[發明專利]一種核電廠控制系統組態數據可視化平臺及方法

在審

• 申請號: 202010259809.1
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111474904A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 李洪;劉仁朋;尤兵;萬舒;陳燁;鄭媛媛;曹培根;王征勇;陳偉;商海龍;李曉振;王東祥;鄭健偉;姚路鋒;梁鑫;王向陽;王沖;徐震
• 申請（專利權）人: 福建福清核電有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 蘇然

本發明涉及核電廠DCS控制技術領域，具體公開了一種核電廠控制系統組態數據可視化平臺及方法，方法包括以下步驟：(1)平臺數據采集；(2)控制組態圖重構；(3)多字段檢索方式開發；(4)多文件關聯查詢功能開發。本發明通過整合梳理DCS控制組態圖、儀控設計文件、DCS硬件端接圖的映射關系，實現關系重建以及靈活多變檢索方式的創建，具備良好的人機接口和跳轉功能。

技術領域

本發明屬于核電廠DCS控制技術領域，具體涉及一種核電廠控制系統組態數據可視化平臺及方法。

背景技術

核電廠控制系統是核電廠重要的組成部分，承擔著全廠絕大部分的數據采集、控制、安全保護的功能。采用DCS(離散控制系統)作為核電廠全廠控制系統是當前國內外核電的主流趨勢，由此也造成了DCS系統的軟件組態數據十分龐大，軟硬件接口關系繁雜。

對于核電常用的西門子DCS平臺，日常維護工作前的安全措施分析工作必須依靠人工查閱相應的文件資料，由于以下原因，導致工作量巨大且容易造成人因失誤。

1.DCS控制軟件可導出由標準模塊組成的圖形化組態圖紙(Visio或PDF格式)和文本格式(Xml格式)的組態數據，前者可視化效果好，但只包含上下游邏輯關系和少量模塊參數信息；后者包含全面的控制設計數據，信息量滿足要求，但專業性強可讀性差；

2.DCS平臺分別通過兩種軟件實現組態圖和硬件端接圖的生成，導出后無法關聯跳轉；

3.DCS平臺自帶的控制軟件只支持按照圖名進行單一控制組態的檢索，而現場實際工作需按機柜號、卡件號等對DCS組態圖進行檢索；

4.DCS平臺導出的控制軟件圖紙無法清晰地展現核電站在數據采集、控制、安全保護等方面的功能要求，與設計文件的關聯性差。

鑒于此，需要研究一種核電廠控制系統組態數據可視化方法，以實現文件準備工作的信息化和智能化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核電廠控制系統組態數據可視化平臺及方法，實現軟件組態、硬件端接、設計文件三者之間的快速準確關聯。

本發明的技術方案如下：

一種核電廠控制系統組態數據可視化平臺，其特征在于：包括數據存儲和處理主機、計算機查詢終端、以太網絡；

所述的數據存儲和處理主機，能夠建立標準化數據庫，完成組態數據、端接文件、設計文件的收集和存儲，并將其存放在系統存儲模塊，為組態數據可視化提供數據來源；建立組態數據的解析規則，整合組態數據的組織關聯，將控制系統內的數據類型轉化成通用計算機系統能夠識別和處理的數據類型；

所述的計算機查詢終端，作為人機接口，通過以太網絡與數據存儲和處理主機相連，接收工作人員對數據存儲和處理主機的控制命令，展現組態數據可視化后的成果。

一種基于可視化平臺的核電廠控制系統組態數據可視化方法，包括以下步驟：

(1)平臺數據采集

對核電現場文本格式的DCS組態數據和PDF格式的DCS硬件端接圖實施備份導出，并整理收集PDF格式的DCS設計文件，打包后導入可視化平臺數據庫中；

(2)控制組態圖重構

對采集到的DCS組態數據進行解析，通過提取文本格式組態數據中的信號點名、功能分區、圖符類型、圖符參數、參數設定值、硬件端口信息、上下游鏈接關系、信號和圖符的坐標信息等數據，實現組態圖重構，并實現組態圖之間的引用；

(3)多字段檢索方式開發

文本格式的DCS組態數據包含DCS組態圖的完整參數和配置信息，根據DCS組態數據文件中的多種組織關系，實現多字段檢索；