[发明专利]用于促进工业系统控制的方法和系统

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及工业系统，并且具体而言涉及用于监视和控制工业系统的显示技术。

背景技术

用于工业控制系统、过程控制系统、监测控制和数据采集(SCADA)系统等的显示用来向监视工业系统的操作员显示工业系统的图表。

操作员从而能够识别出工业系统中的告警和趋势，因此采取措施以解决引起告警和趋势的问题。

图1示出了电网中的配电系统1的部分的单线图的示例。在与它表示的配电系统有关的单线图中有许多不同的信息。一些元件和设备用不同的颜色表示以指示不同类型的信息。

该图示出两条母线，线A和线B，其每一个供应多个变压器、底板和多个子系统或子站。

由用于发电机3的图形符号指示变压器，并且由发电机符号指示变压器3。在发电机对象旁边，用于-44.4MVAr的无功功率或者电抗效应的值也用针对示意图的其余部分中显示的其他值的颜色的对比色显示。因此操作员的注意力被吸引到用对比色显示的减少的和选定的数目的值。因此，不同于预设状态或者值的状态或值可以用示出该状态或值与预设值不同的方式来显示。

然而，用于电力网络控制系统的部分的二维表示的示例性过程图仍然是稍微杂乱的。在一个单过程图中通常布置状态和值的大量的数字显示，带给操作员的挑战是既难以掌握概览，也难以特别集中注意力于一个或多个值或设备状态。

专利申请US2008/0049013公开了用于预测电功率系统的健康度、可靠性和性能的实时高级可视化的系统和方法。特别是，公开了用于电气系统的实时三维可视化的系统。虚拟系统建模引擎预测用于电气系统的数据输出。三维可视化引擎将虚拟系统模型和预报的方面转换为三维可视化模型。

然而，为了监测和控制计算机控制的配电系统以及一些其他的工业过程和自动化操作的目的，已知的显示系统和方法存在缺陷。

发明内容

本公开内容的总体目标是提供一种便于工业系统的操作员监视和控制工业系统的方法和控制系统。

在本公开内容的第一方面中，上述目标通过提供一种用于在三维视图中显示二维图像的方法来实现，所述二维图像由多个表示工业系统的元件的对象形成，所述三维视图在所述工业系统的控制系统的显示设备上显示，其中至少一个对象与参数值相关联，该参数值与所述工业系统中的相应元件的状态有关，其中所述方法包括：确定用于所述至少一个对象的参数值，

将所述参数值映射到深度层，所述深度层定义所述三维视图的部分，以及

在所述深度层中显示所述至少一个对象。

因此，至少一个对象可以在如下深度层中显示，该深度层可以便利于用户检测工业系统中的元件或设备的状态何时改变，从而它应当将引起监视工业系统的操作员的注意。

在本发明的一个方面中，因而基于每个对象的参数值而不是基于工业系统的相应元件或设备的地形位置，用在不同深度层中显示的对象来显示三维视图，。

对象在本文中被定义为表示在二维图像和三维视图中的工业系统中的元件或设备。

由于深度层通常意味着可以形成用于定义三维视图的三维图像的部分的二维层。为此，一个深度层可以和其他深度层一起形成三维视图，每个深度层表示在例如用于定义三维视图的三维图像的预定义深度处的横截面。

一个实施例可以包括：如果该映射确定另一个深度层，则重复所述确定和映射步骤；在所述另一个深度层中显示所述至少一个对象。因此，该过程重复地评估参数值，以便以通过在适当的深度层中显示该对象或者那些对象而应当引起控制系统的操作员的注意的方式，确定工业系统中的元件或设备的状态是否已经改变。

映射步骤可以包括：当参数值偏离与所述工业系统中的相应元件相关联的标准时，将至少一个对象映射到在三维视图的近场中的深度层。通过将参数值映射到近场深度层并且在近场深度层中显示对象，经由显示设备监视工业系统的操作员将容易地检测到工业系统中的相应元件或设备的表现中的偏离。

映射步骤可以包括：将至少一个对象的参数值与和工业系统中的相应元件相关联的标准进行比较。

标准在本文中被定义为元件或设备的可接受的表现。可接受的表现可以例如是在工业系统中的相应元件或设备处测量的一系列可接受的测量值。

显示步骤可以包括将至少一个对象从深度层可视地移动到另一个深度层。因而操作员可以更容易地检测到例如在工业系统中的元件或设备的状态的变化的事件。

一个实施例可以进一步包括：确定与至少一个对象相关联的对象类别，所述对象类别与该工业系统中的元件的类别有关；以及基于对象类别将至少一个对象映射到深度层。