RU2389062C2 - Viewing and control method in complex topology network and system to this end - Google Patents

Viewing and control method in complex topology network and system to this end

Info

Publication number
RU2389062C2
RU2389062C2 RU2008109514/09A RU2008109514A RU2389062C2 RU 2389062 C2 RU2389062 C2 RU 2389062C2 RU 2008109514/09 A RU2008109514/09 A RU 2008109514/09A RU 2008109514 A RU2008109514 A RU 2008109514A RU 2389062 C2 RU2389062 C2 RU 2389062C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
objects
unit
database
network
Prior art date
Application number
RU2008109514/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008109514A (en
Inventor
Дмитрий Владимирович Казунин (RU)
Дмитрий Владимирович Казунин
Олег Валерьевич Бутурлимов (RU)
Олег Валерьевич Бутурлимов
Владимир Вениаминович Ушаков (RU)
Владимир Вениаминович Ушаков
Original Assignee
Дмитрий Владимирович Казунин
Олег Валерьевич Бутурлимов
Владимир Вениаминович Ушаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Владимирович Казунин, Олег Валерьевич Бутурлимов, Владимир Вениаминович Ушаков filed Critical Дмитрий Владимирович Казунин
Priority to RU2008109514/09A priority Critical patent/RU2389062C2/en
Publication of RU2008109514A publication Critical patent/RU2008109514A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389062C2 publication Critical patent/RU2389062C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: viewing and control method in a complex topology network and a system to this end provide presentation of control objects and the entire topology, while maintaining 3D integrity. Alarm signals are generated on a single screen on different presentation levels. Transmission of control input and monitoring control object troubleshooting increases reliability of presenting network topology data and incorporated objects while simultaneously solving the control task in the network.
EFFECT: increased reliability of presenting network topology data and incorporated control objects, with simultaneous generation of alarm signals, transmission of control input and monitoring troubleshooting.
14 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к способам и средствам мониторинга сетей сложной топологии и объектов, входящих в их состав, и может быть использовано для индикации, контроля состояния и управления параметрами разветвленных сетей сложной топологии различного назначения.The invention relates to methods and means for monitoring networks of complex topology and objects included in their composition, and can be used to indicate, monitor the state and control parameters of branched networks of complex topology for various purposes.

Современный уровень развития мониторинга сетей сложной топологии, например систем энергообеспечения, трубопроводных систем транспортировки газообразных, жидких продуктов, многокомпонентных сред, транспортных узлов, требует наглядного и одновременного отображения статической, динамической информации и доступных управляющих воздействий с целью создания полной картины о состоянии системы для принятия решений в режиме реального времени.The current level of development of monitoring networks of complex topology, for example, energy supply systems, pipeline systems for transporting gaseous, liquid products, multicomponent media, transport nodes, requires visual and simultaneous display of static, dynamic information and available control actions in order to create a complete picture of the state of the system for decision-making in real time.

Известен способ динамической визуализации данных об объекте (RU 2142162 С1, МПК G06T 11/80, 27.03.1999), который включает представление данных об объекте в окне на экране монитора в трехмерном или двумерном подпространстве N-мерного пространства в соответствии с геометрией подпространства и самого объекта, внесение изменения в данные о геометрии объекта и наблюдение в окне на экране монитора этого изменения. На экране монитора формируют по меньшей мере одно дополнительное окно, в которое выводят данные об объекте в другом подпространстве N-мерного пространства, чем представленное в первом окне, а внесением изменения в визуальное представление объекта в первом окне инициируют изменение представления объекта в дополнительном окне. В данном способе информация об объекте отображается в 2D и 3D представлениях на одном экране, но не предусмотрено решение задач управления.A known method of dynamic visualization of data about an object (RU 2142162 C1, IPC G06T 11/80, 03/27/1999), which includes the representation of data about an object in a window on a monitor in a three-dimensional or two-dimensional subspace of N-dimensional space in accordance with the geometry of the subspace and object, making changes to the geometry of the object and observing this change in a window on the monitor screen. At least one additional window is formed on the monitor screen, into which data about the object in another subspace of the N-dimensional space is displayed than that presented in the first window, and by changing the visual representation of the object in the first window, a change in the representation of the object in the additional window is initiated. In this method, information about the object is displayed in 2D and 3D representations on one screen, but there is no solution to the control problems.

Известна также система индикации хода процессов (RU 2004127836 А, МПК G06F 3/14, G06F 13/00, 20.02.2006), которая содержит соединенные между собой компьютер, устройство отображения и манипулятор. Способ индикации хода процессов, описанный в данной заявке на изобретение, включает запуск программно процесса из рабочей вкладки, отображаемой в диалоговом окне, и отображение хода процесса на устройстве отображения во время его выполнения. Данный способ и система индикации обеспечивают индикацию хода процессов во времени, но не обеспечивают контроль неисправности объектов системы и автоматизированную передачу управляющих воздействий для их устранения.There is also known a system for indicating the progress of processes (RU 2004127836 A, IPC G06F 3/14, G06F 13/00, 02/20/2006), which contains a computer, a display device, and a manipulator connected to each other. The method of indicating the progress of the processes described in this application for the invention includes starting a software process from the work tab displayed in the dialog box and displaying the progress of the process on the display device during its execution. This method and display system provide an indication of the progress of processes in time, but do not provide control of the malfunction of system objects and the automated transfer of control actions to eliminate them.

Наиболее близким к заявляемому способу и системе для его осуществления по технической сущности является способ отображения информации об объектах контролируемого диспетчерского круга и система для его осуществления (RU 2107940 С1, МПК G06F 3/14, Н02В 15/02, 27.03.1998), в котором производится компьютерная обработка информации от контролируемых пунктов и объектов круга с выводом созданных компьютером изображений на устройство отображения. Информация представляется на экранах двух видеотерминалов, причем на первом экране отображают мнемосхему круга с условными изображениями контролируемых пунктов, а на втором экране - подробную схему контролируемого пункта или его участка, выбранного на первом экране. Недостатком данного способа отображения информации и системы для ее осуществления является наличие двух раздельных видеотерминалов, а также отображение на экранах только 2D схематических образов.Closest to the claimed method and system for its implementation by technical nature is a method for displaying information about objects of a controlled dispatch circle and a system for its implementation (RU 2107940 C1, IPC G06F 3/14, Н02В 15/02, 03/27/1998), in which computer processing of information from controlled points and circle objects is performed with the output of computer-generated images to a display device. Information is presented on the screens of two video terminals, and on the first screen they display a mimic diagram of a circle with conditional images of controlled points, and on the second screen - a detailed diagram of the controlled point or its section selected on the first screen. The disadvantage of this method of displaying information and the system for its implementation is the presence of two separate video terminals, as well as displaying on screens only 2D schematic images.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в повышении качества отображения статической и динамической информации об управляемой сети, с одновременным обнаружением неисправностей объектов сети, подачей доступных управляющих воздействий и наблюдением за их отработкой.The problem to which this invention is directed, is to improve the quality of the display of static and dynamic information about the managed network, while detecting malfunctions of network objects, submitting available control actions and monitoring their development.

Технический результат, достигаемый при осуществлении данного изобретения, заключается в повышении надежности и достоверности представления данных о топологии сети и входящих в ее состав объектов управления, с одновременным формированием сигналов аварийно-предупредительной сигнализации, подачей управляющих воздействий и контролем за устранением неисправностей.The technical result achieved by the implementation of this invention is to increase the reliability and reliability of the presentation of data on the topology of the network and its control objects, with the simultaneous generation of alarm signals, the supply of control actions and control over troubleshooting.

Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в способе визуализации и управления в сети сложной топологии, который заключается в том, что с помощью консоли управления отображают на устройстве отображения и контролируют ход процесса в сети, визуализационно упрощают топологию сети и входящие в ее состав объекты для их единообразного 3D представления с разного удаления и/или ракурса наблюдения с привязкой объектов к их фактическому положению в сети, которые запоминают в блоке баз данных, формируют два противоположных по направлению потока данных, связанных обратной связью: информационный - от индикаторов объектов управления к устройству отображения и управляющий - от устройства отображения к органам управления, производят инициализацию начального состояния консоли управления путем опроса баз данных и создают резервную копию данных, проводят проверку правильности подключения консоли управления к индикаторам и органам управления объектов управления, после успешной проверки отображают топологию сети и входящие в ее состав объекты в виде 3D представлений на N уровнях в зависимости от расстояния до точки наблюдения, и/или ракурса наблюдения и/или вида объекта и/или принципа их работы, и/или неисправности и/или движущейся среды, одновременно считывают текущие показания индикаторов, сравнивают их с уставками и формируют сигналы аварийно-предупредительной сигнализации (АПС), которые визуализируют на устройстве отображения, производят навигацию по топологии сети и объектам, при появлении значимого сигнала АПС подают управляющее воздействие на орган управления объекта управления, контролируют ход процесса отработки управляющего воздействия по показаниям индикаторов объекта управления и записывают ход процесса.The problem is achieved with the achievement of the above technical result is solved by the fact that in the method of visualization and control in the network of complex topology, which consists in the fact that using the control console display on the display device and monitor the progress of the process in the network, visually simplify the network topology and included in its composition is objects for their uniform 3D representation from different deletions and / or viewing angles with objects tied to their actual position in the network, which are stored in a block of databases, forms they use two feedback-opposite data flow directions: information - from the indicators of the control objects to the display device and the control - from the display device to the control elements, initialize the initial state of the control console by polling databases and create a backup copy of the data, check for correctness connecting the control console to the indicators and controls of the control objects, after a successful check, display the network topology and its components objects in the form of 3D representations at N levels depending on the distance to the observation point, and / or the viewing angle and / or the type of object and / or the principle of their operation, and / or malfunction and / or moving medium, simultaneously read the current indicators, compare them with the settings and generate the alarm signals (APS), which are visualized on the display device, navigate the network topology and objects, when a significant APS signal appears, they give a control action to the control the control object, control the progress of the process of developing the control action according to the indications of the indicators of the control object and record the progress of the process.

Технический результат достигается также тем, что:The technical result is also achieved by the fact that:

в блок баз данных записывают базу данных топологии сети и входящих в ее состав объектов, базу данных 3D представления различных видов топологии сети, базу данных объектов с принципом их работы и неисправностями, базу данных 3D представления различных видов объектов, базу данных индикаторов, базу данных 3D представления различных видов индикаторов, базу данных сред, базу данных 3D представления различных видов сред, базу данных управляющих воздействий и базу данных уставок, при этом различные уровни представления зависят от расстояния до точки наблюдения, ракурса наблюдения, вида объекта, принципа его работы, неисправности, движущейся среды;a database of the network topology and its constituent objects, a database of 3D representations of various types of network topology, a database of objects with the principle of their operation and faults, a database of 3D representations of various types of objects, a database of indicators, a 3D database are recorded in the database block representations of various types of indicators, a database of environments, a database of 3D representations of various types of environments, a database of control actions and a database of settings, while different levels of presentation depend on the distance to and observation angle of observation, the type of object, its principle of operation, a fault, a moving medium;

проверку правильности подключения консоли управления к объектам управления проводят путем сравнения данных об индикаторах и органах управления объектов управления, описанных в базе данных, с результатами реального опроса индикаторов и органов управления доступных объектов управления, при их совпадении сравнивают показания индикаторов объектов управления с заданными уставками и определяют возможность подключения консоли управления к объектам управления вне зоны аварийной работы объектов управления;the correctness of connecting the control console to the control objects is carried out by comparing the data on the indicators and control elements of the control objects described in the database with the results of a real survey of indicators and control elements of the available control objects, if they coincide, the indicators of the control objects are compared with the specified settings and determine the ability to connect the management console to control objects outside the emergency operation zone of control objects;

каждую следующую резервную копия данных создают через установленный интервал времени, при подаче управляющего воздействии или существенном изменении параметров сети;each subsequent backup copy of the data is created at a specified time interval, when a control action is applied or a significant change in the network parameters;

при представлении сети на первом уровне, который соответствует наибольшему расстоянию до точки наблюдения, отображают всю сеть в целом, объекты управления в текущем состоянии и/или принцип их работы и/или детализацию индикаторов и органов управления простых объектов управления, сигналы АПС и доступные управляющие воздействия;when presenting the network at the first level, which corresponds to the greatest distance to the observation point, the entire network as a whole is displayed, the control objects in the current state and / or the principle of their operation and / or detail indicators and controls of simple control objects, APS signals and available control actions ;

логически связанные в базе данных объекты сети выделяют из общей топологии сети в выбранный логически обусловленный фрагмент топологии сети на основе взаимных связей и отображают в ярко выделенном и/или полупрозрачном виде на изображении и/или в отдельном окне;network objects logically connected in the database are extracted from the general network topology into a selected logically determined fragment of the network topology based on mutual relationships and displayed in a brightly and / or translucent form on the image and / or in a separate window;

на более близких расстояниях от точки наблюдения, которые соответствуют последующим уровням представления, отображают детализацию индикаторов и органов управления простых объектов управления и/или принцип их работы, детализацию вложенных изолированных и/или замкнутых систем управления сложными объектами управления и/или принцип их работы, сигналы АПС и доступные управляющие воздействия;at closer distances from the observation point, which correspond to subsequent levels of presentation, they display the details of indicators and controls of simple control objects and / or the principle of their operation, the details of embedded and isolated or closed control systems of complex control objects and / or the principle of their operation, signals APS and available control actions;

детализацию объектов, информационных и управляющих воздействий, соответствующих текущему уровню представления, отображают на изображении, соответствующем данному уровню и/или в полупрозрачном виде на изображении, соответствующем предыдущему уровню представления сети и/или в отдельном окне;details of objects, information and control actions corresponding to the current presentation level are displayed on the image corresponding to this level and / or in a translucent form on the image corresponding to the previous network presentation level and / or in a separate window;

объекты, входящие в топологию сети, выполняют в виде 3D представления целиком и/или с сегментным разрезом, через который наглядно демонстрируют принцип его работы, движение сред и/или перемещающего содержимого внутри объекта, цветовую индикацию состояния поверхностей в зависимости от протекающих сред и/или перемещающегося содержимого, рабочие состояния и неисправности объекта;the objects included in the network topology are performed in the form of a 3D representation in its entirety and / or with a segment section through which they demonstrate the principle of its operation, the movement of media and / or moving contents inside an object, a color indication of the state of surfaces depending on the flowing media and / or moving contents, operating conditions and malfunctions of an object;

движение сред и/или перемещение содержимого внутри объектов отображают в полупрозрачном виде на общей топологии сети в виде анимированной вставки, состав и раскраска которой зависит от режима, состава и направления движущихся сред и/или перемещающего содержимого;the movement of media and / or the movement of content inside objects is displayed in a translucent form on the general network topology in the form of an animated insert, the composition and coloring of which depends on the mode, composition and direction of moving media and / or moving content;

перемещение по сети осуществляют с помощью отображаемого в полупрозрачном виде навигатора, который эргономически связан с рукой оператора и содержит панель управления и окно навигатора, при этом панель управления выполнена с возможностью постраничного представления: органов управления в виде экранных форм и/или органов управления, реализованных в виде внешних устройств и пультов управления, справочной информации, прочностных характеристики и уставок АПС, а окно навигатора выполнено с возможностью отображения размера полного изображения сети, а также размера и положения просматриваемого в данный момент фрагмента сети.moving through the network is carried out using a navigator displayed in a translucent form, which is ergonomically connected to the operator’s hand and contains a control panel and a navigator window, while the control panel is configured to paginate: controls in the form of screen forms and / or controls implemented in external devices and control panels, reference information, strength characteristics and settings of the APS, and the navigator window is configured to display the size of the full image network, as well as the size and position of the currently viewed network fragment.

Технический результат в устройстве достигается тем, что в системе для визуализации и управления в сети сложной топологии, содержащей устройство отображения, к входу которого подключена консоль управления, второй вход/выход которой связан с входами/выходами объектов управления сети, каждый из которых содержит индикаторы и органы управления, причем выходы индикаторов и входы органов управления соединены с входом/выходом соответствующего объекта управления, консоль управления содержит блок баз данных и синхронизации, блок формирования изображения, блок управления, блок записи резервных копий данных, блок записи хода процесса, последовательно соединенные блок приема показаний индикаторов, блок формирования сигналов АПС и блок хранения данных индикаторов, последовательно соединенные блок хранения управляющих воздействий, блок формирования управляющих воздействий и блок отправки управляющих воздействий, при этом выход блока хранения данных индикаторов соединен с первым входом блока записи резервных копий данных и с первым входом блока формирования изображения, вход/выход блока управления связан с первыми входами/выходами блока баз данных и синхронизации и блока хранения управляющих воздействий и с вторыми входами/выходами блока формирования изображения и блока записи резервных копий данных, вход/выход блока баз данных и синхронизации связан с третьим входом/выходом блока формирования изображения, с вторыми входами блока хранения данных индикаторов, блока хранения управляющих воздействий, блока формирования сигналов АПС и блока формирования управляющих воздействий, а выходы блока приема показаний индикаторов, блока формирования сигналов АПС, блока формирования управляющих воздействий и блока отправки управляющих воздействий соединены с входной шиной блока записи хода процесса.The technical result in the device is achieved by the fact that in the system for visualization and control in the network of complex topology containing a display device, to the input of which a control console is connected, the second input / output of which is connected to the inputs / outputs of network management objects, each of which contains indicators and controls, and the outputs of the indicators and inputs of the controls are connected to the input / output of the corresponding control object, the control console contains a database and synchronization unit, a formation unit images, a control unit, a data backup recording unit, a process progress recording unit, series-connected indicator reception unit, APS signal generation unit and indicator data storage unit, series-connected control actions storage unit, control actions generation unit and control actions sending unit, the output of the indicator data storage unit is connected to the first input of the data backup recording unit and to the first input of the image forming unit, input / the output of the control unit is connected with the first inputs / outputs of the database and synchronization unit and the control actions storage unit and with the second inputs / outputs of the image forming unit and the data backup recording unit, the input / output of the database and synchronization unit is connected with the third input / output of the unit imaging, with the second inputs of the indicator data storage unit, the control actions storage unit, the APS signal generation unit and the control actions generation unit, and the outputs of the reception unit are shown indicators, an APS signal generation unit, a control action generation unit and a control action sending unit are connected to the input bus of the process recording unit.

Технический результат в устройстве достигается также тем, что:The technical result in the device is also achieved by the fact that:

блок баз данных и синхронизации содержит базы данных и блоки синхронизации, связанные двухсторонними связями с шиной данных обмена, к которой подключен первый вход блока и которая является вторым входом/выходом блока, при этом базы данных включают: базу данных топологии сети и входящих в ее состав объектов, базу данных 3D представления различных видов топологии сети, базу данных объектов с принципом их работы и неисправностями, базу данных 3D представления различных видов объектов, базу данных индикаторов, базу данных 3D представления различных видов индикаторов, базу данных сред, базу данных 3D представления различных видов сред, базу данных управляющих воздействий и базу данных уставок, а блоки синхронизации включают блок синхронизации команд управления, блок синхронизации передачи данных по топологии сети, блок синхронизации передачи данных по объектам сети, блок синхронизации данных АПС и блок синхронизации данных хранения;the database and synchronization block contains databases and synchronization blocks connected by two-way communication with the data exchange bus to which the first input of the block is connected and which is the second input / output of the block, the databases include: a database of the network topology and its constituents objects, a database of 3D representations of various types of network topology, a database of objects with the principle of their operation and faults, a database of 3D representations of various types of objects, a database of indicators, a database of 3D representations different types of indicators, a database of environments, a database of 3D representations of various types of environments, a database of control actions and a database of settings, and synchronization units include a unit for synchronizing control commands, a unit for synchronizing data transmission on the network topology, a unit for synchronizing data transmission for network objects, APS data synchronization unit and storage data synchronization unit;

блок формирования изображения содержит блоки построения изображения от 1-го до N-го уровня, блок формирования изображения навигатора, блок моделирования столкновений и оценки расстояния и блоки формирования представления, которые включают: блок формирования представления о средах, блок формирования представления о данных АПС, блок формирования представления о логически выделенных фрагментах сети, блок формирования представления об индикаторах, блок формирования представления об органах управления, блок формирования представления о видимых объектах и их разрезах, при этом первые входы/выходы блока моделирования и блоков формирования представления соединены с первой шиной связи, к которой подключены также первый, второй и третий входы блока формирования изображения, вторые входы/выходы блока моделирования столкновений и оценки расстояния, блоков формирования представления, первые входы/выходы блоков построения изображения от 1-го до N-го уровня и первый вход/выход блока формирования изображения навигатора связаны с второй шиной связи, а выходы блоков построения изображения от 1-го до N-го уровня и выход блока формирования изображения навигатора связаны с выходной шиной блока.the image forming unit comprises image building blocks from the 1st to the Nth level, a navigator image forming unit, a collision modeling and distance estimation unit, and presentation generating units, which include: a media presentation generating unit, an APS data presentation generating unit, a block forming an idea of logically allocated network fragments, a unit of forming a representation of indicators, a unit of forming a representation of controls, a unit of forming a representation of objects and their sections, while the first inputs / outputs of the modeling unit and the presentation forming units are connected to the first communication bus, which also connects the first, second and third inputs of the image forming unit, the second inputs / outputs of the collision modeling unit and distance estimation, blocks formation of the representation, the first inputs / outputs of the image building blocks from the 1st to the Nth level and the first input / output of the navigator image forming unit are connected to the second communication bus, and the outputs of the building blocks are expressions from 1st to N-th level and the output of the imaging unit navigator are connected to the output bus unit.

Надежность и достоверность представления исходной информации об управляемой сети сложной топологии обеспечивается за счет увеличения детализации отображаемой графической и текстовой информации о топологии и объектах сети, об индикаторах и органах управления объектов управления сетью и многоуровневой, наглядной организацией выдачи данных на устройство отображения.Reliability and reliability of the presentation of the initial information about the managed network of complex topology is ensured by increasing the detail of the displayed graphic and textual information about the topology and objects of the network, about indicators and controls of network management objects and the multi-level, visual organization of data output to the display device.

Решение задачи управления сетью одновременно с визуализацией обеспечивается за счет формирования двух противоположных по направлению потоков данных, связанных обратной связью: информационного - от индикаторов объектов управления к устройству отображения и управляющий - от устройства отображения к органам управления.The solution of the network management problem at the same time as visualization is ensured by the formation of two data flows opposite in direction, connected by feedback: information - from indicators of control objects to the display device and control - from the display device to the controls.

Изображение иллюстрируется чертежами, на которых представлено:The image is illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 - структурная электрическая схема заявляемой системы;figure 1 is a structural electrical diagram of the inventive system;

на фиг.2 - структурная электрическая схема блока баз данных и синхронизации;figure 2 is a structural electrical diagram of a database unit and synchronization;

на фиг.3 - структурная электрическая схема блока формирования изображения;figure 3 is a structural electric circuit of the image forming unit;

на фиг.4 - экранная форма участка сети на большом расстоянии от точки наблюдения;figure 4 - screen form of the network at a large distance from the observation point;

на фиг.5 - экранная форма укрупненного фрагмента сети;figure 5 - screen form enlarged fragment of the network;

на фиг.6 - изображение объекта с сигналом АПС;Fig.6 is an image of an object with an APS signal;

на фиг.7 - увеличенное изображение объекта с сигналом АПС;Fig.7 is an enlarged image of an object with an APS signal;

на фиг.8 - изображение аварийного объекта;on Fig - image of the emergency object;

на фиг.9 - изображение элементов сети с разрезами;figure 9 is an image of network elements with sections;

на фиг.10 - фрагмент объекта с демонстрацией принципа работы;figure 10 is a fragment of an object with a demonstration of the principle of operation;

на фиг.11 - фрагмент объекта с демонстрацией состояния его внутренних поверхностей.figure 11 is a fragment of an object with a demonstration of the state of its internal surfaces.

На фиг.1-3 обозначены:Figure 1-3 marked:

1 - консоль управления; 2 - устройство отображения; 3 - объекты управления; 4 - блок баз данных и синхронизации; 5 - блок формирования изображения; 6 - блок управления; 7 - блок хранения данных индикаторов; 8 - блок хранения управляющих воздействий; 9 - блок записи резервных копий данных; 10 - блок формирования сигналов АПС; 11 - блок формирования управляющих воздействий; 12 - блок записи хода процесса; 13 - блок приема показаний индикаторов; 14 - блок отправки управляющих воздействий; 15 - индикаторы; 16 - органы управления; 17 - базы данных; 18 - блоки синхронизации; 19 - блоки построения изображения от 1-го до N-го уровня; 20 - блок построения изображения навигатора; 21 - блок моделирования столкновений и оценки расстояния; 22 - блоки формирования представления.1 - management console; 2 - display device; 3 - management objects; 4 - block database and synchronization; 5 - block imaging; 6 - control unit; 7 - block data storage indicators; 8 - control actions storage unit; 9 - a unit for recording backup copies of data; 10 - block signal generation APS; 11 - block forming control actions; 12 - block recording the progress of the process; 13 - block receiving indicators; 14 - block sending control actions; 15 - indicators; 16 - governing bodies; 17 - databases; 18 - synchronization blocks; 19 - image building blocks from the 1st to the Nth level; 20 - block imaging navigator; 21 - block simulation of collisions and estimates of distance; 22 - blocks forming the presentation.

На фиг.4-11 обозначены:Figure 4-11 indicated:

23 - участок сети; 24 - фрагмент сети; 25 - трубопроводы; 26 - объекты сети; 27 - навигатор; 28 - панель управления навигатора; 29 - окно навигатора; 30 - полное изображение сети; 31 - положение и размер просматриваемого участка сети; 32 - положение и размер просматриваемого фрагмента сети; 33 - логически связанные в базе данных объекты сети; 34 - сложный объект; 35 - замкнутая система сложного объекта; 36 - простой объект; 37 - фрагмент сети, включающий объект с сигналом АПС; 38 - аварийный объект; 39 - сигнал АПС; 40 - увеличенное изображение объекта с сигналом АПС; 41 - фрагмент сети, включающий элемент сети с отображением внутренней структуры объектов; 42 - значение сигнала АПС; 43 - датчик сигнализации в объекте; 44 - фрагмент объекта, требующий уточнения принципа работы; 45 - фрагмент объекта с демонстрацией принципа работы и внутренних течений; 46 - фрагмент объекта с демонстрацией состояния внутренних поверхностей в процессе его работы.23 - network section; 24 - a fragment of the network; 25 - pipelines; 26 - network objects; 27 - navigator; 28 - control panel of the navigator; 29 - navigator window; 30 - full image of the network; 31 - position and size of the viewed network section; 32 - position and size of the viewed network fragment; 33 - network objects logically connected in the database; 34 is a complex object; 35 - closed system of a complex object; 36 is a simple object; 37 is a fragment of a network including an object with an APS signal; 38 - emergency facility; 39 - signal APS; 40 is an enlarged image of an object with an APS signal; 41 is a fragment of a network including a network element with a display of the internal structure of objects; 42 - value of the APS signal; 43 - alarm sensor in the facility; 44 - fragment of the object, requiring clarification of the principle of operation; 45 is a fragment of an object with a demonstration of the principle of operation and internal currents; 46 is a fragment of an object with a demonstration of the state of internal surfaces in the process of its operation.

Система для визуализации и управления в сети сложной топологии содержит (см. фиг.1) консоль 1 управления, выход которой соединен с устройством 2 отображения, а второй вход/выход связан с объектами 3 управления.The system for visualization and control in a network of complex topology contains (see Fig. 1) a control console 1, the output of which is connected to the display device 2, and the second input / output is connected to the control objects 3.

Объекты 3 управления содержат индикаторы 15, которые включают датчики, отражающие параметры работы объектов и текущее положение органов 16 управления, например сервомоторов, приводов клапанов.The objects 3 of the control contain indicators 15, which include sensors that reflect the parameters of the objects and the current position of the bodies 16 of the control, such as servomotors, valve actuators.

Для обеспечения работы консоли 1 управления блок 4 (см. фиг.2) содержит следующие базы данных 17:To ensure the operation of the console 1 control unit 4 (see figure 2) contains the following databases 17:

базу данных топологии сети и входящих в ее состав объектов с привязкой к их фактическому расположению, которая содержит информацию о графе связей полной топологии всей сети вместе с привязкой к ней простых и сложных объектов, индикаторов и органов их управления, а также о назначении и логике взаимосвязи ее фрагментов;a database of the network topology and its constituent objects with reference to their actual location, which contains information about the links graph of the complete topology of the entire network, along with simple and complex objects, indicators and their controls, as well as the purpose and logic of the relationship its fragments;

базу данных 3D представления различных видов топологии сети, которая содержит информацию о N различных уровнях (видах) представлении топологии при различном удалении и ракурсах наблюдения топологии и простых объектов;a database of 3D representations of various types of network topology, which contains information on N different levels (types) of topology representation at different distances and viewing angles of topology and simple objects;

базу данных объектов с принципом их работы и неисправностями, которая содержит информацию о простых и сложных объектах, их месте в топологии, параметрах работы и неисправностях;a database of objects with the principle of their work and faults, which contains information about simple and complex objects, their place in the topology, work parameters and faults;

базу данных 3D представления различных видов объектов, которая содержит информацию о различном представлении объектов их неисправностях, при различном удалении, ракурсах наблюдения, значимости неисправностей;a database of 3D representations of various types of objects, which contains information about different representations of objects by their faults, at different distances, viewing angles, significance of faults;

базу данных индикаторов, которая содержит информацию об индикаторах, их месте в топологии, параметрах их поведения, единицах и точности измерения, неисправностях,a database of indicators that contains information about indicators, their place in the topology, parameters of their behavior, units and accuracy of measurements, faults,

базу данных 3D представления различных видов индикаторов, которая содержит информацию о различном представлении индикаторов в зависимости от удаленности, ракурса зрения, значимости выводимой величины или сигнализации неисправности,a database of 3D representations of various types of indicators, which contains information about the different representations of indicators depending on the distance, the angle of view, the significance of the displayed value or the alarm,

базу данных сред, которая содержит информацию о движущихся средах и\или протекающего содержимого по топологии и в объектах;a media database that contains information about moving media and / or flowing content by topology and in objects;

базу данных 3D представления различных видов сред, которая содержит информацию о движущихся средах и\или протекающего содержимого по топологии и в объектах;a database of 3D representations of various types of media, which contains information about moving media and / or flowing content by topology and in objects;

базу данных управляющих воздействий, которая содержит информацию о всех органах управления, подтверждения сигнализации (квитирования), их привязке к топологии, объектам и индикаторам;a database of control actions, which contains information about all governing bodies, confirmation of alarms (acknowledgment), their binding to topology, objects and indicators;

базу данных уставок (границ и диапазона возможного изменения параметров) индикаторов и управляющих воздействий.a database of settings (boundaries and the range of possible parameter changes) of indicators and control actions.

Различные уровни представления зависят от расстояния до точки наблюдения, ракурса наблюдения, вида объекта, принципа его работы, неисправности, движущейся среды.Different levels of presentation depend on the distance to the observation point, the angle of observation, the type of object, the principle of its operation, malfunction, moving medium.

Блоки 18 синхронизации блока 4 обеспечивают синхронизацию команд управления и передачу данных от баз данных 17 к блокам 5, 7, 8, 10 и 11.The synchronization blocks 18 of block 4 provide synchronization of control commands and data transfer from databases 17 to blocks 5, 7, 8, 10, and 11.

Блок 5 формирования изображения (см. фиг.3) обеспечивает подготовку данных для их визуализации на устройстве 2 отображения, в качестве которого могут быть использованы компьютерные дисплеи/проекторы или голографические дисплеи/3D проекторы.Block 5 imaging (see figure 3) provides the preparation of data for visualization on the display device 2, which can be used as computer displays / projectors or holographic displays / 3D projectors.

Блок 6 управления включает органы управления, ассоциированные с рукой оператора, которые включают возможность перемещения по топологии (включая zoom-in, zoom-out) и возможность подачи команд управления на объекты системы.The control unit 6 includes controls associated with the operator’s hand, which include the ability to move along the topology (including zoom-in, zoom-out) and the ability to submit control commands to system objects.

Входящий в блок 5 формирования изображения блок 21 моделирования и оценки расстояний (см. фиг.3) вычисляет текущие координаты точки наблюдения и оценивает возможность контакта точки наблюдения с видимыми объектами и, в зависимости от этого, производит выбор и загрузку необходимых элементов упрощенной топологии, 3D-представления объектов, их пространственных координат и компоновку объектов в зависимости от удаленности объектов и их значимости.Included in the block 5 imaging block 21 modeling and estimation of distances (see figure 3) calculates the current coordinates of the observation point and evaluates the possibility of contact of the observation point with visible objects and, depending on this, selects and loads the necessary elements of a simplified topology, 3D -representations of objects, their spatial coordinates and layout of objects depending on the remoteness of objects and their significance.

Блок 13 обеспечивает прием показаний индикаторов 15, которые передаются в блок 10. Данные в блок 14 отправки управляющих воздействий передаются из блока 11, в котором производится сравнение полученного управляющего воздействия со списком доступных управляющих воздействий, полученным по запросу из блока 4 баз данных. Результаты сравнения, произведенного в блоках 10 и 11, передаются в блок 12 для записи с целью сохранения данных о недопустимых операциях.Block 13 provides reception of indications of indicators 15, which are transmitted to block 10. Data in block 14 for sending control actions is transmitted from block 11, in which the received control action is compared with the list of available control actions received upon request from block 4 of the databases. The results of the comparison made in blocks 10 and 11 are transmitted to block 12 for recording in order to save data on invalid operations.

Блок 7 обеспечивает хранения данных обо всех индикаторах, органах управления, сигналах АПС, неисправностях и ошибках отработки, а блок 8 - хранения данных всех управляющих воздействий. Данные блоков 7 и 8 передаются к блоку 9, где производится запись резервных копий всех данных с целью повышения живучести системы.Block 7 provides data storage for all indicators, controls, APS signals, faults and working off errors, and block 8 - data storage for all control actions. The data of blocks 7 and 8 are transmitted to block 9, where backup copies of all data are recorded in order to increase the survivability of the system.

Описание способа совместим с описанием работы системы для ее осуществления.The description of the method is compatible with the description of the system for its implementation.

Система для управления и визуализации сети сложной топологии работает следующим образом. После включения системы производится инициализация начального состояния консоли 1 управления путем опроса баз данных 17 блока 4. После завершения заполнения данных в блоках 7 и 8 и создания в блоке 9 резервной копии опрашивают объекты управления на предмет предоставления информации о текущем состоянии индикаторов и органов управления.A system for managing and visualizing a network of complex topology works as follows. After the system is turned on, the initial state of the control console 1 is initialized by polling the databases 17 of block 4. After completing the data filling in blocks 7 and 8 and creating a backup in block 9, the control objects are polled to provide information about the current state of indicators and control elements.

Полученная информация анализируется в блоке 10 методом сравнения с данными об индикаторах и органах управления, содержащихся в базе данных объектов и базе данных индикаторов блока 4 баз данных. Производится проверка правильности подключения выбранной консоли управления к управляемым объектам и индикаторам.The information obtained is analyzed in block 10 by comparing it with the data on indicators and controls contained in the database of objects and the database of indicators of block 4 databases. It checks that the selected management console is correctly connected to managed objects and indicators.

Если проверка в блоке 10 прошла успешно, то производится сравнение текущих значений параметров индикаторов с уставками, содержащимися в базе данных уставок блока 4 баз данных. Производится проверка возможности подключения консоли управления вне зоны аварийной работы объектов управления.If the check in block 10 was successful, then the current values of the indicator parameters are compared with the settings contained in the settings database of block 4 of the database. The ability to connect the control console outside the emergency operation zone of the control objects is tested.

Если проверка в блоке 10 прошла успешно, то информация поступает к блоку 7 хранения данных индикаторов, где производится заполнение предопределенных полей, и передача данных в блок 5 формирования изображений и в блок 9 для записи резервных копий данных индикаторов. Каждую следующую резервную копию данных создают через установленный интервал времени, при подаче управляющего воздействии или существенном изменении параметров сети.If the check in block 10 was successful, then the information goes to block 7 for storing indicator data, where the predefined fields are filled in, and data is transferred to block 5 for image formation and to block 9 for recording backup copies of these indicators. Each subsequent data backup is created at a set time interval when a control action is applied or a significant change in the network parameters.

В блоке 5 активизируется блок 21 моделирования и оценки расстояний и блоки 22 для формирования свойственных блокам представлений. Блок формирования представления о средах формирует различные представления о движущихся средах и/или протекающего содержимого по сети в зависимости от удаления и ракурса наблюдения. Блок формирования представления о данных АПС формирует различные представления об отклонении от уставок, о неисправностях, сигналах АПС в зависимости от значимости события, расстояния и ракурса наблюдения сети. Блок формирования представления о логически выделенных фрагментах сети формирует различные представления о логически выделенных фрагментах сети на основе запроса к базам данных блока 4 при наведении навигатора на фрагмент сети.In block 5, the block 21 modeling and estimating distances and blocks 22 are activated for the formation of inherent blocks of representations. The media view formation unit generates various views about moving media and / or flowing content over the network depending on the distance and the viewing angle. The unit for generating an idea of the APS data forms various representations of deviations from the settings, about malfunctions, signals of the APS, depending on the significance of the event, distance and angle of network observation. The unit for generating an idea of logically allocated network fragments forms various representations of logically allocated network fragments based on a request to the databases of block 4 when the navigator is pointing at a network fragment.

На основе сформированных представлений блок 19 построения изображения первого уровня формирует изображение сети на наибольшем расстоянии от точки наблюдения, которое подается на устройство 2 отображения совместно с изображением навигатора, формируемым в блоке 20.Based on the generated views, the first level image building block 19 forms a network image at the greatest distance from the observation point, which is supplied to the display device 2 together with the navigator image generated in the block 20.

После появления изображения на устройстве отображения 2 оператором активизируется блок управления 6. Перемещение по сети осуществляют с помощью отображаемого в полупрозрачном виде навигатора 27, который эргономически связан с рукой оператора и содержит панель управления 28 и окно навигатора 29.After the image appears on the display device 2, the operator activates the control unit 6. Moving through the network is carried out using the navigator 27 displayed in a translucent form, which is ergonomically connected to the operator’s hand and contains a control panel 28 and a navigator window 29.

Изображение сети на первом уровне позволяет оператору с помощью навигатора 27 обозревать всю сеть в целом, текущее состояние индикаторов и органов управления с демонстрацией принципа их работы, доступных управляющих возможностей и текущих неисправностей, представления о которых инициализируются на основе запроса к базам данных.The image of the network at the first level allows the operator to use the navigator 27 to view the entire network as a whole, the current status of indicators and controls with a demonstration of the principle of their operation, available control capabilities and current faults, which are initialized based on a database query.

На более близких расстояниях от точки наблюдения, которые соответствуют последующим уровням представления, оператор просматривает детализацию индикаторов и органов управления простых объектов 36 управления и/или принцип их работы, детализацию вложенных изолированных и/или замкнутых систем управления 35 сложными объектами управления 34 и/или принцип их работы, сигналы АПС и доступные управляющие воздействия.At closer distances from the observation point, which correspond to subsequent levels of presentation, the operator views the details of indicators and controls of simple control objects 36 and / or the principle of their operation, details of embedded isolated and / or closed control systems 35 of complex control objects 34 and / or the principle their work, APS signals and available control actions.

Для повышения наглядности наблюдения детализацию объектов, информационных и управляющих воздействий, соответствующих текущему уровню представления, отображают на изображении, соответствующем данному уровню и/или в полупрозрачном виде на изображении, соответствующем предыдущему уровню и/или в отдельном окне в зависимости от типа объекта. Объекты, входящие в топологию сети, выполняют в виде 3D представления целиком и/или с сегментным разрезом, через который наглядно демонстрируют принципы его работы, движение сред и/или перемещающего содержимого внутри объекта, цветовую индикацию состояния поверхностей в зависимости от протекающих сред и/или перемещающегося содержимого, рабочие состояния и неисправности объекта.To increase the visibility of the observation, details of objects, information and control actions corresponding to the current level of presentation are displayed on the image corresponding to this level and / or in a translucent form on the image corresponding to the previous level and / or in a separate window depending on the type of object. The objects included in the network topology are performed in the form of a 3D representation entirely and / or with a segment section through which the principles of its operation, the movement of media and / or moving contents inside an object, a color indication of the state of surfaces depending on the flowing media and / or moving contents, operating states and malfunctions of an object.

Логически связанные в базе данных объекты сети выделяются по принципу их логической связности их общей топологии и выделяются цветом, полупрозрачностью или более яркой подсветкой на изображении и/или в отдельном окне в зависимости от типа объекта или решения оператора.Logically connected network objects in the database are distinguished by the principle of their logical connectivity of their general topology and are highlighted by color, translucency or brighter illumination in the image and / or in a separate window depending on the type of object or operator’s decision.

Движение сред и/или перемещение содержимого внутри объектов отображают в полупрозрачном виде на общей топологии сети или в виде анимированной вставки, состав и раскраска которой зависит от режима, состава и направления движущихся сред и/или перемещающегося содержимого.The movement of media and / or the movement of content inside objects is displayed in a translucent form on the general network topology or as an animated insert, the composition and coloring of which depends on the mode, composition and direction of moving media and / or moving content.

Одновременно с отображением топологии сети текущие показания индикаторов 15 через блок 13 приема показаний индикаторов поступают в блок 10 АПС, где по результатам сравнения с уставками формируются сигналы АПС, которые записывают в блок 7 для отображения информации на устройстве отображения 2 и в блок 12 для записи сообщений о срабатывании АПС. При появлении значимого сигнала АПС оператор с помощью блока 6 подает управляющее воздействие, которое после проверки в блоке 11 на доступность воздействия через блок 14 отправки управляющих воздействий поступает на соответствующий орган 16 управления объекта управления 3. Оператор контролирует ход процесса отработки управляющего воздействия на устройстве отображения 2 по показаниям индикаторов 15 объекта управления. С целью архивации хода процесса в блок 12 записывают данные индикаторов, сигналы АПС, данные проверки управляющих воздействий и воздействия, поданные на отработку.Simultaneously with the display of the network topology, the current readings of the indicators 15 through the block 13 for receiving the readings of the indicators are sent to the block 10 of the APS, where, according to the results of comparison with the settings, the signals of the APS are generated, which are recorded in block 7 to display information on the display device 2 and in block 12 for recording messages about the operation of the APS. When a significant APS signal appears, the operator uses block 6 to provide a control action, which, after checking in block 11 for the availability of influence through the control action sending unit 14, is supplied to the corresponding control body 16 of the control object 3. The operator monitors the progress of the control action development process on the display device 2 according to the indications of indicators 15 of the control object. In order to archive the progress of the process, in block 12, data of indicators, APS signals, data of checking control actions and actions submitted for testing are recorded.

Консоль 1 управления может быть реализована в виде распределенного сетевого приложения на базе локальной сети (сетевой класс) или глобальной (Интернет), организованного в виде физической топологии "общая шина" и логической топологии "кольцо". В результате заявленной структуры консоли 1 управления ее блоки могут физически располагаться на разных компьютерах, осуществляя по сети обмен данными между блоками.The management console 1 can be implemented as a distributed network application based on a local network (network class) or global (Internet), organized in the form of a physical common bus topology and a logical ring topology. As a result of the claimed structure of the control console 1, its blocks can be physically located on different computers, exchanging data between the blocks over the network.

Проиллюстрируем возможности визуализации в заявляемом изобретении на примере гидравлической сети сложной топологии для транспортировки различных сред, например газов, масел, жидкостей, взвесей. На фиг.4 приведена экранная форма устройства 2 отображения, на которой изображен участок 23 сети на большом расстоянии от точки наблюдения. Гидравлическая сеть содержит систему трубопроводов 25 и многочисленные объекты 26, которые трудно различимы с большого расстояния.We illustrate the visualization capabilities of the claimed invention by the example of a hydraulic network of complex topology for transporting various media, for example gases, oils, liquids, and suspensions. Figure 4 shows the screen form of the display device 2, which shows a section of the network 23 at a large distance from the observation point. The hydraulic network contains a piping system 25 and numerous objects 26, which are difficult to distinguish from a long distance.

На изображение сети в полупрозрачном виде наложен навигатор 27, который содержит панель управления 28 и окно 29 навигатора. Панель управления 28 содержит указатели страниц, некоторые из которых: органов управления, справочной информации и уставок АПС, обозначены на фиг.4 как 28-1, 28-2 и 28-3. При активации страницы на пульт управления выводится ее содержание. На фиг.4 активирована страница с органами управления навигатором. В окне 29 навигатора отображается прямоугольник 30, соответствующий размеру и положению наблюдаемого участка 23 сети на фоне полного изображения 30 сети.A navigator 27 is attached to the network image in a translucent form, which contains a control panel 28 and a navigator window 29. The control panel 28 contains page indicators, some of which are: controls, help information and settings of the APS, are indicated in FIG. 4 as 28-1, 28-2 and 28-3. When a page is activated, its contents are displayed on the control panel. Figure 4 activated page with the controls of the navigator. A rectangle 30 is displayed in the navigator window 29, corresponding to the size and position of the observed network section 23 against the background of the full network image 30.

Для более детального наблюдения выбран участок 24 сети, который выделен на фиг.4 пунктирной линией и представлен на последующем уровне отображения в увеличенном виде на фиг.5. В окне 29 на фоне полного изображения 30 сети теперь отображается прямоугольник 32, размер и положение которого соответствует участку 24 сети. С данного расстояния можно наблюдать простой объект 36, сложный объект 34 на фоне топологии сети, логически связанный со сложным объектом 34 участок трубопровода 33, который выделен более яркой подсветкой, объект 37 со сработавшей сигнализацией. Сложный объект 34 вынесен также в увеличенном виде в отдельное окно с отображением элементов замкнутой системы сложного объекта.For a more detailed observation, a network section 24 is selected, which is highlighted in Fig. 4 by a dashed line and is presented at a subsequent display level in an enlarged view in Fig. 5. In the window 29, against the background of the full image 30 of the network, a rectangle 32 is now displayed, the size and position of which corresponds to the network section 24. From this distance, you can observe a simple object 36, a complex object 34 against the background of the network topology, a section of the pipeline 33, which is highlighted with brighter illumination, logically connected with a complex object 34, an object 37 with an alarm. Complex object 34 is also taken up in an enlarged form in a separate window displaying the elements of a closed system of a complex object.

На фиг.6 показан пример представления на переднем плане сработавшей индикации АПС по уровню (Level) жидкости в удаленном аварийном объекте 38 - накопительной цистерне, при приближении к которой (см. фиг.7) показывается, в какой части цистерны сработала сигнализация и текущее значение уровня жидкости. Изображение аварийной цистерны 38 (см. фиг.8) становится доступным при дальнейшем приближении к ней, и на нем показывается точное местоположение сработавшего датчика 43 уровня и флажок 42 с текущим значением отображаемой величины (1.4 м).Figure 6 shows an example of the presentation in the foreground of the triggered APS indication of the liquid level in the remote emergency object 38 - the storage tank, when approaching which (see Fig. 7) it is shown in which part of the tank the alarm went off and the current value fluid level. The image of the emergency tank 38 (see Fig. 8) becomes available as you approach it further, and it shows the exact location of the triggered level sensor 43 and flag 42 with the current value of the displayed value (1.4 m).

На фиг.7 пунктиром выделен фрагмент элементов 41 сети - сепарационные колонны, поясняющий их внутреннее устройство. При приближении к ним в разрезе становится видна внутренняя структура колонн 41, состоящая из отбойных тарелок (см. фиг.9), на которой пунктиром выделен фрагмент 44 колонны, поясняющий принцип их работы с помощью анимации работающих частей. При дальнейшем приближении можно оценить работу отдельных групп тарелок. На фиг.10 показан фрагмент колонны с демонстрацией внутренних течений сред в колонне, а на фиг.10 - фрагмент колонны с демонстрацией состояния внутренних поверхностей лопаток колонны в процессе их работы.In Fig. 7, a dotted line shows a fragment of network elements 41 — separation columns explaining their internal structure. When approaching them, the section shows the internal structure of the columns 41, consisting of fender plates (see Fig. 9), on which a fragment of the column 44 is highlighted with a dotted line, explaining the principle of their operation using animation of the working parts. With a further approximation, you can evaluate the work of individual groups of plates. Figure 10 shows a fragment of the column with a demonstration of the internal flows of the media in the column, and figure 10 is a fragment of the column with a demonstration of the state of the inner surfaces of the blades of the column during their operation.

По сравнению с системами, отображающими данные о сети без вложенности, предлагаемый способ визуализации и управления в сети сложной топологии и система для его осуществления обеспечивают, при сохранении целостности 3D представления об объектах управления и всей топологии в целом, на одном экране на различных уровнях представления формировать сигналы аварийно-предупредительной сигнализации, подавать управляющие воздействия и контролировать устранение неисправности объектов управления, что повышает надежность и достоверности представления данных о топологии сети и входящих в ее состав объектов с одновременным решением задачи управления в сети.Compared with systems displaying network data without nesting, the proposed method for visualizing and managing a complex topology in a network and the system for its implementation provide, while maintaining the integrity of 3D representations of control objects and the entire topology as a whole, on one screen at different levels of presentation to form alarms, give control actions and control the elimination of malfunctions of control objects, which increases the reliability and reliability of the presentation data on the network topology and its constituent objects with the simultaneous solution of the control problem in the network.

Claims (14)

1. Способ визуализации и управления параметрами разветвленной сети сложной топологии, заключающийся в том, что с помощью консоли управления обменом данных отображают на устройстве отображения и контролируют ход процесса в сети, отличающийся тем, что визуализационно упрощают топологию сети и входящие в ее состав объекты для их единообразного 3D представления с разного удаления и/или ракурса наблюдения с привязкой объектов к их фактическому положению в сети, которые запоминают в блоке баз данных, формируют два противоположных по направлению потока данных, связанных обратной связью: информационный - от индикаторов объектов управления к устройству отображения и управляющий - от устройства отображения к органам управления объектами, производят инициализацию начального состояния консоли управления обменом данных путем опроса баз данных и создают резервную копию данных, проводят проверку правильности подключения консоли управления обменом данных к индикаторам и органам управления объектами, после успешной проверки отображают топологию сети и входящих в нее объектов в виде 3D представлений на N уровнях в зависимости от удаления до точки наблюдения, и/или ракурса наблюдения, и/или вида объекта, и/или движущейся среды, и/или принципа их работы, и/или неисправности, одновременно считывают текущие показания индикаторов, сравнивают их с у ставками и формируют сигналы аварийно-предупредительной сигнализации (АПС), которые визуализируют на устройстве отображения, производят навигацию по топологии сети и объектам, при появлении значимого сигнала АПС подают управляющее воздействие на орган управления объекта управления, контролируют ход процесса отработки управляющего воздействия по показаниям индикаторов объекта управления и записывают ход процесса.1. A method for visualizing and managing the parameters of a branched network of complex topology, namely, using the data exchange control console, they display on the display device and monitor the process in the network, characterized in that they simplify the network topology and the objects included in it for visualization a uniform 3D representation with different deletions and / or viewing angles with objects tied to their actual position in the network, which are stored in the database block, form two opposite directions July of the data flow connected with feedback: information - from indicators of control objects to the display device and control - from the display device to control bodies of objects, initialize the initial state of the data exchange control console by polling databases and create a backup copy of the data, check the connection data exchange management consoles to indicators and object management bodies, after a successful check, display the topology of the network and its objects in the e 3D representations at N levels, depending on the distance to the observation point, and / or the viewing angle, and / or type of object, and / or moving medium, and / or the principle of their operation, and / or malfunction, simultaneously read the current indicators, compare them with the rates and generate alarms (APS), which are visualized on the display device, navigate the network topology and objects, when a significant APS signal appears, they give a control action to the control of the control object lazy, monitor the progress of the process of developing control action according to the indicators of the control object and record the process. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в блок баз данных записывают базу данных топологии сети и входящих в нее объектов, базу данных 3D представления различных видов топологии сети, базу данных объектов с принципом их работы и неисправностями, базу данных 3D представления различных видов объектов, базу данных индикаторов, базу данных 3D представления различных видов индикаторов, базу данных сред, базу данных 3D представления различных видов сред, базу данных управляющих воздействий и базу данных уставок, при этом различные уровни представления зависят от расстояния до точки наблюдения, ракурса наблюдения, вида объекта, принципа их работы, неисправности, движущейся среды.2. The method according to claim 1, characterized in that the database block records the topology of the network and its constituent objects, a 3D representation database of various types of network topology, a database of objects with the principle of their operation and faults, a 3D representation database different types of objects, a database of indicators, a 3D database of various types of indicators, a database of media, a 3D database of various types of media, a database of control actions and a database of settings, with different levels of presentation I depend on the distance to the observation point, the angle of observation, the type of object, the principle of their work, malfunction, moving medium. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что проверку правильности подключения консоли управления обменом данных к объектам управления производят путем сравнения данных об индикаторах и органах управления объектами, описанных в базе данных, с результатами реального опроса индикаторов и органов управления объектами доступных объектов управления, и при их совпадении сравнивают показания индикаторов объектов управления с заданными уставками и определяют возможность подключения консоли управления обменом данных к объектам управления вне зоны аварийной работы объектов управления.3. The method according to claim 1, characterized in that the verification of the connection of the data exchange control console to the control objects is carried out by comparing the data on indicators and control bodies of the objects described in the database with the results of a real survey of indicators and control bodies of the objects of available control objects , and if they coincide, the indicators of the control objects are compared with the specified settings and the possibility of connecting the data exchange control console to control objects outside the zone is determined emergency operation of control objects. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждую следующую резервную копию данных создают через установленный интервал времени при подаче управляющего воздействии или существенном изменении параметров сети.4. The method according to claim 1, characterized in that each subsequent backup copy of the data is created at a set time interval when applying a control action or a significant change in network parameters. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при представлении сети на первом уровне, который соответствует наибольшему расстоянию до точки наблюдения, отображают всю сеть в целом, объекты управления в текущем состоянии и/или принцип их работы и/или детализацию индикаторов и органов управления простых объектов управления, сигналы АПС и доступные управляющие воздействия.5. The method according to claim 1, characterized in that when presenting the network at the first level, which corresponds to the greatest distance to the observation point, the entire network as a whole is displayed, control objects in the current state and / or the principle of their operation and / or indicators detailing and governing bodies of simple control objects, APS signals and available control actions. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что логически связанные в базе данных объекты сети выделяют из общей топологии сети в выбранный логически обусловленный фрагмент топологии сети на основе взаимных связей и отображают в ярко выделенном и/или полупрозрачном виде на изображении и/или в отдельном окне.6. The method according to claim 1, characterized in that the network objects that are logically connected in the database are isolated from the general network topology into a selected logically determined fragment of the network topology based on mutual relationships and displayed in a brightly and / or translucent form on the image and / or in a separate window. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на более близких удалениях от точки наблюдения, которые соответствуют последующим уровням представления, отображают детализацию индикаторов и органов управления объектами простых объектов управления и/или принцип их работы, детализацию вложенных изолированных и/или замкнутых систем управления сложными объектами управления и/или принцип их работы, сигналы АПС и доступные управляющие воздействия.7. The method according to claim 1, characterized in that at closer distances from the observation point, which correspond to subsequent levels of presentation, display details of indicators and controls of objects of simple control objects and / or the principle of their operation, detail of embedded nested and / or closed control systems for complex control objects and / or the principle of their operation, APS signals and available control actions. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что детализацию объектов, информационных и управляющих воздействий, соответствующих текущему уровню представления, отображают на изображении, соответствующем данному уровню, и/или в полупрозрачном виде на изображении, соответствующем предыдущему уровню и/или в отдельном окне.8. The method according to claim 5, characterized in that the detail of objects, information and control actions corresponding to the current level of presentation is displayed on the image corresponding to the given level and / or in a translucent form on the image corresponding to the previous level and / or in a separate the window. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что объекты, входящие в топологию сети, выполняют в виде 3D представления целиком и/или с сегментным разрезом, через который наглядно демонстрируют принципы его работы, движение сред и/или перемещающего содержимого внутри объекта, цветовую индикацию состояния поверхностей в зависимости от протекающих сред и/или перемещающегося содержимого, рабочие состояния и неисправности объекта.9. The method according to claim 1, characterized in that the objects included in the network topology are performed in the form of a 3D representation in its entirety and / or with a segment section through which the principles of its operation, the movement of media and / or moving content inside the object are clearly demonstrated, color indication of the state of surfaces depending on the flowing media and / or moving contents, operating conditions and malfunctions of the object. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что движение среды или перемещение содержимого внутри объектов отображают в полупрозрачном виде на общей топологии сети в виде анимированной вставки, состав и раскраска которой зависят от режима, состава и направления движущихся сред и/или перемещающего содержимого.10. The method according to claim 1, characterized in that the movement of the medium or the movement of content inside the objects is displayed in a translucent form on the general network topology in the form of an animated insert, the composition and coloring of which depend on the mode, composition and direction of moving media and / or moving content . 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение по сети осуществляют с помощью отображаемого в полупрозрачном виде навигатора, который эргономически связан с рукой оператора и содержит панель управления и окно навигатора, при этом панель управления выполнена с возможностью постраничного представления: органов управления в виде экранных форм и/или органов управления, реализованных в виде внешних устройств и пультов управления, справочной информации, прочностных характеристики и уставок АПС, а окно навигатора выполнено с возможностью отображения размера полного изображения сети, а также размера и положения просматриваемого в данный момент фрагмента сети.11. The method according to claim 1, characterized in that the network is carried out using a navigator displayed in a translucent form, which is ergonomically connected to the operator’s hand and contains a control panel and a navigator window, while the control panel is configured to paginate: in the form of screen forms and / or controls implemented in the form of external devices and control panels, reference information, strength characteristics and settings of the APS, and the navigator window is configured to display the size of the full image of the network, as well as the size and position of the currently viewed network fragment. 12. Система для визуализации и управления параметрами разветвленной сети сложной топологии, содержащая устройство отображения, к входу которого подключена консоль управления обменом данных, второй вход/выход которой связан с входами/выходами объектов управления сети, каждый из которых содержит индикаторы и органы управления объектами, причем выходы индикаторов и входы органов управления объектами соединены с входом/ выходом соответствующего объекта управления, отличающаяся тем, что консоль управления обменом данных содержит блок баз данных и синхронизации, блок формирования изображения, блок управления обменом данных, блок записи резервных копий данных, блок записи хода процесса, последовательно соединенные блок приема показаний индикаторов, блок формирования сигналов аварийно-предупредительной сигнализации (АПС) и блок хранения данных индикаторов, последовательно соединенные блок хранения управляющих воздействий, блок формирования управляющих воздействий и блок отправки управляющих воздействий, при этом выход блока хранения данных индикаторов соединен с первым входом блока записи резервных копий данных и с первым входом блока формирования изображения, вход/выход блока управления обменом данных связан с первыми входами/выходами блока баз данных и синхронизации и блока хранения управляющих воздействий и с вторыми входами/выходами блока формирования изображения и блока записи резервных копий данных, вход/выход блока баз данных и синхронизации связан с третьим входом/выходом блока формирования изображения, с вторыми входами блока хранения данных индикаторов, блока хранения управляющих воздействий, блока формирования сигналов АПС и блока формирования управляющих воздействий, выходы блока приема показаний индикаторов, блока формирования сигналов АПС, блока формирования управляющих воздействий и блока отправки управляющих воздействий соединены с входной шиной блока записи хода процесса, а индикаторы и органы управления объектами связаны соответственно с блоком приема показаний индикаторов и с блоком отправки управляющих воздействий.12. A system for visualizing and managing the parameters of a branched network of complex topology, comprising a display device, to the input of which a data exchange control console is connected, the second input / output of which is connected to the inputs / outputs of the network control objects, each of which contains indicators and control bodies of objects, moreover, the outputs of the indicators and inputs of the controls of the objects are connected to the input / output of the corresponding control object, characterized in that the data exchange control console contains a database unit data and synchronization unit, image forming unit, data exchange control unit, data backup recording unit, process recording unit, series-connected indicator reception unit, alarm-signaling generation unit (ALA) and indicator data storage unit, series-connected unit storing control actions, a control action generation unit and a control action sending unit, while the output of the indicator data storage unit is connected to the first the input of the data backup recording unit and with the first input of the image forming unit, the input / output of the data exchange control unit is connected with the first inputs / outputs of the database and synchronization unit and the control actions storage unit and with the second inputs / outputs of the image forming unit and the recording unit data backups, the input / output of the database unit and synchronization is connected with the third input / output of the image forming unit, with the second inputs of the indicator data storage unit, the control unit actions, the APS signal generation unit and the control actions generation unit, the outputs of the indicators testimony reception unit, the APS signal generation unit, the control actions generation unit and the control actions sending unit are connected to the input bus of the process progress recording unit, and the indicators and object controls are connected respectively a block for receiving indications of indicators and with a block for sending control actions. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что блок баз данных и синхронизации содержит базы данных и блоки синхронизации, связанные двухсторонними связями с шиной данных обмена, к которой подключен первый вход блока и которая является вторым входом/выходом блока, при этом базы данных включают базу данных 3D представления различных видов топологии сети, базу данных объектов с принципом их работы и неисправностями, базу данных 3D представления различных видов объектов, базу данных индикаторов, базу данных 3D представления различных видов индикаторов, базу данных сред, базу данных 3D представления различных видов сред, базу данных управляющих воздействий и базу данных уставок, а блоки синхронизации включают блок синхронизации команд управления, блок синхронизации передачи данных по топологии сети, блок синхронизации передачи данных по объектам сети, блок синхронизации данных АПС и блок синхронизации данных хранения.13. The system of claim 12, wherein the database and synchronization block contains databases and synchronization blocks connected by two-way communications with the data exchange bus to which the first input of the block is connected and which is the second input / output of the block, while the data includes a database of 3D representations of various types of network topology, a database of objects with the principle of their operation and faults, a database of 3D representations of various types of objects, a database of indicators, a database of 3D representations of various types of indicator c, a database of media, a database of 3D representations of various types of media, a database of control actions and a database of settings, and the synchronization blocks include a synchronization block for control commands, a synchronization block for transmitting data on a network topology, a synchronization block for transmitting data for network objects, a synchronization block APS data and storage data synchronization unit. 14. Система по п.12, отличающаяся тем, что блок формирования изображения содержит блоки построения изображения от 1-го до N-го уровня, блок формирования изображения навигатора, блок моделирования столкновений и оценки расстояния и блоки формирования представления, которые включают блок формирования представления о средах, блок формирования представления о данных АПС, блок формирования представления о логически выделенных фрагментах сети, блок формирования представления об индикаторах, блок формирования представления об органах управления, блок формирования представления о видимых объектах и их разрезах, при этом первые входы/выходы блока моделирования и блоков формирования представления соединены с первой шиной связи, к которой подключены также первый, второй и третий входы блока формирования изображения, вторые входы/выходы блока моделирования столкновений и оценки расстояния, блоков формирования представления, первые входы/выходы блоков построения изображения от 1-го до N-го уровня и первый вход/ выход блока формирования изображения навигатора связаны с второй шиной связи, а выходы блоков построения изображения от 1-го до N-го уровня и выход блока формирования изображения навигатора связаны с выходной шиной блока. 14. The system of claim 12, wherein the image forming unit comprises image building units from the 1st to the Nth level, a navigator image forming unit, a collision modeling and distance estimation unit, and presentation generating units, which include a presentation generating unit on media, a unit for generating a presentation of APS data, a unit for generating a presentation of logically allocated network fragments, a unit for generating a presentation of indicators, a unit for generating a representation of organs I, the formation unit of the representation of visible objects and their sections, while the first inputs / outputs of the modeling unit and the presentation forming units are connected to the first communication bus, to which are also connected the first, second and third inputs of the image forming unit, second inputs / outputs of the modeling unit collisions and distance estimates, presentation forming units, first inputs / outputs of the image building blocks from the 1st to the Nth level and the first input / output of the navigator image forming unit are connected to the second bus communications, and the outputs from the imaging units 1 to N-level output and the image forming unit associated with the navigation unit output bus.
RU2008109514/09A 2008-03-12 2008-03-12 Viewing and control method in complex topology network and system to this end RU2389062C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109514/09A RU2389062C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Viewing and control method in complex topology network and system to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109514/09A RU2389062C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Viewing and control method in complex topology network and system to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008109514A RU2008109514A (en) 2009-10-10
RU2389062C2 true RU2389062C2 (en) 2010-05-10

Family

ID=41260097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109514/09A RU2389062C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Viewing and control method in complex topology network and system to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2389062C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509870C2 (en) * 2011-06-28 2014-03-20 Чайна Юнайтед Коулбед Метан Корпорейшн Gas gathering and transportation system in gas fields
RU2608468C2 (en) * 2011-07-20 2017-01-18 Функе Диджитал Тв Гайд Гмбх Easy two-dimensional navigation of video database

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953530A (en) * 2020-07-28 2020-11-17 深圳供电局有限公司 Network equipment monitoring management method and system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509870C2 (en) * 2011-06-28 2014-03-20 Чайна Юнайтед Коулбед Метан Корпорейшн Gas gathering and transportation system in gas fields
RU2608468C2 (en) * 2011-07-20 2017-01-18 Функе Диджитал Тв Гайд Гмбх Easy two-dimensional navigation of video database

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008109514A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8594814B2 (en) Systems and methods for immersive interaction with actual and/or simulated facilities for process, environmental and industrial control
Hatley et al. Strategies for real-time system specification
Dini et al. Application of augmented reality techniques in through-life engineering services
EP1952379B1 (en) Systems and methods for rendering building spaces
Sadhu et al. A review of data management and visualization techniques for structural health monitoring using BIM and virtual or augmented reality
CN106844775A (en) Spacecraft malfunction rapid detection system
CN113865587A (en) Method, electronic device and computer program product for monitoring a field device
Kościelny et al. The application of a graph of a process in HAZOP analysis in accident prevention system
JP2001356813A (en) System for supporting plant maintenance
RU2389062C2 (en) Viewing and control method in complex topology network and system to this end
CN113268044A (en) Simulation system, test method and medium for augmented reality human-computer interface
KR102093356B1 (en) Power plant training system using VR
Smith et al. Enhancing vocational training in the Post-COVID era through mobile mixed reality
Naef et al. Decision support for process operators: Task loading in the days of big data
KR20150138958A (en) N f c based plant management system
RU74496U1 (en) SYSTEM FOR VISUALIZATION AND MANAGEMENT IN A NETWORK OF COMPLEX TOPOLOGY
Parker Abstract Interface Specifications for A-7E Device Interface Module
CN110322098B (en) Standard operating program feedback during interactive computer simulation
D'Emilia et al. All-around approach for reliability of measurement data in the industry 4.0
Lee et al. Active insp ection supporting system based on mixed reality after design and manufacture in an offshore structure
CN113722806A (en) Ship lock control method and device based on digital twin system and electronic equipment
KR101668794B1 (en) Fault tolerant system and method for simmulator server in the neclear power plant
RU2639932C2 (en) Individual controller simulator for training of operative-controller staff of main oil pipelines
Pyle Software for the Linesman Radar Data Processing System
Kracht et al. VeLABi–Research and control center for autonomous inland vessels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120313

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130527

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200313

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220322

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20220323