基于通用电力SCADA系统的并行控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，包括：人机交互装置，用于人机交互并发送用于指示遥控操作的控制命令给后台服务装置；数据库交互装置，用于根据人机界面选择，调用制定的控制分组序列；接口中间件用于节点的接入，并用于下发来源于所述人机交互装置的控制命令。本发明专利技术在电力监控系统中能够实现一种快速的、自动的、并行的控制系统，且该系统能够适应不同原有监控系统平台。本发明专利技术对系统扩容也能无缝适应，在扩容后只需增加修改数据库内容，而不需要对控制程序做修改。

Parallel control system based on universal power SCADA system

The invention provides a parallel control system, general electric SCADA system which is based on human-computer interaction device for human-computer interaction and to send control commands to remote operation of the backstage service device; database interaction device used to select according to man-machine interface, control group calling sequence set; interface middleware for node and access. For sending source control to the human-computer interaction device commands. The invention can realize a fast, automatic and parallel control system in the electric power monitoring system. The invention can also adapt to the system capacity expansion, and only need to increase the content of the database after the expansion, without modifying the control program.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力SCADA系统，具体地，涉及基于通用电力SCADA系统的并行控制系统。
技术介绍
目前我国城市轨道交通建设加快，原先早期建设的线路面临改造或者延长的情况。而早期的电力SCADA系统其监控操作多采用单变电所单设备控制，由于受控制技术的限制接触网夜间停送电操作时间过长。为了解决平时大量设备遥控操作的问题，大多数的城市轨道交通SCADA系统都配置有程序控制卡片。但是随着线路延长和系统改造等因素，原系统配置的程控卡片存在以下问题。(1)控制技术采用单步顺序控制，控制效率低早期程控卡片多采用顺序控制，这样对于长线路、多站点的线路来说遥控步数多，带来了操作时间过长的问题。(2)线路延长或系统扩容后，原程序修改量大，且影响现有系统运行早期程控卡片多为定制化开发，是针对某条地铁线路的固定站点进行编码。在线路延长后，需要对原控制程序进行扩容，代码修改量大。且需要重复调试，对已运行线路有非常大的影响。(3)对于不同厂家设备接入困难常规程序控制卡片均是基于监控平台组态软件开发的，不同厂家的监控系统难以并存，接入同一平台较困难。目前程序控制技术存在以上不足，因此有必要开发一种新的针对城市轨道交通接触网快速停电操作和送电操作的技术非常必要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统。本专利技术基于传统通用的轨道交通电力SCADA系统(电力监控系统)平台，在不影响原有系统正常运行的基础上，通过本专利技术控制方法中的接口单元、数据库、控制程序，实现对轨道交通电力SCADA系统的接触网进行快速停电操作和送电操作。具体地，为了克服上述程序控制卡片存在的缺点，本专利技术提出了一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统。该方法对以下三方面问题提出解决方法。(1)解决控制效率的问题针对轨道交通线路延长、站点增多、操作频繁的需求，对控制技术部分采用并行控制的方式用以提高控制效率(2)解决线路延长或改造后系统扩容问题针对系统改造和扩容后，避免修改程序和系统无缝扩容。控制部分采用通用控制代码，遥控点配置、闭锁逻辑配置、信息配置等采用关系型数据库存储。(3)解决跨平台兼容和不同设备厂家接入问题为了适应不同监控平台，不同厂家设备接入问题，需要开发一种通用组件用于接口接入。根据本专利技术提供的一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，包括：接口中间件、后台服务装置、人机交互装置；所述人机交互装置，用于人机交互并发送用于指示遥控操作的控制命令给后台服务装置；所述后台服务装置，包括：人机前台消息响应装置，用于处理人机交互装置中的人机界面操作；人机前台消息反馈装置，用于反馈控制命令对应程序的执行实时过程和执行最终结果的交互；所述数据库交互装置，用于根据人机界面选择，调用制定的控制分组序列；所述接口中间件用于节点的接入，并用于下发来源于所述人机交互装置的控制命令。优选地，接口中间件包括：节点中间件、遥控中间件；节点中间件用于离散节点的接入，控制中间件用于控制命令下发和/或控制反馈校验；具体地：节点中间件包括通讯驱动，通讯驱动用于不同的电力SCADA系统的接入和通讯；遥控中间件采用多线程并行控制的方式来实现并行控制。优选地，所述遥控中间件，具体如下：A、并行控制数据读取后，执行如下A1-A6中任一个步骤：(A1)针对后台服务装置发出的遥控操作的执行需求，建立程控执行主线程，该程控执行主线程根据数据库内并行控制分组序列中对应该次遥控操作所需的并行控制分组序列数量，建立相同数量的并行控制分组序列子线程，并建立一个定时器子线程和一个消息队列；其中，定时器子线程用于各个并行控制分组序列子线程的同步和计时，消息队列用于并行控制分组序列子线程之间通讯；(A2)程控执行主线程创建共享内存区，为每一个并行控制分组序列子线程分配三个状态字段和一个指令字段，其中，状态字段包括运行状态字段、运行步骤字段、等待状态字段；a.运行状态字段用于记录该并行控制分组序列子线程的运行、挂起、完成、关闭；b.运行步骤字段用于记录执行到该并行控制分组序列子线程的第几步；c.等待状态字段用于记录该并行控制分组序列子线程的等待时间和等待状态；d.指令字段用于记录由程控执行主线程通知并行控制分组序列子线程的指令；各并行控制分组序列子线程能够读取其他并行控制分组序列子线程的状态字段，但只能维护本线程所分配到的状态字段；程控执行主线程能够读取所有并行控制分组序列子线程的状态字段；指令字段由程控执行主线程维护，作为各并行控制分组序列子线程的执行步骤的前提条件；(A3)各并行控制分组序列子线程独立地与电力SCADA系统通信，按线程对应的步骤顺序执行对应的电力遥控过程，并相应的维护本线程的状态字段；(A4)单步电力遥控过程是按照遥控选择步骤、返校确认步骤、遥控执行步骤、执行确认步骤的顺序进行，定时器子线程定时通知各并行控制分组序列子线程，由各并行控制分组序列子线程维护本线程的等待状态字段，如果本线程处于等待状态，且等待时间超过预设值，则立即放弃正在执行的步骤，继续执行下一步骤操作；(A5)各并行控制分组序列子线程是独立运行的；或者，如果需要另一并行控制分组序列子线程的状态字段值作为一并行控制分组序列子线程的一步骤的前提条件，则该一并行控制分组序列子线程将前提条件放入消息队列中等待反馈，并等待挂起，等到消息队列中的前提条件被反馈成功后，则移出消息队列并唤醒挂起的该一并行控制分组序列子线程；(A6)定时器子线程定时通知程控执行主线程，由程控执行主线程遍历各并行控制分组序列子线程的状态字段；当程控执行主线程监视到所有并行控制分组序列子线程均运行完成或被强制关闭后，则结束程控执行主线程的执行。优选地，所述遥控中间件，具体如下：B、在控中间件的并行控制分组序列子线程发生故障，处理方式包括：(B1)当某一并行控制分组序列子线程发生故障，即遥控操作失败时，该并行控制分组序列子线程维护运行状态字段，并结束执行流程，退出运行；(B2)当某一并行控制分组序列子线程执行到某一步骤，且需要另一并行控制分组序列子线程的状态字段值作为前提条件时，如果作为前提条件的该另一并行控制分组序列子线程因故障终止，则该一并行控制分组序列子线程终止执行，退出运行。优选地，所述遥控中间件，具体如下：C、所述遥控中间件接收到程序终止命令后，处理方式如下：(C1)当接收到程序终止命令后，遥控中间件的程控执行主线程向各并行控制分组序列子线程的指令字段写入强制关闭指令；(C2)各并行控制分组序列子线程在执行某一步操作时，在遥控选择和遥控执行前读取指令字段，如果此时指令字段为强制关闭指令，则判断本线程执行情况，如果当前遥控执行已完成，则放弃后续操作，退出运行；如果遥控选择已执行，而遥控执行尚未执行，则在发送遥控撤销命令后，放弃后续操作，退出运行；(C3)程控执行主线程遍历各并行控制分组序列子线程的状态字段；当程控执行主线程监视到所有并行控制分组序列子线程均运行完成或被强制关闭后，终止程控执行主线程的执行。优选地，节点中间件和遥控中间件之间通过内部过程数据库交互，每个节点中间件都有各自独立的过程交互区。优选地，所述基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，采用卡片数据结构，其中，所述卡片数据结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，其特征在于，包括：接口中间件、后台服务装置、人机交互装置；所述人机交互装置，用于人机交互并发送用于指示遥控操作的控制命令给后台服务装置；所述后台服务装置，包括：人机前台消息响应装置，用于处理人机交互装置中的人机界面操作；人机前台消息反馈装置，用于反馈控制命令对应程序的执行实时过程和执行最终结果的交互；所述数据库交互装置，用于根据人机界面选择，调用制定的控制分组序列；所述接口中间件用于节点的接入，并用于下发来源于所述人机交互装置的控制命令。

【技术特征摘要】
1.一种基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，其特征在于，包括：接口中间件、后台服务装置、人机交互装置；所述人机交互装置，用于人机交互并发送用于指示遥控操作的控制命令给后台服务装置；所述后台服务装置，包括：人机前台消息响应装置，用于处理人机交互装置中的人机界面操作；人机前台消息反馈装置，用于反馈控制命令对应程序的执行实时过程和执行最终结果的交互；所述数据库交互装置，用于根据人机界面选择，调用制定的控制分组序列；所述接口中间件用于节点的接入，并用于下发来源于所述人机交互装置的控制命令。2.根据权利要求1所述的基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，其特征在于，接口中间件包括：节点中间件、遥控中间件；节点中间件用于离散节点的接入，控制中间件用于控制命令下发和/或控制反馈校验；具体地：节点中间件包括通讯驱动，通讯驱动用于不同的电力SCADA系统的接入和通讯；遥控中间件采用多线程并行控制的方式来实现并行控制。3.根据权利要求2所述的基于通用电力SCADA系统的并行控制系统，其特征在于，所述遥控中间件，具体如下：A、并行控制数据读取后，执行如下A1-A6中任一个步骤：(A1)针对后台服务装置发出的遥控操作的执行需求，建立程控执行主线程，该程控执行主线程根据数据库内并行控制分组序列中对应该次遥控操作所需的并行控制分组序列数量，建立相同数量的并行控制分组序列子线程，并建立一个定时器子线程和一个消息队列；其中，定时器子线程用于各个并行控制分组序列子线程的同步和计时，消息队列用于并行控制分组序列子线程之间通讯；(A2)程控执行主线程创建共享内存区，为每一个并行控制分组序列子线程分配三个状态字段和一个指令字段，其中，状态字段包括运行状态字段、运行步骤字段、等待状态字段；a.运行状态字段用于记录该并行控制分组序列子线程的运行、挂起、完成、关闭；b.运行步骤字段用于记录执行到该并行控制分组序列子线程的第几步；c.等待状态字段用于记录该并行控制分组序列子线程的等待时间和等待状态；d.指令字段用于记录由程控执行主线程通知并行控制分组序列子线程的指令；各并行控制分组序列子线程能够读取其他并行控制分组序列子线程的状态字段，但只能维护本线程所分配到的状态字段；程控执行主线程能够读取所有并行控制分组序列子线程的状态字段；指令字段由程控执行主线程维护，作为各并行控制分组序列子线程的执行步骤的前提条件；(A3)各并行控制分组序列子线程独立地与电力SCADA系统通信，按线程对应的步骤顺序执行对应的电力遥控过程，并相应的维护本线程的状态字段；(A4)单步电力遥控过程是按照遥控选择步骤、返校确认步骤、遥控执行步骤、执行确认步骤的顺序进行，定时器子线程定时通知各并行控制分组序列子线程，由各并行控制分组序列子线程维护本线程的等待状态字段，如果本线程处于等待状态，且等待时间超过预设值，则立即放弃正在执行的步骤，继续执行下一步骤操作；(A5)各并行控制分组序列子线程是独立运行的；或者，如果需要另一并行控制分组序列子线程的状态字段值作为一并行控制分组序列子线程...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凌玲，章扬，陈辉，刘启，董静，张志伟，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31