[发明专利]基于无线感知网络的核电站设备监控系统

摘要

本发明公开了基于无线感知网络的核电站设备监控系统，无线监测节点网格化设备监测表面，获取核电站待监测重要设备的初选监测点的10阶振型固有频率和总位移模态数据，采用智能优化算法进行优化点选取，收集核电站设备终端的监控信息；无线中继节点网格化中继节点可能部署的空间范围，在无线监测节点基础上，初步形成虚拟冗余多路由路径，用来接收无线监测节点的监控信息数据；网关和网络访问点将监控信息数据传送给后台监控软件进行处理；后台监控软件对监控信息数据进行处理，将处理结果发送到客户端和各种监控终端。本发明的有益效果是本监控系统能够满足针对核电站应用场景中的高安全性、高可靠性等特殊需求。

主权项

基于无线感知网络的核电站设备监控系统，其特征在于：由无线监测节点、无线中继节点、网关和网络访问点、后台监控软件组成；所述无线监测节点：网格化设备监测表面，获取核电站待监测重要设备的初选监测点的10阶振型固有频率和总位移模态数据，采用智能优化算法进行优化点选取，收集核电站设备终端的监控信息；所述无线中继节点：网格化中继节点部署的空间范围，在无线监测节点基础上，初步形成虚拟冗余多路由路径，然后以环境、易放置约束条件为基础，形成优化的冗余路由路径，补充完成剩余的中继点部署位置确定，用来接收无线监测节点的监控信息数据；所述网关和网络访问点：网络访问点采用了与中继节点同样的网络协议，能够在确定的时间周期内收集到无线中继节点一轮监控信息数据，并将其交给网关，网关将监控信息数据传送给后台监控软件进行处理；所述后台监控软件：对监控信息数据进行处理，将处理结果发送到客户端和各种监控终端；所述后台监控软件包括数据处理模块、预警判断模块、数据呈现模块、权限管理模块和安全备份模块；所述数据处理模块负责对接收到的监控数据进行针对性的处理，为上层应用提供直接可用的数据内容，该模块由2个子模块组成：数据解析子模块与数据存储子模块，数据解析子模块将接收到的二进制数据帧按照其格式进行解析，经过该模块处理后的直接可用的数据帧，内容包括：监测节点的编号、监测数据的类型、具体的监测数值及数据采集时间；数据存储子模块作为连接存储数据库的连接件，根据解析后的监控数据的内容调用对应的存储过程；所述预警判断模块的作用在于保障警报提示的实时性，经过数据处理模块解析后的数据在进行呈现之前将首先到达预警判断模块，对是否触发预警提示进行判断，其完整功能由阈值匹配子模块和警报触发子模块提供，阈值匹配子模块将解析后的数据与对应的预警阈值进行比对，如果监控数据超过某一等级的阈值，那么该子模块将把数据内容与阈值信息进行包装提供给警报触发子模块，警报触发子模块的任务是将达到警报提示条件的数据封装成一个触发事件，由数据呈现模块最终完成警报提示信息的显示；所述数据呈现模块通过对显示页面的管理与控制为用户请求提供响应，其子模块的组成与功能如下：实时查询子模块：呈现界面与后台数据支撑平台之间的中间件，由于数据处理模块提供给上层的仅是当前接收到的最新数据，因此通过该子模块能够为数据呈现过程中的多样化需求提供数据支持，增强了数据呈现的灵活性；数据转换子模块：该子模块与数据处理模块相结合，共同为待呈现的数据完成结构的调整，其中封装了适用于折线图、柱状体、虚拟仪表、树状多种呈现结构的数据组织形式；更新触发子模块：负责为用户端相数据端主动发起的交互提供功能支持，即“用户‑‑＞数据”数据流的入口，通过该子模块，用户能够实现监控节点阈值变更、设备名称变更功能；图形呈现子模块：该子模块负责各种多媒体性的数据呈现工作，同时与警报提示子模块一同完成面向多感官的警报信息的提示，其内部存在多种便于调用的呈现组件；警报提示子模块：监听预警判断模块的预警触发事件，并负责对事件中封装的具体内容进行解析，将数据翻译为功能参数，经过该模块快速组织后的警报提示信息将以指令的形式配和图形呈现子模块中封装的呈现组件，完成预警提示工作；所述权限管理模块由身份验证子模块和权限控制子模块组成；身份验证子模块作为当前用户与数据库中用户信息的连接，在用户登入监控软件时，由该模块为其提供权限信息，为权限控制提供数据基础；权限控制子模块将全程监听当前登录用户执行的各种操作，并将该操作所需权限与用户自身权限做匹配，仅当用户权限不小于操作所需权限时，软件才给予该操作请求以响应；所述安全备份模块为监控数据提供系统级的安全防护策略，该模块下存在2个子模块：增量备份子模块与备份管理子模块；增量备份子模块定期自动地为新加入的采集数据进行备份，并与已有的数据备份进行整合，进行统一管理；备份管理子模块将对不断产生的大量备份文件进行组织与管理，包括依照存储时间、数据分类的分类方式调整存储结构，同时为管理员对备份数据的操作提供支持。