CN101449259B - 计算机化过程系统 - Google Patents

Abstract

一种在线的、数据驱动的计算机化过程系统，该系统指导操作者完成复杂处理设施的运行过程。该系统监控电站数据，处理数据，然后基于该处理向操作者呈现当前过程步骤和/或子步骤的状态。该系统支持多个用户，并且单个过程定义支持可适应于用户个体的几种界面格式。分层的安全控制访问权限和修订按版本来控制。过程运行在服务器上，该服务器是不依赖于与该服务器接口的用户工作站的平台，并且用户界面支持多种过程画面。

Description

计算机化过程系统

政府利益

本发明是在美国能源部授予的合同No.DE-FC07-051D14636的政府支持下完成的。政府对本发明具有一定的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求对在2006年5月19日提交的题目为“ADYNAMICALLY DRIVEN COMPUTERIZED OPERATINGPROCEFURES SYSTEM”、序号为60/747,714的临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及在诸如核电站的复杂处理设施的运行期间辅助操作者执行逐步过程的方法和装置。更具体地，本发明涉及基于计算机的系统，该系统将电站数据和交互的电站操作者响应包含在客户/服务器环境中，在该客户/服务器环境中，在服务器上保持过程、文档和授权数据库以及传感器监控、过程评估器和过程状态管理软件模块，并且在多个互相独立的客户工作站中的任一个处格式化输出的信息。

背景技术

随着大型处理设施变得更复杂，操作者承受的负担变得更重，这些负担包括操作者需消化大量数据，根据这些数据评估处理以及各种组件和系统的状态，并且基于上述评估结果做出有效的决断。考虑到处理的复杂性，很可能安排任意数量的人员管理或检查处理过程以保证其安全运行。

由于对公共安全的关注以及核能发电对世界的重要性，越来越强调安全可靠地运行核电站。为了满足这个需要，已经编写出书面过程来指导操作者控制电站。然而，很多这些过程对于操作者以纯纸件格式进行管理是困难的，因为它们要求操作者连续监控和掌握在很长一段时间上的大量电站条件。

已经做出几种尝试来缓和这个问题。一种这样的尝试产生了美国专利No.4,552,718要求保护的安全参数显示系统。这个系统为压水反应堆(PWR)的操作者产生关于六个重要安全功能的有意义信息，所述六个重要安全功能必须被保持，如果在紧急运行期间丢失则必须被重建。该系统使用状态树方案自动产生或通过操作者的手动响应产生所有六个重要安全功能的当前状态的可视指示。这个系统与纸件过程一同用来提示正忙于特定紧急过程的各步骤的操作者电站的总体条件。虽然状态树系统将对重要安全功能的威胁通知给操作者并且建议要执行的过程，但是操作者仍必须在纸件过程中找到推荐的过程然后逐步地手动执行该过程。状态树系统也不一直通知操作者纸件过程要求监控的、但是不直接影响重要安全功能的其它核电站条件。

在1989年2月7日颁发的美国专利4,803,039涉及基于计算机系统，该系统既评估电站数据又根据预定义的过程提供指导。在这个系统中，由计算机使用当前电站数据来探索一条穿过适当的过程步骤的逻辑的路径，以便识别推荐的动作过程。在一个或多个电子显示设备上为操作者显示动作过程和相关数据。接着计算机使用电站数据和操作者的交互响应继续到下一个适当的过程步骤。另外，计算机同时监控在正常情况下必须由操作者连续监控的某些功能。如果这些功能中的任一个出现明显问题，则提示操作者并且显示正确的动作。这种方式为操作者消除了纯纸件形式的过程所需的、连续收集并评估大量数据的负担。这使得操作者在不存在危险条件时集中精力安全地运行核电站，并且在存在危险条件时缓和潜在的紧急情况。

美国专利5,068,080使上述计算机化的过程系统又进一步，使得它们能够识别所监控的系统状态的连续变化并且比较这些变化和预编程的操作序列，并使操作者注意到任何不希望发生的偏差。美国专利5,553,304进一步发展了这些系统，摆脱硬编码的软件系统，转而使用关系数据库。美国专利5,881,115和7,085,607也推进了现有技术，使得操作者能够得到更多的关于处理步骤的数据以及处理过程的当前和历史条件，同时提供电站运行的总览以使操作者能够容易地吸收。

随着这些处理进一步发展以及处理控制发展得更复杂，在处理条件的控制和监控过程中除了电站操作者之外还牵涉了更多的人，例如开发人员和其他专家。期望所有这些人一直待在电站是不现实的。因此优选地，这些人能够远程监控核电站，最好是以他们的母语来进行。因此，需要进一步发展基于计算机的过程管理系统，以改善上述复杂处理的安全运行。

因此，本发明的目的是提供在安全服务器上运行的计算机化过程系统，操作者和其他用户通过他们自己的居住地处的工作站来远程访问该安全服务器。

本发明另外的目的是提供计算机化过程系统，该系统具有可与多个具有不同操作系统平台的工作站通信的服务器。

此外，本发明的目的是提供这样的系统，其中工作站操作者或其他用户能够用选择的语言和不依赖于所述语言的格式以及使同样的信息同时显示在相同或其它位置处的其它工作站上的格式来格式化在相应工作站上呈现的数据。

本发明另外的目的是使每个工作站对服务器的访问受到充分保护和协调。

发明内容

这些和其它目的由本发明的装置实现，以使操作人员在线地、计算机辅助执行复杂处理设施的过程，在该装置中，存储在计算机存储器中的所选过程的步骤在显示设备上被顺序呈现给操作者。多个传感器通过网络与服务器进行通信，这些传感器用于产生代表多个处理设施参数的实时数值的传感器信号，所述参数指示了处理的各种条件。服务器具有一个或多个用于存储过程、相关文档和授权信息的数据库。服务器也设有一个或多个用于监控来自传感器的数据、根据所监控的数据评估过程并且确定过程的状态的软件模块。服务器还维护一个从远程工作站请求的命令或资源的活动日志，在所述工作站处操作者和其他用户通过网络访问选择的信息。送往工作站的服务器输出通过网络传送，并且包括过程的文本和结构以及相关的逻辑和元数据，而工作站定义服务器输出以什么格式呈现给操作者或其他用户。计算机化过程系统的序列执行与美国专利7,085,607提出的非常类似，但是，本发明进一步改善了怎样处理和显示那些步骤以相互独立地调整适用于多个操作者和其他用户的方式提供信息，以使操作者和其他用户能够很容易理解吸收，如以他们各自不同的语言。

具体地，计算机化过程系统探测用于自动执行过程的给定步骤的起始条件，从而当满足起始条件时，过程自动启动。也建立用于自动停止过程的停止条件。操作者也可以选择手动执行过程。

一些过程步骤产生导致过程条件修改的控制信号。这样的控制信号可以由自动运行的过程自动产生。一些过程需要在前进到下一个步骤之前检验控制信号是否已变为有效。在一些情况下，这可能花费一些时间。如果不满足条件，则阻止该步骤并且将终止自动序列执行，要求操作者干预。可以提供合适的时间延迟以允许命令信号生效，从而处理可以自动继续。时间延迟也可以被编程到过程的任何步骤中，从而操作者可以在自动执行期间跟上步骤序列。

优选地，服务器具有：单独的过程数据库，用于存储一个或多个用于在各种条件下执行处理的逐步过程；文档数据库，用于存储包含用于存储在过程数据库中的过程步骤的背景和扩充(amplification)的文档；以及授权数据库，用于存储被授权访问服务器的操作者和其他用户的用户名、密码和安全访问级别。另外优选地，服务器上的一些计算机软件模块包括：数据监控器模块，用于接收、解释和处理传感器信号；过程评估器模块，用于从数据监控器模块接收解释和处理后的传感器信号并且确定是否已满足进入过程的进入条件；过程状态管理器模块，用于评估从过程评估器模块接收的解释和处理后的传感器信号并且从过程数据库中确定适用于由传感器信号指示的处理条件的一个或多个过程中的步骤，并且进一步顺序执行适用的过程；以及请求处理器模块，通过利用服务器过程状态管理器模块、文档数据库和授权数据库的输出向一个或多个工作站提供服务器输出，来管理和满足来自一个或多个计算机工作站的访问和信息请求。

期望的是客户和服务器是独立的平台即操作系统，并且任何平台上的客户都可以和任何平台上的服务器通信。优选地，过程步骤以多种语言存储并且可以在独立的工作站上各自以不同的语言显示。工作站确定以哪种语言显示适用的过程步骤。操作者或其他用户也控制在工作站上显示的不同信息画面的格式。操作者或其他用户对服务器的访问权根据所分配的预先授权的安全级别来确定，从而对于任何给定的用户，只有选择的信息或选择的动作才可被允许。

在一个优选实施例中，操作者或用户可以被授权编辑过程。在这种情况下，过程中每个接受的变化或系列变化被唯一地标识并且以前的版本被存档。

在另一个优选实施例中，运行相同软件并且具有相同数据库的备份服务器与主服务器并行运行并且在第一服务器失效时承担系统的控制。在另一个实施例中，本发明的装置包括日志记录器，用于记录和存储时间、工作站地址、操作者或其他用户以及所请求的命令或其它资源。另外，日志记录器可以记录所有过程激活和步骤转换的详细的、标有时间戳的日志，包括每个激活过程的进入条件的具体数据值以及当步骤退出时每个步骤的数据值。因此，本发明的计算机化过程系统在安全的、冗余的服务器环境中运行，并且能够被操作者或其他用户以满足他们各自需要从而最好地掌握处理条件的状态的方式来访问。

附图说明

结合附图，可以从下面对优选实施例的描述中获得对本发明的进一步理解，其中：

图1是本发明的计算机化过程系统的概观框图；

图2是图1所示的计算机化过程系统的服务器的框图；

图3是图1所示的计算机化过程系统的客户的框图；

图4是由本发明的计算机化过程系统的客户产生的一个过程的相同步骤的计算机产生的三个不同画面显示；

图5是由本发明的计算机化过程系统的客户呈现的状态树显示的计算机产生的画面；

图6是图解显示进入本发明的计算机化过程系统的过程的进入条件的另一个画面的计算机产生的显示；

图7是显示过程列表的、本发明的计算机化过程系统工作站的工作站显示的计算机产生的画面；

图8是类似于图4所示的本发明的客户显示的另一个计算机产生的画面，；以及

图9是本发明的客户显示的另一个计算机产生的画面，图解从图8的画面打开的第二窗口。

具体实施方式

本发明的计算机化过程系统是数据驱动的、基于软件的动态系统，引导操作者完成电站运行过程。它监控电站数据，处理该数据，然后基于该处理识别适用的过程并且将过程步骤的状态呈现给操作者。对于由Westinghouse Electric Company LLC设计的先进非能动核能发电站AP1000，本发明的计算机化过程系统将用于正常运行过程、异常运行过程以及紧急运行过程。

该系统提供在创建、维护和利用电站运行过程中一致的结构。其允许降低在运行过程中实现变化所需的周期时间，因为每个过程在计算机化系统中以单个文件格式存在。

本发明的计算机化过程系统将文本过程信息与确定步骤状态所需的电站数据协同组合在一起，然后处理该数据以向操作者给出步骤的状态。因此，它为过程“问题”提供了“答案”。另外，该系统提供单击链接以支持操作者在过程执行期间可能希望看到的图形显示和文件。该系统通过提供多种用户支持，对提高电站过程执行的效率作出重要的贡献。对同时访问系统的用户数量没有限制，在不同客户工作站上每个用户权限和访问权具有不同层的安全性。

本发明的计算机化系统表现为支持不同过程画面的唯一用户界面，如交互式图形流程图画面、格式化文本画面以及动态逻辑画面，所有画面同时出现在单个显示屏幕上。

图1示出本发明的计算机化过程系统的概况，该系统具有两个主要组成部分，即服务器14、16和客户工作站20。主服务器14和备份服务器16负责所有的动态信息，而客户工作站20处理信息的呈现和与用户间的交互。服务器14、16通过电站仪器和控制网络12从监控处理条件的电站传感器接收信息，并且通过应用网络18将关于这些条件和适用的过程步骤的信息输出到各种客户工作站20。工作站20上的客户软件启动所有事务。服务器异步地响应客户工作站请求，即在响应工作站请求的同时服务器继续监控传感器输出并且更新过程步骤，而工作站继续处理服务器输出并且向服务器提出进一步的需求。对客户20的数目没有任意限制，连接到同一服务器的所有客户20被同步，使得由一个工作站向服务器提出的授权动作请求的结果被反映在所有工作站20的显示器上。客户工作站20和服务器14、16都是独立的平台。这意味着任何平台上的客户都可以和任何平台上的服务器通信。因此服务器可以在任何操作系统平台上运行，例如UNIX和Windows操作系统的多个版本，而客户工作站可以在UNIX和Windows操作系统的多种不同版本上运行。另外，每个客户工作站20也可以在不同的操作系统平台上运行而不恶化通信。在客户工作站20和服务器14、16之间的所有通信都使用由客户工作站20启动的HTTP(超文本传输协议概述)。HTTP是万维网使用的协议。数据和计算机化文档以XML(可扩展标记语言)传送，XML为万维网上采用的另一种常用协议。可选地，通信可以被压缩和/或加密。诸如纸件文档的在线拷贝和在线帮助等静态内容以PDF或HTML格式传递。

可用作参考的过程文本、背景和支持文档以多种语言存储，并且可以在不同的客户工作站20上以不同语言显示。过程系统的状态不依赖于客户工作站20当前是否运行。服务器14、16处理操作者或其他用户的验证和授权承认。服务器14、16可以逐个用户地以各种方式进行控制，从完全封锁一个连接到允许不受限的访问。例如，如果用户访问计算机化过程系统的唯一原因是监控过程的状态，则可以提供给用户只读权限。另外，可以由服务器逐个用户地、逐个文档或逐个过程程度地控制访问特定动作和信息。工作站20上的客户软件连接到服务器并从服务器得到所有的电站数据、系统状态和其它相关信息。工作站20上的客户软件在实现本发明的计算机化过程系统的任务时专用于与服务器14、16接口，但应该理解工作站可以同时运行其它软件，接收并且传送其它可能与本发明的系统处理的过程相关的或完全不相关的信息。所有的状态信息都发起于服务器，被授权的用户通过请求特定过程或动作从客户工作站20控制这些状态信息。来自服务器的过程文档包含过程的文本和结构以及相关的逻辑和元数据。根据单个过程文档，客户为过程建立流程图、文本和逻辑窗格。个体用户可以配置很多显示选项，例如字体、颜色、窗格尺寸等等。在会话之间保存选项。过程和过程相关的信息的呈现由工作站20上的客户来控制。例如，服务器向客户发送逻辑树的抽象结构描述和相关的文本、判决逻辑以及节点的当前值，但是由客户工作站20使用该抽象信息来建立树的显示。服务器不知道屏幕布局、颜色、形状、字体等等。

图1示出连接到电站仪器和控制网络12的主服务器14，主服务器14从电站仪器和控制网络12接收传感器信号13，传感器信号13也包括关于被接收的数据的质量的信息。服务器的过程输出35通过一个应用网络18被传送到客户工作站20。可选的备份服务器16和主服务器14并联，并且和主服务器14包含相同的数据库、计算机软件模块以及传感器信息。如果主服务器14因任何原因失效，则处理将自动转移到备份服务器16上。

图2是计算机过程系统服务器14的更详细的框图，应该认识到相同的组成部分在之前图1示出的备份服务器16上也被采用。过程数据库包含了所有的过程信息，包括过程逻辑树的抽象结构描述，以及多种语言的相关文本和元数据。过程数据库22与过程评估器计算机软件模块30通信，所述过程评估器计算机软件模块30也从数据监控器28接收输入，所述数据监控器28处理传感器信号13并且以传感器信号13为条件。过程评估器将传感器信号和开始几个过程所需的进入条件进行比较，并且识别满足进入条件的适当过程。过程评估器软件模块30与过程状态管理器计算机程序软件模块32通信，所述过程状态管理器计算机程序软件模块32监控过程的状态并且根据操作者的选择自动执行过程的连续步骤并且在每一步被满足时前进到下一步骤，或者手动完成由客户工作站20通过请求处理器计算机软件模块34指示的动作。请求处理器计算机软件模块34传送来自客户工作站20的请求和指示，这些请求和指示是通过应用网络18和通信链接35传递而来的。服务器14也具有日志记录器36，它监控和记录来自过程状态管理器32的过程步骤、进入条件以及其它数据，所有这些数据都标记有时间戳。利用请求处理器计算机软件模块34来处理通过应用网络18和通信链接35来自客户工作站20的请求和指示。服务器日志被存储在数据库38中，并且可以由工作站20通过请求处理器34来请求。文档数据库24可以用多种语言存储可能对操作者有用的、与过程相关的背景文档和其它参考资料。这些信息可以由操作者通过客户工作站向请求处理器34发出请求而获得。授权数据库26存储所有关于授权用户的信息并且可以通过请求处理器34验证访问请求。

服务器有两个主要的处理任务。第一是评估由传感器通过客户仪器和控制网络12提供的相关电站数据。第二是处理通过客户工作站20发出并且通过应用网络18传送到请求处理器34的客户请求。当服务器第一次启动或重启时，它从过程数据库22载入过程定义并且找出那些具有由过程评估器30确定的进入条件的过程。一个过程可以由于满足其进入条件而被激活或者通过客户工作站20的用户动作而被激活。当过程被激活后，服务器14通过过程状态管理器32监控当前步骤的电站数据和相关的并行信息。过程可以是不活动的，即不运行；被监控，即在自动运行的同时被监控；活动的，即在操作者的逐步指导下运行；空闲的，即等待指示将要采取下一步的预条件已被满足的数据；或者完成，即循环完成了所有的步骤。所有的数据都有基于时间点的时间戳以便实现同步和网络效率。

图3是一个运行在工作站20上的客户软件的更加详细的框图。所有来自操作者和其他用户的输入通过用户输入40被输送到事件处理器软件模块42。取决于输入的性质，如果是网络事件的话，事件处理器可以通过处理器52、状态控制54以及请求发生器56与网络连接卡58进行通信，如果输入关系到显示界面的格式，则事件处理器与布局控制软件模块44进行通信。布局控制软件在本地存储器存储单元46中存储布局偏好，并且将该信息传送到显示发生器48，显示发生器48格式化由状态控制软件模块54提供的信息以建立在视频显示单元50上呈现的显示。请求发生器56周期地请求更新处理的状态，并且通过状态控制软件模块54将处理数据更新到显示发生器。当客户向服务器轮询、即请求一个数据集时，该请求可以包含可选的时间戳参数。如果时间戳参数包含在请求中，则如果从该时起没有任何事情被改变，工作站将收到一个空回复。通过排除时间戳参数，客户可以和服务器的当前状态同步。

当客户启动工作站20时，它连接到服务器14，由服务器14验证该会话。客户通过状态控制软件模块54和请求发生器56向服务器请求状态信息，并基于在最后一次会话期间保存的、从本地偏好存储器46获得的系统状态和用户偏好来通过显示发生器48建立显示。客户工作站20定期向服务器索要保持所有客户同步的任何新信息。从一个客户工作站20发起的改变将迅速显示在所有其他连接的客户工作站20上。

在用户的控制下，客户工作站请求特定的过程。来自服务器14的过程文档包含该过程的文本和结构以及相关的逻辑和元数据。客户根据该单过程文档构造该过程的流程图、文本和逻辑窗格。如果服务器正在监控某一过程的数据，那么客户定期索要该数据的更新。

图4示出投影在视频显示单元50上的过程显示。过程显示中有三个主窗格，即流程图60、文本62和逻辑64，三个主窗格被同步显示同一事物的不同画面。流程图60示出过程的结构和流程的概况并且关注于当前步骤23。每个方框中都有概述该步骤的文本。每个方框中的文本在把指针放在适当的方框上时都可以被展开。在屏幕上绝大部分(如果不是全部)的概述的区域都是上下文敏感的，当涉及一个具体步骤时，被概述的区域将可用并激活，用指针放在其上将打开进一步解释该概述区域的功能的文本。用户可以点击任何节点以设置关注点和/或通过流程图导航。停留、导航、正高亮显示、移动指针或者点击鼠标都可以被用来显示文本。自动缩放流程图显示以适应窗格的宽度。在流程图显示60的左手侧的每个方框的右下角用一个绿色的勾(check)示出满足的步骤，当显示某些违反的步骤时，在同一位置示出的是红色的叉(X)。在屏幕的右上方区域示出文本显示62，文本显示62示出当前步骤的所有文本，这些文本被格式化，看起来就像纸版的一样。代表“没有得到响应”的RNO被缩进显示，而不是在单独一栏中表述。RNO识别如果没有得到对前一步骤的预期响应则需要采取的替代步骤。活动的或关注的节点(在这个例子中是23)被高亮显示。上下文敏感的导航按钮68被用黑色打印和轮廓示出或者变灰，取决于它们是否适用于高亮显示的特定步骤。在这个例子中，步骤23没有适用的RNO或者GOTO(前往)导航命令。但是，如果步骤23(a)已被高亮显示，则RNO或者GOTO导航按钮68将被显示为激活。显示的逻辑部分64在屏幕的右下部示出，显示当前步骤的逻辑，即被高亮显示的活动的/关注的节点的逻辑。勾和叉分别示出指定的逻辑条件的真/伪条件。在方括号内示出变量值和有关数据质量的指示。用户控制字体尺寸和颜色。按钮72位于显示的右上端，当被激活时，将提供关于过程进入条件的信息、特定过程文档的拷贝、可以帮助用户更好地理解过程的背景文档以及与被高亮显示的过程的当前步骤相关的图形。

当CSF树标签66被选中时，屏幕转移到如图5所示的显示。CSF代表重要安全功能，显示六个独立的重要功能的逻辑树，这些重要功能不管接下来的其它过程如何都被连续监控，以确保电站安全。这六个重要功能是：亚临界状态，即确保在堆芯内的核裂变反应被保持在可产生持续链反应的状态之下，这由堆芯内部和外部的中子探测器测量；堆芯冷却，即由堆芯内热电偶测量的反应堆冷却液的出口温度；散热，即由给水水位传感器测量的蒸汽发生器次级供水的水位；完整性，即由反应堆冷却系统压强传感器测量的电站初级的压强；防泄漏条件，即由局部传感器测量的防泄漏装置中环境的温度、压强、湿度等等；以及冷却液总量，即由增压器冷却液水位计测量的堆芯内冷却液的水位，如图5所示。在CSF树显示的左上角位于标签66下面的是六个按钮，每一个按钮用于显示每个重要安全功能的逻辑树。每个按钮74的左边都有一个图标，表示它所代表的安全重要功能的状态。红色实心指示最严重的状态，而绿色实心指示正常运转；二者之间的阴影指示状态从最坏到最好的梯度。CSF标签66在最左边还有一个图标指示着在六个重要安全功能中的最严重状态，但是操作者如果不点击CSF标签66来打开如图5所示的窗口就无法知道到底哪个功能处于最严重的状态。最高优先级CSF的按钮首先出现在CSF树的标签66被激发时。逻辑树与过程的纸版相同，增加了当前路径的高亮显示。操作者能够从呈现在屏幕最右端的端点76导航到相应的过程。如果对应的重要安全功能指示紧急情况，则相关的CSF树显示与图4所示的显示相比具有优先级。CSF树显示自身按优先级顺序排列，其中按钮74在图5中列出。

如果图4所示的进入条件按钮72被激活，则显示如图6所示的弹出方框，示出对应过程的进入条件。换句话说，如图6所示的弹出方框给出了在这个例子中进入过程E-0必须满足的条件；其步骤23在图4中被高亮显示。图6左边方框内的勾和叉示出了这些条件是否已被满足，在括号内显示所监控参数的实际值。这些括号也显示了数据的质量，在低增压器压强条件的括号中的O指示对应的压强传感器处于“OFF SCAN”状态并且在括号中的数据为旧数据。典型地，每秒扫描一次传感器输出信号来升级数据读数，除非它们离线或者由于其它一些原因停止传输。“低增压器水平”标签下面的括号中的“F”是指质量很好的数据。“P”是指质量不好的数据，“B”代表质量很差的数据，无质量指示意味着数据良好。一旦满足条件且已经进入对应的过程，进入条件显示就停止更新且提供说明什么导致进入该过程的记录。

如果过程列表标签66被激活，则图7所示的过程目录就显示出所有可用的过程。该列表可按列排序且能够在每一列中搜索。该目录显示每个过程的状态、已进入且正在运行该过程的操作者、该过程所处的步骤以及作为该过程被激活的原因的进入条件。用户能够过滤该列表，例如只显示活动的过程，以帮助用户监控该列表。

计算机化过程系统服务器支持用于创建或修改过程的编辑器客户。可以在编辑器中查看过程，就像在运行时客户中看到的那样。过程被包含在一个文件内，该文件包括文本、结构、逻辑和元数据。被存储的过程包含用于多种显示方法的组合信息以及用来评估处理状态的逻辑。根据存储的过程，系统可以产生纸件打印输出，建立客户显示以及评估在该过程下电站的状态。如之前提到过的，文本可以使用多种语言。过程中的主单元是可以包括子步骤、RNO、注释和警告的步骤，所有这些都可以被编辑。

图8示出之前在图4中示出的过程显示的另一画面。图8示出E-0过程的另一步骤，而且通过比较图4和图8示出的两个窗口会发现一些格式的不同。如果在图8所示的画面中的标签E-3上左键点击鼠标并拖动，则会打开一个独立的窗口来显示E-3过程的当前步骤，这种情况下就是如图9所示的步骤1。独立的窗口可以位于屏幕上，使得它们完全可被操作者看到，从而操作者可以同时运行两个或更多的过程。即，操作者A可以在同一或不同的工作站上同时运行过程A和B，或者在同一或不同的工作站上操作者A可以运行过程A而操作者B可以运行过程B。

所有客户对服务器的请求都被以记日志。每条日志条目至少包括时间、客户地址、用户名和请求的命令或资源。对于活动的过程保存更详细的日志。对于所有过程激活和步骤转换保存详细的有时间戳的日志。进入条件的特定数据值也被记日志，而每一步的数据值在退出该步骤时被记日志。所有这些信息在授权用户的工作站20上都可以得到。

因此，计算机化过程系统表现为支持不同过程画面的唯一用户界面，例如交互式图形流程图画面，格式化文本画面以及动态逻辑画面，为监控处理的操作者和用户呈现出丰富的信息，其呈现方式使这些信息可容易地被消化理解。已经详细描述了本发明的具体实施例，本领域的技术人员应该理解根据所公开的全部教导可以对细节进行各种修改和替换。例如，应该理解，术语“数据库”在描述优选实施例时已被用于非常宽泛的含义，代表被组织可进行快速搜索和检索的数据或其它信息的集合，而不应该解释为限于任何特殊的数据库格式。因此，公开的具体实施例仅仅是示例性的，而不限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其全部等同物给定。

Claims (23)

1.一种用于辅助操作者在复杂处理设施中执行过程步骤以管理复杂处理以及用于协助其他用户监控所述处理的装置，包括：

多个传感器，用于产生代表多个设施参数的实时值的传感器信号，所述多个设施参数指示所述处理的多种条件；

具有一个或多个数据库和计算机程序模块的服务器，该服务器与所述传感器信号电连通并且用于沿计算机网络提供服务器输出，所述服务器输出识别适用于所述传感器信号所识别的处理条件的过程的步骤；以及

连接到计算机网络的一个或多个工作站，用于接收和显示所述服务器输出并用于向所述服务器请求信息，其中所述服务器输出包括所述过程的文本和结构以及相关的逻辑和元数据，并且所述工作站定义将所述服务器输出呈现给操作者或其他用户的格式。

2.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个数据库包括：

过程数据库，用于存储一个或多个在多种条件下执行处理的逐步过程；

用于存储文档的文档数据库，所述文档包含用于存储在过程数据库中的过程步骤的背景和扩充；以及

授权数据库，用于存储被授权访问所述服务器的操作者和其他用户的用户名、密码和安全访问级别。

3.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个计算机模块包括：

数据监控器模块，用于接收、解释和处理所述传感器信号；

过程评估器模块，用于从数据监控器模块接收解释和处理后的传感器信号并且确定是否已满足进入所述过程的进入条件；

过程状态管理器模块，用于评估从过程评估器模块接收的解释和处理后的传感器信号，确定适用于由所述传感器信号指示的处理条件的处理中的步骤，并且顺序执行所述适用的过程步骤；以及

请求处理器模块，利用过程状态管理器模块、文档数据库和授权数据库的输出向一个或多个工作站提供服务器输出，以便管理和满足来自一个或多个计算机工作站的访问和信息请求。

4.根据权利要求1的装置，其中所述服务器输出适应在工作站上运行的任何操作系统平台。

5.根据权利要求2的装置，其中所述过程步骤以多种语言被存储在服务器上的过程数据库中，所述多种语言包括用于至少两个工作站的语言，其中适用的过程步骤以不同语言显示在所述工作站上。

6.根据权利要求5的装置，其中所述文档以多种语言被存储在服务器上的文档数据库中。

7.根据权利要求5的装置，其中所述工作站确定显示适用的过程步骤所用的语言。

8.根据权利要求2的装置，其中在一个工作站上的操作者或其他用户在访问服务器上的信息以及控制处理方面具有与其它工作站上的其他用户不同的安全级别。

9.根据权利要求8的装置，其中对于每个用户，被访问的信息和允许采取的动作被单独控制到一个精细程度。

10.根据权利要求8的装置，其中，从仅仅监控的权限、监控和控制处理的权限以及在过程数据库和/或计算机程序模块中编辑过程步骤的权限中选择适当的访问安全级别。

11.根据权利要求1的装置，包括用于唯一标识在过程和/或数据库信息中的每个接受的变化或系列变化并且存档以前版本的装置。

12.根据权利要求1的装置，包括多个工作站，其中每个工作站支持多种过程画面，而与其它工作站无关。

13.根据权利要求1的装置，其中所述服务器是第一服务器，还包括第二服务器，其中所述第二服务器包括与所述第一服务器相同的数据库和计算机程序模块，并且连接到与所述第一服务器相同的传感器网络和相同的工作站网络，从而所述第二服务器接收所述第一服务器接收到的数据库、计算机程序模块和任何其它信息的任何变化，并且在所述第一服务器失效时所述第二服务器自动接管与工作站之间的通信。

14.根据权利要求1的装置，其中所述数据库中的一个或多个数据库包括过程数据库，所述过程数据库包括以单个文件为形式的过程的完整定义，该完整定义包括过程的全部文本、结构、逻辑和动态。

15.根据权利要求1的装置，其中来自传感器的数据被标记时间戳并存储。

16.根据权利要求15的装置，其中当来自工作站的操作者或其他用户包括带有可选的时间戳参数的传感器数据更新时，如果自该时间戳参数标识的时间以来没有发生改变，则所述服务器将提供空回复，如果没有包括时间戳参数，则所述工作站将与所述服务器的当前状态同步。

17.根据权利要求1的装置，包括日志记录器，用于记录和存储时间、工作站地址、操作者或其他用户以及请求的命令或其它资源。

18.根据权利要求17的装置，其中所述日志记录器记录所有过程激活和步骤转换的详细的标有时间戳的日志，所述日志包括进入条件的特定数据值和每个步骤在该步骤退出时的数据值。

19.根据权利要求1的装置，其中由运行在工作站上的客户软件定义的格式包括窗口环境，在该窗口环境中，关注的过程信息显示在第一窗口中，其中在所述第一窗口中的显示包括至少一个标签，所述标签对应于没有显示在所述第一窗口中的过程信息，当所述标签被激活时打开显示对应的过程信息的第二窗口，并且其中拖动第一窗口中的标签同时显示第一和第二窗口。

20.根据权利要求19的装置，其中所述第一窗口显示第一过程的步骤并且第二窗口显示第二过程的另一步骤。

21.根据权利要求20的装置，其中所述第一过程和第二过程被同时执行。

22.根据权利要求19的装置，其中所述第一窗口中的标签包括提供关于对应过程信息的状态的信息的图标。

23.根据权利要求20的装置，用于同时执行第一过程和第二过程，其中第一过程和第二过程在相同的或单独的工作站上在单独的窗口中运行。

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