[发明专利]水电LCU控制器变量实时监控方法、系统、设备及介质

说明书

本发明涉及工业控制系统及水电计算机监控系统数据处理技术领域，具体为一种水电LCU控制器变量实时监控方法、系统、设备及介质，通过在各应用进程与上位机调试工具之间创建代理进程，并在代理进程中配置共享内存，各应用进程中的数据信息注册至共享内存中，上位机调试工具只需对代理进程进行数据查询和匹配，无需在于各应用进程进行通讯连接，提高了数据获取效率，同时对控制器冗余切换次数、主备心跳报文记录、关键任务周期及负载、对时状态、网络连接状态、CPU负载等运行参数进行实时监控，可有效的分析系统运行状态和快速定位。

技术领域

本发明涉及工业控制系统及水电LCU数据处理技术领域，具体为一种水电LCU控制器变量实时监控方法、系统、设备及介质。

背景技术

在发电行业的水电LCU系统中，在水电LCU控制器的研发、控制系统联合调试以及问题定位过程中，需要对控制器关键业务进程中的关键数据进行实时在线调试。在调试过程中，需要监视某个关键数据时，在不影响系统正常工作的前提下能够在水电LCU上位机中的调试工具中添加该关键数据的信息进行实时数据的监控，在完成调试后，能够实时的删除被调试关键数据信息。各进程单独与工具进行调试信息交互会导致进程需要额外增加与工具的通信接口，会增加设计难度以及系统的复杂度，同时调试会打断原有进程的执行逻辑，不利于系统的鲁棒性，需要在水电LCU控制器中提供一种支持变量实时监控机制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水电LCU控制器变量实时监控方法、系统、设备及介质，解决了对水电LCU控制器中变量的实时监控准确性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种水电LCU控制器变量实时监控方法，包括以下步骤：

在水电LCU控制器上电启动时，在各应用进程与上位机调试工具之间创建代理进程；

在创建的代理进程中配置共享内存，并获取对该共享内存的读写权限；其中，共享内存包括数据管理区、IO数据区、运行参数区和系统状态区；

在水电LCU控制器启动阶段中，代理进程完成数据管理区的初始化后通知各应用进程依次向共享内存注册变量信息并进行调试；

在代理进程与上位机调试工具之间建立通信连接，接收上位机调试工具发送的调试报文，并将调试报文在共享内存中的数据管理区内的信息进行查询和匹配，获得调试报文所对应的变量的偏移信息获取变量的实际内存地址，并根据变量的实际内存地址获取变量的实时内容，并将获取的信息上报至上位机调试工具；所述调试报文包括变量查询报文和变量置值报文。

优选的，IO数据区、运行参数区和系统状态区接收各应用进程的变量地址空间信息和变量数目信息，并将各应用进程的变量地址空间信息和变量数目信息传输至数据管理区进行保存和管理。

优选的，各应用进程将本进程中的关键变量信息、关键数据结构的变量数据信息分别对应注册至IO数据区、运行参数区和系统状态区内，同时各应用进程中的变量信息依据变量名和进程名生成对应变量hash值，并在数据管理区中记录变量hash值、变量所在的数据区类型和数据区中的偏移信息。

优选的，代理进程与上位机调试工具之间建立通信连接，采用TCP协议进行数据传输，并通过mbedtls加密库进行数据加密。

优选的，在代理进程中接收变量查询报文后进行变量查询的步骤如下：

上位机调试工具发送变量查询调试报文至代理进程中，代理进程接收到变量查询调试报文后，先在共享内存数据管理区内查询变量注册信息，若未查询到变量查询调试报文对应的变量的信息，则上报查询失败报文，若查询到变量查询调试报文对应的变量注册信息，则将查询到变量查询调试报文与在共享内存中的数据管理区内的信息进行匹配，若匹配不一致，则上报匹配失败报文；若匹配一致，则根据管理区中该变量的偏移信息获取变量的实际内存地址，并根据变量的实际内存地址获取变量的实时内容，并将获取的信息上报至上位机调试工具。