CN105739461B - 使用qr码的发电厂现场监视系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了以下使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视系统和方法，在所述系统和方法中，当用户拍摄贴附于监视现场的QR码并将拍摄的QR码发送给路由服务器时，路由服务器向用户终端发送主控服务器所采集的监视现场处的过程值中与所发送的QR码匹配的匹配信息，并且因此用户可以仅通过将QR码贴附至监视现场来方便地检查监视现场中的过程值，而无须附加地安装监视柜。根据一个或更多个示例实施例，如果发电厂现场监视系统被构建为与主控服务器连接，则可以向与向发电厂现场监视系统添加与监视柜具有相同功能的现场监视单元，与向监视现场添加监视柜的成本相比，关于在该构建之后产生的所有监视现场，这具有更低的成本。如果将发电厂监视系统应用于现有工厂，则由于可以处理所有由主控服务器监视的过程值，可以通过各种方式向发电厂或其他工厂中的所有监视现场应用该发电厂现场监视系统。

Description

使用QR码的发电厂现场监视系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月24日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2014-0188653的权益，将其公开通过引用全部并入本文。
技术领域
一个或更多个示例实施例涉及使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视系统和方法，并且更具体地涉及以下使用QR码的发电厂现场监视系统和方法，在所述系统和方法中，当用户捕捉贴附在监视现场的QR码的图像并将捕捉到的QR码发送给路由服务器时，路由服务器向用户终端发送主控服务器所采集的监视现场的过程值中与所发送的QR码匹配的匹配信息，并且因此用户可以仅通过将QR码贴附至监视现场来方便地检查监视现场中的过程值，而无须附加地安装监视柜。
背景技术
在发电厂中，可能需要实时监视和控制与温度、压力、水位和流速有关的信息。在相关技术的发电厂控制信号的情况下，将包括从管道、箱等产生的信号或过程值的控制信号发送给与控制信号相对应的工具箱，并且然后经由在工具箱中安装的变送器来作为电信号发送给分布控制系统(DCS)。然后，现场管理员经由监视器检查控制信号的值。
尽管通过主控室监视大多数信号，但是由于发电厂的设施的特征，可能需要在监视现场中周期性地检查过程值，并且应当在监视现场中监视过程信号以确保传感器的可靠性等。
可以在现场的工具箱中安装的变送器中配备用于识别过程值的信息窗。然而，根据变送器的类型，变送器可能不示出监视现场的过程值。
因此，为了检查与其中实际安装了变送器的工具箱有关的过程值，应当打开工具箱，并且需要无线电设备以检查该过程值是否与DCS上所显示的值相匹配。
尽管可以在发电厂的现场中安装指示传感器的值的现场柜，不能为了现场管理员的方便而无限制地安装现场柜。此外，现场管理员必须走向现场柜，打开现场柜，并检查现场中的过程值，以获知过程值。不能检查未放置柜的位置处的过程值。
如果在现场中安装了不包括现场指示器的变送器，则在现场中不会知道现场传感器的值。此外，不会知道未安装柜的位置处的过程值。
因此，如果在现场中安装了不包括现场指示器的变送器或如果不在现场中安装现场柜，则存在对于检查现场中的过程值的技术的需要。
发明内容
一个或更多个示例实施例包括以下使用QR码的发电厂现场监视系统和方法，在所述系统和方法中，当用户拍摄贴附在监视现场的QR码并将拍摄的QR码发送给路由服务器时，路由服务器向用户终端发送主控服务器所采集的监视现场处的过程值中与所发送的QR码匹配的匹配信息，并且因此用户可以仅通过将QR码贴附至监视现场来方便地检查监视现场中的过程值，而无须附加地安装监视柜。
将在以下描述中部分地阐述附加方案，并且部分地，该附加方案在描述中将是清楚的，或者可通过实施所呈现的实施例而获知。
根据一个或更多个示例实施例，一种使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视系统包括：现场监视单元，所述现场监视单元与用于感测监视现场的过程值的传感器连接，并且贴附QR码，所述QR码包括监视现场的标识号和访问地址；主控服务器，所述主控服务器被配置为从所述现场监视单元采集过程信息，所述过程信息包括监视现场的标识号和在监视现场感测到的过程值；路由服务器，所述路由服务器包括过程数据库，所述过程数据库用于从所述主控服务器接收所述过程信息并存储关于所有监视现场的过程信息，且路由服务器所述被配置为从所述过程数据库提取与从用户终端接收到的请求信息相匹配的过程信息，并向所述用户终端发送所述过程信息；以及用户终端，所述用户终端被配置为捕捉所述QR码的图像，并向所述路由服务器发送所述请求信息，并输出从所述路由服务器发送的匹配信息。
根据一个或更多个示例实施例，一种使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视方法，包括：(a)产生过程数据库(DB)，所述过程DB被配置为针对每个监视现场存储监视现场的标识号和过程值，步骤(a)由路由服务器执行；(b)针对每个监视现场，接收包括监视现场的标识号和过程值的过程信息，并在所述过程DB中存储所述过程信息，步骤(b)由路由服务器执行；(c)捕捉贴附在监视现场的QR码的图像，产生请求信息，所述请求信息从所述路由服务器请求与包括在QR码中的标识号相对应的过程值，并向所述路由服务器发送所述请求信息，所述请求信息向所述路由服务器请求与包括在所述QR码中的标识号相对应的过程值，步骤(c)由用户终端执行；以及(d)从所述过程DB提取与所述请求信息相匹配的过程信息，并向所述用户终端发送提取出的过程信息。
根据一个或更多个示例实施例，非易失性计算机可读记录存储介质在其上记录了计算机程序，所述计算机程序在由计算机执行时，执行发电厂现场监视方法。
附图说明
通过以下结合附图根据对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：
图1是示出根据示例实施例的使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视系统和方法的图；
图2是根据示例实施例的使用QR码的发电厂现场监视系统的框图；
图3是根据示例实施例的使用QR码的发电厂现场监视方法的流程图；
图4示出了以下示例：仅将码贴附于不存在工具箱并需要过程监视的区域，并通过使用估计值来识别与该区域相对应的过程；
图5示出了以下应用示例：通过使用事先在可能存在危险的区域中安装的传感器，在访问该区域之前便知道在该区域中存在危险；
图6示出了以下安全示例：如果传感器位于远离现场管理员处，在无须去往安装了传感器或工具箱的位置的情况下，识别过程值；以及
图7示出了通过在发电厂现场中应用发电厂现场监视系统来识别除过程值以外的其他信息的应用示例。
具体实施方式
现在将具体参照实施例，在附图中显示了所述实施例的示例，其中类似的附图标记在整个附图中指类似的元件。关于这一点，本实施例可以具有不同的形式，并且不应当被解释为限于本文所阐述的描述。因此，以下参考附图仅描述了示例实施例，以解释本说明书的方案。当出现在要素列表前面时，例如“...中的至少一个”等表述修饰整个要素列表但不修饰列表中的单个要素。
由于发明性概念允许各种改变和各种实施例，将在附图中描述并具体在所写的说明书中描述具体实施例。然而，这不意图将发明构思限于特定的实践模式，并且将理解的是，不偏离发明构思的精神和技术范围的所有改变、等同替代和替换涵盖在本发明构思中。
尽管例如“第一”、“第二”等的这种术语可以被用于描述各种组件，但是这些组件不必限于以上术语。上述术语仅用于将组件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一组件可被称为第二组件，并且类似地，第二组件可被称为第一组件。
本说明书中使用的术语仅用于描述具体的示例性实施例，而并非意在限制发明构思。单数形式使用的表达涵盖复数的表达，除非其在上下文中具有明确的不同含义。在本说明书中，应当理解的是，例如“包括”或“具有”等的术语旨在指示说明书中所公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部分或其组合的存在，并且不旨在排除可能存在或可能添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、动作、组件、部分或其组合的可能性。
除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有示例实施例所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意义。
将进一步理解的是，诸如那些在常用字典中所定义的术语，应当被解读为具有与它们在相关文献的上下文中的含义相一致的含义，并将不被解读为理想化的或过于正式的含义，除非本文中明确地这样定义。
下面将通过参照附图解释关于发明构思的实施例来详细描述发明构思。附图中相同的附图标记指示相同的要素。
图1是示出根据示例实施例的使用快速参考(QR)码的发电厂现场监视系统和方法的示意图。
根据示例实施例，使用QR码的发电厂现场监视系统包括路由服务器110、主控服务器120、用户终端130和至少一个现场监视单元140。
主控服务器120也可以被称为分布式控制系统(DCS)，并且现场过程信号被输入给主控服务器120，并在主控服务器120或在至少一个现场监视单元140中安装的变送器的监视器上显示。
在现场管理员巡视现场时，现场管理员可以去往安装了至少一个现场监视单元140中的柜或变送器的位置处，并打开柜或变送器以识别过程值。然而，如果变送器不包括显示器(如在发电厂中常常不在温度变送器中安装显示器)，则现场管理员可能识别不了在现场中安装的管道或箱的过程值。
根据示例实施例，由于发电厂的安全的重要性而构建路由服务器110，路由服务器110关于向主控服务器120输入的信号与主控服务器120物理隔离但是经由硬线(具有4～20mA的模拟输出和24VDC的数字输出)与主控服务器120连接。
然后，通过使用经由以太网与分离的DCS控制器连接的开放平台通信(OPC)服务器来将过程值存入数据库。
然后，通过使用OPC协议来经由防火墙从主控服务器120向基于网络的OPC客户端发送信号，并构建与用户终端130相链接的网页。
用户终端130是可以经由例如第三代(3G)、第四代(4G)或无线保真(WiFi)之类的无线通信与路由服务器110连接的便携终端。用户终端130指的是其中安装了各种应用的智能终端，例如智能电话或平板计算机等。
将网页构建为使得可在用户终端130上显示关于QR码的必需的信号。在这种情况下，仅登入的用户可以通过使用商业化的安全QR码和智能电话应用来打开现场数据。智能电话应用是被配置为使得可在智能电话上显示从OPC服务器发送的信号的OPC客户端。
贴附于至少一个现场监视单元140(例如各个工具箱、过程管道或箱)的QR码145与OPC服务器管理的网页相链接，并且网页实时根据QR码145显示过程值。
即使安全被破坏并且信息向外部公开，但是由于不存在关于现场监视单元140的信息，并且仅已经访问了QR码的现场管理员可能知晓现场监视单元140的位置，无须担心安全事件。
根据示例实施例，如果仅在主设施中安装了发电厂现场监视系统，通过使用例如智能电话等的用户终端130和QR码145可以方便地将本发电厂现场系统和方法应用于每个监视现场，而无须使用分离的现场设施。即使在不存在工具箱的位置(例如，过程管道的中点处)也可以执行过程监视。
如果采用了本发电现场监视系统和方法，则现场管理员可以使用现场管理员所拥有的例如智能电话之类的用户终端130，而无须使用分离的通信设备。
图2是根据示例实施例的使用QR码的发电厂现场监视系统的框图。图3是根据示例实施例的使用QR码发电厂现场监视方法的流程图。
根据示例实施例，关于使用QR码的发电厂现场监视系统的描述基本与关于发电厂现场监视方法的描述相同。因此，在下文中，这些描述将在这里一同提供。
参照图1，根据示例实施例，使用QR码的发电厂现场监视系统100包括从由路由服务器110、主控服务器120、用户终端130和至少一个现场监视单元140构成的组中选择的至少一项。
路由服务器110将主控服务器120向用户终端130进行路由，对主控服务器120采集的过程信息建立数据库并存储，并从数据库提取用户终端130所请求的并与监视现场相匹配的过程值，并向用户终端130发送该过程值。
为此，路由服务器110可以包括从由数据库(DB)产生单元111、过程DB 112、防火墙123和路由器单元124组成的组中选择至少一项。
在操作S100中，DB产生单元111产生通过针对每个监视现场将过程值存入数据库而获得的过程DB 112。
在操作S200中，过程DB 112实时从主控服务器120接收关于所有监视现场的信息，并针对每个监视现场将实时采集的过程信息存入数据库并进行存储。
过程信息包括监视现场的标识号和在监视现场中通过传感器感测到的过程值。监视现场的标识号指的是用于将各监视现场彼此区分开来的独特信息。
防火墙123防止主控服务器120或过程DB 112中存储的信息向外界泄露。
路由器单元124与过程DB 112连接，从位于外界的用户终端130接收包括监视现场的标识号的请求信息，从过程DB 112提取过程信息并将提取出的过程信息向用户终端130发送，该提取出的过程信息与接收到的请求信息中包括的标识号相匹配。
在操作S300中，用户终端130捕捉贴附到每个现场监视单元140的QR码的图像，并向路由服务器110发送请求与每个现场监视单元140相匹配的过程值的请求信息。然后，在操作S500中，用户终端130输出从路由服务器110发出的匹配信息。
为此，用户终端130包括照相机131、QR码处理单元132和匹配信息输出单元133。
照相机131捕捉贴附到每个现场监视单元140的QR码的图像。
QR码处理单元132解读QR码，读取访问地址和包括在QR码中的标识号，并向与读取出的访问地址相对应的路由服务器110发送请求与标识号相对应的过程值的请求信息。
匹配信息输出单元133从路由服务器110接收匹配信息10，并在屏幕上输出匹配信息10，以使得用户可识别过程值，该匹配信息包括与包括在请求信息中的标识号相匹配的过程值。
主控服务器120从至少一个现场监视单元140采集过程信息，该过程信息包括监视现场的标识号和在监视现场感测到的过程值。为此，主控服务器120包括过程信息采集单元121和过程信息传输单元122。
过程信息采集单元121从所有现场监视单元140实时接收并采集过程信息，该过程信息包括在每个监视现场感测到的过程值和用于识别每个监视现场的标识号。
过程信息传输单元120实时向路由服务器110发送过程信息采集单元121实时采集的过程信息。
该至少一个现场监视单元140与用于感测监视现场处的过程值的传感器连接，并且包括监视现场的标识号和访问地址的QR码贴附到该至少一个现场监视单元140。
为此，该至少一个现场监视单元140包括传感器单元141，传感器单元141包括用于感测监视现场的过程值的至少一个传感器，并且QR码145贴附到该至少一个现场监视单元140的外围。
QR码145包括用于将监视现场彼此区分开的标识号和用于访问路由服务器110的访问地址。
图4示出了以下示例：仅将码贴附于不存在工具箱并需要过程监视的区域，并通过使用估计值来识别与该区域相对应的过程。
根据示例实施例，通过使用用户终端130来捕捉贴附到每个现场监视单元140的QR码145的图像，现场管理员可以识别每个监视现场的过程值。
图5示出了以下应用示例：通过使用事先在可能存在危险的区域中安装的传感器，在访问该区域之前便知道在该区域中存在危险。
图6示出了以下安全示例：如果传感器位于远离现场管理员处，在无须去往安装了传感器或工具箱的位置的情况下，识别过程值。
在图5或6中，现场管理员可以通过将QR码145贴附到可能存在危险的区域外的位置或远离该区域的位置来识别在该区域中的监视现场中安装的传感器141所感测到的过程值，而无须去往该区域。
图7示出了通过在发电厂现场中应用发电厂现场监视系统来识别除过程值以外的其他信息的应用示例。
根据示例实施例，现场管理员可以通过使用用户终端130来捕捉QR码145的图像，识别在安装泵的现场由包括在传感器单元141中的阀门打开传感器感测到的阀门打开程度。现场管理员还可以通过使用各种传感器141来检查是否操作了泵以及泵的操作状态。
根据一个或更多个示例实施例，如果发电厂现场监视系统被构建为与主控服务器连接，则可以向与向发电厂现场监视系统添加与监视柜具有相同功能的现场监视单元，与向监视现场添加监视柜的成本相比，关于在该构建之后产生的所有监视现场，这具有更低的成本。如果将发电厂监视系统应用于现有工厂，则由于可以处理所有由主控服务器监视的过程值，可以通过各种方式向发电厂或其他工厂中的所有监视现场应用该发电厂现场监视系统。
发明构思也可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储随后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存储存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、和光学数据存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上，以便可以以分布的形式来存储和执行计算机可读代码。
应当理解的是，应该用说明的意义来考虑本文所描述的示例实施例，并且不用于限制的目的。每个示例实施例中特征或方面的描述应当典型地被看作是可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。
尽管已经参照本公开的各实施例描述了一个或更多个实施例，本领域技术人员将理解可以不离开如由以下权利要求所定义的发明构思的精神和范围，可以如在本公开中做出形式和细节的各种改变。

Claims (6)

1.一种使用QR码的发电厂现场监视系统，所述发电厂现场监视系统包括：
现场监视单元，所述现场监视单元包括用于感测监视现场的过程值的至少一个传感器，并且所述现场监视单元贴附有QR码，所述QR码包括监视现场的标识号和访问地址；
主控服务器，所述主控服务器被配置为从所述现场监视单元采集过程信息，所述过程信息包括监视现场的标识号和在监视现场感测到的过程值；
路由服务器，所述路由服务器包括过程数据库，所述过程数据库用于从所述主控服务器接收所述过程信息并存储关于所有监视现场的过程信息，且所述路由服务器被配置为从所述过程数据库提取与从用户终端接收到的请求信息相匹配的过程信息，并向所述用户终端发送所述过程信息；以及
用户终端，所述用户终端被配置为捕捉所述QR码的图像，并向所述路由服务器发送所述请求信息，并输出从所述路由服务器发送的匹配信息，
其中，所述路由服务器包括：
过程数据库，所述过程数据库被配置为存储关于每个监视现场的过程信息；
防火墙，所述防火墙被配置为防止过程数据库中的信息泄露到外界；以及
路由器单元，所述路由器单元与所述过程数据库连接，并被配置为从用户终端接收所述请求信息，从所述过程数据库提取包括与接收到的请求信息中所包括的标识号相匹配的过程值在内的过程信息，并向所述用户终端发送提取出的过程信息，
其中，所述路由服务器与所述主控服务器物理隔离，但经由硬线与所述主控服务器连接。
2.根据权利要求1所述的发电厂现场监视系统，其中，所述主控服务器包括：
过程信息采集单元，所述过程信息采集单元被配置为从所述现场监视单元采集所述过程信息；以及
过程信息传输单元，所述过程信息传输单元被配置为向所述路由服务器发送所述过程信息。
3.根据权利要求1所述的发电厂现场监视系统，其中，所述用户终端包括：
照相机，所述照相机被配置为捕捉所述QR码的图像；
QR码处理单元，所述QR码处理单元被配置为分析捕捉到的所述QR码的图像，产生请求信息，并向与所述QR码中包括的访问地址相对应的路由服务器发送所述请求信息，所述请求信息请求与包括在所述QR码中的监视现场的标识号相对应的过程值；以及
匹配信息输出单元，所述匹配信息输出单元被配置为向屏幕输出从所述路由服务器接收到的匹配信息。
4.一种使用QR码的发电厂现场监视方法，所述发电厂现场监视方法包括：
(a)产生过程数据库，所述过程数据库被配置为针对每个监视现场存储监视现场的标识号和过程值，步骤(a)由路由服务器执行；
(b)针对每个监视现场，从主控服务器接收包括监视现场的标识号和过程值在内的过程信息，并在所述过程数据库中存储所述过程信息，步骤(b)由路由服务器执行；
(c)捕捉贴附在监视现场的QR码的图像，产生请求信息，所述请求信息向所述路由服务器请求与包括在QR码中的标识号相对应的过程值，并向所述路由服务器发送所述请求信息，步骤(c)由用户终端执行；
(d)从所述过程数据库提取与所述请求信息相匹配的过程信息，并向所述用户终端发送提取出的过程信息；
(e)由包括用于感测监视现场的过程值的至少一个传感器的现场监视单元向所述主控服务器发送所述标识号和所述过程值；以及
(f)由所述路由服务器经由防火墙从所述主控服务器接收所述过程信息，所述防火墙被配置为防止过程数据库中的信息泄露到外界，
其中，所述路由服务器与所述主控服务器物理隔离，但经由硬线与所述主控服务器连接。
5.根据权利要求4所述的发电厂现场监视方法，还包括：
(g)向屏幕输出由所述用户终端接收到的过程信息。
6.根据权利要求4所述的发电厂现场监视方法，还包括：
从监视现场中安装的传感器接收监视现场的过程值，产生包括接收到的监视现场的过程值和标识号在内的过程信息，并向主控服务器发送所述过程信息。
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