加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法

摘要

本发明提供一种加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法，包括以下步骤：S1、绘制各种站点类型工艺流程图模版并初始化到公司级数据存储服务器中；S2、在进行站级工艺流程图配置时，根据加气站类型获取对应的模版文件，当站上实际工艺流程与模版相同时执行步骤S3，当工艺流程有差异时执行步骤S4；S3、将获取的对应模版文件保存在站级数据存储服务器中，完成站级配置；S4、根据加气站的实际情况对工艺流程图模板文件进行操作，完成站级配置，并将操作更新后的工艺流程图保存在该站的站级数据存储服务器中，同时通过WCF/TCP通信方式实时上传至公司级数据存储服务器存储，并在以太网上通过WEB页面方式将接收到的数据进行发布。本发明能够大幅减少工作量和成本。

说明书

技术领域

本发明涉及加气站SCADA系统技术领域，具体涉及一种加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，涉及到组态软件、数据传输链路(如数传电台、GPRS等)。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

加气站SCADA系统是用于LPG、CNG、LNG等加气站的数据采集和监控系统，站级安全监控系统由上位机、PLC系统和现场元件及检测仪表组成，主要提供生产工艺监控、气罐监测、气罐测量、卸车监测、历史数据查询、报警查询、远程数据交互和安全监锁控制等功能。

目前，加气站SCADA系统站点工艺流程实施监控时，需要采集燃气类公司所有加气站的设备工艺参数，并实时监控其工艺流程和工艺状态。但是，本发明的发明人经过研究发现，现有加气站的站点种类较多共有7大类，包括CNG母站、CNG标准站、CNG标准子站、CNG液压子站、LNG站、L-CNG站和LNG/L-CNG站；加气站每种站点的工艺流程都不一样，即使每种相同的加气站类型，其设备配置数量及种类都有一定的差别，从而造成加气站SCADA系统工艺流程图存在较大的差异，其工艺参数也有差异。由于各燃气 类公司所属加气站数量往往会有数十到数千个不等，如果按照常规的软件实现方法，需要为每个站绘制工艺流程组态图，同时需要在WEB服务端根据每个站的不同工艺流程图再进行WEB端的工艺流程图绘制，工作量极其巨大，部署维护成本也很高。为了满足加气站SCADA系统的实际应用要求，尽量减少布署时间，降低人力成本，需要实现一种在线配置管理方法，尽可能应用现有技术、设备解决问题，做到节省成本，结构简单，避免引入过多的复杂技术所带来的成本增加以及系统复杂等问题。

发明内容

针对现有技术存在的加气站站点种类较多，每种站点的工艺流程都不一样，造成加气站SCADA系统工艺流程图存在较大差异，需要在每个站绘制工艺流程组态图，同时需要在WEB服务端根据每个站的不同工艺流程图再进行WEB端的工艺流程图绘制，工作量极其巨大，部署维护成本很高的技术问题，本发明提供一种加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法，所述系统包括：站级工艺流程图配置进程、站级数据存储服务器、站级数据通信客户端进程、公司级数据通信服务端进程、公司级数据存储服务器和公司级Web服务进程，所述配置方法包括以下步骤：

S1、绘制包括CNG母站、CNG标准站、CNG标准子站、CNG液压子站、LNG站、L-CNG站和LNG/L-CNG站在内的各种站点类型工艺流程图模板，并在发布系统时将模板生成为文件初始化到公司级数据存储服务器中；

S2、在站级工控机上运行站级工艺流程图配置进程进行站级工艺流程配置：先根据加气站的类型，通过WCF/TCP通信方式从公司级数据存储服务器中获取对应的工艺流程图模板文件，如果站上实际工艺流程与获取到的模板相同时执行步骤S3，如果站上实际工艺流程与模板有差异时执行步骤S4；

S3、在站级工艺流程图配置进程中将获取到的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中，完成站级工艺流程图配置；

S4、在站级工艺流程图配置进程的配置界面中，根据加气站的实际情况对工艺流程图模板进行包括增减设备和管道在内的操作，完成站级工艺流程图配置，并将完成的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中；同时站级数据通信客户端进程会自动从站级数据存储服务器中取出本站工艺流程图数据，通过WCF/TCP通信方式将数据实时上传至公司级数据通信服务端进程，公司级数据通信服务端进程收到数据后，将数据交由公司级数据存储服务器存储，公司级Web服务进程根据存储到公司级数据存储服务器中的各个加气站工艺流程图数据，在连接各进程间的以太网上通过Web页面的方式进行数据发布。

与现有技术相比，本发明提供的加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法，在发布系统时，将预先绘制好的各种站类型的工艺流程图模板数据初始化到公司级数据存储服务器中，工程人员在站级工控机上进行工艺流程图配置时，首先根据加气站的类型，从公司级数据存储服务器中获取对应的工艺流程图模版，其次再根据加气站的实际情况在工艺流程图模板上执行包括增减设备和管道在内的操作，然后将完成的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中，随后站级数据通信客户端进程会自动通过WCF/TCP通信方式将该站的工艺流程图数据实时上传至公司级数据存储服务器中存储，公司级Web服务进程收到各个站上传的工艺流程图后会通过WEB页面的方式在以太网上进行数据发布。由此分析可知，在本发明提供的配置方法中，将工艺流程图生成模板文件保存在公司级数据存储服务器中，保存的工艺流程图可当作模板在其他类似的加气站点使用，或者对模板做少量修改就可直接使用，因而减少了重复工作，工作量小，部署维护成本低。

进一步，所述步骤S4中还包括：公司级数据通信服务端进程对上传至公司端的工艺流程图数据进行跟踪记录，并向站级数据通信客户端反馈进程信息。

进一步，当所述站级数据通信客户端收到的反馈信息显示加气站工艺流程图数据上传失败或网络中断时，站级数据通信客户端进程会在后台自动将数据进行重传操作，直至上传成功。

进一步，所述步骤S2中，站级工艺流程图配置进程采用C#WinForm技术进行开发；所述步骤S4中，增减设备和管道的操作采用拖动的方式进行，其中拖动配置功能选用Windows GDI/GDI+技术以图形化的方式在配置进程的工具区定义设备图元和设备类型，并通过拖动工具区的设备图元和管道图元到工艺流程图上，实现工艺流程图的组态。

进一步，所述步骤S4中还包括：当某个站的工艺流程有变化时，同样可在站级工艺流程图配置进程上对该站的工艺流程图做相应更改，并将更新后的工艺流程图数据实时上传到公司端。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地了解本发明，首先对系统的构成和功能进行简单说明，系统结构上分为站级和公司级两级子系统，站级子系统实现绘制工艺流程图、数据本地存储、数据上传等功能；公司级子系统实现数据接收、全网数据汇总存储、模板数据提供服务、Web页面发布等功能。具体地，系统包括：站级工艺流程图配置进程、站级数据存储服务器、站级数据通信客户端进程、公司级数据通 信服务端进程、公司级数据存储服务器、公司级Web服务进程。其中，站级工艺流程图配置进程、站级数据存储服务器、站级数据通信客户端进程可分别运行于加气站上独立的工控机或PC服务器中，也可运行于同一台主机中，但各进程间必须通过以太网互连；公司级数据通信服务端进程、公司级数据存储服务器、公司级Web服务进程可分别运行于公司端独立的PC服务器中，也可运行于同一台服务器主机中，但各进程间必须通过以太网互连。

以下将对本发明提供的加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法进行详细介绍和说明。

本发明提供一种加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法，所述系统包括：站级工艺流程图配置进程、站级数据存储服务器、站级数据通信客户端进程、公司级数据通信服务端进程、公司级数据存储服务器和公司级Web服务进程，所述配置方法包括以下步骤：

S1、绘制包括CNG母站、CNG标准站、CNG标准子站、CNG液压子站、LNG站、L-CNG站和LNG/L-CNG站在内的各种站点类型工艺流程图模板，并在发布系统时将模板生成为文件初始化到公司级数据存储服务器中；

S2、在站级工控机上运行站级工艺流程图配置进程进行站级工艺流程配置：先根据加气站的类型，通过WCF/TCP通信方式从公司级数据存储服务器中获取对应的工艺流程图模板文件，如果站上实际工艺流程与获取到的模板相同时执行步骤S3，如果站上实际工艺流程与模板有差异时执行步骤S4；

S3、在站级工艺流程图配置进程中将获取到的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中，完成站级工艺流程图配置；

S4、在站级工艺流程图配置进程的配置界面中，根据加气站的实际情况对工艺流程图模板进行包括增减设备和管道在内的操作，完成站级工艺流程图配置，并将完成的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中；同时站级数据通信客户端进程会自动从站级数据存储服务器中取出本站工艺流程图数据，通过WCF(Windows Communication Foundation，Windows通讯开发平台)/TCP 通信方式将数据实时上传至公司级数据通信服务端进程，公司级数据通信服务端进程收到数据后，将数据交由公司级数据存储服务器存储，公司级Web服务进程根据存储到公司级数据存储服务器中的各个加气站工艺流程图数据，在连接各进程间的以太网上通过Web页面的方式进行数据发布。

与现有技术相比，本发明提供的加气站SCADA系统工艺流程图在线配置方法，在发布系统时，将预先绘制好的各种站类型的工艺流程图模板数据初始化到公司级数据存储服务器中，工程人员在站级工控机上进行工艺流程图配置时，首先根据加气站的类型，从公司级数据存储服务器中获取对应的工艺流程图模版，其次再根据加气站的实际情况在工艺流程图模板上执行包括增减设备和管道在内的操作，然后将完成的工艺流程图数据保存在站级数据存储服务器中，随后站级数据通信客户端进程会自动通过WCF/TCP通信方式(即是WCF这种大通信方式下的TCP模式)将该站的工艺流程图数据实时上传至公司级数据存储服务器中存储，公司级Web服务进程收到各个站上传的工艺流程图后会通过WEB页面的方式在以太网上进行数据发布。由此分析可知，在本发明提供的配置方法中，将工艺流程图生成模板文件保存在公司级数据存储服务器中，保存的工艺流程图可当作模板在其他类似的加气站点使用，或者对模板做少量修改就可直接使用，因而减少了重复工作，工作量小，部署维护成本低。

作为具体实施例，所述步骤S4中还包括：公司级数据通信服务端进程对上传至公司端的工艺流程图数据进行跟踪记录，并向站级数据通信客户端反馈进程信息，因而可以保证数据成功上传。

作为优选实施例，当所述站级数据通信客户端收到的反馈信息显示加气站工艺流程图数据上传失败或网络中断时，站级数据通信客户端进程会在后台自动将数据进行重传操作，直至上传成功，并存储在公司级数据存储服务器中，因而可以更加有效保证数据的成功上传。

作为具体实施例，所述步骤S2中，站级工艺流程图配置进程采用C# WinForm技术进行开发，而采用C#WinForm技术进行开发的具体过程已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述；所述步骤S4中，增减设备和管道的操作采用拖动的方式进行，其中拖动配置功能选用Windows GDI/GDI+技术以图形化的方式在配置进程的工具区定义设备图元和设备类型，并通过拖动工具区的设备图元和管道图元到工艺流程图上，实现工艺流程图的组态。在本实施例中，选用Windows GDI/GDI+技术，在站级工控机的站级工艺流程图配置进程中的工具区定义设备图元和设备类型，即可以自定义设备图元和设备类型；而GDI的主要任务是负责系统与绘图程序之间的信息交换，处理所有Windows程序的图形输出，在Windows操作系统下，绝大多数具备图形界面的应用程序都离不开GDI，利用GDI所提供的众多函数就可以方便的在屏幕、打印机及其它输出设备上输出图形，文本等操作。同时，通过拖动工具区将设备图元拖动到工艺流程图上，并且通过拖动设备之间的管道线条动态生成工艺流程图，采用拖动的方式对工艺流程图进行布局和修改，因而操作更加简单快捷，修改更加方便，用户交互体验好；其中，设备图元可以重复使用，设备图元和管道线条也可随时调整位置，且局部调整不会影响整体构成。

作为具体实施例，所述步骤S4中还包括：当某个站的工艺流程有变化时，同样可在站级工艺流程图配置进程上对该站的工艺流程图做相应更改，并将更新后的工艺流程图数据实时上传到公司端，从而可以使整个工艺流程图的数据实时保持上下一致。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。