一种用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法及系统 技术领域 本发明涉及核电技术领域， 更具体地说， 涉及一种用于核电厂 DCS 实时数据的采 集方法及系统。
背景技术 随着数字化技术的发展， 火电厂已不再局限于只在控制室进行电厂机组运行状态 的监视， 还可将火电厂分布式控制系统 (Distributed ControlSystem， 简称为 DCS) 的数据 通过信息监控系统 (Supervisory InformationSystem， 简称为 SIS) 采集出来， 经处理后在 办公网络系统中显示出来， 以供监控人员进行分析。
同时， 核电厂的 DCS 也在最近几年开始实施， 但是， 由于核电厂和火电厂的规范标 准不同， 火电厂 DCS 可向外提供的数据点大约有 1-2 万个， 核电 DCS 可向外提供的数据点达 到 3-4 万， 于是， 火电厂 DCS 不能直接移植到核电厂 DCS 上。另外， 核电厂 DCS 的相关数据 被采集到第三方系统时， 数据量特别大， 对安全性要求非常高， 于是在核电厂 DCS 向外提供 数据时， 要考虑到 DCS 网络、 计算服务器等各种因素， 导致核电厂 DCS 向第三方系统提供数 据的技术指标远远低于 SIS 在核电厂应用所需要的数据点量。
目前核电厂 DCS 的指标是 1 万点 / 秒， 即， 在 1 秒钟内将 1 万个数据点的刷新值传 递到第三方系统。而核电 SIS 系统所需点量其实为 2-3 万， 并且通常 DCS 向第三方系统提 供数据时， 只提供一个接口， 如果需要修改通讯点， 就必须将通讯断掉， 或者通讯电缆断开 的情况下， 然而， 在中断期间内， DCS 的生产数据会丢失。
如图 1 所示， 是现有的核电厂 DCS 实时数据的采集方法的流程图， 具体如下 ：
步骤 S0’ ： 开始 ；
步骤 S1’ ： 第三方系统与核电厂 DCS 之间建立通讯连接 ；
步骤 S2’ ： 判断第三方系统与核电厂 DCS 的连接状况， 若程序连接正确， 进入步骤 S3’ ， 若程序连接错误， 进入步骤 S6’ ；
步骤 S3’ ： 第三方系统向核电厂 DCS 发出数据请求， 若请求成功， 进入步骤 S4’ ， 若 请求失败， 进入步骤 S6’ ；
步骤 S4’ ： 第三方系统将所需要的数据值的点名字信息发送至核电厂 DCS， 进入步 骤 S5’ ；
步骤 S5’ ： 核电厂 DCS 接收到第三方系统需请求的点名后， 将点名的数值信息打 包， 返回至第三方系统， 同时进行数据的解析与存储工作， 存储成功后继续发送数据请求， 如果不成功， 进入步骤 S6 ；
步骤 S6’ ： 程序中断且退出。
可见， 现有的核电厂 DCS 实时数据的采集方法， 没有从整个核电厂 DCS 的设计角 度考虑其功能， 只是作为一个辅助功能， 不能向第三方系统大规模提供数据， 即在正常通讯 技术指标下， 不能满足第三方系统需要的数据点量大于核电厂 DCS 所能提供的数据点的情 况。
于是， 迫切需要一种能克服上述问题的用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法及系统。 发明内容
本发明要解决的技术问题在于， 针对现有技术的上述现有的核电厂 DCS 不能向第 三方系统大规模提供数据的缺陷， 提供一种用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是 ： 构造一种用于核电厂 DCS 实时 数据的采集方法， 包括 ：
读取步骤 S1 ： 读取配置点文件中的在线配置点， 并对所述在线配置点需要的数据 进行分类 ；
判断步骤 S2 ： 判断所述在线配置点是否有变化， 若有变化， 修改所述配置点文件 中的在线配置点的属性， 并在所述配置点文件中增加版本标识 ；
请求步骤 S3 ： 向核电厂 DCS 发送请求， 并将修改后的在线配置点的信息发送至核 电厂 DCS ；
采集步骤 S4 ： 依据所述在线配置点需要的数据的类别， 分别采集与所述在线配置 点相关联的 DCS 数据。
上述本发明所述的采集方法， 还包括 ：
解析及存储步骤 ： 解析所述 DCS 数据， 并进行存储 ；
储存历史数据步骤 ： 存储一定时间段内的历史 DCS 数据 ；
中断及退出步骤 ： 程序中断且退出。
上述本发明所述的采集方法， 在所述判断步骤 S2 中， 在判断出所述在线配置点没 有变化时， 直接读取与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
上述本发明所述的采集方法， 在所述判断步骤 S2 中， 修改所述配置点文件中的在 线配置点的属性的操作为 ：
直接修改所述配置点文件 ；
或者， 通过用户界面修改所述在线配置点的优先级、 增加或删除所述在线配置点。
上述本发明所述的采集方法， 在所述储存历史数据步骤中， 存储从第一次程序中 断至下一次所述读取步骤 S1 启动之间这一时间段内的历史 DCS 数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是 ： 构造一种用于核电厂 DCS 实时 数据的采集系统， 包括 ：
读取单元 ： 读取配置点文件中的在线配置点， 并对所述在线配置点需要的数据进 行分类 ；
判断单元 ： 判断所述在线配置点是否有变化， 若有变化， 修改所述配置点文件中的 在线配置点的属性， 并在所述配置点文件中增加版本标识 ；
请求单元 ： 向核电厂 DCS 发送请求， 并将修改后的在线配置点的信息发送至核电 厂 DCS ；
采集单元 ： 依据所述在线配置点的类别， 分别采集与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
上述本发明所述的采集系统， 还包括 ：解析及存储单元 ： 解析所述 DCS 数据， 并进行存储 ；
储存历史数据单元 ： 存储一定时间段内的历史 DCS 数据 ；
中断及退出单元 ： 程序中断且退出。
上述本发明所述的采集系统， 在所述判断单元中， 在判断出所述在线配置点没有 变化时， 直接读取与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
上述本发明所述的采集系统， 在所述判断单元中， 修改所述配置点文件中的在线 配置点的属性的操作为 ：
直接修改所述配置点文件 ；
或者， 通过用户界面修改所述在线配置点的优先级、 增加或删除所述在线配置点。
上述本发明所述的采集系统， 在所述储存历史数据单元中， 存储从第一次程序中 断至下一次所述读取单元启动之间这一时间段内的历史 DCS 数据。
实施本发明的用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法及系统， 具有以下有益效果 ： 从整个核电厂 DCS 的设计角度考虑其功能， 能向第三方系统大规模提供数据， 即在正常通 讯技术指标下， 能满足第三方系统需要的数据点量大于核电厂 DCS 所能提供的数据点的情 况。 另外， 在通讯不中断的情况下， 可通过修改第三方系统向核电厂 DCS 获取数据点 的数量， 实现在线配置功能 ；
另外， 可获得历史数据， 即在通讯中断情况下， 可以利用历史数据弥补通讯中断期 间的数据丢失问题， 且实现了不同频率数据点的采集。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明， 附图中 ：
图 1 是现有的核电厂 DCS 实时数据的采集方法的流程图 ；
图 2 是本发明中用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法一优选实施例的流程图 ；
图 3 是本发明中用于核电厂 DCS 实时数据的采集系统一优选实施例的方框图。 具体实施方式
如图 2 所示， 是本发明中用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法一优选实施例的流 程图。本实施例中， 优选地， 软件运行平台采用为 windows 操作系统，
运行计算机最低配置为 pentiem2233MHz、 128MB RAM 和 1.5GB 可用硬盘空间。
本用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法可直接使用在第三方系统上， 控制第三方 系统进行数据采集， 该采集方法包括 ：
开始步骤 S0 ；
读取步骤 S1 ： 读取配置点文件中的在线配置点， 并对所述在线配置点需要的数据 进行分类 ；
上述读取步骤 S1 的具体实施过程如下所述 ：
启动时首先读取在线配置点， 读取在线配置点是为了知道哪些数据点需要获取数 据。如果核电厂 DCS 最大提供数据能力为 1 万点 / 秒， 也就是说 1 秒钟内可以处理 1 万点。 由于 DCS 数据分为模拟量与逻辑量， 模拟量是一个变化比较频繁的数字， 在核电厂中用来表示液位、 流量等数据， 例如 12.3425， 而逻辑量只有 0/1 变化， 在核电厂中用来表示阀门的 开 / 关， 泵的启 / 停。从数据的分类， 我们可以了解到逻辑量在核电厂中变化的频率是很小 的， 因为任何设备都不可能频繁启 / 停或开 / 关。当需要获取的数据大于 1 万点， 如 2 万点 时， 可将数据分解为 1 秒 5000 点， 2 秒 5000 点， 5 秒 10000 点， 我们通过计算可得到 5000 点 /1 秒 +5000 点 /2 秒 +10000 点 /5 秒＝ 9500 点 / 秒， 通过上述对 DCS 数据的分类， 2 万数 据点在 5 秒内可至少可以获得一次。可见， 通过科学的分类， 将 DCS 数据分为模拟量与逻辑 量， 并结合对实时数据的应用需求， 在需要获取的数据量大于 DCS 数据的提供能力时， 可以 通过上述方法获取更多数据。
判断步骤 S2 ： 判断所述在线配置点是否有变化 ( 如步骤 S21 所示 )， 若有变化， 修 改所述配置点文件中的在线配置点的属性， 并在所述配置点文件中增加版本标识 ( 如步骤 S22 所示 ) ；
上述判断步骤 S2 的具体实施过程如下所述 ： 判断在线配置点是否有变化， 在默认 情况下， 程序第一次启动认为数据是有变化的， 在程序运行过程中这里可以进行数据的修 改， 数据存在配置点文件中， 并在配置点文件中增加版本标识， 每次修改数据时均需修改版 本标识。 程序根据上一次的版本标识， 与这一次的版本标识比较， 当两者一致时数据点没有 被修改， 不一致时重新读取所请求的数据。 此处， 修改所述配置点文件中的在线配置点的属 性， 主要是修改数据的优先级 (1、 2、 5 秒 ) 和增加、 删除在线配置点。 请求步骤 S3 ： 向核电厂 DCS 发送请求， 并将修改后的在线配置点的信息发送至核 电厂 DCS ；
上述请求步骤 S3 的具体实施过程如下所述 ： 要向核电厂 DCS 获取数据， 就必须将 哪些点要获取数据告诉核电厂 DCS， 所以在这里发送需要获得数据的点信息到核电厂 DCS。 如果在线配置点没有被修改， 那就不需要发送数据点请求， 默认按照上一次的请求的数据 点直接读取数据。当在线配置点被修改后， 就需要发送数据请求， 告诉核电厂 DCS 请求数据 发生了变化， 按照最新的数据请求点返回数据。
采集步骤 S4 ： 依据所述在线配置点需要的数据的类别， 分别采集与所述在线配置 点相关联的 DCS 数据 ；
上述采集步骤 S4 的具体实施过程如下所述 ： 接收所请求的数据点， 依据上述读取 步骤 S1 中所述在线配置点需要的数据的类别， 采集与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
解析及存储步骤 S5 ： 解析所述 DCS 数据， 并进行存储 ；
上述解析及存储步骤 S5 的具体实施过程如下所述 ： 将接收来的数据进行解析， 按 照被存入的数据库或文件格式进行处理。
储存历史数据步骤 S6 ： 存储一定时间段内的历史 DCS 数据 ；
上述储存历史数据步骤 S6 的具体实施过程如下所述 ： 通过 FTP 功能或其它通讯程 序， 获得上一次程序中断及退出步骤 S7 至这一次程序开始启动期间的历史数据。在这里需 要判断上一次程序的中断时间， 这个时间可以根据机器上已有历史文件的日期来判断， 也 可以根据程序中断时自动写入的中断时间判断。
中断及退出步骤 S7 ： 程序中断且退出。
上述中断及退出步骤 S7 的具体实施过程如下所述 ：
进一步地， 在所述判断步骤 S2 中， 在判断出所述在线配置点没有变化时， 直接读
取与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
进一步地， 在所述判断步骤 S2 中， 修改所述配置点文件中的在线配置点的属性的 操作包括以下两种情况 ：
第一种， 直接修改所述配置点文件 ；
第二种， 通过用户界面修改所述在线配置点的优先级、 增加或删除所述在线配置 点。
进一步地， 在所述储存历史数据步骤 S6 中， 存储从第一次程序中断至下一次所述 读取步骤 S1 启动之间这一时间段内的历史 DCS 数据。
进一步地， 在所述采集步骤 S4 中， 采集频率可为 1 秒 / 次、 2 秒 / 次、 3 秒 / 次或其 它。
进一步， 在储存历史数据步骤 S6 中， 将获得的历史数据进行解析， 这里的历史数 据是核电厂 DCS 的所有历史数据， 其包括了所请求的所有数据点， 且将数据的采集周期分 为了 1 秒、 2 秒、 5 秒。储存历史数据步骤 S6 中的历史数据是原始 DCS 数据， 数据存储周期 与核电厂 DCS 是一致的。优选地， 历史数据的获取是 10 分钟一次。
解析及存储步骤 S5、 储存历史数据步骤 S6 中数据解析与存储之后的数据， 都存入 了同一数据库或文件中， 可实时相互补充存储的数据， 将解析及存储步骤 S5 中按 2 秒 / 次、 5 秒 / 次存储的数据都弥补为 1 秒 / 次。 第一， 从整个核电厂 DCS 的设计角度考虑其功能， 能向第三方系统大规模提供数 据， 即在正常通讯技术指标下， 将数据点分为了 1 秒 / 次、 2 秒 / 次、 5 秒 / 次或其它不同区 间数据点， 能满足第三方系统需要的数据点量大于核电厂 DCS 所能提供的数据点的情况 ；
第二， 在通讯不中断的情况下， 可通过修改第三方系统向核电厂 DCS 获取数据点 的数量， 在程序中数据点有更新时可重新发送新的数据点请求， 实现在线配置功能 ；
第三， 可获得历史数据， 即在通讯中断情况下， 储存历史数据步骤 S6 可以获得自 上次程序中断到这次程序启动期间的 DCS 历史数据， 可以利用历史数据弥补通讯中断期间 的数据丢失问题 ； 。
第四， 实现了不同频率数据点的采集， 数据采集频率由 1 秒 / 次， 增加为 1 秒 / 次、 2 秒 / 次、 5 秒 / 次或其它多种。
如图 3 所示， 是本发明中用于核电厂 DCS 实时数据的采集系统一优选实施例的方 框图。本用于核电厂 DCS 实时数据的采集系统可直接集成在第三方系统中， 也可单独设置， 用于控制第三方系统进行数据采集， 其包括 ：
读取单元 1 ： 读取配置点文件中的在线配置点， 并对所述在线配置点需要的数据 进行分类 ； 上述读取单元 1 执行图 2 中读取步骤 S1 的操作， 此处不在赘述 ；
判断单元 2 ： 判断所述在线配置点是否有变化， 若有变化， 修改所述配置点文件中 的在线配置点的属性， 并在所述配置点文件中增加版本标识 ； 上述判断单元 2 执行图 2 中判 断步骤 S2 的操作， 此处不在赘述 ；
请求单元 3 ： 向核电厂 DCS 发送请求， 并将修改后的在线配置点的信息发送至核电 厂 DCS ； 上述请求单元 3 执行图 2 中请求步骤 S3 的操作， 此处不在赘述 ；
采集单元 4 ： 依据所述在线配置点需要的数据的类别， 分别采集与所述在线配置 点相关联的 DCS 数据 ； 上述采集单元 4 执行图 2 中采集步骤 S4 的操作， 此处不在赘述 ；
解析及存储单元 5 ： 解析所述 DCS 数据， 并进行存储 ； 上述解析及存储单元 5 执行 图 2 中解析及存储步骤 S5 的操作， 此处不在赘述 ；
储存历史数据单元 6 ： 存储一定时间段内的历史 DCS 数据 ； 上述储存历史数据单元 6 执行图 2 中储存历史数据步骤 S6 的操作， 此处不在赘述 ；
中断及退出单元 77 ： 程序中断且退出。上述中断及退出单元 77 执行图 2 中中断 及退出步骤 S7 的操作， 此处不在赘述 ；
进一步地， 在所述判断单元 2 中， 在判断出所述在线配置点没有变化时， 直接读取 与所述在线配置点相关联的 DCS 数据。
进一步地， 在所述判断单元 2 中， 修改所述配置点文件中的在线配置点的属性的 操作包括以下两种情况 ：
第一种， 直接修改所述配置点文件 ；
第二种， 通过用户界面修改所述在线配置点的优先级、 增加或删除所述在线配置 点。
进一步地， 在所述储存历史数据单元 6 中， 存储从第一次程序中断至下一次所述 读取单元 1 启动之间这一时间段内的历史 DCS 数据。
进一步地， 在所述采集单元 4 中， 采集频率可为 1 秒 / 次、 2 秒 / 次或 5 秒 / 次或其 它多种。
综上所述， 本发明的用于核电厂 DCS 实时数据的采集方法及系统， 第一， 从整个核 电厂 DCS 的设计角度考虑其功能， 能向第三方系统大规模提供数据， 即在正常通讯技术指 标下， 能满足第三方系统需要的数据点量大于核电厂 DCS 所能提供的数据点的情况 ； 第二， 在通讯不中断的情况下， 可通过修改第三方系统向核电厂 DCS 获取数据点的数量， 实现在 线配置功能 ； 第三， 可获得历史数据， 即在通讯中断情况下， 可以利用历史数据弥补通讯中 断期间的数据丢失问题 ； 第四， 实现了不同频率数据点的采集。
以上所述仅为本发明的实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则 内所作的任何修改、 等同替换或改进等， 均应包含在本发明的保护范围内。