[發明專利]在分散控制系統集成可視化數字工廠技術的安全網絡結構

有效

• 申請號: 202011419954.8
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112910944B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李艷松;李磊;楊剛;馮欣;范宗海;馬睿;張照千;靳亞銘;王洪松
• 申請（專利權）人: 北京達美盛軟件股份有限公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/141;H04N13/361;H04N13/398
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明涉及一種在分散控制系統集成可視化數字工廠技術的安全網絡結構，至少包括數據服務層、數據應用層和操作監控層，所述數據應用層設置在位于第二層網絡的操作監控層和位于第三層網絡的數據服務層之間，其中，所述數據應用層包括至少一個二維模塊和至少一個三維模塊，被控對象的屬性分別由所述二維模塊和所述述三維模塊以二維和三維的方式并行地顯示為二維圖形部件和三維圖形部件，被控對象的所述二維圖形部件和所述三維圖形部件以映射的方式設置，使得操作方能夠在用于顯示三維圖像部件的三維視圖中定位到所述二維圖形部件。本發明的安全網絡結構總的數據應用層不影響操作操作監控層與過程控制層的網絡通信，還能保證與上層網絡隔離。

技術領域

本發明涉及安全網絡結構技術領域，尤其涉及一種在分散控制系統集成可視化數字工廠技術的安全網絡結構。

背景技術

數字孿生是通過物聯網與相關的實體實例相連，運用直觀的方式完善工程、運營、供應鏈、業務網絡和服務環節的數據流、通信和協作。數字孿生網絡的特征包括：(1)在資產、產品或流程層面，相關的數字孿生在同一個系統中協作運行，這些數字孿生能夠生成單一的系統級視圖(比如，工廠內的機器)；(2)獨立的數字孿生需在特定環境下安全地協作運行，這些數字孿生能夠生成單一的環境視圖(比如，無人駕駛汽車車隊)；(3)上述兩種場景均包含企業信息、業務網絡信息和運營信息。

但是，當前的孿生數字網絡都是初級的定義，也處于發展狀態中，還沒有技術對2.5層網絡進行重新定義，也沒有形成不影響操作監控層與過程控制層的網絡通信。

專利CN110324224A公開了一種核電機組安全級DCS網絡結構，包括構成環網的人機數據總線、安全總線和安全系統總線，核電機組安全級DCS布置在環網中；人機數據總線內的節點的布置位置、安全總線內的節點的布置位置、及安全系統總線內的節點的布置位置滿足：具有同盤臺的多個子機柜的布置節點相鄰、具有同路電源的多個子機柜的布置節點相鄰，可最大限度避免具有同盤臺、同路電源的子機柜在斷電或者維修脫網時對安全級DCS其他設備造成影響；提升安全級DCS調試檢修工作效率、調試效率、降低調試工期；降低了單個控制站或單列控制柜停盤維護的影響范圍，提高了系統的可維修性和可靠性。但是該網絡結構不適用于當前的在分散控制系統集成可視化數字工廠。

此外，一方面由于對本領域技術人員的理解存在差異；另一方面由于發明人做出本發明時研究了大量文獻和專利，但篇幅所限并未詳細羅列所有的細節與內容，然而這絕非本發明不具備這些現有技術的特征，相反本發明已經具備現有技術的所有特征，而且申請人保留在背景技術中增加相關現有技術之權利。

發明內容

針對現有技術之不足，本發明提供一種在分散控制系統集成可視化數字工廠技術的安全網絡結構，至少包括數據服務層、數據應用層和操作監控層，其特征在于，所述數據應用層設置在位于第二層網絡的操作監控層和位于第三層網絡的數據服務層之間，其中，所述數據應用層包括至少一個二維模塊和至少一個三維模塊，被控對象的屬性分別由所述二維模塊和所述述三維模塊以二維和三維的方式并行地顯示為二維圖形部件和三維圖形部件，被控對象的所述二維圖形部件和所述三維圖形部件以映射的方式設置，使得操作方能夠在用于顯示三維圖像部件的三維視圖中定位到所述二維圖形部件。

優選的，所述數據應用層還包括圖形模塊，所述圖形模塊將被控對象的三維數據與被控對象的屬性融合形成能夠實時更新的三維圖形部件，并且發送至所述三維模塊。

優選的，所述被控對象的三維圖形部件與所述被控對象的二維圖形部件建立映射關聯關系，使得操作方能夠在三維視圖中定位到所述二維圖形部件，其中，所述被控對象的屬性能夠響應于操作方的操作以二維和三維方式并行地顯示。

優選的，所述數據服務層的第二防火墻裝置與所述操作監控層的第一防火墻裝置之間通過至少一個第一網絡交換裝置建立通信連接，其中，

所述數據應用層通過至少一個第二網絡交換裝置與所述操作監控層建立通信連接，