專利名稱：遠程設備實時監(jiān)控的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對遠程自動化設備實時監(jiān)控領域，尤其包含自動化設備的嵌入式軟件設計，遠程監(jiān)控軟件設計、測試數(shù)據(jù)實時顯示和智能化處理等多方面的領域的遠程設備實時監(jiān)控的方法。
背景技術：
在測控大廳中對運載火箭發(fā)射塔處的前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合以及連接前端自動化設備的網(wǎng)絡通路之間沒有監(jiān)控，無法監(jiān)視運程自動化設備實時運行狀況，當自動化設備出現(xiàn)問題，只能采用人工方式進行故障定位，需要耗費大量人力和時間
發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種遠程設備實時監(jiān)控的方法，以解決現(xiàn)有技術中無法監(jiān)視的缺陷?，F(xiàn)有技術是新研一種運行監(jiān)測終端和地面測發(fā)控網(wǎng)絡相連。在傳統(tǒng)的自動化嵌入式軟件的基礎上設計故障數(shù)據(jù)獲取的代碼和單獨的故障數(shù)據(jù)處理線程，獲取和發(fā)送故障診斷數(shù)據(jù)到運行監(jiān)測終端。還需要通過運行在監(jiān)測終端上的可視化軟件對診斷數(shù)據(jù)進行實時運行監(jiān)測，以及在出現(xiàn)故障時對故障迅速定位。一種遠程設備實時監(jiān)控的方法，包括以下步驟( I)包括前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合在內的遠程自動化組合與位于測發(fā)大廳的后端發(fā)控組合建立通信，并且后端發(fā)控組合與監(jiān)控終端建立通信；(2)將遠程自動化組合、后端發(fā)控組合、和監(jiān)控終端之間的彼此通信至少劃分成通信模塊和功能模塊，并建立通信模塊和功能模塊對應的自診斷過程；(3)將自診斷過程得到的自診斷數(shù)據(jù)通過監(jiān)控終端進行匯總，并將自診斷數(shù)據(jù)與預先設定的數(shù)據(jù)庫配置文件進行匹配，實時診斷出故障，同時自動給出故障解決方案。較佳地，建立通信模塊的的自診斷過程進一步包括通過計算網(wǎng)絡模塊中的收到數(shù)據(jù)幀數(shù)；網(wǎng)絡模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀持續(xù)計數(shù)；網(wǎng)絡故障時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀停止計數(shù)。較佳地，建立通信模塊的的自診斷過程具體為a)通過在取出網(wǎng)絡通訊模塊內存中U0\G20485中的特殊寄存器到中間寄存器中MOV U0\G20485K4M350 ；如果在設置中指定了第I路網(wǎng)絡連接，則第I路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M350收到一幀脈沖信號，第2路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M351收到一幀脈沖信號，并以此類推；b)通過計算脈沖上升變化的INC指令，將第I路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器CO，將第2路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器Cl，并以次類推；
c)將統(tǒng)計第I路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器CO的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器DO M0V CODOdf統(tǒng)計第2路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器Cl的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器Dl M0V C1D1，并以此類推，以達到把網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀變化轉換為運行監(jiān)測計算機可以識別的16bit格式數(shù)據(jù)。較佳地，建立功能模塊的的自診斷過程進一步包括對于功能模塊，分為智能功能模塊和IO功能模塊；通過讀取各自對應的特殊數(shù)據(jù)寄存器，并通過故障診斷表來自動給出診斷方案的，模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示狀態(tài)燈正常。并且，本方法還包括當功能模塊發(fā)生故障時，所述各自對應的特殊數(shù)據(jù)寄存器存儲對應的故障ID ；
通過所述故障ID來找到數(shù)據(jù)庫配置文件中預先設置的該故障ID對應的故障原因及故障解決方案。另外，遠程自動化組合使用ISO協(xié)議第4層傳輸層TCP/IP協(xié)議按照IOOms/幀頻率點對點將自診斷數(shù)據(jù)發(fā)送至測發(fā)大廳中的后端發(fā)控組合中進行匯總保存；后端發(fā)控組合使用ISO協(xié)議第4層傳輸層UDP廣播協(xié)議按照80ms/幀頻率，將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測終端。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明涉及一種對遠程自動化設備實時監(jiān)控的方法。該方案基于某型號運載火箭測試發(fā)射控制一體化系統(tǒng)。本發(fā)明采用一種從未使用過的測試方法，實現(xiàn)在測控大廳中對運載火箭發(fā)射塔處的前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合以及連接前端自動化設備的網(wǎng)絡通路進行實時監(jiān)控和故障迅速定位，使系統(tǒng)測試方法更為豐富，排查故障工作更為迅捷。還有，本發(fā)明將將遠程自動化組合、后端發(fā)控組合、和監(jiān)控終端之間的彼此通信至少劃分成通信模塊和功能模塊，并建立通信模塊和功能模塊對應的自診斷過程。這種方案可以針對通信模塊定義一個自診斷過程，針對不同的功能模塊定義一個自診斷過程，這種處理方案，提高了自診斷的準確性，而且也提供一種自診斷的實現(xiàn)方案，使其有實現(xiàn)可能。


圖I為運載火箭測試發(fā)射控制一體化系統(tǒng)的一示例原理圖；圖2為自診斷過程的流程圖；圖3為模塊劃分示例圖；圖4為通訊模塊自診斷原理圖；圖5為功能模塊自診斷原理圖；圖6為監(jiān)控終端的診斷模式圖。
具體實施例方式結合附圖，具體說明本發(fā)明。首先步驟(I )，包括前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合在內的遠程自動化組合與位于測發(fā)大廳的后端發(fā)控組合建立通信，并且后端發(fā)控組合與監(jiān)控終端建立通信。這是現(xiàn)有技術，只需要保證他們之前數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和實時性即可。監(jiān)控終端對遠程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集成、實時處理故障甄別有功效。請參閱圖1，其為本發(fā)明涉及的對應系統(tǒng)，前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集、前端執(zhí)行組合、前端運行監(jiān)控計算機等的前端設備(或稱遠程自動化系統(tǒng))與后端發(fā)控組合建立通信，后端發(fā)控組合與后端運行監(jiān)控計算機(即監(jiān)控終端)建立通信。對遠程自動化系統(tǒng)監(jiān)控主要包括的關鍵技術有兩個方面內容(I)自動化設備自診斷過程其中包括了通訊模塊診斷數(shù)據(jù)和功能模塊診斷數(shù)據(jù)；(2)運行監(jiān)測終端處理過程其中包括了故障識別算法與故障解決方案。關鍵技術的流程圖如圖2所示。接著進行步驟(2):按照模塊種類劃分，對通訊模塊診斷數(shù)據(jù)和功能模塊診斷數(shù)據(jù)兩大類進行了分別研究。如圖3所示。在遠程自動化組合與位于測發(fā)大廳的后端發(fā)控組合 建立通信，并且后端發(fā)控組合與監(jiān)控終端建立通信時，其模塊可以劃分為通訊模塊和功能模塊，比如，以太網(wǎng)網(wǎng)絡模塊、CC-LINK網(wǎng)絡模塊等其為通訊模塊。A/D模塊、D/A模塊等可以為功能模塊。同時，建立通信模塊和功能模塊對應的自診斷過程。對于通訊模塊，在自動化系統(tǒng)中的自診斷原理是通過計算網(wǎng)絡模塊中的收到數(shù)據(jù)幀數(shù)。網(wǎng)絡模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀持續(xù)計數(shù)；網(wǎng)絡故障時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀停止計數(shù)。通訊模塊自診斷的機理對于不同網(wǎng)絡的模塊，其自診斷的機理大致相同，用以太網(wǎng)模塊的自診斷模式為例，有以下幾個步驟。通訊模塊自診斷機理如圖4所示。a)通過在取出網(wǎng)絡通訊模塊內存中U0\G20485中的特殊寄存器到中間寄存器中M0VU0\G20485K4M350o如果在設置中指定了第I路網(wǎng)絡連接，則第I路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M350收到一幀脈沖信號，第2路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M351收到一幀脈沖信號，并以此類推。b)通過計算脈沖上升變化的INC指令，將第I路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器CO，將第2路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器Cl，并以次類推。c)將統(tǒng)計第I路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器CO的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器DO M0V CODOdf統(tǒng)計第2路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器Cl的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器Dl :M0VC1D1，并以此類推。即把網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀變化轉換為運行監(jiān)測計算機可以識別的16bit格式數(shù)據(jù)。對于功能模塊，又可以分為智能功能模塊和IO功能模塊。其在自動化系統(tǒng)中的自診斷的原理，是通過讀取特殊數(shù)據(jù)寄存器，并通過故障診斷表來自動給出診斷方案的。模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示狀態(tài)燈正常。具體功能模塊自診斷機理如圖5所示。即不同的功能組合通過不同的自診斷方式獲取故障診斷數(shù)據(jù)。最后步驟3:再通過網(wǎng)絡技術匯集來自不同功能組合的自診斷數(shù)據(jù)，由運行監(jiān)測終端對各類型模塊的自診斷數(shù)據(jù)進行匯總，并將自診斷數(shù)據(jù)與預先設定的數(shù)據(jù)庫配置文件進行匹配，實時診斷出故障，同時自動給出故障解決方案。。運行監(jiān)測終端軟件自動判斷收到的診斷數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)幀、狀態(tài)燈、狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示和回放，在診斷出故障時自動報錯。并且，通過詳細、完整的故障解決方案配置文件庫，在診斷出故障的同時，系統(tǒng)可以自動給出故障解決方案。其圖6為終端的診斷模式示例流程圖，即(I)在運行監(jiān)測終端中通訊模塊的診斷模式網(wǎng)絡幀實時計數(shù)顯示，同時狀態(tài)燈閃爍；通訊模塊故障時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中，狀態(tài)燈顯示報警顏色，
(2)在運行監(jiān)測終端中功能模塊的診斷模式對于功能模塊的自診斷數(shù)據(jù)，由于其來源于PLC中的特殊數(shù)據(jù)存儲器(SD)。自身已經(jīng)帶有故障ID標志。進行ID標志的匹配。功能模塊工作正常的ID標志為0000 ;功能模塊工作異常時，根據(jù)不同的ID標志，查找配置數(shù)據(jù)庫中故障ID指向的故障原因和解決方案。(3)根據(jù)收到的自診斷數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫配置文件匹配，實時定位到故障模塊、再給出故障原因和解決方案。一個標準的配置數(shù)據(jù)庫的部分內容如表I所示。表I配置數(shù)據(jù)庫(部分)
權利要求
1.一種遠程設備實時監(jiān)控的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)包括前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合在內的遠程自動化組合與位于測發(fā)大廳的后端發(fā)控組合建立通信，并且后端發(fā)控組合與監(jiān)控終端建立通信； (2)將遠程自動化組合、后端發(fā)控組合、和監(jiān)控終端之間的彼此通信至少劃分成通信模塊和功能模塊，并建立通信模塊和功能模塊對應的自診斷過程； (3)將自診斷過程得到的自診斷數(shù)據(jù)通過監(jiān)控終端進行匯總，并將自診斷數(shù)據(jù)與預先設定的數(shù)據(jù)庫配置文件進行匹配，實時診斷出故障，同時自動給出故障解決方案。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，建立通信模塊的的自診斷過程進一步包括 通過計算網(wǎng)絡模塊中的收到數(shù)據(jù)幀數(shù)； 網(wǎng)絡模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀持續(xù)計數(shù)；網(wǎng)絡故障時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)幀停止計數(shù)。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，建立通信模塊的的自診斷過程具體為 a)通過在取出網(wǎng)絡通訊模塊內存中U0\G20485中的特殊寄存器到中間寄存器中MOVU0\G20485 K4M350 ； 如果在設置中指定了第I路網(wǎng)絡連接，則第I路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M350收到一幀脈沖信號，第2路網(wǎng)絡連接每收到I幀數(shù)據(jù)，中間寄存器M351收到一幀脈沖信號，并以此類推； b)通過計算脈沖上升變化的INC指令，將第I路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器CO，將第2路網(wǎng)絡連接的脈沖變化統(tǒng)計給計數(shù)器Cl，并以次類推； c)將統(tǒng)計第I路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器CO的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器DOMOV CO D0，將統(tǒng)計第2路網(wǎng)絡連接的計數(shù)器Cl的數(shù)值賦值給數(shù)據(jù)寄存器Dl M0V Cl D1，并以此類推，以達到把網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀變化轉換為運行監(jiān)測計算機可以識別的16bit格式數(shù)據(jù)。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，建立功能模塊的的自診斷過程進一步包括 對于功能模塊，分為智能功能模塊和IO功能模塊； 通過讀取各自對應的特殊數(shù)據(jù)寄存器，并通過故障診斷表來自動給出診斷方案的，模塊工作正常時，在運行監(jiān)測系統(tǒng)中顯示狀態(tài)燈正常。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括 當功能模塊發(fā)生故障時，所述各自對應的特殊數(shù)據(jù)寄存器存儲對應的故障ID ； 通過所述故障ID來找到數(shù)據(jù)庫配置文件中預先設置的該故障ID對應的故障原因及故障解決方案。
6.如權利要求4或5所述的方法，還包括 遠程自動化組合使用ISO協(xié)議第4層傳輸層TCP/IP協(xié)議按照IOOms/幀頻率點對點將自診斷數(shù)據(jù)發(fā)送至測發(fā)大廳中的后端發(fā)控組合中進行匯總保存；后端發(fā)控組合使用ISO協(xié)議第4層傳輸層UDP廣播協(xié)議按照80ms/幀頻率，將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測終端。
7.如權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 工作正常時，對應的燈亮。
全文摘要
一種遠程設備實時監(jiān)控的方法，包括以下步驟(1)包括前端發(fā)射控制組合、前端數(shù)據(jù)采集組合在內的遠程自動化組合與位于測發(fā)大廳的后端發(fā)控組合建立通信，并且后端發(fā)控組合與監(jiān)控終端建立通信；(2)將遠程自動化組合、后端發(fā)控組合、和監(jiān)控終端之間的彼此通信至少劃分成通信模塊和功能模塊，并建立通信模塊和功能模塊對應的自診斷過程；(3)將自診斷過程得到的自診斷數(shù)據(jù)通過監(jiān)控終端進行匯總，并將自診斷數(shù)據(jù)與預先設定的數(shù)據(jù)庫配置文件進行匹配，實時診斷出故障，同時自動給出故障解決方案。本發(fā)明實現(xiàn)在測控大廳中對運載火箭發(fā)射塔處的前置發(fā)射控制組合、前置數(shù)據(jù)采集組合以及連接前置自動化設備的網(wǎng)絡通路進行實時監(jiān)控和故障迅速定位，使系統(tǒng)測試方法更為豐富，排查故障工作更為迅捷。
文檔編號G05B19/418GK102830671SQ20121029697
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權日2012年8月20日
發(fā)明者蔡珂, 向軍, 莊瑋 申請人:上海航天測控通信研究所