分散控制系统后台异常点高频采集的故障分析方法及系统与流程

1.本发明属于故障分析领域，具体涉及一种分散控制系统后台异常点高频采集的故障分析方法及系统。


背景技术：

2.分散控制系统dcs的实时数据库起到了中心环节的作用，在这里进行数据共享，各执行代码都与它交换数据，用来存储现场采集的数据、控制输出以及某些计算的中间结果和控制算法结构等方面的信息。在系统运行过程中，操作人员会通过分析历史曲线等方式分析定位问题。但是由于后台性能有限，测点数据集的频率有所限制，难以保证所有测点的进行高频采集，可能会漏掉问题分析的有效信息，绘制的数据曲线不能精准反映异常数据的变化过程。（现有的测点数据集的采样频率基本上是采用定频率，且为低频采样，高频采样系统网络负担较重，数据量较大，储存及故障分析难度大。）如果异常点的采集频率越高，采集的数据将越详细，绘制的曲线更能精确地反映异常问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种分散控制系统后台异常点高频采集的故障分析方法及系统，实现高精度采样并存历史库，通过分析曲线绘制采集的历史数据，在高频采集下，根据更详细的历史数据绘制更加光滑、精准的曲线，方便操作员分析查看异常问题。
4.为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：构建高频采样的测点列表，高频采样的测点列表用于存储故障测点；利用高频采样对高频采样的测点列表中的测点进行采样，得到故障测点的高频采样信息；根据数据库中存储的故障测点序列的高频采样数据，在以时间为横坐标，数值为纵坐标的坐标系中，按照横坐标时间依据采集时间，纵坐标值依据采样值绘制曲线，根据曲线分析故障。
5.所述构建高频采样的测点列表的方法如下：启动高频采样进程，高频采样进程运行一个测点更新线程，用以维护一个高频采样测点订阅列表，该订阅列表订阅了需进行高频采样的所有测点；测点更新线程中启动消息监听机制，监听更新高频采样测点订阅列表的事件。
6.所述构建高频采样的测点列表时，当采集到某个模拟量测点的报警越限数据时，将该模拟量测点作为故障测点，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点增加事件；当采集到某个故障测点的报警复归数据时，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点删除事件。
7.所述高频测点增加事件的事件内容包括该模拟量的测点标识符和测点增加标志。
8.所述高频测点删除事件的事件内容包括该模拟量的测点标识符和测点删除标志。
9.所述高频采样进程的测点更新线程时，实时监听测点增加/删除事件，并执行更新动作：如果当前事件为测点增加事件，判断当前高频采样的测点列表中的高频测点订阅列表中是否包含该模拟量测点，若不包含，则将该模拟量测点加入高频测点订阅列表尾部；如果当前事件为测点删除事件，判断当前高频测点订阅列表中是否包含该模拟量测点，若包含，则将该模拟量测点从高频测点订阅列表中删除。
10.所述故障测点的判断过程如下：当后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个模拟量测点的报警越限数据时，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点增加事件；当后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个模拟量测点的报警复归数据时，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点删除事件。
11.得到所述故障测点的高频采样信息的具体方法如下：高频采样进程中运行一个高频数据采集线程，该高频数据采集线程以预设采样频率向过程控制站请求高频采样的测点列表中的高频采样订阅列表中所有测点的实时值，并存入数据库。
12.一种分散控制系统后台异常点高频采集的故障分析系统，其特征在于，包括高频采样构建单元、后台系统和故障分析单元；所述高频采样构建单元用于构建高频采样的测点列表，并将高频采样的测点列表发送至后台系统；所述后台系统用于根据高频采样对高频采样的测点列表中的测点进行采样，得到所述故障测点的高频采样信息，并发送到故障分析单元中；所述故障分析单元用于结合数据库中存储的故障测点序列的高频采样数据，在以时间为横坐标，数值为纵坐标的坐标系中，按照横坐标时间依据采集时间，纵坐标值依据采样值绘制曲线，根据曲线分析故障。
13.所述高频采样的测点列表用于存储故障测点。
14.与现有技术相比，本发明在当某个测点值出现异常时，将该点加入高频采样序列，利用高频采样对高频采样的测点列表中的测点进行采样，得到故障测点的高频采样信息，实现高精度采样并存历史库，通过曲线绘制采集的历史数据，高频采集下，更详细的历史数据绘制更加光滑、精准的曲线，方便操作员分析查看异常问题。
15.本发明的系统通过设置的高频采样构建单元、后台系统和故障分析单元，在某一测点处于越高限报警状态时，通过高精度采样测点值并存历史库，通过曲线绘制采集的历史数据，有助于曲线绘制软件利用更详细的历史数据绘制出更加光滑、精准的曲线，方便操作员分析更加精确的查看模拟量测点的异常问题。
附图说明
16.图1为本发明的流程图；图2为本发明中增加事件的流程图；图3为本发明中删除事件的流程图；图4为本发明的系统框图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步说明。
18.参见图1，本发明包括以下步骤：1、构建高频采样的测点列表；其中，该高频采样的测点列表用于存储故障测点；1.1、启动高频采样进程，该进程中运行一个测点更新线程，用以维护一个高频采样测点订阅列表，该列表订阅了需进行高频采样的所有测点；测点更新线程中启动消息监听机制，监听更新高频采样测点订阅列表的事件，并绑定高频采样测点订阅列表更新处理函数。
19.1.2、高频采样进程的测点更新线程实时监听测点增加/删除事件，并执行高频测点订阅列表更新动作：如果当前事件为测点增加事件，判断当前高频采样的测点列表中的高频测点订阅列表中是否包含该模拟量测点，若不包含，则将该模拟量测点加入高频测点订阅列表尾部；如果当前事件为测点删除事件，判断当前高频测点订阅列表中是否包含该模拟量测点，若包含，则将该模拟量测点从高频测点订阅列表中删除。
20.2、利用高频采样，对高频采样的测点列表中的测点进行采样，得到故障测点的高频采样信息；（高频采样的频率30
‑
100ms）高频采样进程中运行一个高频数据采集线程，该线程以较高的采样频率（如每50ms）向过程控制站请求高频采样订阅列表中所有测点的实时值，并存入历史数据库。
21.故障测点的判断过程如下：当后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个模拟量测点的报警越限数据时，将该模拟量测点作为故障测点，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点增加事件，事件内容包括：该模拟量的测点标识符和测点增加标志。
22.当后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个故障高频采样的测点列表中的测点的报警复归数据时，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点删除事件，事件内容包括：该模拟量的测点标识符和测点删除标志。
23.如果后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个模拟量测点的越限报警报文时，将该模拟量测点的标识符发给高频采样进程。高频采样进程实时监听来自报警采集程序的模拟量测点标识符，如果高频测点订阅列表中不包含该模拟量测点，则将该模拟量测点加入高频测点订阅列表尾部，对更新后的列表中测点进行高频采样。
24.如果后台系统的报警采集程序采集到过程控制站上送的某个模拟量测点的报警复归报文时，发送该点的标识信息给高频采样进程；高频采样进程监听来自报警采集程序的测点取消订阅消息，如果当前订阅的高频测点订阅列表中包含消息中的测点，则从列表中删除该点，继续对更新后的列表中测点进行高频采样。
25.启动高频采样进程，该进程维护一个高频采样测点订阅列表，该列表订阅了需进行高频采样的所有测点，高频采样进程以较高的采样频率（如每50ms）向过程控制站请求高频采样订阅列表中所有测点的实时值，并存入历史数据库。
26.3、通过曲线绘制分析故障时，利用历史数据库中存储的故障测点序列的高频采样数据，在以时间为横坐标，数值为纵坐标的坐标系中，按照横坐标时间依据采集时间，纵坐标值依据采样值去描点绘制出比低频采样更精准的曲线。
27.参见图4，一种基分散控制系统后台异常点高频采集的故障分析系统，包括高频采
样构建单元、后台系统和故障分析单元；高频采样构建单元用于构建高频采样的测点列表，并将高频采样的测点列表发送至后台系统，高频采样的测点列表用于存储故障测点；后台系统用于根据高频采样对高频采样的测点列表中的测点进行采样，得到故障测点的高频采样信息，并发送到故障分析单元中；故障分析单元用于结合数据库中存储的故障测点序列的高频采样数据，在以时间为横坐标，数值为纵坐标的坐标系中，按照横坐标时间依据采集时间，纵坐标值依据采样值绘制曲线，根据曲线分析故障。
28.实施例：1、构建高频采样的测点列表；其中，该高频采样的测点列表用于存储故障测点；1.1、启动高频采样进程，该进程中运行一个测点更新线程，用以维护一个高频采样测点订阅列表，该列表订阅了需进行高频采样的所有测点；测点更新线程中启动消息监听机制，监听更新高频采样测点订阅列表的事件，并绑定高频采样测点订阅列表更新处理函数。
29.1.2、当模拟量测点ai1处于越高高限状态时，过程控制站上送的该模拟量测点的报警越限报文，后台系统的报警采集程序接收到该报文，解析报文并向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点增加事件，事件内容包括：该模拟量的测点标识符：ai1、测点增加标志：1。
30.1.3、高频采样进程的测点更新线程实时监听测点增加/删除事件，通过测点增加标志为1，判断当前事件为测点增加事件。因此，判断当前高频测点订阅列表中是否包含标识符为ai1的模拟量测点，若不包含，则将该模拟量测点的标识符ai1加入高频测点订阅列表尾部；2、高频数据采集线程每隔50ms向过程控制站请求包括模拟量测点ai1在内的高频采样订阅列表中所有测点的实时值，并存入历史库。
31.3、通过曲线绘制软件，在以时间为横坐标，数值为纵坐标的坐标系中，按照横坐标时间依据采集时间，纵坐标值依据采样值去描点绘制出更加精细的模拟量测点ai1的历史数据曲线。
32.本实施例实现了当模拟量测点ai处于越高高限报警状态时，通过高精度采样测点值并存历史库，有助于曲线绘制软件利用更详细的历史数据绘制出更加光滑、精准的曲线，方便操作员分析查看模拟量测点ai的异常问题。
33.参见图2，增加事件的流程如下：过程控制站上送某测点报警报文；报警采集进程接收、解析报警报文，获取测点的标识符，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点增加事件；高频采样进程中运行的测点更新线程接收、解析高频测点增加事件；向高频测点订阅列表中增加该测点标识符；高频采样进程的中运行的高频数据采集线程以较高的频率，对更新后的高频测点订阅列表中的测点进行采样，并存入历史数据库。
34.参见图3，删除事件的流程如下：
过程控制站上送某测点报警复归报文；报警采集进程接收、解析报警复归报文，获取测点的标识符，向高频采样进程的测点更新线程发送高频测点删除事件；高频采样进程中运行的测点更新线程接收、解析高频测点删除事件；将高频测点订阅列表中该测点标识符删除；高频采样进程的中运行的高频数据采集线程以较高的频率，对更新后的高频测点订阅列表中的测点进行采样，并存入历史数据库。