[发明专利]过程数据的报警统计及辅助调度系统

说明书

技术领域

本发明属于生产调度技术领域，特别是提供了一种过程数据的报警统计及辅助调度系统，对过程数据进行报警预报并提供调度预案。

背景技术

近年来，自动化技术、计算机技术、网络技术等信息技术的发展使得工业生产系统实现了从仪表控制到控制器控制、计算机控制的转变。在监控室里，计算机系统采集了大量的过程数据，调度人员可以通过监控系统对生产进行实时调节。

监控系统具有实时报警功能，对配置了报警限的数据项，在超限时以声音/闪烁等形式提示调度人员，当数值回到正常范围以后报警自动解除。历史数据库中记录了大量的数据信息，包括各种关键运行参数的历史曲线，通过曲线查询可以得到追溯生产运行情况，分析事故发生的原因等。然而，监控系统自带的报警功能未能进一步提供生产运行状况量化评价、预测以及调度预案支持。

中国专利局2007年09月26日公布的上海宝信软件股份有限公司申请的专利《进行实时异常判断和动态报警的方法》(CN101042580)，公开了一种进行实时异常判断和动态报警的方法，可实时地进行SPC分析和趋势分析，在出现异常的第一时间实时地进行报警；中国专利局2008年07月07日公布的上海新策科技有限公司申请的专利《一种自动控制与报警的方法与系统》(CN101625564)，公开了一种自动控制与报警的系统和方法，以多种报警方式实时提醒调度人员，对过程进行事前预防。

关于监控系统报警的专利很多，但大多是侧重于报警设备以及出现报警后发出报警通知，并未对报警信息进行进一步的挖掘处理。

以上的报警统计方法都是基于SPC理论的，可用于生产质量控制，如用于生产监控系统则存在如下不足之处：一是实时报警及历史数据不具有在线统计功能，无法对一段时间内的生产运行状况给出量化评价；二是生产监控系统中的报警多是相互关联的，现有监控系统不具备报警关联分析及预测功能；三是报警出现后，现场调节依赖于调度人员的经验，缺乏专家指导。

发明内容

本发明目的在于提供一种过程数据的报警统计及辅助调度系统，解决了上述背景技术的三点不足，实现了量化评价生产运行状况以确定生产系统的最佳运行方案，通过已有报警项对其他过程数据进行运行状态预测，为调度人员提供调度指导，提高生产的安全稳定性，可在一定程度上节约生产运行成本。

本发明涉及到的名词定义如下：

报警项：对监控系统中的过程数据，根据生产运行的要求，设置上限、上上限、下限、下下限，称之为报警项。

报警类型：超过上限、超过上上限、超过下限、超过下下限、正常5种，前4种状态即为报警状态，数据必处于以上5上状态中的1种，定义超过上限但未超过上上限的报警为高限预警，定义超过上上限的报警为高限报警，定义低于下限但未低于下下限的报警为低限预警，定义低于下下限的报警为低限报警。

忽略时间：由于数据采集、通信、调整缓冲等各方面的原因，报警项的状态变化后必持续时间超过一定的时间才认为有效，这个持续时间就是定义的忽略时间。

有效状态变化：报警项状态变化后的连续持续时间超过忽略时间，即认为该报警状态变化有效。

完整报警：定义报警项进入报警状态，直至回到正常状态的整个报警过程为完整报警。

发明的技术方案

本发明包括数据采集模块，报警统计模块、报警分析模块、报警预测模块、调度预案模块4个服务端模块，客户端模块；4个服务端模块之间通过进程间消息调用进行数据信息交换，数据采集模块和服务端模块之间通过网络消息调用进行数据信息交换，客户端模块通过网络消息连接服务端模块。如图1所示。各模块的具体功能如下所述：

数据采集模块：根据监控系统提供的接口，对过程数据进行实时采集，原则是“逢变则存”，即当数据值发生变化时，将其发送至报警统计模块，并将原值及周期(可配置)统计值(如平均值、滑动平均值等)存储至历史数据库，支持Oracle、SQL Server以及文本文件等。

报警统计模块：包括报警项配置和报警实时统计两个功能。报警项的属性有：名称、标签名、变比、单位、是否启用、保留天数、忽略时间、上限、上上限、下限、下下限等。报警项配置即指对影响生产运行稳定的过程数据进行编辑报警项属性，对报警项可以进行添加和删除操作。报警实时统计是指根据报警项配置以及完整报警定义，实时处理由数据采集模块提供的实时过程数据，记录报警项状态变化后的持续时间，当再一次发生有效报警状态变化时，保存各报警项的报警值到历史数据库，并以事件的形式通知订阅了该报警项的客户端；同时，报警统计服务可提供报警历史查询功能。