[发明专利]实时CAD图形集成监控信息系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CAD(计算机辅助设计)图形的实时功能软件开发和应用技术，可以方便、快捷和低成本地集成到各种工业和环境领域目前所广泛运用的计算机网络化监控信息系统和数据采集系统当中。

背景技术

目前，各种重要的工业和环境领域都运用了计算机网络化监控和数据采集系统(SCADA)或监控信息系统(SIS)，实现数据信息收集和实时显示，同时完成报警和历史数据查询等功能。这些监控信息系统和数据采集系统的数据，有的来自集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)、远程数据终端(RTU)、可编程控制器(PLC)、数字控制器(DDC)、工业控制计算机(IPC)等底层控制系统和设备，也有的来自关系数据库(RDB)、实时数据库(RTDB)等信息记录和储存系统。然而，这些监控信息系统和数据采集系统的人机界面(HMI)的开发一直沿用常规的监控系统人机界面图形组态的技术方法，不仅工作量大、制作成本高、扩充不方便，而且数据和图形总量受到点数限制。特别是由于常规监控系统采用的人机界面图形绘制和组态方法，或多或少改变了工业和环境系统原本的工程设计表达方式，虽然能适应系统运行人员的正常监控需求，但不能最大程度上适应系统检修人员和管理人员的监控、调试、分析、决策的多种需求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种实时CAD图形集成监控信息系统的方法，是建立在以上背景技术和已有系统之上的集成方法和软件增值开发技术，目的是将实时监控信息数据动态地嵌入到正由监控工作站屏幕打开的工业和环境系统CAD图形当中。

技术方案：工业和环境领域系统的设计、安装和运行，依赖于CAD(计算机辅助设计)电子图纸。这些CAD图纸包括系统结构图、系统分布图、管道仪表图(P&ID)、测点布置图、控制组态图(SAMA)等，不仅以工程标准的方法图示了被监控设备和系统，还标明了准确的编码和文字信息，它们大部分都是在监控信息系统实施之前完成的，并可以不断修改扩充。这些CAD图形就是本发明所建立集成系统信息显示人机界面的基础来源。在装载本发明提供的实时CAD功能软件模块后，一但打开这些CAD图，就能显示事先标识的全部图示测点实时动态数据，并且不断进行实时更新。由本发明提供的实时CAD软件集成后的图形，其交互功能应没有任何改变，特别是能在实时状态下实现快速无级缩放、聚焦和平移等高级矢量化图形功能，保持了工业和环境系统原本的工程设计表达方式，从而能在最大程度上适应系统检修人员和管理人员的在监控、调试、分析、决策等各种具体技术工作需求。

本发明的实时CAD图形集成监控信息系统的方法为：

a.服务器端软件创建实时数据对象集合：一方面接受所集成的各种底层控制系统和数据库的接口数据，另一方面快速响应来自多个客户端的实时查询及数据更新要求，服务器端软件采用C++编制，根据要求定制多种监控信息数据类，采用数据库和电子表格管理数据对象集合，方便实现数据对象增删改，全部监控信息集成系统的数据对象总数不限；

b.客户端软件实现来自服务器端的数据对象和CAD图形上的实体对象的实时连接：在原有绘图读图功能的基础上叠加实时显示和人机界面功能，客户端软件采用ObjectARX运行时扩展模式C++编制开发，当打开CAD图形时，就按事先图示标识过滤出服务器端能提供实时动态数据的数据对象，并且实现打包传送和在CAD图上的实时更新，在每一个客户端CAD图上的实时动态实体对象数不限；

c.网络通信软件采用基于Socket套接字的一对多点到点模式，借助局域网或虚拟私有网实现服务器端和客户端之间的高速数据通信。

有益效果：本发明实施的CAD图形实时功能软件开发和应用技术，可以方便、快捷和低成本地集成在各种工业和环境领域广泛运用的监控信息系统和数据采集系统当中，可以为系统运行人员、检修人员和管理人员在监控、调试、分析、决策等各种具体技术工作中提供可以不断完善的实时系统信息监控人机界面。

附图说明

图1是实时CAD图形集成监控信息系统构成，其各组成部分如下：

1：DCS系统数据接口；

2：FCS系统数据接口；

3：RTU系统数据接口；

4：PLC系统数据接口；

5：DDC系统数据接口；

6：IPC系统数据接口；

7：RTDB系统数据接口；

8：RDB系统数据接口；

9：实时CAD系统数据对象管理软件；

10：服务器端通信软件；

11：客户端通信软件；