[发明专利]一种消息驱动的关键过程全息追溯方法及系统

说明书

本发明公开了一种消息驱动的关键过程全息追溯方法及系统，涉及基于SCADA系统追溯关键过程的技术，属于计算、推算或计数的技术领域。本申请的追溯方法，记录关键过程开始前的全局数据断面、关键过程开始后终止前系统所有的数据输入和系统内部的所有数据交换，通过消息驱动实现与实时生产环境完全一致的追溯运行环境，也可实现新增输入量或调整输入量逻辑运算加入位置情形下的过程追溯。系统由过程记录模块、过程追溯模块、时间轴引擎这三个相对独立的主要部分组成，过程记录模块从生产环境中抽取并保存数据，过程追溯模块根据所保存的数据在虚拟环境中重现所重现关键过程场景，时间轴引擎实现对追溯过程的驱动和进度控制。

技术领域

本发明公开了一种消息驱动的关键过程全息追溯方法及系统，涉及基于SCADA系统追溯关键过程的技术，属于计算、推算或计数的技术领域。

背景技术

计算机技术和自动化技术在各行各业应用的不断深入对数据采集与监视控制（SCADA，Supervisory Control And Data Acquisition）系统的要求不再仅仅局限于监控设备、产线、系统当下的运行情况，也要求记录和保存某些关键时刻前后一段时间内的全景数据，事后在虚拟环境中重新对此时段内发生的所有事件进行追溯和复盘，实现“时光倒流”的功能，并且可以在追溯过程中进行虚拟环境下的用于定位故障、研究事故原因、优化工艺、调整运行流程、开展仿真培训的模拟干预和结果观测。

工业控制领域主流SCADA系统的主要组成部分有：通讯中间件（MSG_BUS）、关系数据库系统（DBMS）、基于内存的实时数据库（RTDB）、输入量（数字量/模拟量）处理服务（INPUT_SERV）、实时告警服务（ALARM_SERV）等。系统运行时，输入消息通过通讯中间件传送到输入量处理服务，输入量处理服务经过逻辑运算后将结果接入实时数据库并将需要报警的信息经由通讯中间件传送给实时告警服务，实时告警服务发出告警并写入到关系数据库系统。关键过程追溯系统会基于上述组件的基础支撑功能进行设计和实现，其架构如图1所示。

现有的SCADA系统中，关键过程追溯大多通过以下两种方式实现：1、召唤远端设备中存储的历史数据记录文件，通过解析文件中的数据波形，将文件中记录的故障信息按照顺序进行排列和图形化显示，来达到追溯的目的；2、在系统运行阶段保存实时处理结果，需要追溯时从存储介质中按照时间顺序取出处理结果并进行图形化显示，从而实现追溯功能。第一种常用的关键过程追溯方法依赖从外部设备读取数据，第二种常用的关键过程追溯方法只能简单读取已记录数据和可视化历史关键过程，且两种常用的关键过程追溯方法对模拟干预的情形不能推演出修改后的过程和结果，难以扩展出培训仿真等更高级的应用。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了一种消息驱动的关键过程全息追溯方法及系统，通过系统运行时生成的消息实现了相同运算逻辑导致的关键过程的全息追溯，解决了现有关键过程追溯方法依赖外部输入数据以及对模拟干预的情形不能推演出修改后的过程和结果的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种消息驱动的关键过程全息追溯方法，包括以下两部分：

记录关键过程的全息数据：抽取和保存生产环境中的系统模型数据，记录生产环境中关键过程开始前的全局数据断面、关键过程开始后终止前系统的所有输入数据、关键过程开始后终止前系统内部发生的所有数据交换，将关键过程开始后终止前的所有系统输入数据及系统内部交换数据封装为消息包；