[發(fā)明專利]一種面向智慧燃煤電廠的基于發(fā)布訂閱的數(shù)據(jù)通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010745659.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112055047B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜小智;黃巍;楊蕎暉;賈翔宇;董鴻磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L1/22;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開的一種面向智慧燃煤電廠的基于發(fā)布訂閱的數(shù)據(jù)通信方法，采用發(fā)布訂閱的形式將電廠的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)到操作員站的監(jiān)控畫面，保證每個操作員站只會接收到當(dāng)前該操作員站打開的監(jiān)控畫面所需要顯示的數(shù)據(jù)，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余。借助RabbitMQ消息中間件對于數(shù)據(jù)發(fā)布訂閱模式的支持以及通過一些自定義規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)布訂閱，同時(shí)使用RabbitMQ消息中間件可以大量的提高數(shù)據(jù)的吞吐率從而進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。本發(fā)明能夠大幅度降低目前大型火力發(fā)電現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)冗余，滿足大型火力發(fā)電現(xiàn)場操作員對于監(jiān)控畫面中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)據(jù)通信方法，尤其涉及一種面向智慧燃煤電廠的基于發(fā)布訂閱的數(shù)據(jù)通信方法。

背景技術(shù)

目前在火力發(fā)電領(lǐng)域，火力發(fā)電廠使用分散式控制系統(tǒng)DCS（DistributedControl System）來控制現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝。DCS中使用的軟件平臺是其重要的組成部分，該軟件平臺的一個核心功能為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控功能（實(shí)時(shí)刷新監(jiān)控畫面上所監(jiān)控的數(shù)據(jù)，電廠工作人員通過監(jiān)控畫面上的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)了解電廠的生產(chǎn)狀態(tài)）。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信需要電廠生產(chǎn)現(xiàn)場的硬件與軟件協(xié)同工作，目前絕大部分電廠的控制系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)通信方式為將系統(tǒng)中所有的物理節(jié)點(diǎn)連接到同一個工業(yè)以太網(wǎng)上，然后各個物理節(jié)點(diǎn)在工業(yè)以太網(wǎng)中通過廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信流程為：首先電廠生產(chǎn)現(xiàn)場的傳感器等硬件設(shè)備采集到現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)現(xiàn)場的測點(diǎn)通過硬連線的方式連接到控制器的IO卡件上，采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過IO卡件進(jìn)行相應(yīng)的處理后（量程轉(zhuǎn)換—如將4-20mA的電流信號轉(zhuǎn)成具有物理意義的數(shù)據(jù)）就直接發(fā)送到了控制器中，控制器對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包后通過工業(yè)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)廣播發(fā)送，系統(tǒng)中的其它站點(diǎn)接受到數(shù)據(jù)包后需要過濾掉該站點(diǎn)所不需要的數(shù)據(jù)，再將該站點(diǎn)需要的數(shù)據(jù)渲染到對應(yīng)的頁面中顯示。由電廠中現(xiàn)有的上述通信方法可以看出，目前電廠中數(shù)據(jù)通信時(shí)過程繁瑣復(fù)雜，這樣會存在數(shù)據(jù)冗余以及傳輸時(shí)延較大問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前電廠中數(shù)據(jù)通信時(shí)數(shù)據(jù)冗余問題以及傳輸時(shí)延較大問題，本發(fā)明提供一種面向智慧燃煤電廠的基于發(fā)布訂閱的數(shù)據(jù)通信方法，以進(jìn)一步縮小數(shù)據(jù)在通信過程中的傳輸時(shí)延，保障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性性能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種面向智慧燃煤電廠的基于發(fā)布訂閱的數(shù)據(jù)通信方法，包括如下步驟：

S1、搭建燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)物理架構(gòu)，將燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中所有需要進(jìn)行通信的物理節(jié)點(diǎn)連接在雙冗余網(wǎng)絡(luò)中；

S2、在軟件平臺中進(jìn)行硬件組態(tài)，通過KKS編碼將軟件平臺中的邏輯測點(diǎn)與燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)的物理測點(diǎn)建立對應(yīng)關(guān)系；

S3、在軟件平臺中進(jìn)行邏輯組態(tài)，利用功能塊組合出具體的邏輯控制算法，同時(shí)配置功能塊需要的輸入引腳和輸出引腳對應(yīng)的變量，對變量設(shè)置相應(yīng)的別名，將配置的輸入引腳變量和輸出引腳變量與邏輯測點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng)；

S4、在軟件平臺中進(jìn)行監(jiān)控畫面組態(tài)，設(shè)置監(jiān)控畫面中圖元所對應(yīng)的變量，將燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的物理測點(diǎn)與監(jiān)控畫面中需要顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定，保存組態(tài)好的監(jiān)控畫面；

S5、將邏輯組態(tài)完成后的邏輯控制算法經(jīng)過編譯得到邏輯控制程序，將邏輯控制程序裝到控制器中運(yùn)行；

S6、將燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)采集的物理測點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破髦校缓髮⒂刂粕a(chǎn)設(shè)備對應(yīng)物理測點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為邏輯控制程序的輸入?yún)?shù)，邏輯控制程序運(yùn)行結(jié)束之后產(chǎn)生的輸出信號，控制器利用輸出信號控制燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備；

S7、控制器將燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)采集到的物理測點(diǎn)數(shù)據(jù)以及邏輯控制程序計(jì)算中產(chǎn)生的中間結(jié)果數(shù)據(jù)通過燃煤電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)冗余的工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)缴蠈拥臄?shù)據(jù)服務(wù)器中；