基于GIS的MES實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警的方法與流程

本發(fā)明涉及一種基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警的方法。

背景技術(shù)：

石化行業(yè)的特點(diǎn)石化行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，為國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展作出了積極的貢獻(xiàn)。石油化工生產(chǎn)屬于連續(xù)性生產(chǎn)，生產(chǎn)線一級自動(dòng)化程度較高。dcs(distributedcontrolsystem)/scada(supervisorycontrolanddataacquisition)/mes(manufacturingexecutionsystem)系統(tǒng)已成為石化企業(yè)的主要控制手段。

mes在石化領(lǐng)域的應(yīng)用隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，國外大型流程工業(yè)企業(yè)，特別是石油化工企業(yè)，均十分重視信息集成技術(shù)的應(yīng)用，紛紛以極大的熱情和精力，構(gòu)架工廠級、公司級甚至跨國集團(tuán)公司級的信息集成系統(tǒng)。mes以面向數(shù)據(jù)的模型為核心系統(tǒng)，連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，對生產(chǎn)過程進(jìn)行過程監(jiān)視、控制和診斷、環(huán)境監(jiān)測、單元整合、模擬和優(yōu)化，并進(jìn)行物料平衡、生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、排產(chǎn)、離線在線模擬與優(yōu)化等操作管理。這樣，就使流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中原來難以處理的具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的信息問題得到了解決。目前，mes已成為西方先進(jìn)工業(yè)國家流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)理論和產(chǎn)品的主流框架。

但是由于mes系統(tǒng)的特殊性，在實(shí)際應(yīng)用中存在以下幾點(diǎn)不足：

(1)數(shù)據(jù)共享方面：目前數(shù)據(jù)共享的方式大多數(shù)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的方式，這種方式既存在安全性問題、又存在數(shù)據(jù)實(shí)效性問題，尤其是數(shù)據(jù)時(shí)效性方面，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)吞吐量無法滿足mes系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的要求。

(2)空間信息展現(xiàn)方面：mes系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是一系列點(diǎn)位及值組成，不包含任何空間位置信息。

(3)預(yù)警信息不直觀：用戶只知道某個(gè)設(shè)備發(fā)生了報(bào)警，無法獲取設(shè)備的實(shí)際位置，還需要進(jìn)一步搜索設(shè)備的位置信息。

本發(fā)明基于地理信息系統(tǒng)(gis)，利用opc(oleforprocesscontrol)技術(shù)，采用opc的自動(dòng)化接口開發(fā)技術(shù)，開發(fā)opc客戶端，獲取mes的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用socket技術(shù)， 將opc客戶端獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到gis系統(tǒng)，使用opc-gis一體化建庫技術(shù)，將設(shè)備的點(diǎn)位數(shù)據(jù)與設(shè)備的空間位置信息相關(guān)聯(lián)，最后使用gis顯示技術(shù)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地圖上。一旦發(fā)生mes數(shù)據(jù)超限報(bào)警時(shí)，地理信息會(huì)直接定位到報(bào)警設(shè)備，并閃爍提示用戶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中mes系統(tǒng)存在諸多不足的問題，提供一種新的基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警的方法。該方法用于mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警中，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中mes系統(tǒng)存在諸多不足的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警的方法，用戶通過登錄mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)，進(jìn)行mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警工作；所述mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)主要包括opc-gis一體化數(shù)據(jù)庫、opc客戶端、socket服務(wù)端和地理信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警平臺(tái)，各系統(tǒng)劃分為若干功能模塊，分別完成系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的功能模塊；所述opc-gis一體化數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)石化企業(yè)裝置、設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、opc點(diǎn)位數(shù)據(jù)，并將點(diǎn)位數(shù)據(jù)與設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)供mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)使用；所述opc客戶端是所述系統(tǒng)利用opc的自動(dòng)化開發(fā)接口開發(fā)的，用于獲取mes系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，主要步驟如下：(1)連接mes服務(wù)器；(2)獲取opc-gis一體化空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，獲取點(diǎn)位數(shù)據(jù)；(3)創(chuàng)建opc組，將點(diǎn)位數(shù)據(jù)加入到opc組；(4)將opc組加入opc服務(wù)器；(5)訂閱opc數(shù)據(jù)變化事件，獲取opc實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；所述socket服務(wù)端用于將opc客戶端獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到gis系統(tǒng)，主要步驟如下：(1)opc和gis客戶端連接到opc服務(wù)端；(2)opc服務(wù)端接收到新數(shù)據(jù)時(shí)，將新數(shù)據(jù)發(fā)送到socket服務(wù)端；(3)socket服務(wù)端將新數(shù)據(jù)發(fā)送到gis；所述地理信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警平臺(tái)用于接收socket服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地圖中對應(yīng)的設(shè)備上，發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警設(shè)備會(huì)自動(dòng)閃爍提醒用戶。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，gis系統(tǒng)初始化時(shí)獲取opc-gis一體化空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，將各個(gè)設(shè)備的點(diǎn)位已數(shù)據(jù)點(diǎn)的形式顯示在地圖上。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述gis系統(tǒng)接收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，在地圖上搜索對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)位，改變對應(yīng)點(diǎn)位的標(biāo)注。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，解析到數(shù)據(jù)有報(bào)警時(shí)，搜索地圖上對應(yīng)的設(shè)備，將設(shè)備要素閃爍提醒用戶。

采用本發(fā)明的方法，基于地理信息系統(tǒng)(gis)，利用opc技術(shù)，采用opc的自動(dòng) 化接口開發(fā)技術(shù)，開發(fā)opc客戶端，獲取mes的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用socket技術(shù)，將opc客戶端獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到gis系統(tǒng)，使用opc-gis一體化建庫技術(shù)，將設(shè)備的點(diǎn)位數(shù)據(jù)與設(shè)備的空間位置信息相關(guān)聯(lián)，最后使用gis顯示技術(shù)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地圖上。一旦發(fā)生mes數(shù)據(jù)超限報(bào)警時(shí)，地理信息會(huì)直接定位到報(bào)警設(shè)備，并閃爍提示用戶。mes數(shù)據(jù)通過opc獲取后可以共享給其它信息系統(tǒng)，mes數(shù)據(jù)可以直接在gis中對應(yīng)設(shè)備上直接顯示，mes發(fā)生報(bào)警時(shí)，可以在gis中直接定位到報(bào)警設(shè)備，取得了較好的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)圖；

圖2為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖3為opc-gis一體化數(shù)據(jù)庫圖；

圖4為opc客戶端；

圖5為socket服務(wù)端；

圖6為地理信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警平臺(tái)。

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

【實(shí)施例1】

本發(fā)明基于地理信息系統(tǒng)(gis)，利用opc技術(shù)，采用opc的自動(dòng)化接口開發(fā)技術(shù)，開發(fā)opc客戶端，獲取mes的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用socket技術(shù)，將opc客戶端獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到gis系統(tǒng)，使用opc-gis一體化建庫技術(shù)，將設(shè)備的點(diǎn)位數(shù)據(jù)與設(shè)備的空間位置信息相關(guān)聯(lián)，最后使用gis顯示技術(shù)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地圖上。一旦發(fā)生mes數(shù)據(jù)超限報(bào)警時(shí)，地理信息會(huì)直接定位到報(bào)警設(shè)備，并閃爍提示用戶。

本發(fā)明將通過現(xiàn)有地理信息引擎，實(shí)現(xiàn)對石油石化企業(yè)主要設(shè)備的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的直觀展示。在發(fā)生報(bào)警時(shí)還可以自動(dòng)閃爍提示用戶。

本發(fā)明提供了一種基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)(如圖1所示)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如圖2所示)，系統(tǒng)主要包括opc-gis一體化數(shù)據(jù)庫(如圖3所示)、opc客戶端(如圖4所示)、socket服務(wù)端(如圖5所示)和地理信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警平臺(tái)(如圖6所示)四部分組成組成。各系統(tǒng)劃分為若干功能模塊，分別完成系統(tǒng)的各 項(xiàng)功能，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的功能模塊。

1、opc-gis一體化數(shù)據(jù)庫

存儲(chǔ)石化企業(yè)裝置、設(shè)備等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，opc(mes)點(diǎn)位數(shù)據(jù)，并將點(diǎn)位數(shù)據(jù)與設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)供基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)。

2、opc客戶端

系統(tǒng)利用opc的自動(dòng)化開發(fā)接口，開發(fā)opc客戶端，獲取mes系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，主要步驟如下：

(1)連接mes服務(wù)器；

(2)獲取opc-gis一體化空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，獲取點(diǎn)位數(shù)據(jù)；

(3)創(chuàng)建opc組，將點(diǎn)位數(shù)據(jù)加入到opc組；

(4)將opc組加入opc(mes)服務(wù)器；

(5)訂閱opc數(shù)據(jù)變化事件，獲取opc實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

3、socket服務(wù)端

socket服務(wù)端將opc客戶端獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到gis系統(tǒng)，主要步驟如下：

(1)opc和gis客戶端作為client連接到此服務(wù)端；

(2)opc服務(wù)端接收到新數(shù)據(jù)時(shí)，將新數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)端；

(3)服務(wù)端將新數(shù)據(jù)發(fā)送到gis。

4、地理信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警平臺(tái)

系統(tǒng)接收socket服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地圖中對應(yīng)的設(shè)備上；同時(shí)發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警設(shè)備會(huì)自動(dòng)閃爍提醒用戶。

基于gis的mes實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路：

(1)gis系統(tǒng)初始化時(shí)獲取opc-gis一體化空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，將各個(gè)設(shè)備的點(diǎn)位已數(shù)據(jù)點(diǎn)的形式顯示在地圖上；

(2)gis系統(tǒng)接收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，在地圖上搜索對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)位，改變對應(yīng)點(diǎn)位的標(biāo)注；

(3)解析到數(shù)據(jù)有報(bào)警時(shí)，搜索地圖上對應(yīng)的設(shè)備，將設(shè)備要素閃爍提醒用戶。