[发明专利]数据采集与监视控制系统

说明书

本发明提出一种数据采集与监视控制系统，包括：表现层、逻辑处理层、驱动层和数据组态工具；其中，各层和数据组态工具分别通过标准的OPC UA接口与OPC UA数据总线进行连接；表现层设置有人机界面，用于获取用户的操作指令并提供给逻辑处理层，以及向用户提供实时数据；逻辑处理层设置有实时服务器、历史服务器和报警服务器，用于进行实时数据管理、历史数据管理、报警管理；驱动层设置有前置处理机，用于向现场设备下发控制指令以及上传所采集的数据；数据组态工具，用于向表现层、逻辑处理层和驱动层提供配置数据。其中，OPC UA数据总线采用的是传统的OPC接口，为统一的接口标准，使得各设备能够通过OPC接口接入SCADA系统，降低了SCADA系统的扩展难度。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种数据采集与监视控制系统。

背景技术

数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)，是以计算机为基础的工业领域自动化监控系统，应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集、监视控制以及过程控制等。目前的SCADA系统中包括：监控计算机、远程终端单元、可编程逻辑控制器、通信基础设施、人机界面。其中，通信基础设施为CORBA(Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构)、DCOM(Microsoft Distributed Component Object Model，分布式组件对象模型)等数据总线，上述两种数据总线提供一定的且固有的安全机制，安全性差，且难以根据用户的实际需要进行设置，且上述两种数据总线的接口不统一，数据总线难以与具有其他接口的设备进行连接，使得部分设备难以接入SCADA系统，增加了SCADA系统的扩展难度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种数据采集与监视控制系统，用于解决现有技术中数据总线与各设备之间的耦合度过高，SCADA系统的更新难度高的问题。该数据采集与监视控制系统，包括：

表现层、逻辑处理层、驱动层和数据组态工具；其中，表现层、逻辑处理层、驱动层和数据组态工具上分别设置有标准的OPC UA接口，用于通过标准的OPC UA接口与OPC UA数据总线进行连接；

所述表现层设置有人机界面，用于获取用户的操作指令并提供给逻辑处理层，以及向用户提供实时数据；

所述逻辑处理层设置有实时服务器、历史服务器和报警服务器，用于进行实时数据管理、历史数据管理、报警管理，根据用户的操作指令向驱动层提供控制指令，或者向表现层提供实时数据；

所述驱动层设置有前置处理机，用于向现场设备下发控制指令以及上传现场设备所采集的数据，以使所述逻辑处理层对所述数据进行分析处理，得到所述实时数据；

所述数据组态工具，用于向所述表现层、所述逻辑处理层和所述驱动层提供配置数据。

进一步的，所述实时服务器为部署有实时组件的硬件设备；所述历史服务器为部署有历史组件的硬件设备；所述报警服务器为部署有报警组件的硬件设备；所述前置处理机为部署有接口层组件的硬件设备；

所述实时组件、所述历史组件、所述报警组件和所述接口层组件为复合组件，分别设置有标准的OPC UA接口。

进一步的，所述实时组件、所述历史组件、所述报警组件和所述接口层组件由以下组件中的任意一个或者多个组合而成：用于存储和共享配置数据、采集数据和实时数据的实时库组件，用于采集数据以及提供对实时库组件中数据的读写操作接口的数据管理组件，用于管理实时库组件中数据的节点管理组件，用于放置提供浏览操作并接收外部方法调用的访问管理组件，用于负责提供对数据和事件的订阅操作的订阅管理组件，用于负责执行人机交互控制指令的命令管理组件和用于数据展示的展示管理组件；