发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述核电厂工业网和管理网之间不能有效传输数据的缺陷,提供一种核电厂剂量数据精益化管理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种核电厂剂量数据精益化管理系统,包括管理网和工业网,其中,
所述管理网包括:生产管理工作流系统、与所述生产管理工作流系统连接的第一外接口服务器和第二外接口服务器;
所述工业网包括:核电厂进出控制系统、与所述核电厂进出控制系统连接的核电厂剂量联网系统、与所述核电厂剂量联网系统连接的第一内接口服务器和第二内接口服务器;
连接所述第一外接口服务器和所述第一内接口服务器、用于从所述管理网向所述工业网单向传输数据的第一单向传输模块;
连接所述第二外接口服务器和所述第二内接口服务器、用于从所述工业网向所述管理网单向传输数据的第二单向传输模块;
所述核电厂进出控制系统包括用于采集工单信息和工作人员信息的信息采集装置。
优选地,本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理系统,所述信息采集装置包括:用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量读出器、用于读取工单上条形码信息的条码扫描器、用于读取工作人员的工卡信息的读卡器。
进一步,本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理系统,所述工业网还包括:
分别与所述核电厂进出控制系统、所述核电厂剂量联网系统、所述信息采集装置连接的控制服务器;
所述控制服务器包括:用于对信息进行逻辑判断的RWP信息传输单元、用于根据所述信息采集装置判断工作人员是否有权进入核电厂的进入授权控制单元。
优选地,本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理系统,所述第一内接口服务器和第二内接口服务器包括:用于存储数据的第一数据存储模块、用于确定数据同步次序和同步内容的第一数据同步模块、用于确定数据同步时间的定时发送模块、用于按照预设格式对数据进行编码的数据编码模块;
所述第一外接口服务器和第二外接口服务器包括:用于存储数据的第二数据存储模块、用于确定数据同步次序和同步内容的第二数据同步模块、用于确定数据同步时间的定时获取模块、用于按照预设格式将数据进行解码的数据解码模块。
另,本发明还公开一种核电厂剂量数据精益化管理方法,所述方法应用于上述的核电厂剂量数据精益化管理系统,包括以下步骤:
S1:生产管理工作流系统产生工单任务数据,所述工单任务数据经第一单向传输模块传输至核电厂进出控制系统;
S2:所述核电厂进出控制系统判断信息采集装置采集的工单信息及工作人员信息是否合法,若是,则允许工作人员进入核电厂的控制区;
S3:工作人员完成工单任务后出核电厂的控制区,所述核电厂进出控制系统记录所述工单信息和工作人员的剂量信息;
S4:所述工单信息和工作人员的剂量信息通过第二单向传输模块传输至所述生产管理工作流系统。
进一步,在本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理方法中,所述步骤S1包括:
所述生产管理工作流系统产生工单任务数据后传输至第一外接口服务器,再经所述第一单向传输模块传输至第一内接口服务器,再经控制服务器内的RWP信息传输单元判断合法后写入所述核电厂进出控制系统。
优选地,在本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理方法中,所述生产管理工作流系统将所述工单任务数据转换为TXT格式文件,所述TXT格式文件传输至所述第一内接口服务器后,经逻辑判断和筛选,将合法的所述TXT格式文件进行格式转换、解码解析,并写入所述核电厂进出控制系统;
所述TXT格式文件包含的信息排序为:工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂。
优选地,在本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理方法中,在所述第一内接口服务器和所述第一外接口服务器上设置中间表,所述中间表用于存储所述工业网产生的数据,并通过所述第一单向传输模块和第二单向传输模块进行数据同步和更新。
进一步,在本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理方法中,所述步骤S2中所述信息采集装置采集的工单信息及工作人员信息,包括:
剂量读出器读取工作人员的个人剂量信息,条码扫描器读取工单上条形码信息,读卡器读取工作人员的工卡信息,工控机进行操作指示和故障诊断。
进一步,在本发明所述的核电厂剂量数据精益化管理方法中,所述步骤S3包括:
所述核电厂进出控制系统将所述工单信息和工作人员的剂量信息定时回传至核电厂剂量联网系统,所述核电厂剂量联网系统将所述工单信息和工作人员的剂量信息标准化处理后传输至第二内接口服务器,再经所述第二单向传输模块传输至第二外接口服务器;
所述生产管理工作流系统从所述第二外接口服务器上定时抓取所述工单信息和工作人员的剂量信息,并写入所述生产管理工作流系统的数据库中。
实施本发明的一种核电厂剂量数据精益化管理系统及方法,具有以下有益效果:该方法包括:生产管理工作流系统产生工单任务数据,工单任务数据经第一单向传输模块传输至核电厂进出控制系统;核电厂进出控制系统判断信息采集装置采集的工单信息及工作人员信息是否合法,若是,则允许工作人员进入核电厂的控制区;工作人员完成工单任务后出核电厂的控制区,核电厂进出控制系统记录工单信息和工作人员的剂量信息;工单信息和工作人员的剂量信息通过第二单向传输模块传输至生成工作流管理系统。通过实施本发明,实现工业网和管理网之间的通信,将生产管理工作流系统的优势应用到核电厂进出控制系统中,实现工单和剂量分析统计的精细化管理,从而有效较少剂量超管理限值的情况发生。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1-3为本发明的第一实施例。
图1-2是本实施例一种核电厂剂量数据精益化管理系统的结构示意图,其中,图1是本发明实施例中管理网向工业网传输数据的结构示意图,图2是本发明实施例中工业网向管理网传输数据的结构示意图。
具体的,本实施例公开的核电厂剂量数据精益化管理系统包括管理网和工业网,其中,管理网包括:生产管理工作流系统、与生产管理工作流系统连接的第一外接口服务器和第二外接口服务器;工业网包括:核电厂进出控制系统、与核电厂进出控制系统连接的核电厂剂量联网系统、与核电厂剂量联网系统连接的第一内接口服务器和第二内接口服务器。
进一步,本发明的核电厂剂量数据精益化管理系统,工业网还包括控制服务器,该控制服务器分别与核电厂进出控制系统、核电厂剂量联网系统、信息采集装置连接;控制服务器包括:用于对信息进行逻辑判断的RWP信息传输单元、用于根据信息采集装置判断工作人员是否有权进入核电厂的进入授权控制单元。
工业网和管理网通过单向传输模块连接,单向传输模块用于限制数据传输方向及监测传输数据的格式,单向传输模块监测数据传输过程,确保传输过程符合相关规定且稳定可靠。本实施例中,单向传输模块包括第一单向传输模块和第二单向传输模块。
第一单向传输模块连接第一外接口服务器和第一内接口服务器,第一外接口服务器通过第一单向传输模块连接并传输TXT格式数据至第一内接口服务器,实现从管理网向工业网单向传输数据;
第二单向传输模块连接第二外接口服务器和第二内接口服务器,第二内接口服务器通过第二单向传输模块连接并传输TXT格式数据至第二外接口服务器,实现从工业网向管理网单向传输数据。
核电厂进出控制系统还包括用于采集工单信息和工作人员信息的信息采集装置。具体参考图3,图3是本发明实施例中信息信息采集装置采集信息装置结构示意图;信息采集装置包括:用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量读出器、用于读取工单上条形码信息的条码扫描器、用于读取工作人员的工卡信息的读卡器。其中,本实施例中的工控机具有较大的液晶显示屏,可通过图形和动画进行人机交互,便于操作,相较于目前的剂量计读取器有较大的进步,目前的剂量计显示屏非常小,且为绿色背光,字体为英文且不易辨认。条码扫描器可以快速准确的获取工单上的信息,相较于目前依靠工作人员手动输入,不仅提高了输入速率,更保证了准确率。
该信息采集装置可安装在核电厂的入口出,本实施例中,分别在核电厂的入口1和入口2设置信息采集装置。例如,工作人员拿着打印好的RWP条码卡片和磁卡,即可在核电厂的控制区入口的剂量读出器进行操作,经过对工作人员的授权信息、剂量信息等进行判断后,符合逻辑的即可进入该控制区。控制区现场的剂量计读出器,为核电厂进出控制系统的一部分。另外,条码扫描器和工控机用于扫面工单信息,每个生产管理工作流系统打印出的条码均制作成了卡片形式,方便携带,然后进行扫描即可读出工单号及相应的信息。RWP原指的是辐射工作许可证,开发系统后也指的是整个RWP系统,RWP系统使用的是带有条码的卡片,用于现场扫描。RWP编码信息指的是从管理网的生产管理工作流系统传输过来的TXT格式的文本当中的编码信息,例如:“1003307$00$test for RWP creationlei$1.3200$8.00$CANCEL$O$1010EOF”这就属于RWP文本编码。
进一步,在本发明的核电厂剂量数据精益化管理系统中,第二内接口服务器用于存储、编码、同步、发送核电厂剂量联网系统传输过来的数据。第二内接口服务器接收并存储从核电厂进出控制系统传输过来的包含工单信息的通行数据。在分配工作任务过程中,工单首先在管理网生成,写入到工业网的核电厂进出控制系统中,然后在核电厂进出控制系统中产生通行数据后,再传回至管理网。所以,该数据包括核电厂进出控制系统产生的工单通行数据和核电厂剂量联网系统记录的辐射剂量数据。
具体的,第一内接口服务器和第二内接口服务器包括:用于存储数据的第一数据存储模块、用于确定数据同步次序和同步内容的第一数据同步模块、用于确定数据同步时间的定时发送模块、用于按照预设格式对数据进行编码的数据编码模块;
第一数据存储模块用于存储中间数据,第一数据存储模块可由一个或多个存储组件所实现。于此,存储组件可以是诸如内存或缓存器等,但在此并不对其限制。内存可诸如只读存储器(Read-Only Memory;ROM)、随机存取内存(Random Access Memory;RAM)、非永久性内存、永久性内存、静态内存、易失存储器、闪存和/或任何存储数字信息的设备。
第一数据同步模块用于确定数据的同步次序和同步内容,在第一内接口服务器和第二内接口服务器接收到的数据中,并不是所有数据都需要同步,根据管理网对工作需求,选择部分数据进行同步;同时,在同步过程中设定数据的同步次序。另外,第一内接口服务器和第一外接口服务器、第二内接口服务器和第二外接口服务器采用交叉时间进行同步,同步内容包括年剂量信息以及作业信息等。
定时发送模块用于确定数据同步时间,在第一内接口服务器和第二内接口服务器收到按照预设算法处理数据之后,并不是实时将数据发送出去,例如,本实施例中从工业网向管理网传输为单向传输,不同于普通互联网之间的数据传输,并且,工单通行数据等也不是实时更新,所以本实施例采用定时发送数据机制,同步时间间隔根据需要设定,在此不做限定。
数据编码模块用于按照预设格式对数据进行编码,在本实施例中,为符合国家相关监管部门对核电站安全的要求,选取数据中的工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、维护计划工厂等作业相关数据转化成TXT格式文件,将转换后的TXT格式文件通过定时发送模块发送出去,通过单向传输模块传输至第一外接口服务器或第二外接口服务器。
进一步,在本发明的核电厂剂量数据精益化管理系统中,第一外接口服务器和第二外接口服务器用于接收、解码、储存、同步从第一内接口服务器和第二内接口服务器传输过来的数据,该数据包括作业信息、人员年剂量信息、接口数据修改记录信息、系统日志信息等。
具体的,第一外接口服务器和第二外接口服务器包括:用于存储数据的第二数据存储模块、用于确定数据同步次序和同步内容的第二数据同步模块、用于确定数据同步时间的定时获取模块、用于按照预设格式将数据进行解码的数据解码模块。
第二数据存储模块用于存储中间数据,第二数据存储模块可由一个或多个存储组件所实现。于此,存储组件可以是诸如内存或缓存器等,但在此并不对其限制。内存可诸如只读存储器(Read-Only Memory;ROM)、随机存取内存(Random Access Memory;RAM)、非永久性内存、永久性内存、静态内存、易失存储器、闪存和/或任何存储数字信息的设备。
第二数据同步模块用于确定数据的同步次序和同步内容。例如,在第一外接口服务器和第二外接口服务器接收到的数据中,并不是所有数据都需要同步,根据第一外接口服务器和第二外接口服务器以及生产管理工作流系统对工作需求,选择部分数据进行同步,同时,在同步过程中设定数据的同步次序。另外,第一内接口服务器和第一外接口服务器、第二内接口服务器和第二外接口服务器采用交叉时间进行同步,同步内容包括年剂量信息以及作业信息等。
定时获取模块用于确定数据同步时间。在第一外接口服务器和第二外接口服务器收到以及按照预设算法处理数据之后,并不是实时将数据进行立即同步,而是采用定时同步机制,同步时间间隔根据需要设定,在此不做限定。
数据解码模块用于按照预设格式将接收到的数据进行解码。例如,第二外接口服务器接收到数据后,第二外接口服务器内解码用的预设格式与第二内接口服务器内的数据编码模块相对应。第二外接口服务器接收到数据后,按照预设数据结构提取所述数据,同时将TXT格式文件还原为原始表格。
如图4所示,是本发明的第二实施例。
图4是本发明核电厂剂量数据精益化管理方法的流程示意图。该实施例公开一种核电厂剂量数据精益化管理方法,方法应用于上述的核电厂剂量数据精益化管理系统,包括以下步骤:
步骤S1:生产管理工作流系统产生工单任务数据,工单任务数据经第一单向传输模块传输至核电厂进出控制系统。
具体的,步骤S1包括:
生产管理工作流系统产生工单任务数据后传输至第一外接口服务器,再经第一单向传输模块传输至第一内接口服务器,再经控制服务器内的RWP信息传输单元判断合法后写入核电厂进出控制系统。RWP原指的是辐射工作许可证,开发系统后也指的是整个RWP系统,RWP系统使用的是带有条码的卡片,用于现场扫描。RWP编码信息指的是从管理网的生产管理工作流系统传输过来的TXT格式的文本当中的编码信息,例如:“1003307$00$test forRWP creationlei$1.3200$8.00$CANCEL$O$1010EOF”这就属于RWP文本编码。
优选地,在本发明的核电厂剂量数据精益化管理方法中,生产管理工作流系统将工单任务数据转换为TXT格式文件,TXT格式文件传输至第一内接口服务器后,经逻辑判断和筛选,将合法的TXT格式文件进行格式转换、解码解析,并写入核电厂进出控制系统;
TXT格式文件包含的信息排序为:工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂。不同内容之间通过“$”字符进行分隔,结尾使用“EOF”作为标识符。如果接收到的TXT格式文件的内容排序与预设规则不同,则认为数据不合法。
优选地,在本发明的核电厂剂量数据精益化管理方法中,在第一内接口服务、第二内接口服务器、第一外接口服务器、第二外接口服务器上设置中间表,中间表用于存储工业网产生的数据,并通过第一单向传输模块和第二单向传输模块进行数据同步和更新。
具体的,参考图5,图5是本发明管理网向工业网传输数据的方法的逻辑判断流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤S11:管理网根据预设规则对RWP信息进行编码,形成TXT格式文件,通过第一单向传输模块将TXT格式文件传输至工业网,并存储至指定文件目录下。在管理网一侧,按照预设的规则对RWP信息进行编码,写入TXT格式文件中,然后通过第一单向传输模块进行传输,传输至工业网后存储在指定的文件目录下。在工业网一侧,设置第一内接口服务器,该第一内接口服务器用于接收经单向传输模块传输过来的TXT格式文件;第一单向传输模块用于限制数据传输方向及监测传输数据的格式,管理网通过单向传输模块连接并传输TXT格式数据至工业网,单向传输模块监测数据传输过程,确保传输过程符合相关规定且稳定可靠。RWP原指的是辐射工作许可证,开发系统后也指的是整个RWP系统,RWP系统使用的是带有条码的卡片,用于核电厂现场扫描。RWP信息指的是从管理网的生产管理工作流系统传输过来的TXT格式的文本当中的编码信息,例如:“1003307$00$test for RWPcreationlei$1.3200$8.00$CANCEL$O$1010EOF”这就属于RWP文本编码。
优选地,在本实施例中,TXT格式文件包括:工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂。
步骤S12:工业网通过第一内接口服务器接收TXT格式文件后,按时间顺序读取文件指定目录下的TXT格式文件,并判断TXT格式文件是否合法。
具体的,本实施例中,步骤S2中判断TXT格式文件是否合法,包括:
判断TXT格式文件是否包含EOF结束字符:判断TXT格式文件的内容结尾是否包含“EOF”结束字符,此结束字符用来判断传输过来的文件是否正常结束,若不是正常结束,则不做处理,并在工业网侧的接口程序界面返回错误代码;若正常结束,则进一步判断其第一行内容是否合法。
若TXT格式文件不包含EOF结束字符,则从指定文件目录中读取下一个TXT格式文件;若TXT格式文件包含EOF结束字符,则判断TXT格式文件的第一行是否合法。
进一步,本实施例中,判断TXT格式文件的第一行是否合法,包括:
判断标识符以及TXT格式文件的内容排列顺序是否合法;
A、判断标识符的合法性:TXT格式文件中的分隔符用$符号,字段值为空时是留空,如果RWP描述中有$则替换成空,以避免识别错误,TXT文本结束标识是换行,并在新行的第三个字段RWP描述标记“EOF”,此判定条件中对于“EOF”的判断已在第一步进行判断。
B、判断TXT格式文件的内容排列顺序的合法性:TXT格式文件的内容排列顺序为:工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂。必须按照工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂这样顺序进行排列,并且每个字段内容的长度和字符类型符合要求,否则,判定该TXT格式文件为非法文件。
若标识符以及TXT格式文件的内容排列顺序合法,则TXT格式文件的第一行合法。
若标识符或/和TXT格式文件的内容排列顺序不合法,则返回对应错误码或传入的新任务状态无效或逻辑状态无效,TXT格式文件的内容不存储到核电厂进出控制系统中,并把文件归类到第一文件夹中。优选地,本实施例中第一文件夹为用于存储错误文件的错误文件夹,第二文件夹为用于存储正确文件的正确文件夹。
步骤S13:若TXT格式文件合法,则对TXT格式文件进行解码,根据解码信息对相应任务状态进行处理,并将处理后的数据写入工业网的核电厂进出控制系统中。
具体的,本实施例的管理网向工业网传输数据的方法,步骤S13中对合法的TXT格式文件的进行解码,包括:
对合法的TXT格式文件进行解码,得到对应任务的工单号、版本号、工单内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、维护计划工厂。
进一步,在本实施例中,
判断任务码是否存在;
若任务码存在,则进一步判断任务码的版本号是否存在;优选地,本实施例中的任务码为7位。
若任务码的版本号存在,则根据工单状态对任务进行处理,并将处理后的信息记录在处理日志中,同时把文件归类到第二文件夹中。优选地,本实施例中的任务码的版本号为9位。
优选地,本实施例的管理网向工业网传输数据的方法,根据工单状态对任务进行处理,包括三种情况:
状态一:若工单状态为挂起,则把核电厂进出控制系统中当前任务挂起;任务挂起:任务挂起的意思就是任务状态从“生效状态”改变成“暂停状态”,其任务暂停时,使用该任务码的工作人员将无法进入核电厂的控制区,但当该任务恢复有效之后,就可以继续使用该任务码进行工作。
状态二:若工单状态为失效,则把核电厂进出控制系统中当前任务的截止时间更新为当前时间,同时将当前任务挂起;
状态三:若工单状态为生效,则把核电厂进出控制系统中对应任务码的阈值信息、任务名称、工单状态进行更新。
另外,本实施例的管理网向工业网传输数据的方法,在判断任务码的版本号是否存在的步骤中,存在另一种情况:
若任务码的版本号不存在,则判断工单状态是否合法;
a1.若工单状态合法,返回值为:0。则将上一版本的截止时间更新为当前时间,同时将当前任务挂起,然后将任务码、阈值信息写入核电厂进出控制系统中,再将处理后的信息记录在处理日志中,同时把文件归类到第二文件夹中;
a2.若工单状态不合法,则返回对应错误码或传入的新任务状态无效或逻辑状态无效(Error Code:DB1)或传入的任务状态无效或逻辑状态无效(Error Code:DB2),TXT格式文件的内容不存储到核电厂进出控制系统中,并把文件归类到第一文件夹中。
进一步,在判断任务码是否存在的步骤中,存在另一种情况:
若任务码不存在,则判断工单状态是否合法;
b1.若工单状态合法,返回值为:0。则将任务码、阈值信息写入核电厂进出控制系统中,并将处理后的信息记录在处理日志中,同时把文件归类到第二文件夹中;
b2.若工单状态不合法,则返回对应错误码或传入的新任务状态无效或逻辑状态无效,TXT格式文件的内容不存储到核电厂进出控制系统中,并把文件归类到第一文件夹中。
通过上述步骤,完成一个TXT格式文件的处理,之后,从指定文件目录中读取下一个TXT格式文件。
步骤S2:核电厂进出控制系统判断信息采集装置采集的工单信息及工作人员信息是否合法,若是,则允许工作人员进入核电厂的控制区;进一步,步骤S2中信息采集装置采集的工单信息及工作人员信息包括:
剂量读出器读取工作人员的个人剂量信息,条码扫描器读取工单上条形码信息,读卡器读取工作人员的工卡信息,工控机进行操作指示和故障诊断。
步骤S3:工作人员完成工单任务后出核电厂的控制区,核电厂进出控制系统记录工单信息和工作人员的剂量信息;进一步,本发明的核电厂剂量数据精益化管理方法包括:
核电厂进出控制系统将工单信息和工作人员的剂量信息定时回传至核电厂剂量联网系统,核电厂剂量联网系统将工单信息和工作人员的剂量信息传输至第二内接口服务器,再经第二单向传输模块传输至第二外接口服务器;
生产管理工作流系统从第二外接口服务器上定时抓取工单信息和工作人员的剂量信息,并写入生产管理工作流系统的数据库中。
步骤S4:工单信息和工作人员的剂量信息通过第二单向传输模块传输至生产管理工作流系统。具体的,第二外接口服务器接收第二内接口服务器传输过来的数据,数据解码模块对数据进行解码,将解码后的数据存储至第二外接口服务器的第二数据存储模块。第二外接口服务器将处理后的数据传输并存储至生产管理工作流系统;第二外接口服务器将用于更新数据的信息标记状态值传输至生产管理工作流系统,生产管理工作流系统根据信息标记状态值对相应数据进行修改、删除、合并操作。
可以理解,由于各个核电厂的核电厂进出控制系统所用的厂家不一致,数据库和软件构造也不一致,所以各电厂的核电厂进出控制系统的数据在传输给核电厂剂量管理联网系统的过程都需要经过筛选,然后存入核电厂剂量管理联网系统中转换成统一格式,以此可以兼容不同电厂的数据。对于其它厂家的核电厂进出控制系统,此项目中开发了专用的接口,供其读取核电厂剂量管理联网系统中的数据,达到对于剂量控制、人员进出控制等目的。本发明中还实现了不同数据库之间的信息交换,搜集了群厂大数据进行信息整合。
通过实施本发明,实现工业网和管理网之间的通信,将生产管理工作流系统的优势应用到核电厂进出控制系统中,实现工单和剂量分析统计的精细化管理,从而有效较少剂量超管理限值的情况发生。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。