專利名稱：一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直流保護(hù)控制領(lǐng)域，具體涉及裝置能力描述的可視化建模方法。
背景技術(shù)：
直流控制保護(hù)系統(tǒng)除了包括控制、保護(hù)、監(jiān)視三大功能外，還包括整個系統(tǒng)的組態(tài)、通信維護(hù)等工作。在當(dāng)前直流控制系統(tǒng)中，往往還是采用專用或自定義的通信協(xié)議來實現(xiàn)與運行人員控制系統(tǒng)通信，這種狀況主要存在以下問題1)直流控制保護(hù)主機的信息需要經(jīng)過遠(yuǎn)動與遠(yuǎn)方調(diào)度連接，遠(yuǎn)方調(diào)度往往采用標(biāo)準(zhǔn)的IEC60870-5-103或IEC60870-5-101規(guī)約，在轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)時侯，需要人工進(jìn)行信息的配置以及對點等操作，不利于工程實施；2)換流站中往往還存在交流的控制保護(hù)設(shè)備，可能與專用通訊協(xié)議不兼容，這些設(shè)備接入運行人員控制系統(tǒng)時，需要進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換的工作。這些問題造成了整個自動化監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部條塊分割，信息共享困難，尤其給用戶帶來后續(xù)維護(hù)的巨大負(fù)擔(dān)。而傳統(tǒng)的101/103規(guī)約由于規(guī)約本身不夠詳細(xì)完善，以及實施初期一致性測試方面控制不嚴(yán)，導(dǎo)致實際實施中也存在兼容性的問題。IEC61850是為了實現(xiàn)不同廠家的設(shè)備達(dá)到信息共享，使變電站自動化系統(tǒng)成為開放的系統(tǒng)，相互之間滿足互操作性，由國際電工委員會制定的變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的一個標(biāo)準(zhǔn)體系。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容不僅涵蓋了監(jiān)控層、控制保護(hù)層、I/O層的通信協(xié)議，而且涵蓋了數(shù)據(jù)和裝置的建模、工程集成和實施的方法、一致性要求和測試等內(nèi)容，因此能夠非常有效地指導(dǎo)控制保護(hù)系統(tǒng)的工程實施。IEC61850已經(jīng)在電力系統(tǒng)的數(shù)字化變電站發(fā)揮重大作用，并方便了實現(xiàn)不同裝置、后臺的信息交互?；赨APC平臺的PCS-9550直流控制保護(hù)系統(tǒng)首次創(chuàng)造性地將適用于交流保護(hù)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)引入到直流控制保護(hù)領(lǐng)域。IEC61850要求每個裝置有能力描述文件，在模型文件里定義智能裝置的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)集、報告控制塊、數(shù)據(jù)模型等內(nèi)容。以往在交流保護(hù)的模型文件是人工書寫或通過專業(yè)化工具配置形成的。人工書寫要求開發(fā)人員深度掌握XML格式，而大部分應(yīng)用開發(fā)人員只熟悉事件描述配置，在配置時經(jīng)常出現(xiàn)格式錯誤，耗費很大時間和精力。而專業(yè)化的工具受限于XML格式和kama標(biāo)準(zhǔn)，一臺裝置的模型文件需要人工集中輸入上千個變量名，經(jīng)常造成配置的變量地址信息和應(yīng)用程序脫節(jié)不對應(yīng)，帶來很大的校對工作量?；谏鲜龇治觯景l(fā)明人針對現(xiàn)有的可視化建模方法進(jìn)行深入研究，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，其可為應(yīng)用人員屏蔽復(fù)雜的專業(yè)術(shù)語，以圖形化的方式直觀地進(jìn)行模型配置，減輕配置的工作量，并和應(yīng)用程序進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)，自動形成裝置能力描述文件，保證配置的正確性。本發(fā)明為解決以上技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是
一種直流保護(hù)控制裝置 能力描述文件的可視化建模方法，在裝置能量描述文件中，有若干個邏輯設(shè)備，每個邏輯設(shè)備下有若干個邏輯節(jié)點，每個邏輯節(jié)點有若干個數(shù)據(jù)成員；包括如下步驟(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用場景的關(guān)聯(lián)映射；將直流工程裝置的可視化程序按照功能劃分為若干應(yīng)用，每個應(yīng)用管理若干頁面，將邏輯設(shè)備映射為若干應(yīng)用的集合，通過符號設(shè)置一個邏輯設(shè)備可管理的應(yīng)用名列表，則該邏輯設(shè)備自動管理應(yīng)用內(nèi)各個配置符號對應(yīng)的邏輯節(jié)點；創(chuàng)建了邏輯節(jié)點LnClass類型和標(biāo)題的映射表，創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)體DOType類型和事件的映射表，建立了 IEC61850數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用場景描述的映射表；(2)設(shè)計單點觸發(fā)事件、雙點觸發(fā)事件、遙信、遙測、遙控、遙調(diào)和定值的可視化圖形符號，并定義了符號的數(shù)據(jù)屬性，用可視化圖形符號實現(xiàn)裝置能力描述文件建模；(3)自動形成符合IEC61850規(guī)范的裝置能力描述文件；讀取可視化程序頁面文件，生成代碼，形成可視化圖形符號對應(yīng)的程序變量；依次提取各種建模符號的配置信息，自動將變量填入到數(shù)據(jù)成員的短地址屬性字段，確保建模文件中的變量和源程序一致。上述步驟(I)中，對直流應(yīng)用進(jìn)行建模，創(chuàng)建邏輯節(jié)點LnClass數(shù)據(jù)表，將邏輯節(jié)點對應(yīng)的類名和主標(biāo)題描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體DoType數(shù)據(jù)表，將數(shù)據(jù)成員的名字和事件描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；數(shù)據(jù)表預(yù)先定義并存儲到數(shù)據(jù)庫中。上述步驟(I)還包括如下步驟I)預(yù)先定義字符串描述和裝置能力描述數(shù)據(jù)模型的映射關(guān)系，存儲到數(shù)據(jù)表中；連接數(shù)據(jù)庫，讀取邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)成員數(shù)據(jù)表配置，形成主標(biāo)題、事件描述表；2)創(chuàng)建邏輯設(shè)備符號塊，設(shè)置邏輯設(shè)備信息，設(shè)置邏輯設(shè)備管理的應(yīng)用程序列表;3)在程序頁面中創(chuàng)建事件、四遙、定值符號塊，通過連接線將程序變量連接到符號的輸入點，進(jìn)行程序變量和配置關(guān)聯(lián)；雙擊事件符號塊，在彈出的界面中選擇事件的主標(biāo)題、描述、狀態(tài)，并設(shè)置冗余屬性和消抖時間，就完成了事件的建模過程。上述步驟(2)中，定值的建模過程是通過定值組管理定值，一個定值組符號形成一個LN實例，I個變量形成I個DO實例，定值組內(nèi)的所有變量形成的DO實例組成LN成員數(shù)據(jù)。上述步驟(3)中，裝置能力描述文件的形成步驟如下3. I)匯總邏輯設(shè)備設(shè)置符號塊，形成邏輯設(shè)備列表；3. 2)根據(jù)邏輯設(shè)備管理的應(yīng)用列表，依次掃描各個應(yīng)用下的可視化頁面，收集事件、四遙、定值建模符號塊；3. 3)根據(jù)建模符號塊設(shè)置的主標(biāo)題描述，從數(shù)據(jù)庫中獲取對應(yīng)的LN類型、LN編號；根據(jù)符號塊設(shè)置的事件描述，從數(shù)據(jù)庫中獲取對應(yīng)的DO實例名、LN編號。將具有相同LN編號的DO組織成一個LN，實現(xiàn)LN模型和數(shù)據(jù)模板的動態(tài)創(chuàng)建。將符號輸入點對應(yīng)的程序變量填充到DO下的成員短地址字段；3. 4)形成數(shù)據(jù)集觸發(fā)事件變量組成告警數(shù)據(jù)集，遙信變量組成狀態(tài)數(shù)據(jù)集，遙調(diào)變量組成模擬量數(shù)據(jù)集，定值組成設(shè)置數(shù)據(jù)集；
3. 5)形成報告塊由告警數(shù)據(jù)集、狀態(tài)數(shù)據(jù)集、模擬量數(shù)據(jù)集分別創(chuàng)建不同的報告塊。采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果如下(I)對裝置能力描述建模進(jìn)行了圖形化表示，通過直觀的圖形化符號建立了應(yīng)用程序和模型文件之間的映射橋梁，應(yīng)用程序人員只需通過繪制連接線就可以將變量名和模型中的短地址對應(yīng)，通過選擇設(shè)置事件描述就可以實現(xiàn)邏輯節(jié)點的DO配置；(2)可視化配置和自動建模方案，實現(xiàn)了應(yīng)用程序和模型文件的完全信息同步，力口快了裝置和后臺之間的信息交互調(diào)試過程，減輕了應(yīng)用程序開發(fā)人員的工作量。



圖I是本發(fā)明中邏輯設(shè)備配置符號塊的示意圖；圖2是本發(fā)明中單點觸發(fā)事件符號塊的示意圖；圖3是本發(fā)明中雙點觸發(fā)事件符號塊的示意圖；圖4是本發(fā)明中遙信符號塊的示意圖；圖5是本發(fā)明中遙測符號塊的示意圖；圖6是本發(fā)明中遙控符號塊的示意圖；圖7是本發(fā)明中遙調(diào)符號塊的示意圖；圖8是可視化編程和建模頁面例圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提供一種直流保護(hù)控制裝置能量描述文件的可視化建模方法，包括如下步驟(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用場景的關(guān)聯(lián)映射。在裝置能量描述文件中，有若干個邏輯設(shè)備LDevice，每個LDevice下有若干個邏輯節(jié)點LN，每個邏輯節(jié)點有若干個數(shù)據(jù)成員D0。將直流工程裝置的可視化程序按照功能劃分為若干應(yīng)用，每個應(yīng)用管理若干頁面，將邏輯設(shè)備映射為若干應(yīng)用的集合，通過符號設(shè)置一個邏輯設(shè)備可管理的應(yīng)用名列表，則該邏輯設(shè)備自動管理應(yīng)用內(nèi)各個配置符號對應(yīng)的邏輯節(jié)點。對直流應(yīng)用進(jìn)行建模，創(chuàng)建LN數(shù)據(jù)表，將LN對應(yīng)的類名InClass和主標(biāo)題描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；創(chuàng)建DO數(shù)據(jù)表，將DO的名字和事件描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；數(shù)據(jù)表存儲到數(shù)據(jù)庫中。LN數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)如表I所示，包括LN類名、中文描述、英文描述、序號。表I
數(shù)據(jù)庫表名LNTBL
INT32 LnNo;//表關(guān)鍵字char LNCIassName[52]; //表關(guān)鍵字 數(shù)據(jù)庫字段 char LNDescCn[128];
char LNDescEn[128];
LN數(shù)據(jù)表示例如表2，可靈活擴(kuò)充新的LN類型。用戶只需選擇適合的描述來創(chuàng)建模型，不需要關(guān)注具體的邏輯節(jié)點類名。表權(quán)利要求
1.一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，在裝置能量描述文件中，有若干個邏輯設(shè)備，每個邏輯設(shè)備下有若干個邏輯節(jié)點，每個邏輯節(jié)點有若干個數(shù)據(jù)成員；其特征在于包括如下步驟 (1)進(jìn)行數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用場景的關(guān)聯(lián)映射； 將直流工程裝置的可視化程序按照功能劃分為若干應(yīng)用，每個應(yīng)用管理若干頁面，將邏輯設(shè)備映射為若干應(yīng)用的集合，通過符號設(shè)置一個邏輯設(shè)備可管理的應(yīng)用名列表，則該邏輯設(shè)備自動管理應(yīng)用內(nèi)各個配置符號對應(yīng)的邏輯節(jié)點；創(chuàng)建了邏輯節(jié)點LnClass類型和標(biāo)題的映射表，創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)體DOType類型和事件的映射表，建立了 IEC61850數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用場景描述的映射表； (2)設(shè)計單點觸發(fā)事件、雙點觸發(fā)事件、遙信、遙測、遙控、遙調(diào)和定值的可視化圖形符號，并定義了符號的數(shù)據(jù)屬性，用可視化圖形符號實現(xiàn)裝置能力描述文件建模； (3)自動形成符合IEC61850規(guī)范的裝置能力描述文件； 讀取可視化程序頁面文件，生成代碼，形成可視化圖形符號對應(yīng)的程序變量；依次提取各種建模符號的配置信息，自動將變量填入到數(shù)據(jù)成員的短地址屬性字段，確保建模文件中的變量和源程序一致。
2.如權(quán)利要求I所述的一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，其特征在于所述步驟(I)中，對直流應(yīng)用進(jìn)行建模，創(chuàng)建邏輯節(jié)點LnClass數(shù)據(jù)表，將邏輯節(jié)點對應(yīng)的類名和主標(biāo)題描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體DoType數(shù)據(jù)表，將數(shù)據(jù)成員的名字和事件描述進(jìn)行關(guān)聯(lián)；數(shù)據(jù)表預(yù)先定義并存儲到數(shù)據(jù)庫中。
3.如權(quán)利要求I所述的一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，其特征在于所述步驟(I)還包括如下步驟 1)預(yù)先定義字符串描述和裝置能力描述數(shù)據(jù)模型的映射關(guān)系，存儲到數(shù)據(jù)表中；連接數(shù)據(jù)庫，讀取邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)成員數(shù)據(jù)表配置，形成主標(biāo)題、事件描述表； 2)創(chuàng)建邏輯設(shè)備符號塊，設(shè)置邏輯設(shè)備信息，設(shè)置邏輯設(shè)備管理的應(yīng)用程序列表； 3)在程序頁面中創(chuàng)建事件、四遙、定值符號塊，通過連接線將程序變量連接到符號的輸入點，進(jìn)行程序變量和配置關(guān)聯(lián)；雙擊事件符號塊，在彈出的界面中選擇事件的主標(biāo)題、描述、狀態(tài)，并設(shè)置冗余屬性和消抖時間，就完成了事件的建模過程。
4.如權(quán)利要求I所述的一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，其特征在于所述步驟(2)中，定值的建模過程是通過定值組管理定值，一個定值組符號形成一個邏輯節(jié)點實例，I個變量形成I個數(shù)據(jù)成員實例，定值組內(nèi)的所有變量形成的數(shù)據(jù)成員實例組成邏輯節(jié)點成員數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求I所述的一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，其特征在于所述步驟(3)中，裝置能力描述文件的形成步驟如下3. I)匯總邏輯設(shè)備設(shè)置符號塊，形成邏輯設(shè)備列表；3. 2)根據(jù)邏輯設(shè)備管理的應(yīng)用列表，依次掃描各個應(yīng)用下的可視化頁面，收集事件、四遙、定值建模符號塊；3.3)根據(jù)建模符號塊設(shè)置的主標(biāo)題描述，從數(shù)據(jù)庫中獲取對應(yīng)的邏輯節(jié)點類型、邏輯節(jié)點編號；根據(jù)符號塊設(shè)置的事件描述，從數(shù)據(jù)庫中獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)成員實例名、邏輯節(jié)點編號；將具有相同邏輯節(jié)點編號的數(shù)據(jù)成員組織成一個邏輯節(jié)點，實現(xiàn)邏輯節(jié)點模型和數(shù)據(jù)模板的動態(tài)創(chuàng)建；將符號輸入點對應(yīng)的程序變量填充到數(shù)據(jù)成員下的成員短地址字段； · 3.4)形成數(shù)據(jù)集觸發(fā)事件變量組成告警數(shù)據(jù)集，遙信變量組成狀態(tài)數(shù)據(jù)集，遙調(diào)變量組成模擬量數(shù)據(jù)集，定值組成設(shè)置數(shù)據(jù)集；·3.5)形成報告塊由告警數(shù)據(jù)集、狀態(tài)數(shù)據(jù)集、模擬量數(shù)據(jù)集分別創(chuàng)建不同的報告塊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直流保護(hù)控制裝置能力描述文件的可視化建模方法，在裝置能量描述文件中，有若干個邏輯設(shè)備，每個邏輯設(shè)備下有若干個邏輯節(jié)點，每個邏輯節(jié)點有若干個數(shù)據(jù)成員；步驟是將可視化程序按照功能劃分為若干應(yīng)用，每個應(yīng)用管理若干頁面，將邏輯設(shè)備映射為若干應(yīng)用的集合，通過符號設(shè)置一個邏輯設(shè)備可管理的應(yīng)用名列表；為事件、遙信、遙測、遙控、遙調(diào)及定值的可視化建模；裝置能力描述文件的自動形成過程。此方法可為應(yīng)用人員屏蔽復(fù)雜的專業(yè)術(shù)語，以圖形化的方式直觀地進(jìn)行模型配置，減輕配置的工作量，并和應(yīng)用程序進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)，自動形成裝置能力描述文件，保證配置的正確性。
文檔編號G06F17/30GK102646112SQ201210036678
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者馮亞東, 劉克金, 周強, 周磊, 曹冬明, 曹衛(wèi)國, 王俊生, 陳宏君 申請人:南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司