或模块的网络连接与数据传输功能；OPC客户端程序3通过远程代理模块4与OPC数据服务端的COM/DCOM组件建立数据交换连接，或者通过本地COM链接库与本机OPC服务建立数据交换连接。远程代理模块4利用TD-LTE通信模块接口和参数实现跨终端的通信连接与服务端访问，调用操作系统的RPC服务，启动服务端的相应COM组件。客户端程序以同步或异步方式发出数据请求，根据OPC远程数据交换的数据结构和协议(数据类型、数据长度、刷新周期)，设置数据采集对象、范围和参数，刷新数据，并将获取的远程数据写入本地OPC服务的数据缓存区，或者转发到其他远程OPC数据服务端；OPC数据服务端程序8主要配置本地数据缓存方式、存储资源分配和数据访问接口参数，对本地数据采集端口通过设备驱动模块14实时刷新各节点数据，管理数据访问的客户端2，建立实时数据库(RTDB)的数据存取方式和数据应用模型参数配置；访问控制模块主要在COM/DCOM远程调用控制的基础上，建立数据访问的权限控制，通过OPC数据服务端存根和客户端代理的数据访问接口设置数据权限，实现采集数据在不同应用下安全性和一致性，对应图1中COM服务管理模块5、应用安全管理模块7和COM服务管理模块12、服务安全管理模块13中实现的用户管理功能。

如图2，本发明涉及的数据采集与监控智能终端，远程数据传送和交换采用TD-LTE移动通信技术和动态域名方法实现智能终端之间的C/S连接。建立监控域通信子网参数服务器，智能终端的OPC数据服务端1通过拨号sim卡注册到TD-LTE网，将本机服务名称、SIM/USIM卡号、动态IP地址、服务端口号等参数绑定，以XML文件格式发送到通信子网参数服务器，并在线刷新，实现控制域所有数据采集服务端的移动接入访问参数实时获取。智能终端上的OPC客户端2可直接以IP地址和HTTP方式访问通信子网参数服务器，获得要访问的远程服务终端网络连接参数，从而通过TD-LTE移动接入，实现与目标服务端的远程COM/DCOM调用与数据访问。

本发明涉及的数据采集与监控智能终端在数据传送与交换过程中采用的数据存储结构包括数据页(Data Page)、数据块(Data Block)和数据项(Data Item)三层。其中，数据页定义了监控节点的数据汇集属性，实现OPC标准中数据组(Data Group)与实时数据库的表(Table)或视图(View)之间的关联；数据块定义数据采集的起始与终止时间、数据长度与个数、数据页位置和数据序列结构(数组、单线链表或树形结构)；数据项定义了单个数据类型、长度、物理意义、约束条件和数据源(对应采集终端或数据采集节点)。根据系统监控对数据采集的要求，采用空间-时间序列的关系数据模型，所有数据项定义包含位置信息P_d、物理意义或逻辑关系S_d、时间信息d(t)三部分，这三部分组成数据项基本数据结构：D(Pd,Sd,d(t))，支持空间、逻辑和时间三维数据查询与刷新，即在时间段[t0,tf]内时刻t的数据存在依赖关系d(t):Pd→d(t)；Sd→d(t)；t→d(t)。其次，支持数据应用业务建模，以被监控对象、系统或工业过程动态模型的参数辨识与状态量输出为目标，建立数据采集节点的空间位置与物理逻辑参数之间的关系数据库，实现多维度数据交叉查询、数据挖掘和数据融合等提供基础数据源和数据模型。

本发明涉及的数据采集与监控智能终端，基于上述数据结构，通过在数据页中定义数据终端组网参数、数据终端采集节点和实时数据序列三类关系，并由OPC数据采集服务与转发程序写入相应数据，形成目标数据页，发送到OPC客户端，实现数据采集终端分布式、自组织数据交互功能。数据页的基本结构如图3所示。

本发明涉及的数据采集与监控智能终端，其OPC数据服务端模块的数据输入包括本地OPC客户端、基于TD-LTE的远程客户端以及本地数据端口(串口、ISA数据卡、485总线、无线网络传感网络等)三类。服务端与客户端采用OPC数据结构(服务、组和数据项)交互，即服务端与客户端的组、数据项完整映射，服务端与本地数据端口采用设备驱动方式实现数据采集协议。OPC数据服务端模块的数据输出采用上述的数据页(Data Page)、数据块(DataBlock)和数据项(Data Item)的数据模型，通过数据定义属性映射，能够与数据库、XML文件等进行数据交换。

本发明涉及的数据采集与监控智能终端，采用上述的TD-LTE移动通信，实现远程控制(遥控)、参数调节(遥调)操作指令的传送、审核与本地下发功能。如图4所示，操作指令按照安全等级加密为一个数据页，包括权限管理、操作对象定义和指令参数值三类数据块，将监控中心控制操作计算机16与人员信息、目的终端与远动节点、操作内容与安全级别、被控参数状态检查等绑定，OPC服务终端17根据远动协议对收到的遥控/遥调操作数据页进行审核和协议转换。远动OPC终端服务18收到远程操作指令后，提取或转换控制指令，通过本地数据端口下发到底层执行机构(继电开关或伺服电机等)，同时返回执行结果，从而支持远程控制应用。

本发明是一种独立智能终端，具有基于TD-LTE无线接入的动态组网、数据采集、数据管理与转发、远动控制指令传送功能。在具体实现上主要采用嵌入式系统，如MicrosoftWindows CE,Android,Linux PDA等。其中，由于OPC标准采用了Microsoft Windows COM/DCOM技术，因此，优先选择Microsoft Windows CE嵌入式系统平台，若选择其它系统，需要增加开发COM/DCOM功能相当的组件与服务，技术研发难度增加。为此，本发明主要采用如下两类实施平台：

(1)数据采集终端采用ARM处理器(如Samsung Cortex-A8 S5PV210)和MicrosoftWindows CE嵌入式系统，主板带有键盘输入、显示屏、内存、SD存储卡/U盘、GPRS/CDMA/4G通讯、以太网等交互操作外设插槽、数据存储器与通信接口。此外，根据数据采集与监控需要，主板带有本机数据采集、DIO(通过精简ISA总线扩展)、USB、RS485/232、Zigbee无线通信等数据采集端口；

(2)数据服务终端采用ARM处理器(如Samsung Cortex-A8 S5PV210)和MicrosoftWindows CE、Android、Linux PDA之一，主板带有键盘输入、显示屏、内存、SD存储卡/U盘、GPRS/CDMA/4G通讯、以太网等交互操作外设插槽、存储器与数据通信接口。

TD-LTE无线通信接入主要采用USB接口4G通信模块和集成在主板上的数据通信卡两种方式。4G通信模块直接购买移动通信设备制造厂商的产品插入到终端即可，而数据通信卡需要将移动通信接入电路集成在主板上，插上SIM卡或者USIM卡，不同的数据卡支持不同的网络制式，如：GSM卡、WCDMA卡、LTE卡等。

本发明涉及的基于TD-LTE的OPC智能终端的客户端实现技术方案为：在WindowsCE上采用Windows COM/DCOM技术和C++语言的OPC库文件开发服务程序，建立适合嵌入式系统的COM/DCOM技术应用架构，集成本地数据端口的驱动与通信协议转换，根据监控域通信子网参数服务器的IP地址，自主连接参数服务器，并上传本机服务访问地址和运行信息。

本发明涉及的基于TD-LTE的OPC智能终端的客户端实现技术方案为：在上述嵌入式系统平台上，采用Windows COM/DCOM技术和C++语言的OPC库文件开发OPC客户端，或者采用纯Java技术实现OPC客户端，需要建立Utgard开源工程，Utgard提供了利用纯Java语言所编写的OPC库文件，可开发出符合OPC DA2.0规范的客户端。此外，也可以利用EntireX DCOM技术或OPC XML-DA规范来开发OPC客户端，可以适合跨平台应用。OPC客户端与服务端的通信采用TD-LTE无线数据通信进行，从而实现了利用移动终端进行数据采集与监测的目的，具有便携性和可移动性。

基于TD-LTE的OPC智能终端的客户端程序功能包括：服务连接/断开、数据读/写和图表显示。

服务连接/断开实现了与服务器的连接与中断管理，主要是配置客户端的连接信息并创建服务器对象，以及断开并销毁服务器对象。首先，必须设置好服务器的IP地址和域名以识别网络上的服务器计算机；然后，需要设置COM组件的ProgID或者CLSID，由此通过注册表中的信息来识别服务器计算机上运行的OPC数据服务；最后，设置好服务访问账号，其用户名和密码与服务器上的配置相匹配。客户端配置好以后，就可以根据配置信息创建一个服务器对象，调用服务器对象的connect()，就可以实现与服务器端的正确连接。

客户端的读/写主要实现读取服务器的数据(值、品质、时间戳等)，和将值写入服务器的项中，从而实现对服务器的监测与控制。客户端读/写数据功能的执行必须在与服务器正确建立连接之后，出于实际的需要，客户端需要实时监控，因此，客户端对服务器数据的读/写采用同步接口，设置以一定的时间间隔不断读取服务器的项，并将数据进行存储。

客户端图表显示主要实现将从服务器读取的数据以曲线图或其他形状图的形式显示，以使其更直观。图表显示与数据读取功能相结合，将从服务器上读取到的实时数据进行处理，如求取一段时间内数据的平均值，然后将处理后的数据绘制在图表中，主要支持本地监控功能。

智能终端通过TD-LTE模块或数据卡接入网络的过程可以分为搜网、注册和拨号三步，具体过程如下：(1)启动后自动搜网，TD-LTE模块或数据卡插上USIM卡上电之后，就会自动搜索可以接入的网络；(2)TD-LTE模块或数据卡与网络建立连接，搜索到网络并从本机配置文件读取通信参数，拨号到无线通信网络，拨号成功后即可注册到无线网络小区并附着在移动通信网络中，TD-LTE无线网络给TD-LTE模块或数据卡分配一个互联网IP；(3)TD-LTE模块或数据卡将IP分配给数据采集终端，数据采集终端建立与互联网络的间接连接。其中，TD-LTE模块或数据卡获取到IP之后，嵌入式系统触发TD-LTE模块或数据卡利用DHCP协议将网侧获取的IP地址分配给数据采集终端，从而数据采集终端就可以通过该IP接入网络。

数据采集终端利用TD-LTE无线接入连接到网络后，OPC数据服务端接收远程数据请求，按照采集数据属性汇集数据，形成数据页发送给客户端；OPC客户端通过监控域通信子网参数服务器获得目标服务终端的网络连接参数，建立与OPC数据服务端的连接，从该终端远程获取数据或将控制指令发送到该服务端。

OPC客户端与服务端数据交互过程如下：

(1)OPC客户端连接到服务终端上,并建立OPC组和OPC数据项，其中，为了访问过程数据，OPC客户端需要事先配置(指定)数据服务的名称及其运行该数据服务的机器名或终端网络标识号与名称，数据服务器上的Item定义等信息。

(2)OPC客户端通过对服务端建立的Group与Item进行访问实现对过程数据的访问，客户端可以选择设备(Device)或缓冲区(Cache)作为其访问的数据源，客户端的过程数据访问包括过程数据的读取、更新、订阅、写入等等。

(3)完成通知，服务器响应客户端的过程数据访问请求，并进行处理，当完毕时通知客户，如异步读/写时，服务器要在操作完毕时通知客户端。

(4)访问服务端的IP地址从监控域的网站服务空间浏览和获取。服务端发生异常断开与客户端的连接时，向客户端发出通知。

智能终端主要指标

(1)数据实时性指标

根据TD-LTE无线接入网络的响应速度，数据采集终端之间p2p传输数据的延时为秒级范围。在常规运行的流量下，TD-LTE数据通信的平均整体延时为1-1.5秒左右。也就是说，从TD-LTE OPC数据终端发送的数据包将大致在1.5秒左右到达数据中心。反之，从数据中心的数据包也大致在1.5秒左右到达数据采集终端。因此，TD-LTE网络数据传送的实时性，可以满足大多数行业应用的要求。但是，对于实时性要求特别高的应用系统(如，监控电网运行的SCADA系统)，如果不能接收2秒左右的平均延时，那么TD-LTE通信方式就可能是不适合的。

(2)数据通信速率指标

由于TD-LTE网络的通信速率达到上行峰值速率为50Mbps、下行峰值速率为100Mbps，因此，基于TD-LTE的OPC数据终端之间及数据终端与数据中心之间的数据通信速率可达到10Mbps左右。从也就是说，基于TD-LTE的OPC数据终端可以持续不断地以10Mbps的速度向数据中心发送数据，反之亦然。根据系统应用可靠性要求，当应用系统本身的数据平均通信量在10Mbps以内的时候，使用TD-LTE网络来进行数据远程传输是比较适合的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，其特征在于：包括TD-LTE通信管理模块、OPC数据服务端、OPC客户端和访问控制模块，所述的TD-LTE通信管理模块实现对终端采用的通信方式及其参数、数据协议进行配置与管理，建立TD-LTE宽带无线接入与TCP/IP动态IP的映射，支持OPC数据服务端和OPC客户端通过存根/代理的动态组网；所述的OPC客户端通过远程代理与OPC数据服务端的COM/DCOM组件建立数据交换连接，或者通过本地COM链接库与本机OPC服务建立数据交换连接；所述的OPC客户端以同步或异步方式发出数据请求，根据OPC远程数据交换的数据结构和协议，设置数据采集对象、范围和参数，刷新数据，并将获取的远程数据写入本地OPC服务的数据缓存区，或者转发到其他远程OPC数据服务端；所述的OPC数据服务端配置本地数据缓存方式、存储资源分配和数据访问接口参数，对本地数据采集端口通过设备驱动实时刷新各节点数据，管理数据访问的客户端，建立实时数据库的数据存取方式和数据应用模型参数配置；所述的访问控制模块在COM/DCOM远程调用控制的基础上，建立数据访问的权限控制，通过OPC数据服务端存根和客户端代理的数据访问接口设置数据权限；

所述的远程数据的传送和交换，具体步骤如下所示：

S1.建立监控域通信子网参数服务器，智能终端的OPC数据服务端通过拨号sim卡注册到TD-LTE网，将参数绑定，所述参数包括本机服务名称、SIM/USIM卡号、动态IP地址、服务端口号，以XML文件格式发送到通信子网参数服务器，并在线刷新，实现控制域所有数据采集服务端的移动接入访问参数实时获取；

S2.智能终端上的OPC客户端直接以IP地址和HTTP方式访问通信子网参数服务器，获得要访问的远程服务终端网络连接参数，从而通过TD-LTE移动接入，实现与目标服务端的远程COM/DCOM调用与数据访问。

2.根据权利要求1所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，其特征在于：所述的远程数据，其传送和交换采用TD-LTE移动通信技术和动态域名方法实现智能终端之间的C/S连接。

3.根据权利要求1所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，其特征在于：在数据传送与交换过程中采用的数据存储结构包括数据页、数据块和数据项三层；其中，数据页定义了监控节点的数据汇集属性，实现OPC标准中数据组与实时数据库的表或视图之间的关联；数据块定义数据采集的起始与终止时间、数据长度与个数、数据页位置和数据序列结构；数据项定义了单个数据类型、长度、物理意义、约束条件和数据源；根据系统监控对数据采集的要求，采用空间-时间序列的关系数据模型，所有数据项定义包含位置信息、物理意义或逻辑关系、时间信息三部分；其次，支持数据应用业务建模，以被监控对象、系统或工业过程动态模型的参数辨识与状态量输出为目标，建立数据采集节点的空间位置与物理逻辑参数之间的关系数据库，实现多维度数据交叉查询、数据挖掘和数据融合提供基础数据源和数据模型。

4.根据权利要求3所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，其特征在于：在所述数据页中定义数据终端组网参数、数据终端采集节点和实时数据序列三类关系，并由OPC数据采集服务与转发程序写入相应数据，形成目标数据页，发送到OPC客户端，实现数据采集终端分布式、自组织数据交互功能。

5.根据权利要求1所述的基于TD-LTE的OPC数据采集与监控智能终端，其特征在于：所述的OPC数据服务端，其数据输入的来源包括本地OPC客户端、基于TD-LTE的远程客户端以及本地数据端口三类。