CN106164789B - 供在与工业控制系统的连接中使用的方法和系统 - Google Patents

Abstract

工业控制系统(170)的前端系统包含可视化组件(110)，其配置成并发地可视化功能ICS视图(117)和另外功能视图(118)。功能ICS视图(117)表示与工业控制系统(170)关联的ICS数据(171)。另外功能视图(118)是另外功能ICS视图(其表示与工业控制系统(170)关联的ICS数据)或者功能GIS视图(其表示与地理信息系统(180)关联的GIS数据(181))。功能视图(117，118)配置成响应于关联事件而执行功能。该系统还具有数据输入组件(120)，其配置成从用户接收输入数据，输入数据指示功能ICS视图(117)与另外功能视图(118)之间的定向关联操作(10，20)。系统的处理器组件(130)配置成如果允许定向关联操作则响应于所接收输入数据而发起关联事件。如果定向关联操作(10)从所述另外功能视图(118)的至少一个对象定向到功能ICS视图(117)，则基于另外功能视图(118)的至少一个对象的一个或多个性质来执行与功能ICS视图(117)关联的功能。如果定向关联操作(20)从功能ICS视图(117)的至少一个ICS对象定向到另外功能视图(118)，则基于至少一个ICS对象的性质来执行与另外功能视图(118)关联的功能。最后，按照所执行功能来更新功能视图(117，118)的可视化数据。

Description

供在与工业控制系统的连接中使用的方法和系统

技术领域

本发明一般涉及电子数据处理，以及更具体来说涉及用于灵活操作工业控制系统(ICS)的方法、计算机程序产品和系统。

背景技术

ICS系统包含所谓的监督控制和数据获取系统(SCADA)和所谓的分布式控制系统(DCS)。ICS系统通常监测和控制例如电功率网、电功率厂、环境控制、炼油厂、化工厂、商业性药物、传感器网络、水管理系统、交通管理等中的分布式现场装置。SCADA系统与通过通信信道的编码信号一起操作，以便提供通常使用每个远程站一个通信信道来控制远程设备。通过添加通过通信信道的编码信号的使用以获取与远程设备的状态有关的信息用于显示或记录功能，SCADA系统可与数据获取系统相结合。DCS系统是基于计算机的系统，其监测和控制物理世界中存在的工业过程。SCADA系统通常设计为大规模过程，其能够包含多个站点和大距离。这些过程包含工业、基础设施和基于设施的过程，例如：工业过程(例如制造、生产、发电、制作和精炼)，其可按照连续、批量、重复或离散模式运行；基础设施过程，其可以是公共或私有的(例如水处理和分配、废水收集和处理、石油和天然气管道、电功率传输和分配、风力田、民防警报器系统和大通信系统)；以及设施过程，其能够在公共设施和私有设施(例如大楼、机场、船舶和太空站)两者中发生，用于监测和控制加热、通风和空调系统(HVAC)、访问(access)和能量消耗。

为了操作和维护这类ICS (SCADA/DCS)系统，快速识别现实世界中的ICS组件(现实世界对象)或者快速检索与现实世界对象的技术状态有关的信息能够是重要的。查找地理信息系统(GIS)地图上或过程视图中的ICS对象的位置通常通过用户将相应对象ID或名称输入到搜索框中或者从预定义列表中选择对象名称进行。用于对象选择的这个用户交互模式(例如使用鼠标点击、双击等)在一些情况下可能是不实际的，因为缺省动作可用于其他动作。有时使用剪贴板功能来复制和粘贴对象ID或名称可以是必需的。

拖放技术从使用情况是已知的，比如例如，如欧洲专利申请EP 2560085所公开地那样配置警报显示。例如，一些已知GIS应用支持定向关联操作(比如例如拖放、拖相关(drag and relate)或者触摸屏上的多点触摸手势)，以对GIS视图添加新层。在这个上下文中，传统地，拖放如操作用来在计划上添加或放置元素。但是，在ICS对象与GIS对象或过程对象之间执行这类拖放如功能以自动运行相应功能没有被用于操作工业控制系统的现有前端系统所支持。

发明内容

因此，存在改进工业控制系统的这类前端系统以提供用于操控关于识别ICS对象的物理位置或者它们在ICS过程视图中的位置以及关于检索GIS视图或过程视图中的这类ICS对象的表示的技术状态的用户输入数据的更大灵活性的需要。

如下文所公开的本发明的实施例提出一种用于人为操作员(用户)与ICS(SCADA或DCS系统)以及涉及ICS的集成GIS组件或过程显示进行交互的新方式。实施例包含：工业控制系统的前端系统；用于操作前端系统的计算机实现方法；以及具有指令的计算机程序产品，指令在加载到前端系统的存储器时使系统的一个或多个处理器运行该方法。

工业控制系统(ICS)的前端系统能够是单独计算机系统，其在通信上与ICS耦合，或者它能够实现为ICS的组成部分。前端系统允许用户与ICS进行交互。交互可适合于不同目的，比如例如ICS的控制、ICS的配置、ICS的维护等。

前端系统具有可视化组件，其配置成并发地可视化功能ICS视图和另外功能视图。如下文所使用的功能视图是软件组件，其配置成提供关于基础系统中存储的数据的一个或多个视图，其中功能视图还具有一个或多个方法，其能够响应于由功能视图所接收的输入数据而运行一个或多个功能。

功能ICS视图表示与工业控制系统关联的ICS数据。换言之，ICS包含数据，其涉及ICS系统的硬件和软件组件或者涉及任何相关信息或性质(例如，ICS的现场装置、一组现场装置、现场总线、与物理组件关联的信号、由这类组件所引起的警报、过程组件等)。这类ICS数据能够由功能ICS视图经过表示相应ICS数据的ICS对象来可视化。

另外功能视图是另外功能ICS视图(其也表示与工业控制系统关联的ICS数据(例如ICS过程视图))，或者它是功能GIS视图(其表示与地理信息系统(GIS)关联的GIS数据)。GIS数据通常描述表示实际物理位置的地理区域。例如，GIS数据能够由功能GIS视图经过表示相应GIS数据的GIS对象来可视化。例如，物理区域能够基于相应物理位置的地理坐标来可视化。现实世界对象还能够按照其关联地理坐标来可视化为GIS对象。

功能视图(ICS功能视图和另外功能视图)配置成响应于关联事件而执行功能。如下文所使用的关联事件是一种事件，其能够由前端系统响应于从用户所接收的指示用户关联可视化对象和相应功能视图的意图的输入数据而发起。关联事件指示用户设法将功能视图之一的一个或多个对象与另一个功能视图关联。例如，用户可通过选择视图之一的一个或多个对象并且将所选对象与另一个视图关联，来执行定向关联操作(例如拖放、多点触摸等)。为此，前端系统包含数据输入组件，其配置成从用户接收输入数据。输入数据指示功能ICS视图与另外功能视图之间的定向关联操作。这种数据输入组件能够实现为鼠标装置，在所述情况下，相应定向关联操作可以是从一个功能视图拖曳所选对象并且将它们放在另一个功能视图(或者反之亦然)上的拖放操作。数据输入组件还能够实现为多点触摸使能触摸屏。用户可通过触摸对象或者通过对目标视图执行适当选择手势并且然后触摸以指示定向关联而在功能视图之一中选择对象。除了拖放操作或者多点触摸操作之外，其他交互范例(例如键盘控制操作、语音控制操作、眼球跟踪控制操作等)是可能的，并且将在详细描述中描述。

按下快捷键或者在将元素拖放到GIS显示的同时在触觉显示器上使用多个手指(并且反之亦然)可允许关联于拖放事件的多个功能。

并非全部可能的定向关联操作可以是有意义的。前端系统能够存储一个功能视图与第二功能视图的对象之间的预定义容许关联或者用于动态评估是否允许定向关联操作的规则。前端系统的处理器组件则能够过滤来自用户的所接收输入数据，并且仅当允许定向关联操作时才响应于所接收输入数据而发起关联事件。在发起关联事件的情况下，处理器组件区分定向关联操作的两个可能方向。如遍及本说明书中使用的定向关联操作表示将第一视图(源视图)的对象与第二视图(目标视图)关联的操作。

如果定向关联操作从另外功能视图的至少一个对象定向到功能ICS视图，则与功能ICS视图关联的功能基于另外功能视图的至少一个对象的一个或多个性质来执行。换言之，如果用户选择GIS视图或另外ICS视图的一个或多个对象并且将所选对象与ICS视图关联，则处理器组件运行对于ICS视图所实现的功能，其应用于ICS视图中显示的ICS对象。如遍及本文档所使用，与功能视图关联的功能相当于指定给功能视图的功能。

如果定向关联操作从功能ICS视图的至少一个ICS对象定向到另外功能视图，则处理器组件基于至少一个ICS对象的性质来执行与另外功能视图关联的功能。换言之，如果用户选择ICS功能视图的一个或多个对象并且将所选对象与另外功能ICS视图或者GIS功能视图关联，则处理器组件运行对于相应另外功能视图所实现的功能，其应用于另外功能视图中显示的相应另外功能视图对象(GIS对象或者ICS对象，这取决于使用哪一个另外功能视图)。

最后，处理器组件按照所执行功能来更新功能视图的可视化数据，从而向用户提供所执行功能的结果。因此，改进与ICS组件的技术状态有关的数据的可访问性，这允许ICS的改进控制或维护。

通过在所附权利要求书中具体所描绘的元件以及组合，将会认识和获得本发明的另外目的。要理解，上述一般描述和下面详细描述只是示范和说明性的，而不是限制如所述的本发明。

附图说明

图1是按照本发明的实施例的工业控制系统的前端系统的简化框图；

图2是按照本发明的实施例、用于操作前端系统的计算机实现方法800的简化流程图；

图3A是用于将功能源视图的对象及其相应性质与对应功能目标视图的对象关联的映射数据结构；

图3B是用于将功能源视图的对象类型与对应功能目标视图的功能关联的另外映射数据结构；

图4图示按照本发明的一个实施例、从功能ICS视图到功能GIS视图的拖放示例；

图5图示按照本发明的一个实施例、从功能GIS视图到功能ICS视图的另外拖放示例；

图6图示按照本发明的一个实施例、从功能ICS视图到功能ICS过程显示视图的另外拖放示例；以及

图7是示出可与本文所述技术一起使用的通用计算机装置和通用移动计算机装置的示例的简图。

具体实施方式

图1是按照本发明的实施例的工业控制系统170的前端系统100的简化框图。前端系统100的操作在图2中详述，图2是按照本发明的实施例、用于操作前端系统的计算机实现方法1000的简化流程图。因此，图1将在图2的上下文中使用相应参考数字来描述。

前端系统100在通信上与ICS 170耦合。例如，两个系统能够经过网络(例如局域网或无线网络)来连接，或者前端系统100能够实现为ICS 170的组成部分，并且由此将ICS的硬件组件(例如存储器、处理器、I/O部件)用于其自己的目的。下文中，前端系统100描述为具有其自己的I/O部件110、部件120、处理器130以及存储器140的独立系统。但是，本领域的技术人员能够利用相应硬件组件易于将所述功能实现为ICS 170的组成部分。

前端系统100具有可视化组件110(作为I/O部件的部分)，其用作用于向用户显示系统信息的显示部件。能够使用任何适当的显示技术。可视化组件110并发地可视化(1100)功能ICS视图117和另外功能视图118。例如，两个视图可实现为分离窗口中、两个独立窗口中、HTML页面的两个单独区域中或者适合于为用户图示两个视觉上单独区域的任何其他适当格式中的两个部分。

功能ICS视图117表示与ICS 170关联的ICS数据171。ICS数据171的示例包含但不限于：涉及现场组件(例如传感器或者阀)的数据、与这类现场组件关联的信号(例如警报信号)、与现场组件关联的事件、现场组件的控制元件(例如确认控制元件)等。关于ICS数据171的不同视图能够提供与ICS 170的技术状态(例如由ICS所控制的组件的技术状态)有关的不同信息。例如，功能ICS视图可包含表示由相应现场组件已引起的警报信号的至少子集的对象。在另一个示例中，功能ICS视图可包含例如分级编组中表示ICS 170的现场组件的对象。ICS系统的控制方面的技术人员能够定义在控制和监测ICS 170的上下文中适合的更多功能ICS视图。

另外功能视图118是另外功能ICS视图(其表示与工业控制系统170关联的ICS数据)或者功能GIS视图(其表示与地理信息系统180关联的GIS数据181)。

例如，另外功能ICS视图118能够是过程视图，其包含表示反映ICS 170的操作期间发生的过程流程的ICS数据的过程对象，以及关联功能能够是缩放功能，其缩放到在特定用户输入的上下文中特别感兴趣的过程对象中。

例如，功能GIS视图118能够包含区域地图的可视化，该区域地图包含表示与特定地理坐标关联的GIS数据181的图形对象。例如，表示ICS的特定传感器的图形对象能够按照其在区域地图中的相应位置处的地理坐标来显示。功能GIS视图118的功能能够是缩放功能，其缩放到区域地图中以扩大通过特定用户输入所指示的特别感兴趣位置周围的区域的可视化。功能GIS视图的另一个功能能够是加亮功能或过滤功能，以响应于所接收的用户输入数据而加亮或过滤功能GIS视图的对象。技术人员能够为功能GIS视图提供更多关联功能，其在监测和控制ICS 170的上下文中是有用的。

功能视图117、118配置成响应于关联事件而执行1600、1700相应功能。如果从用户所接收的输入数据指示功能ICS视图117与另外功能视图118之间的定向关联操作10、20并且允许定向关联操作，则关联事件响应于输入数据而发起1400。在本示例中，操作10从功能视图117定向到另外功能视图118；以及操作20从另外功能视图118定向到功能视图117。为此，前端系统100具有数据输入组件120，其配置成从用户接收1200或捕获反映用户将功能视图之一的一个或多个对象与另一个功能视图关联的意图的输入数据。这通过检测定向关联操作10、20来实现，定向关联操作10、20例如能够实现为拖放操作、多点触摸操作、键盘控制操作、语音控制操作或者眼球跟踪控制操作。先前已经说明了拖放和多点触摸操作。备选地，包含来自典型键盘的按键的快捷键组合的按键输入能够由用户用来选择一个视图的对象并且将所选对象与另一个视图关联。眼球跟踪技术存在，其中用户能够通过凝视待选择对象并且然后凝视目标视图来执行相应定向关联操作。备选地，语音命令(例如，“将警报x移动到GIS视图”)可由用户用来执行定向关联操作。能够存在与各功能目标视图关联的缺省功能，其响应于定向关联操作而执行。在其他实施例中，可存在与特定功能目标视图关联的多个功能。在这种情况下，系统可采用可用于容许定向关联操作的功能列表来提示用户，并且从用户接收用户选择输入数据。例如，列表可在弹出窗口中或者在任何其他适当用户界面设计(其允许用户从列表中选择预计功能)中呈现。在另一个实施例中，目标视图可在功能目标视图中提供可用功能的图形表示。例如，第一图标能够指示缩放功能，第二图标指示图像移位功能，第三图标指示加亮功能，第四图标指示过滤功能，等等。响应于源功能视图的所选对象，系统可加亮表示相应定向关联操作的容许功能的图标。当用户将关联操作定向到相应图标时，功能目标视图能够执行对应功能。在另一个实施例中，待执行功能能够基于功能源视图中所选的对象的性质(例如对象类型)和功能目标视图的性质(例如视图类型)从关联于功能目标视图的多个功能中自动选择。在其他实施例中，例如，按下快捷键或者在将元素拖放到GIS显示的同时在触觉显示器上使用多个手指(以及反之亦然)可允许从与目标视图关联的多个功能来确定特定功能。

前端系统100能够经由处理器组件130来检查1300所接收输入数据是否对应于容许定向关联操作。在不允许操作的情况下，系统等待从用户接收另外输入数据。否则，发起1400关联事件。发起关联事件1400包含前端系统中实现的任何逻辑，其能够检测容许定向关联操作并且作为响应而触发某种功能。检查1300能够由比较功能来运行，比较功能能够将所接收输入数据与预定义定向关联操作模式进行比较。例如，映射表能够用来定义源视图的对象的类型与目标视图的类型之间的关系。例如，具有警报类型的ICS对象能够映射到具有区域地图类型的GIS视图。具有现场组件类型的GIS对象能够映射到具有警报列表类型的ICS视图。从技术观点来看，具有过程组件类型的ICS组件与类型区域地图的GIS视图之间的关联可能不是有意义的或者不是可行的。因此，可能不允许对应关联操作。用于定义对象与视图之间的容许关联的这种映射能够以表格、指针结构或者以单独逻辑或者以适合存储这类预定义容许指定的任何其他方式来定义。图3A、图3B图示能够用来实现对应映射的数据结构的示例。

要注意，在任何时间，定向关联操作能够从功能ICS视图117的对象定向到另外功能视图118(定向关联操作20)或者从另外功能视图118(图2中缩写为FFV)的对象定向到功能ICS视图117(定向关联操作10)。响应于关联事件，前端系统100则检查1500关联方向，并且随后运行与目标视图关联的对应功能。换言之，功能ICS视图117与另外功能视图118之间的交互是相互的，这提供在控制和监测ICS 170方面的改进灵活性。处理器组件实现检查功能，其配置成检查1500定向关联操作的方向。

如果定向关联操作10从FFV 118的至少一个对象定向到功能ICS视图117，则处理器组件130运行指令以基于另外功能视图118的至少一个对象的一个或多个性质来执行1600与功能ICS视图117关联的功能。例如，功能ICS视图117能够是警报列表，其包含由ICS系统的组件引起的警报的表示的列表。另外功能视图118能够是功能GIS视图，其表示包含指示一个或多个对应ICS对象的位置的至少一个GIS对象的区域地图。例如，区域地图能够包含图形符号(ICS对象)，其表示ICS 170的一个或多个组件，并且按照ICS的相应组件的地理坐标来放置在区域地图中。与警报列表(功能ICS视图)关联的所执行功能能够是警报过滤功能，其配置成滤出警报列表中没有与属于一个或多个对应ICS对象的信号关联的元素。这个示例实施例在图5中更详细描述。

如果定向关联操作20从功能ICS视图117的至少一个ICS对象定向到FFV 118，则处理器组件130运行指令以基于至少一个ICS对象的性质来执行1700与另外功能视图118关联的功能。例如，功能ICS视图117再次能够是警报列表，其包含由ICS系统的组件引起的警报的表示的列表。例如，另外功能视图118再次能够是基于GIS数据181、覆盖至少一个ICS对象所在的区域的至少一部分的区域地图。与区域地图关联的所执行功能能够是缩放功能，其配置成缩放到至少一个ICS对象的位置周围的区域中。一旦一个或多个元素与功能GIS视图关联，则所选警报元素(ICS对象)的性质能够包含最初引起警报的ICS组件的地理坐标。地理坐标然后能够由功能GIS视图的缩放功能用来通过聚焦与所选ICS对象关联的地理坐标周围的地图来缩放到区域地图中，并且自动调整所选ICS对象周围的区域的扩大。例如，如果仅将一个警报元素拖曳到功能GIS视图，则缩放因子可比其中拖曳多个警报元素的情况要高。与这个示例实施例有关的更多细节在图4的上下文中描述。

用于从功能ICS视图117的至少一个ICS对象定向到FFV 118的定向关联操作20的另一个示例实施例能够涉及GIS FFV 118，其再次表示基于GIS数据181、覆盖至少一个ICS对象所在的区域的至少一部分的区域地图，以及与区域地图关联的所执行功能能够是可视化过滤功能，其配置成从区域地图中滤出在其性质的上下文中不是与至少一个ICS对象相关的对象。例如，在将功能ICS视图的多个警报元素拖曳到GIS视图时，不是与所拖曳ICS对象相关的GIS对象可变为不可见的，使得它们从地图消失。这能够改进用户-计算机交互，因为用户执行不正确动作的可能性被降低。

各功能视图117、118可支持多个关联功能。如先前所述，各功能视图能够与缺省功能关联。此外，功能目标视图的待执行功能能够基于功能源视图的所选视图对象的视图对象类型以及例如功能目标视图的类型或者功能目标视图中的视图对象的(一个或多个)对象类型自动地确定。例如，能够滤出对于特定定向关联操作没有意义的功能。如果只有目标视图的一个功能匹配特定关联操作，则这个功能可由系统完全自动地确定和运行。在更多功能是有意义的情况下，功能目标视图能够提示用户(例如通过显示简单上下文菜单/弹出对话框)待执行功能。备选地，功能目标视图能够提供一些放置区域(drop area)(工具栏、按钮、图标等)，其确定待执行功能。

例如，与功能源视图中所选的视图对象关联的技术性质则能够确定哪些功能是通过目标视图可运行的。例如，如果对象性质涉及单个源视图对象的地理坐标，则目标GIS视图的容许功能能够是如先前所说明的缩放功能。如果对象性质涉及多个源视图对象的地理坐标，则容许功能可以是与平移功能(pan function)(其将地图从一个源视图对象的位置平移到下一个源视图对象的位置依此类推)相结合的缩放功能。本领域的技术人员能够预知性质和容许的待执行功能的另外关联。更多一些示例将在下面示例实施例的上下文中给出。

一旦执行了与相应目标视图关联的功能，前端系统100按照所执行功能自动更新1800功能视图117、118的可视化数据，以便经由可视化组件110将所执行功能的结果传送给用户。

图3A和图3B图示用于定义容许定向关联操作并且确定目标功能视图的对应功能的映射数据结构。示例示出作为这类映射数据结构的实现的表格。但是，本领域的技术人员能够使用任何其他适当映射数据结构(例如指针、本体、XML文件、规则数据库等)。

图3A图示作为示例实现为映射表的映射数据结构300。映射数据结构300实现ICS功能视图与GIS功能视图之间的第一映射级。各映射通过唯一映射标识符(栏310)来定义。在栏“标签名称”320中，存储ICS对象的标识符、比如例如警报或现场组件等。各映射将ICS对象(标签)的这种标识符与关联于GIS(对象)ID 330的栏340 GIS层中的条目相关。GIS ID加GIS层能够被看作是组合主键(primary key)。GIS层对应于GIS视图对象的对象类型。术语“GIS层”在商业GIS系统、比如例如由Esri (Redlands，CA)所提供的ArcGIS平台中用来描述视图对象类型。要注意，本领域的技术人员可定义实现将ICS对象映射到GIS对象类型的相同目的不同映射数据结构。

例如，第一GIS层可涉及GIS对象类型泵，第二GIS层可涉及GIS对象类型传感器。另外GIS层可涉及GIS对象类型管道等。每个GIS层能够与这种类型的对象的特定图形表示关联。例如，计量表可通过点句(bullet point)来表示，泵通过正方形来表示，以及管道通过线条来表示。换言之，如由映射数据结构300所定义的第一映射级定义ICS视图对象与GIS视图对象类型之间的有意义关联。如果用户选择ICS功能视图中的任意ICS对象并且将它拖放到GIS视图上，则允许相应定向关联操作，如果在映射数据结构300中定义对应映射的话。例如，如果将特定现场组件(例如泵)映射到对应GIS层(例如GIS对象类型泵)的映射存在，则允许涉及对应对象和视图的定向关联操作。进入另一方向同样是有效的。如果一个或多个映射存在于GIS层与一个或多个标签名称之间，则也允许将对应GIS对象拖放到ICS视图。本领域的技术人员能够为ICS对象与GIS对象类型之间的任何预计关系以及为ICS对象与ICS过程视图对象类型之间的任何预计关系来定义这类映射。ICS过程功能视图的示例在图6中公开。

图3B是用于将功能源视图的对象类型410、420与对应功能目标视图430的功能440关联的另外映射数据结构400。一旦前端系统确定了允许特定定向关联操作(例如通过应用图3A的映射数据结构)，则作为响应而发起特定关联事件。关联事件触发与目标功能视图关联的特定功能的运行。如先前所说明，可执行缺省功能。但是，在其中目标功能视图支持多于一个功能的情况下，适合特定定向关联操作的功能需要被确定。如先前所公开，能够使用各个实施例，其中用户最终从提供给用户的选项列表中确定或选择适当功能。但是，在一些实施例中，前端系统可基于另外映射数据结构400自动地确定适当功能。示例示出另外映射数据结构的表格实现。但是，如对于映射数据结构300所述，能够使用任何其他适当数据格式。

表400具有对象类型栏410，其存储源功能视图的潜在对象视图类型。可选地，对象类型410能够进一步划分为子类型420，其能够划分为子子类型等。此外，功能目标视图栏视图430存储功能目标视图的潜在视图类型。功能栏440(关联动作)存储功能的功能名称，该功能要由功能目标视图执行，如果满足另外映射数据结构400的数据记录中定义的映射条件的话。栏缺省450能够包含布尔值，以指示栏440中的功能是要用作(真)还是不用作(假)相应功能目标视图的缺省功能。

在本示例中，如果将模拟ICS对象(例如阀的表示)拖放到包含GIS区域地图的功能目标视图上，则系统自动地确定“缩放到”功能，并且基于模拟ICS对象的地理坐标来执行该功能。也就是说，区域地图缩放到ICS对象的位置周围的区域中。缩放因子可预先定义，或者它可被动态计算(例如基于相应ICS对象的位置周围的GIS对象的密度)。在将数字ICS对象(例如警报信号)拖放到区域地图上的情况下，执行“加亮”功能。例如，能够加亮受到对应警报信号所影响的所有GIS视图对象。

表400中的最后两个条目涉及从GIS对象定向到ICS功能视图的定向关联操作的功能映射。例如，如果将表示泵的GIS对象拖放到包含警报列表的功能ICS视图上，则执行对应“过滤”功能，其中将警报列表过滤成仅包含涉及所选泵的这类警报。如果将表示计量表的GIS对象拖放到包含ICS过程图形的功能目标视图，则所执行“加亮”功能加亮与给定ICS对象关联的动态元素(参见例如图6所示的泵符号、泵流量动态文本框和泵状态动态文本框)。

因此，另外映射数据结构400实现ICS功能视图与GIS功能视图之间的第二映射级。在这个第二映射级，使前端系统能够从关联于目标功能视图的多个功能中自动确定适当功能。与用来确定容许定向关联操作的第一映射级相结合，基于相应对象和视图的性质自动确定要执行的适当功能的第二映射级针对用户与系统的交互来改进前端系统的灵活性和容错。

图4图示按照本发明的一个实施例、具有功能ICS视图117和表示诸如例如GIS 180(参见图1)的GIS组件的GIS数据的功能GIS视图118的可视化组件的示例。附图的上部(箭头500上方)涉及第一时间点t1。附图的下部(箭头500下方)涉及第二时间点t2，其中t2>t1。在示例实施例中，ICS视图117涉及分布式控制系统(DCS)的警报列表117-1。在本示例中，警报列表117-1包含三个条目。各条目表示警报(即，警报类型的ICS数据)，其在基础DCS系统中被引起。警报列表条目可包含与ID、警报的优先级、事件类型、事件开始时间、值、位置或者适合描述和分类相应警报的任何其他性质有关的信息。

在本示例中，定向关联操作是在t1通过手形图标20-1以及从警报列表117-1的加亮的第一元素/对象定向到GIS视图118的箭头20-2所图示的拖放操作。因此，功能GIS视图118是拖放操作的目标视图，并且包含多个GIS对象，其在区域地图118-0中图示为黑色点句。在图中，来自多个GIS对象的三个示例GIS对象与参考数字118-1、118-2、118-3关联。当运行拖放操作时，目标视图118关于拖曳警报对象自动执行缩放功能。图4的下部在时间t2图示如由可视化组件在可视化数据相应地已经更新之后可视化的运行缩放功能的结果。在将警报对象放在功能GIS视图上时，警报对象的性质包含对关联地理坐标的某种引用。例如，警报数据条目本身能够包含指示引起警报的位置的位置数据。备选地，警报可指示哪一个DCS组件引起警报，并且检索DCS组件的相应地理坐标。

映射数据结构如图3A所公开的映射结构可指示将DCS警报列表的警报元素(即，警报的表示)拖放到功能GIS视图上是容许定向关联操作，并且因此执行目标视图的缩放功能。警报属于ICS对象(例如DCS系统中的测量点)。映射数据结构则能够包含ICS对象(即，标签名称)和对应GIS对象(即，GIS Id和GIS层=组合主键)之间的关系。缩放功能能够结合由目标视图所示的区域地图118-0与拖曳DCS对象的性质关联。例如，警报元素与具有唯一标签名称的ICS对象关联。也就是说，ICS对象的位置数据(地理坐标)也可用于关联警报元素。与图3A中数据映射结构类似的数据映射结构能够将标签名称与GIS对象/GIS层组合相关，因而定义相应GIS对象的位置数据。如果拖曳DCS对象是这种警报元素，则它因此被指定给关联ICS对象的位置数据。因此，GIS目标视图能够自动执行放大(zoom-in)到与警报元素/对象关联的位置数据周围的区域地图118-0中。警报对象117-1的起源可加亮为GIS视图中的GIS对象118-4。代替警报对象，任何其他ICS对象(例如DCS现场组件、DCS信号等)可放在目标功能视图上，并且能够相应地处理。在拖放多个DCS对象的情况下，GIS能够缩放到足够大以图示所有拖曳对象的位置的区域。

例如，GIS视图功能还能够包含用于仅显示与(一个或多个)放置的DCS对象相关的GIS对象的过滤器。例如，能够在可接通多个相关GIS层和GIS对象的同时能够关断或隐藏非相关GIS层和GIS对象。例如，如果存在与GIS对象关联的警报/最近事件，则GIS对象能够是相关的。因此，通过拖曳来自GIS视图上警报/事件列表的对象，只有具有这种关联的那些GIS对象被认为是相关的。一般来说，前端系统能够包含用于确定GIS对象是否要被看作是相关的条件或规则。例如，计数器能够对预定义时间间隔之内的警报/最近事件的数量进行计数，以及如果该计数超过预定义相关性阈值，则将对象分类为相关的。

作为缩放到给定位置的替代或补充，功能GIS视图的功能能够配置成加亮GIS显示上的(一个或多个)DCS元素(例如通过闪烁符号、暂时平移地图等)。

拖放操作能够使用计算机鼠标、触摸屏或者任何其他适当的输入装置来执行。在拖放操作干扰缺省应用行为(例如平移地图)时的状况中，使用其他部件来克服该状况(例如保持右鼠标按钮而不是左键或者按下并保持键盘上的某个特殊按键)可以是必需的。

在使用如图4所图示的相同或类似功能视图的备选实施例中，由GIS视图118响应于关联操作20-1、20-2所执行的功能能够是可视化过滤功能，其配置成从区域地图118-0中滤出在其性质的上下文中与至少一个ICS对象不相关的对象。例如，拖曳警报对象可涉及特定DCS现场组件，其由GIS对象118-4来表示。在这种情况下，不是与拖曳警报对象相关的其他GIS对象(例如118-1、118-2、118-3)(即，在其性质的上下文中不是与警报对象相关的)可被滤出（例如通过抑制其在可视化组件中的可视化）。

图5图示按照本发明的一个实施例、用于从功能GIS视图的GIS对象到功能ICS视图的拖放操作的可视化组件的另外示例。另外示例使用与先前示例相同的功能视图。但是，定向关联操作现在从GIS视图118中所选10-1的GIS对象定向到拖放在10-2功能ICS视图117上。功能ICS视图对应于如同先前示例中一样的DCS警报列表。GIS对象再次能够对应于区域地图中的DCS组件的表示。在将GIS对象(例如传感器符号或者表示特定DCS组件的符号)拖放到DCS警报列表117-1上时，可过滤警报列表117-1，以便仅显示与属于拖曳GIS对象的信号关联的警报对象。在图5的示例中，拖放GIS对象118-5对应于通过具有加亮边界的多边形描述的区域地图118-0的整个子区，在这种实施例中，位于所选子区118-5中的所有GIS对象能够用作用于由功能ICS视图117在警报列表117-1上所执行的过滤功能的输入。也就是说，图3的映射数据结构能够包含指示将区域地图的GIS子区对象拖放到警报列表上是容许定向关联操作并且由警报列表响应于拖放操作执行的功能是将警报列表117-1过滤成仅包含涉及拖曳GIS对象的警报条目的过滤功能的条目。

在图5的示例中，ICS视图117包含示出警报编组列表的第二部分117-2。ICS中的警报编组通常对应于系统的一部分(例如地理或功能编组)。GIS区域地图的一部分可对应于还定义警报编组的区域。在低复杂度实施例中，ICS对象可以仅与一个GIS对象关联，但是能够存在与相同GIS对象关联的多个ICS对象(GIS对象与ICS对象之间的1:N关系)。在更复杂的实施例中，该关系能够是M:N，或者备选地能够通过GIS对象之间的分级关系(例如树结构)来定义。GIS对象能够具有父。例如，泵属于泵站，以及泵站属于区域。

图6图示按照本发明的一个实施例、从功能ICS视图117到功能ICS过程显示视图118的另外拖放示例。在将GIS对象(例如传感器符号)拖放到ICS(例如DCS)过程显示/图形上时，过程图形可加亮与GIS对象相关的部分。这个行为通过图6的示例图示。将ICS对象(例如来自警报列表117-10的警报)拖放到功能ICS过程视图118上。功能目标视图118显示表示由ICS所控制或监测的现场组件(泵118-10、管道118-17、118-18)、液压缸118-13和阀118-16)的ICS对象。另外ICS对象(状态框118-11、118-12、118-14、118-15)图示对应现场组件的技术状态。所检测和容许的定向关联操作触发与功能过程显示视图118关联的加亮功能(作为目标视图的缺省功能或者通过经过与图3A、图3B中的映射数据结构类似的映射数据结构的动态确定)。在本示例中，泵符号118-10和两个对应动态状态文本框(指示泵流量118-11及其状态值118-12)被加亮(通过虚线式样图示)，因为来自警报列表117-10的所选警报元素涉及由泵符号118-10所表示的泵并且状态框118-11、118-12与泵相关。加亮能够帮助操作员快速识别复杂过程图形显示中的相关元素。

在一个实施例中，可将ICS过程显示视图拖放到功能GIS视图上。GIS视图可执行缩放功能，以缩放到与过程显示视图上的ICS对象关联的信号所在的区域中。这允许操作员在系统的物理视图与示意图(即，过程显示)之间切换，以便更好地理解给定状况。由于GIS可能包含某附加信息(例如气候数据、移动单元的位置等)，所以操作员可获得关于例如引起在过程显示视图中观察到的警报的环境的见解。

下面简要公开功能ICS视图与功能GIS视图之间的定向关联操作的另外一些示例。考虑上述一般描述和具体实施例，本领域的技术人员能够实现对应映射数据结构和相应视图功能。

在一个实施例中，将GIS对象(例如传感器符号)拖放到ICS(例如DCS)趋势视图上。ICS趋势视图能够执行用来显示与GIS对象关联的时间系列和警报的功能；ICS趋势视图是在市场可用前端系统中常见的。趋势视图能够显示ICS对象、比如例如测量点。通过查询映射数据结构，能够确定一个或多个ICS对象属于相同GIS对象。趋势则能够显示对应ICS对象的时间系列。例如，测量点(ICS对象)能够涉及泵的压力和流量测量。趋势视图则能够显示与两个ICS对象压力和流量关联的时间系列。

在一个实施例中，将具有关联特定时间戳的ICS(例如DCS)元素(例如警报、过程值等)拖放到GIS功能视图上可导致从数据存储单元(例如GIS系统180)来加载或恢复GIS数据181(参见图1)，以便显示在由与ICS元素关联的时间戳所描述的时刻的状况。例如，在定向关联操作之后，功能GIS视图可显示在类似时间周期(例如自初始警报时间+/-10分钟、小时等)中发生的所有警报。GIS数据能够随时间而变化。例如，这允许跟踪服务车辆(技工)的加时戳位置或者加时戳天气图(云/降雨量图)。在正常情况下，GIS功能视图仅显示最近数据。在将加时戳ICS对象(例如警报或历史警报/事件)拖放到地图上时，功能GIS视图能够执行上述数据加载功能，并且在所通过的事件发生的时间显示对象位置。这个功能对于ICS的诊断目的或者对于故障的根本原因的脱机分析是有用的。例如，它能够帮助识别如在存在其他人已经在附近工作的同时呼叫离站点相当远的技工来调查问题的状况。

在一个实施例中，将基于多个时间戳的ICS对象(例如警报或事件)拖放到功能GIS视图上。基于多个时间戳的ICS对象意味着，对于ICS对象，历史数据是可用的，以及对于各时间戳，这类历史数据描述相应时间点处的ICS对象的技术状态。功能GIS视图则能够相对于多个时间戳来执行某个统计评估，并且呈现对应表示(例如通过改变颜色、符号、直方图等)。例如，可开始功能GIS视图内的动画，以显示与相应时间戳对应的发生事件的顺序和位置以及各种发生事件之间经过的时间(例如，引起警报或者发生事件的时间点)。换言之，动画提供视频序列，其图示功能GIS视图中的ICS对象在与各种时间戳对应的时间点处随时间的发展。使用多个时间戳的特定应用情形是其中在特定时间间隔引起多个警报的状况。各警报具有与其引起的时间点对应的时间戳。在现在拖放多个警报时，功能GIS视图，GIS视图能够执行动画功能，其可视化警报发生的顺序和位置以及多个时间戳的发生事件之间经过的时间。这种动画支持例如执行警报的根本原因分析。

本领域的技术人员能够将上述概念和实施例应用于支持多个屏幕的前端系统。在这种配置中，可使用多个功能目标视图。例如，多个功能GIS视图可在与一个ICS结合的多个屏幕上同时使用。

在一个实施例中，功能GIS视图能够用来定义并且警告ICS的条件。例如，在功能GIS视图的区域地图中，用户能够通过例如绘制几何形状（例如正方形、三角形、圆形或任何多边形)来定义感兴趣区域。将ICS对象拖放到由GIS视图内的几何形状所定义的子区域上可定义当这个ICS对象移出所定义子区域时立即对放置的ICS对象所触发的警报条件。例如，这种实施例能够用来监测经过无线通信协议进行通信的ICS现场组件(例如传感器)的被盗。

在一个实施例中，将警报从功能源视图(例如ICS视图或GIS视图)拖放到功能目标视图的确认控制元件(例如按钮、区域等)上可确认警报。

在一个实施例中，将警报从功能源视图(例如ICS视图或GIS视图)拖放到功能目标视图的改变优先级控制元件(例如表示高、中、低的若干按钮/图像/图标其中之一)上可改变警报的优先级。

相应地，DCS/SCADA视图与GIS或ICS过程视图之间的相互交互在两种方向上使用定向关联操作来实现。相互交互能够用来在ICS上执行监测和/或控制功能。例如，通过将ICS对象(例如警报、信号等)从警报/信号列表拖放到GIS视图上，GIS视图能够如图4的上下文中所述地那样来缩放到与相应ICS对象关联的位置周围的区域中。在拖放多个ICS对象的情况下，GIS视图能够缩放到多个对象所在的区域中。这种区域的大小能够通过由功能GIS视图响应于定向关联操作而执行的功能、例如通过确定需要覆盖对应ICS对象的所有位置的最小大小来自动计算。除了缩放到位置中之外，区域地图还能够集中于表示相应ICS对象的GIS对象，或者能够加亮(一个或多个)GIS对象(例如通过闪烁符号、围绕符号的圆圈、围绕符号的不同边界颜色等)。还有可能将ICS过程视图的对象拖曳到GIS视图上。GIS则可执行缩放功能，以缩放(或加亮)ICS过程视图上的所有ICS对象(例如信号)所在的区域。

功能GIS视图与功能ICS视图之间的另一交互方向通过图5的示例图示。例如，通过将GIS对象(例如传感器符号)拖放在ICS信号或警报列表上，可过滤信号或警报列表，以便仅显示与对应GIS对象关联的信号。例如，在将GIS对象(例如传感器符号)拖放到ICS过程视图(例如过程图形)上时，ICS过程视图可加亮与相应GIS对象相关的部分。

功能GIS视图一般可以能够响应来自ICS外部的其他应用(例如万维网浏览器、文本编辑器、电子表格应用(例如Microsoft Excel)等)的定向关联操作命令。通过将信号名称或GIS对象ID从任何其他应用拖曳到GIS视图中，可按照与在拖放功能ICS视图的对象的上下文中所公开的类似方式使GIS视图缩放到或加亮对应GIS对象的位置。

图7是示出可与这里所述技术一起使用的通用计算机装置900和通用移动计算机装置950的示例的简图。计算装置900可运行ICS和/或GIS，并且预计表示数字计算机的各种功能，因为它们也用于膝上型、台式、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、主机和其他适当的计算机中。计算装置950预计表示各种形式的移动装置，例如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其他类似计算装置。在本公开的上下文中，计算装置950可用作计算装置900的前端控制装置。这里所示的组件、其连接和关系以及其功能意味着只是示范性的，而不是意味着在限制本文档中所述和/或要求保护的本发明的实现。

计算装置900包含处理器902、存储器904、存储装置906、连接到存储器904和高速扩展端口910的高速接口908以及连接到低速总线914和存储装置906的低速接口912。组件902、904、906、908、910和912的每个使用各种总线来互连，并且可安装在公共主板上或者按照其他适当方式来安装。处理器902能够处理供计算装置900内运行的指令，包含存储器904中或者存储装置906上存储的指令，以便在外部输入/输出装置、例如耦合到高速接口908的显示器916上显示GUI的图形信息。在其他实现中，可适当地使用多个处理器和/或多个总线连同多个存储器和多种类型的存储器。而且，可连接多个计算装置900，其中各装置提供必需操作的部分(例如，作为服务器组、一组刀片服务器或者多处理器系统)。

存储器904在计算装置900内存储信息。在一个实现中，存储器904是一个或多个易失性存储器单元。在另一个实现中，存储器904是一个或多个非易失性存储器单元。存储器904也可以是另一种形式的计算机可读媒介、例如磁或光盘。

存储装置906能够为计算装置900提供大容量存储。在一个实现中，存储装置906可以是或者包含计算机可读媒介，例如软盘装置、硬盘装置、光盘装置或磁带装置、闪速存储器或其他类似固态存储器装置或者装置阵列(包含存储区域网络或其他配置中的装置)。计算机程序产品能够有形地体现在信息载体中。计算机程序产品还可包含指令，其在运行时执行如上所述的那些的一个或多个方法。信息载体是计算机或机器可读媒介，例如存储器904、存储装置906或者处理器902上的存储器。

高速控制器908管理计算装置900的带宽密集操作，而低速控制器912管理较低带宽密集操作。功能的这种分配只是示范性的。在一个实现中，高速控制器908耦合到存储器904、显示器916(例如经过图形处理器或加速器)，以及耦合到可接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口910。在本实现中，低速控制器912耦合到存储装置906和低速扩展端口914。可包含各种通信端口(例如USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口可例如经过网络适配器来耦合到一个或多个输入/输出装置，例如键盘、指针装置、扫描仪或者组网装置(例如开关或路由器)。

计算装置900可采取多种不同形式来实现，如图中所示。例如，它可实现为标准服务器920或者在一组这类服务器中多次实现。它还可实现为机架服务器系统924的部分。另外，它可在个人计算机、例如膝上型计算机922中实现。备选地，来自计算装置900的组件可与移动装置(未示出)中的其他组件、例如装置950相结合。这类装置的每个可包含计算装置900、950的一个或多个，并且整个系统可由彼此通信的多个计算装置900、950来组成。

计算装置950包含处理器952、存储器964、输入/输出装置(例如显示器954)、通信接口966和收发器968以及连同其他组件一道。装置950还可提供有存储装置、例如微型驱动或其他装置，以提供附加存储。组件950、952、964、954、966和968的每个使用各种总线来互连，并且组件的若干组件可安装在公共主板上或者按照其他适当方式来安装。

处理器952能够在计算装置950内运行指令，包含存储器964中存储的指令。处理器可实现为包含单独以及多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组。处理器可提供例如装置950的其他组件的协调，例如用户接口、由装置950所运行的应用以及由装置950进行的无线通信的控制。

处理器952可经过耦合到显示器954的显示接口956以及控制接口958与用户进行通信。显示器954可以是例如TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)显示器或者其他适当的显示技术。显示接口956可包括用于驱动显示器954以向用户呈现图形和其他信息的适当电路系统。控制接口958可从用户接收命令，并且对它们进行转换供提交给处理器952。另外，可提供与处理器952进行通信的外部接口962，以便实现装置950与其他装置的近区域通信。外部接口962可在一些实现中提供例如有线通信或者在其他实现中提供无线通信，并且也可使用多个接口。

存储器964在计算装置950内存储信息。存储器964能够实现为一个或多个计算机可读媒介、一个或多个易失性存储器单元或者一个或多个非易失性存储器单元中的一个或多个。扩展存储器984也可被提供并且经过扩展接口982(其可包含例如SIMM(单列直插存储器模块)卡接口)连接到装置950。这种扩展存储器984可为装置950提供额外存储空间，或者还可存储装置950的应用或其他信息。具体来说，扩展存储器984可包含执行或补充上述过程的指令，并且还可包含安全信息。因此，例如，扩展存储器984可充当装置950的安全模块，并且可编程有准许装置950的安全使用的指令。另外，安全应用可经由SIMM卡连同附加信息(例如按照不可控制(non-hackable)方式将识别信息放置在SIMM卡上)来提供。

存储器可包含例如闪速存储器和/或NVRAM存储器，如以下所述。在一个实现中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。计算机程序产品包含指令，其在运行时执行如上所述的那些的一个或多个方法。信息载体是计算机或机器可读媒介、例如存储器964、扩展存储器984或者处理器952上的存储器，其可例如通过收发器968或外部接口962来接收。

装置950可经过通信接口966(其在必要时可包含数字信号处理电路系统)进行无线通信。通信接口966可提供各种模式或协议下的通信，除了别的以外例如GSM语音呼叫、SMS、EMS或MMS消息传递、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或GPRS。这种通信可例如经过射频收发器968进行。另外，短程通信可例如使用蓝牙、WiFi或其他这种收发器(未示出)进行。另外，GPS(全球定位系统)接收器模块980可向装置950提供附加导航和位置相关无线数据，其可通过运行于装置950上的应用适当地使用。

装置950还可使用音频编解码器960(其可从用户接收口头信息，并且将它转换成可使用数字信息)可听见地进行通信。音频编解码器960同样可例如经过例如装置950的电话听筒中的喇叭为用户生成可听见声音。这种声音可包含来自语音电话呼叫的声音，可包含记录声音(例如语音消息、音乐文件等)，并且还可包含通过工作于装置950上的应用所生成的声音。

计算装置950可采取多种不同形式来实现，如图中所示。例如，它可实现为蜂窝电话980。它还可实现为智能电话982、个人数字助理或其他类似移动装置的部分。

这里所述的系统和技术的各个实现能够以数字电子电路系统、集成电路系统、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合来实现。这些各种实现能够包含以在可编程系统上可运行和/或可解释的一个或多个计算机程序的实现，其中可编程系统包含耦合以从存储系统接收数据和指令并且向存储系统传送数据和指令的至少一个可编程处理器(这可以是专用或通用目的)、至少一个输入装置和至少一个输出装置。

这些计算机程序(又称作程序、软件、软件应用或代码)包含可编程处理器的机器指令，并且能够以高级程序和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言来实现。如本文所使用，术语“机器可读媒介”、“计算机可读媒介”表示用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包含接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读媒介。术语“机器可读信号”表示用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互，这里所述的系统和技术能够在具有显示装置以及键盘和指针装置的计算机上实现，其中显示装置例如包括CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监测器，用于向用户显示信息，指针装置例如包括鼠标或轨迹球，用户能够通过它们向计算机提供输入。其他种类的装置也能够用来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈能够是任何形式的感测反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈；以及能够接收采取任何形式的来自用户的输入，包含声音、语音或触觉输入。

这里所述的系统和技术能够在计算装置中实现，计算装置包含后端组件(例如作为数据服务器)，或者包含中间件组件(例如应用服务器)，或者包含前端组件(例如客户端计算机，其具有图形用户界面或者万维网浏览器，用户能够通过其能够与这里所述的系统和技术的实现进行交互)，或者这类后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件能够通过数字数据通信的任何形式或媒介(例如通信网络)来互连。通信网络的示例包含局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和因特网。

计算装置能够包含客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离，并且通常经过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系依靠运行于相应计算机上并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而出现。

描述了多个实施例。然而，将会理解，可进行各种修改，而没有背离本发明的精神和范围。

另外，附图所描绘的逻辑流程不要求所示的特定顺序或依次顺序来取得合乎需要的结果。另外，可提供其他步骤，或者可从所述流程中删除步骤，以及其他组件可添加到所述系统或者从其中去除。相应地，其他实施例处于以下权利要求书的范围之内。

Claims (15)

1.一种与工业控制系统(170)进行通信的前端系统(100)，包括：

可视化组件(110)，配置成并发地可视化功能ICS视图(117)和另外功能视图(118)，所述功能ICS视图(117)表示与所述工业控制系统(170)关联的ICS数据(171)，所述另外功能视图(118)是表示与所述工业控制系统(170)关联的ICS数据的另外功能ICS视图或者是表示与地理信息系统(180)关联的GIS数据(181)的功能GIS视图，所述功能视图(117，118)配置成响应于关联事件而执行功能；

数据输入组件(120)，配置成从用户接收输入数据，所述输入数据指示所述功能ICS视图(117)与所述另外功能视图(118)之间的定向关联操作(10，20)；以及

处理器组件(130)，配置成：

如果允许所述定向关联操作，则响应于所接收输入数据而发起所述关联事件，

如果所述定向关联操作(10)从所述另外功能视图(118)的至少一个对象定向到所述功能ICS视图(117)，则基于所述另外功能视图(118)的所述至少一个对象的一个或多个性质来执行与所述功能ICS视图(117)关联的所述功能，

如果所述定向关联操作(20)从所述功能ICS视图(117)的至少一个ICS对象定向到所述另外功能视图(118)，则基于所述至少一个ICS对象的性质来执行与所述另外功能视图(118)关联的所述功能，以及

按照所执行功能来更新所述功能视图(117，118)的可视化数据。

2.如权利要求1所述的前端系统(100)，其中，所述定向关联操作(10)是拖放操作、多点触摸操作、键盘控制操作、语音控制操作或眼球跟踪控制操作。

3.如权利要求1或2所述的前端系统(100)，其中，所述功能视图(117，118)的目标视图配置成响应于所述关联事件而执行另外功能，以及待执行的所述功能基于所述目标视图的一个或多个性质和所述功能视图(117，118)的源视图的对象的一个或多个性质来确定。

4.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统，其中，所述功能视图(117，118)的目标视图配置成响应于所述关联事件而执行另外功能，以及待执行的所述功能基于用户选择输入数据来确定。

5.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统(100)，其中，所述另外功能视图(118)包含基于所述GIS数据(181)、覆盖所述至少一个ICS对象(118-4)所在的区域的至少一部分的区域地图(118-0)，以及与所述区域地图关联的所执行功能是缩放功能，其配置成缩放到所述至少一个ICS对象(118-4)的位置周围的区域中。

6.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统(100)，其中，所述另外功能视图(118)包含基于所述GIS数据(181)、覆盖所述至少一个ICS对象所在的区域的至少一部分的区域地图(118-0)，以及与所述区域地图关联的所执行功能是可视化过滤功能，其配置成从所述区域地图(118-0)中滤出在其性质的上下文中不是与所述至少一个ICS对象相关的对象。

7.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统(100)，其中，所述功能ICS视图(117)包含警报列表(117-1)，并且所述另外功能视图(118)包含其中包含指示一个或多个对应ICS对象的位置的至少一个GIS对象的区域地图(118-0)，以及与所述警报列表(117-1)关联的所执行功能是警报过滤功能，其配置成滤出所述警报列表中没有与由所述一个或多个对应ICS对象所表示的信号关联的元素。

8.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统(100)，其中，所述功能ICS视图包含ICS趋势视图，并且所述另外功能视图(118)包含区域地图(118-0)，其包含指示一个或多个对应ICS对象的位置的至少一个GIS对象，以及与所述ICS趋势视图关联的所执行功能要显示与所述GIS对象关联的一个或多个时间系列和警报。

9.如权利要求1至2中的任一项所述的前端系统(100)，其中，所述功能ICS视图(117)包含ICS过程视图，并且所述另外功能视图包含区域地图(118-0)，其包含指示一个或多个对应ICS对象的位置的至少一个GIS对象，以及与所述ICS过程视图关联的所执行功能加亮与所述至少一个GIS对象相关的所述ICS过程视图的对象。

10.一种用于操作与工业控制系统(170)进行通信的前端系统(100)的计算机实现方法(1000)，包括：

并发地可视化(1100)功能ICS视图(117)和另外功能视图(118)，所述功能ICS视图(117)表示与所述工业控制系统(170)关联的ICS数据(171)，所述另外功能视图(118)是表示与所述工业控制系统(170)关联的ICS数据的另外功能ICS视图或者是表示与地理信息系统(180)关联的GIS数据(181)的功能GIS视图，所述功能视图(117，118)配置成响应于关联事件而执行功能；

从用户接收(1200)输入数据，所述输入数据指示所述功能ICS视图(117)与所述另外功能视图(118)之间的定向关联操作(10，20)；

如果允许所述定向关联操作，则响应于所接收输入数据而发起(1400)所述关联事件；

如果所述定向关联操作(10)从所述另外功能视图(118)的至少一个对象定向到所述功能ICS视图(117)，则基于所述另外功能视图(118)的所述至少一个对象的一个或多个性质来执行(1600)与所述功能ICS视图(117)关联的所述功能；

如果所述定向关联操作(20)从所述功能ICS视图(117)的至少一个ICS对象定向到所述另外功能视图(118)，则基于所述至少一个ICS对象的性质来执行(1700)与所述另外功能视图(118)关联的所述功能；以及

按照所执行功能来更新(1800)所述功能视图(117，118)的可视化数据。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述功能视图(117，118)的目标视图配置成响应于所述关联事件而执行另外功能，以及待执行的所述功能基于所述目标视图的一个或多个性质和所述功能视图(117，118)的源视图的对象的一个或多个性质来确定。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中，所述功能视图(117，118)的目标视图配置成响应于所述关联事件而执行另外功能，以及待执行的所述功能基于用户选择输入数据来确定。

13.如权利要求10至11中的任一项所述的方法，其中，在所述定向关联操作(20)从所述功能ICS视图(117)的所述至少一个ICS对象定向到所述另外功能视图(118)的情况下，所述另外功能视图(118)是GIS视图，并且所述至少一个ICS对象具有特定时间戳，所述方法还包括：

加载与所述特定时间戳相关的ICS数据(171)；以及

从数据存储单元来恢复GIS数据(181)，以便在与关联于所述至少一个ICS对象的所述特定时间戳对应的时刻显示状况。

14.如权利要求10至11中的任一项所述的方法，其中，在所述定向关联操作(20)从所述功能ICS视图(117)的多个ICS对象定向到所述另外功能视图(118)的情况下，所述功能ICS视图(117)包含警报列表，所述另外功能视图(118)包含区域地图以及所述多个ICS对象包含多个警报对象，每个警报对象具有时间戳，所述方法还包括：

在所述另外功能视图(118)内播放动画，从而可视化发生事件的顺序和位置以及所述多个时间戳的所述发生事件之间经过的时间。

15.一种包含指令的计算机可读介质，所述指令在被加载到工业控制系统的前端系统的存储器中并且由所述前端系统的至少一个处理器运行时，使得所述前端系统运行根据权利要求10至14中的任一项所述的计算机实现方法的步骤。