[发明专利]数据采集与监视控制方法、客户端、服务器及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据监控技术领域，特别涉及SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制)方法、客户端、服务器及系统。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制)系统是以计算机为基础的DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)与自动化监控系统。它的应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

通常SCADA系统分为两个层面，即客户端/服务器体系结构。SCADA服务器与硬件设备通信，进行数据处理和运算。而SCADA客户端用于人机交互，如用文字、动画显示现场的状态，并可以对现场的开关、阀门进行操作。还有一种“超远程SCADA客户端”，它可以通过Web发布在Internet上进行监控。硬件设备(如PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器))一般既可以通过点到点方式，也可以以总线方式连接到SCADA服务器上。

SCADA由很多任务组成，每个任务完成特定的功能。位于一个或多个机器上的SCADA服务器负责数据采集、数据处理(如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等)。SCADA服务器之间可以相互通信。有些系统将SCADA服务器进一步单独划分成若干专门服务器，如报警服务器、记录服务器、历史服务器、登录服务器等。各SCADA服务器逻辑上作为统一整体，但物理上可能放置在不同的机器上。分类划分的好处是可以将多个SCADA服务器的各种数据统一管理、分工协作，缺点是效率低、局部故障可能影响整个系统。

SCADA系统中的通信分为内部通信、与I/O设备通信和外界通信。SCADA客户端与SCADA服务器之间以及SCADA服务器与SCADA服务器之间一般有三种通信形式：请求式、订阅式与广播式。设备驱动程序与I/O设备通信一般采用请求式，大多数设备都支持这种通信方式，当然也有的设备支持主动发送方式。SCADA通过多种方式与外界通信。如OPC(OLE for Process Control，用于过程控制的对象连接与嵌入)，一般都会提供OPC客户端，用来与设备厂家提供的OPC服务器进行通信。因为OPC有微软内定的标准，所以OPC客户端无需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通信

在SCADA系统应用中，对GIS(Geographic Information System，地理信息系统)的要求越来越高，大量的信息将显示在电子地图上，以支持操作员或调度人员更清楚地了解现场状况，从而更迅速地决策。

在已有的SCADA产品WinCC OA中，有一个简单的GIS功能，该功能目前支持形状文件，形状文件中定义了SCADA系统的监视场景(如：电网)的地理分布信息。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供SCADA方法，以实现在电子地图上实时显示SCADA数据；

本发明还提供SCADA客户端，以实现在电子地图上实时显示SCADA数据；

本发明还提供SCADA服务器，以实现在电子地图上实时显示SCADA数据；

本发明还提供SCADA系统，以实现在电子地图上实时显示SCADA数据。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种数据采集与监视控制方法，该方法包括：

SCADA客户端向电子地图服务器请求预先定义的SCADA系统的监视范围内的电子地图，当接收到所述电子地图服务器返回的电子地图时，根据预先记录的SCADA系统的监视范围内的各被监视设备的地理位置以及预先定义的各被监视设备在电子地图上的图标，在所述电子地图的对应位置上绘制各被监视设备的图标，然后将该电子地图加载到所述SCADA客户端的画面上显示；

所述SCADA客户端与SCADA服务器建立WebSocket连接，通过所述WebSocket连接，向所述SCADA服务器发送携带SCADA系统监视范围内的各被监视设备标识的数据请求消息；

所述SCADA客户端接收所述SCADA服务器通过所述WebSocket连接返回的携带各被监视设备的实时状态数据的数据响应消息，将所述各被监视设备的实时状态数据显示在所述电子地图上各被监视设备所在位置处。