《基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统.pdf（15页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310766952.3(22)申请日 2023.06.27(71)申请人 广东省科学院佛山产业技术研究院有限公司地址 528000 广东省佛山市禅城区华宝南路13号（佛山国家火炬创新创业园）E座2楼1室(72)发明人 闫晓峰马飞虹(74)专利代理机构 佛山市海融科创知识产权代理事务所(普通合伙)44377专利代理师 陈椅行(51)Int.Cl.H04L 43/12(2022.01)H04J 3/06(2006.01)(54)发明名称基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统(57)摘。
2、要本发明涉及通信技术领域，具体公开了一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，其中，封装方法包括步骤：在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息；以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；该封装方法在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。权利要求书2页 说明书9页 附图3页CN。
3、 116506335 A2023.07.28CN 116506335 A1.一种基于以太网传输的数据封装方法，其特征在于，所述基于以太网传输的数据封装方法包括以下步骤：在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息；以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一TAN报文；以所述第一TAN报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。2.一种探针，安装在连接于工业设备的网线或光纤上，其特征在于，所述探针包括：传输模块，用于。
4、传输第一以太网报文；封装模块，用于侦听所述传输模块，还用于在侦听到所述第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；上传模块，用于上传所述第二以太网报文；所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一TAN报文；以所述第一TAN报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。3.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述第二以太网报文的数据内容包含传输模块的数据传输方向信息。4.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述第二以太网。
5、报文的数据内容包含探针ID信息。5.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述传输模块包括多组数据透传口。6.一种基于以太网传输的数据采集方法，其特征在于，应用于基于以太网传输的数据采集系统中，所述基于以太网传输的数据采集系统包括：主时钟源、数据平台及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通信连接；所述基于以太网传输的数据采集方法包括以下步骤：基于主时钟源获取基于时间明晰网络授时的时钟信息；在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；将所述第二以太。
6、网报文上传至所述数据平台中；所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一TAN报文；以所述第一TAN报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。7.一种基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，包括：主时钟源、数据平台、探针及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通权利要求书1/2 页2CN 116506335 A2信连接，所述探针安装在所述网线或所述光纤上；所述主时钟源用于根据时间明晰网络对所述探针授时以使所述探针获取基于所述时间明晰网络授时的时钟信息；所述探针用于传输工业设备基于所述网线或所述光。
7、纤传输的第一以太网报文，还用于在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文，并将所述第二以太网报文上传至所述数据平台中；所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一TAN报文；以所述第一TAN报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。8.根据权利要求7所述的基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，所述探针为多个，多个所述探针级联构成探针网络，所述探针网络内所有探针基于所述。
8、主时钟源授时。9.根据权利要求7所述的基于以太网传输的数据采集系统，其特征在于，还包括监听网络，所述探针通过所述监听网络与所述数据平台通信连接。权利要求书2/2 页3CN 116506335 A3基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统技术领域0001本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统。背景技术0002现有的工业设备一般基于独立的数据采集设备进行设备数据采集，无法实现大范围的同步采集，主要原因是采集的数据没有统一在同一个时间平面上，如采集设备间没有高精度的时钟同步，无法实现精准的时间对齐，导致数据的时间逻辑不清晰，无法综合所有。
9、数据进行集中分析。0003针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。发明内容0004本申请的目的在于提供一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，以实现工业数据的时间对齐。0005第一方面，本申请提供了一种基于以太网传输的数据封装方法，所述基于以太网传输的数据封装方法包括以下步骤：在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息；以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文。0006本申请的基于以太网传输的数据封装方法能应用在工业数据采集中，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时。
10、机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0007所述的基于以太网传输的数据封装方法，其中，所述以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：根据所述第一时间信息将所述第一以太网报文封装为第一TAN报文；以所述第一TAN报文作为数据封装获取所述第二以太网报文。0008第二方面，本申请还提供了一种探针，安装在连接于工业设备的网线或光纤上，所述探针包括：传。
11、输模块，用于传输第一以太网报文；封装模块，用于侦听所述传输模块，还用于在侦听到所述第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；上传模块，用于上传所述第二以太网报文。0009本申请的探针用于侦听工业设备构成的通信网络中的报文数据，其能在通过封装说明书1/9 页4CN 116506335 A4模块侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，再利用上传模块将第二以太网报。
12、文上传至相应的数据处理设备上；解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0010所述的探针，其中，所述第二以太网报文的数据内容包含传输模块的数据传输方向信息。0011所述的探针，其中，所述第二以太网报文的数据内容包含探针ID信息。0012所述的探针，其中，所述传输模块包括多组数据透传口。0013第三方面，本申请还提供了一种基于以太网传输的数据采集方法，应用于基于以太网传输的数据采集系统中，所述基于以太网传输的数据采集系统包括：主时钟源、数据平台及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通信连接；所述基于以太网传输的数据。
13、采集方法包括以下步骤：基于主时钟源获取基于时间明晰网络授时的时钟信息；在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；将所述第二以太网报文上传至所述数据平台中。0014本申请的基于以太网传输的数据采集方法应用于基于以太网传输的数据采集系统中，其在同一主时钟源基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报。
14、文并进行数据上传，实现了工业离散数据的高精度时间对齐，对存储在数据平台中的多个第二以太网报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0015第四方面，本申请还提供了一种基于以太网传输的数据采集系统，包括：主时钟源、数据平台、探针及多个工业设备，至少两个所述工业设备基于网线或光纤通信连接，所述探针安装在所述网线或所述光纤上；所述主时钟源用于根据时间明晰网络对所述探针授时以使所述探针获取基于所述时间明晰网络授时的时钟信息；所述探针用于传输工业设备基于所述网线或所述光纤传输的第一以太网报文，还用于在侦听到所述工业设备基于网线或光纤传输。
15、第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以所述第一以太网报文和所述第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文，并将所述第二以太网报文上传至所述数据平台中。0016本申请的基于以太网传输的数据采集系统，在同一主时钟源基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在利用探针侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文并进行数据上传，实现了工业离散数据说明书2/9 页5CN 116506335 A5的高精度时间对齐，对存储在数据平台中的多个第二以太网。
16、报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0017所述的基于以太网传输的数据采集系统，其中，所述探针为多个，多个所述探针级联构成探针网络，所述探针网络内所有探针基于所述主时钟源授时。0018所述的基于以太网传输的数据采集系统，其中，还包括监听网络，所述探针通过所述监听网络与所述数据平台通信连接。0019由上可知，本申请提供了一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，其中，基于以太网传输的数据封装方法能应用在工业数据采集中，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现。
17、时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。附图说明0020图1为本申请实施例提供的基于以太网传输的数据封装方法的流程图。0021图2为第一TAN报文的结构示意图。0022图3为第二以太网报文的结构示意图。0023图4为本申请实施例提供的探针的结构示意图。0024图5为本申请实施例提供的基于以太网传输的数据采集方法的流程图。0025图6为本申请实施例提供的基于以太网传输的数据采集系统的。
18、结构示意图。0026图7为一些实施例中第二以太网报文的详细结构示意图。0027附图标记：201、传输模块；202、封装模块；203、上传模块；401、探针；402、主时钟源；403、数据平台；404、监听网络。具体实施方式0028下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技。
19、术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。0029应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。0030第一方面，请参照图1，本申请一些实施例提供了一种基于以太网传输的数据封装方法，基于以太网传输的数据封装方法包括以下步骤：S1、在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信说明书3/9 页6CN 116506335 A6息；S2、以第一以太网报文和。
20、第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文。0031具体地，本申请实施例的基于以太网传输的数据封装方法应用在数据监听设备或数据传输设备上，旨在基于准确的时间维度将第一时间信息赋予给第一以太网报文，以封装获取具有高精度时间信息的第二以太网报文。0032更具体地，第一以太网报文为以太网交换设备产生并传输的报文数据，可以是包含操作指令的报文，还可以是包含运行参数的报文，在本申请实施例中，优选为包含工业车间中各种工业设备运行而产生的各类离散数据的报文，其能反映工业车间中各种工业设备的运行状态；本申请实施例的基于以太网传输的数据封装方法并不影响第一以太网报文的传输，而是通过侦听第一以太网报文的出现来确定。
21、第一以太网报文在特定区域传输时的时间节点，并基于具有超高时间精度的时间明晰网络来确定该时间节点，即确定第一时间信息，再将该表征时间节点的第一时间信息作为时间数据和表征工业离散数据的第一以太网报文作为普通数据封装在第二以太网报文中，使得时间对齐效果不佳的第一以太网报文均以时间明晰网络作为时间基准实现高度对齐以封装为第二以太网报文；需要注意的是，该第二以太网报文一般不作为工业车间中各种工业设备的交互报文使用，而是存储在数据备份设备或上传至服务器中作为监听数据或历史数据使用，即第二以太网报文是在第一以太网报文传输过程中基于第一以太网报文封装产生的新的符合以太网协议的报文。0033更具体地，时间明晰网。
22、络（TAN，Time Aware Network）是一种全新的基于时间的工业网络通信网络技术，其能明晰整个通信网络的时间、网络中交互设备的时间及网络中传输数据的时间，能使得基于该网络授时的设备的时间属性具有高精确性，且多个被授时的设备的时间高度对齐。0034更具体地，在现有的工业以太网交换技术（EOE，Ethernet Over Ethernet）中，其内传输的报文必须符合以太网报文格式，即传输的报文数据必须具有以太帧头，TAN授时确定的时间无法直接作为以太帧头的时间使用；因此，本申请实施例的封装方法将第一以太网报文和第一时间信息封装为新的第二以太网报文，能在现有的以太网交换网络中进行传输，即。
23、无需对现有的以太网交换网络的通信通道进行改造便能传输第二以太网报文；因此，本申请实施例中的第二以太网报文能基于以太网进行传输，被解析后可以获取第一以太网报文和该第一以太网报文被侦听到时的第一时间信息，使得第一以太网报文匹配有高精度的时间属性。0035更具体地，步骤S1中锁定的第一时间信息为侦听到第一以太网报文的时间节点，即反映了第一以太网报文在传输网络（工业以太网）中特定位置的出现时机，如侦听的是报文生成设备，则该第一时间信息为生成该第一以太网报文的时间节点，又如侦听的是传输网络中特定交换设备或传输点，则该第一时间信息为该第一以太网报文经过该交换设备或传输点的时间节点；通过在整个传输网络中部署。
24、多个侦听点，本申请实施例的封装方法的步骤S1便能精确确定不同第一以太网报文的生成时间节点以及精确定位不同第一以太网报文的关于时间的传输位置；其中，第一以太网报文传输过程中基于以太帧进行传输，因此，在本申请实施例中，当侦听的是传输网络中特定交换设备或传输点时，该第一时间信息为第一以太网报文进入或输入至对应交换设备或传输点时的时间节点。0036更具体地，步骤S1中，锁定第一时间信息的过程为确定并提取对应第一时间信息，说明书4/9 页7CN 116506335 A7该过程不影响基于时间明晰网络授时确定的时间的变化。0037本申请实施例的基于以太网传输的数据封装方法能应用在工业数据采集中，在侦听到工业。
25、设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0038在一些优选的实施方式中，以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文的步骤包括：S21、根据第一时间信息将第一以太网报文封装为第一TAN报文；S22、以第一TAN报文作为数据封装获取第二以太网报文。0039具体地，报文一般分为封装头和数据两。
26、部分，如以太网报文由以太帧头（即封装头）和数据两部分组成，TAN报文由TAN帧头和数据两部分组成；其中，步骤S21相当于将接收到的第一以太网报文封装为TAN报文的数据部分，然后根据TAN封装逻辑和第一时间信息生成TAN帧头，再将TAN帧头和数据部分组合为第一TAN报文；同理，步骤S22相当于将步骤S21封装生成的第一TAN报文封装为以太网报文的数据部分，然后根据以太网封装逻辑生成以太网帧头，再将该以太网帧头和数据部分组合为第二以太网报文。0040更具体地，如图2所示，第一TAN报文包括TAN帧头和第一以太网报文，又如图3所示，第二以太网报文包括优选为三层以太网UPD帧头的以太网帧头（即图7中的。
27、封装头部）和由TAN帧头及第一以太网报文组成的数据部分；因此，若对该第二以太网报文解析可获取该第二以太网报文的帧头信息和完整的TAN报文，再对该TAN报文进行解析可获取基于时间明晰网络确定的精准时间和原始的第一以太网报文。0041在一些优选的实施方式中，步骤S21包括：根据第一时间信息和数据传输方向信息将第一以太网报文封装为第一TAN报文。0042在一些别的实施方式中，步骤S21包括：根据第一时间信息和探针ID信息将第一以太网报文封装为第一TAN报文。0043在一些更优选的实施方式中，步骤S21包括：根据第一时间信息、数据传输方向信息和探针ID信息将第一以太网报文封装为第一TAN报文。0044。
28、第二方面，请参照图4，本申请一些实施例还提供了一种探针，安装在连接于工业设备的网线或光纤上，探针包括：传输模块201，用于传输第一以太网报文；封装模块202，用于侦听传输模块，还用于在侦听到第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时确定的第一时间信息，以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；上传模块203，用于上传第二以太网报文。0045具体地，本申请实施例的探针属于以太网报文的侦听设备，其具有两个数据通道，其中，传输模块201构成了第一个数据通道，用于传输网线或光纤上的报文数据，故能传输第一以太网报文，封装模块202和上传模块203构成了区别于传输模块201的另一个数据。
29、通说明书5/9 页8CN 116506335 A8道，其用于在不影响传输模块201进行第一以太网报文传输的情况下，复制采集该第一以太网报文并将其封装打包为第二以太网报文再进行上传；因此，本申请实施例的探针能在不影响第一以太网报文传输的前提下实现第二以太网报文的封装和上传，从而规避了封装过程对数据传输效率的影响，故具有传输低时延的效果。0046本申请实施例的探针用于侦听工业设备构成的通信网络中的报文数据，其能在通过封装模块202侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数。
30、据的高精度时间对齐，再利用上传模块203将第二以太网报文上传至相应的数据处理设备上；解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0047在一些优选的实施方式中，第二以太网报文的数据内容包含传输模块的数据传输方向信息。0048具体地，数据传输方向信息为第一以太网报文在网线或光纤或探针中的传输方向。0049更具体地，一般来说，工业设备的报文数据属于交互数据信息，故对于数据采集服务而言，需要考虑报文数据的传输方向，因此，本申请实施例的探针在进行第二以太网报文封装时，会将表征数据传输方向的数据传输方向信息封装在第二以太网报文内，使得后期。
31、进行数据分析时能确定第一以太网报文在整个工业设备构成的通信网络中的传递路径。0050更具体地，在本申请实施例中，数据传输方向信息为通过传输模块201感应第一以太网报文的输入输出关系来确定，并由封装模块202侦听获取，再封装在第二以太网报文内；由于该数据传输方向信息属于非传统以太网报文具备的帧头信息，故本申请实施例的探针优选为将该数据传输方向信息封装在TAN帧头内。0051在一些优选的实施方式中，数据传输方向信息包括输入方向信息和输出方向信息；其中，输入方向信息表征了第一以太网报文输入至该探针的源方向，输出方向信息表征了第一以太网报文在该探针中的输出目标方向。0052由于工业设备纵横交错连接，往。
32、往一个工业设备的输入输出端均与多个其他工业设备进行连接，同样一条网线上也可能具有多个分支，因此，在本申请实施例中，输入方向信息优选为源设备的ID信息，输出方向信息优选为目的设备的ID信息，以使探针能准确地记载并封装数据传输方向信息。0053在一些更优选的实施方式中，如图7所示，输入方向信息优选为源探针设备ID信息（即源TAN交换设备ID），输出方向信息优选为目的探针ID信息（即目的TAN交换设备ID）；工业设备实质上是第一以太网报文的生成和接收终端，而本申请实施例的探针封装上传的第二以太网报文主要用于分析报文数据关于时间的传输关系，即需要考虑的是第一以太网报文在网线或光纤中的传递路径，因此，对。
33、于网线或光纤中设有多个探针的情况，数据传输方向信息实质上需要考虑的是在多个探针构成的侦听网络中的传递关系，以更进一步明确工业离散数据在整个传输网络中关于时间和方向的传输特性，以清楚分析出工业离散数据的流向。0054在一些优选的实施方式中，第二以太网报文的数据内容包含探针ID信息。0055具体地，该探针ID信息为当前采集到该第一以太网报文的探针的ID，由于该探针说明书6/9 页9CN 116506335 A9ID信息属于非传统以太网报文具备的帧头信息，故本申请实施例的探针优选为将该探针ID信息封装在TAN帧头内；对于网线或光纤中设有多个探针的情况，探针ID信息能明确该第一以太网报文当前在整个传输。
34、网络中的位置信息，使得后续数据分析能更进一步明确工业离散数据在整个传输网络中关于时间和位置的传输特性。0056在一些更优选的实施方式中，对于多探针构成的侦听网络，对于每个探针而言，其只需要明确数据输出方向便能借助上一个探针记载的数据传输方向信息来确定第一以太网报文的传递方向，故源设备的ID信息优选为上述侦听到第一以太网报文的探针的探针ID信息，使得数据传输方向信息包括本探针的ID和目的探针的ID便能确定第一以太网报文传递的方向特性。0057在一些优选的实施方式中，传输模块包括多组数据透传口。0058具体地，基于前述内容可知，探针需要考虑不同的工业设备的数据交互，故需要设有多组数据透传口以侦听不。
35、同设备基于不同方向传输的第一以太网报文。0059在一些优选的实施方式中，探针在侦听到第一以太网报文的头部（先接收到的局部报文）时便利用封装模块202锁定第一时间信息，并在第一以太网报文进入传输模块201一定长度后（达到预设长度）开始封装动作，在进行封装动作时，传输模块201保持第一以太网报文的转发传输，以保证第一以太网报文以超低延时地通过探针；其中，该基于长度判断以延时开始封装动作的处理方式，能避免封装模块202的锁定行为、封装行为以及传输模块201的启动传输行为同时触发以导致数据卡顿。0060第三方面，请参照图5，本申请一些实施例还提供了一种基于以太网传输的数据采集方法，应用于基于以太网传输。
36、的数据采集系统中，基于以太网传输的数据采集系统包括：主时钟源402、数据平台403及多个工业设备，至少两个工业设备基于网线或光纤通信连接；基于以太网传输的数据采集方法包括以下步骤：A1、基于主时钟源402获取基于时间明晰网络授时的时钟信息；A2、在侦听到工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟信息来确定的第一时间信息，以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文；A3、将第二以太网报文上传至数据平台403中。0061具体地，本申请实施例的基于以太网传输的数据采集方法用于侦听工业设备构成的传输网络的各个位置节点的报文数据，对于不同位置节点的报文侦。
37、听和封装处理行为均在同一主时钟源402基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行，从而确保封装获取的第二以太网报文均包含有精准对齐的第一时间信息。0062本申请实施例的基于以太网传输的数据采集方法应用于基于以太网传输的数据采集系统中，其在同一主时钟源402基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文并进行数据上传，实现了工业离散数据的高精度时间对齐，对存储在数据平台403中的多个第二以太网报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对。
38、应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。说明书7/9 页10CN 116506335 A100063第四方面，请参照图6，本申请一些实施例还提供了一种基于以太网传输的数据采集系统，包括：主时钟源402、数据平台403、探针401及多个工业设备（图示未画出），至少两个工业设备基于网线或光纤通信连接，探针401安装在网线或光纤上；主时钟源402用于根据时间明晰网络对探针401授时以使探针401获取基于时间明晰网络授时的时钟信息；探针401用于传输工业设备基于网线或光纤传输的第一以太网报文，还用于在侦听到工业设备基于网线或光纤传输第一以太网报文时，锁定基于时间明晰网络授时的时钟。
39、信息来确定的第一时间信息，以第一以太网报文和第一时间信息作为数据封装获取第二以太网报文，并将第二以太网报文上传至数据平台403中。0064本申请实施例的基于以太网传输的数据采集系统，在同一主时钟源402基于时间明晰网络授时的时钟信息下进行数据采集、封装和上传，在利用探针401侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文并进行数据上传，实现了工业离散数据的高精度时间对齐，对存储在数据平台403中的多个第二以太网报文进行解析，便能获取多个第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各。
40、种工业数据分析提供时间基准。0065在一些优选的实施方式中，探针401为多个，多个探针401级联构成探针401网络，探针401网络内所有探针401基于主时钟源402授时。0066具体地，多个探针401用于侦听工业设备构成的传输网络中的不同位置节点的报文数据，需要确保授时的准确性，故需要利用一个主时钟源402进行授时处理，其中，为了进一步提高授时准确性，在本申请实施例中，主时钟源402仅对一个探针401发送授时报文来进行授时，然后利用探针401网络基于互联的探针401进行上下级授时处理，以提高授时效率和授时精度。0067在一些优选的实施方式中，探针401网络为环形网络，即多个探针401授时端采用。
41、环形连接。0068具体地，对于环形网络的探针401网络，主时钟源402优选为基于报文队列的方式对所有探针401进行基于时间明晰网络的授时处理；其中，主时钟源402与探针401网络中的一个或多个探针401相连，在需要授时时，主时钟源402生成基于TAN制式确定的主授时报文，发送给任一与之相连的探针401，接收到该仅包含主授时报文的报文队列的探针401获取了与主时钟源402交互的同步信息，将该同步信息作为次级授时报文填入至主授时报文后面以构成报文队列，然后该探针401作为次级时钟交换设备将该报文队列沿单一方向发送给下一探针401，接收到该报文队列的探针401获取了与报文队列交互的同步信息，将该同步。
42、信息填入报文队列的末端，并作为次级时钟交换设备将该报文队列沿单一方向继续发送给下一探针401，如此重复，直至该报文队列返回至环形网络中第一个接收到报文队列的探针401再返回主时钟源402进行授时校对，以此实现所有探针401的授时；与传统的逐一授时处理方式相比，该授时方式有效节省了多侦听设备的授时所需的时间，其次，在同步过程中，探针401能根据报文队列中的主时钟源402产生的主授时报文和报文队列中的所有次级授时报文计算传输误差，以对每个探针401均进行时钟调整，从而保证了所有探针401的时说明书8/9 页11CN 116506335 A11钟准确对齐。0069在一些优选的实施方式中，基于以太网传。
43、输的数据采集系统还包括监听网络404，探针401通过监听网络404与数据平台403通信连接。0070具体地，监听网络404可以是TAN网络或者是EOE交换机，其用于监听传输网络内的探针401上传的第二以太网报文，并将第二以太网报文整理打包上传发送给数据平台403进行数据归档；对于工业设备构成的传输网络而言，工业车间需要结合车间的工作条件、任务分配划分成不同的工业区域，故需要设置不同的监听网络404针对不同工业区域进行数据监听和分类上传，以实现第二以太网报文的分档处理。0071综上，本申请实施例提供了一种基于以太网传输的数据封装方法、探针、采集方法及系统，其中，基于以太网传输的数据封装方法能应用。
44、在工业数据采集中，在侦听到工业设备产生并传输的第一以太网报文时，基于时间明晰网络授时锁定该第一以太网报文的出现时机，以将该第一以太网报文和第一时间信息封装成第二以太网报文，从而实现工业离散数据的高精度时间对齐，该第二以太网报文能作为监听数据或历史数据使用，解析该第二以太网报文能获取第一以太网报文及与之对应的TAN制式的高精度时间，能为各种工业数据分析提供时间基准。0072本申请实施例的方案主要应用在工业以太网设备中，但不局限于工业以太网设备，还能应用在各类通用的网络设备中。0073另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可。
45、以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。0074再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。0075在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。0076以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。说明书9/9 页12CN 116506335 A12图 1图 2图 3图 4说明书附图1/3 页13CN 116506335 A13图 5图 6说明书附图2/3 页14CN 116506335 A14图 7说明书附图3/3 页15CN 116506335 A15。