CN109218096A - 一种基于主备冗余的scada实时库访问系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，包括：业务系统以及互为冗余的SCADA主系统和SCADA备系统；业务系统的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP访问SCADA主系统或SCADA备系统，以获取SCADA主系统或SCADA备系统的实时采集的工业现场数据；其中，虚拟IP动态识别SCADA主系统和SCADA备系统的工作状态，实现与处于工作状态的系统物理IP自动绑定。通过该实施例方案，实现了通过主备冗余状态绑定不同的物理IP地址，实现业务系统通过虚拟IP即可访问主备冗余SCADA实时数据库，简化了访问实时数据库的通讯过程，提高了SCADA系统实时数据库的数据访问效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据库访问技术，尤指一种基于主备冗余的SCADA实时库访问系统。
背景技术
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS(Distributed Control System分布式控制系统)与电力自动化监控系统。
工业自动化控制领域，常见使用SCADA采集数据和监控现场运行设备，现场安装有各类仪表和通讯设备，SCADA系统通过通讯协议采集获取数据，因单台SCADA服务器采集现场数据，存在容灾性差、故障应对能力弱，通常采用主备冗余的SCADA系统来保证系统的安全稳定运行，又因上层业务系统的数据分析模块通常需要访问和获取SCADA系统实时基础数据，所以业务系统的数据访问通常需增加SCADA的主备冗余状态判断过程，然后根据选择在线运行的SCADA系统实时库进行访问。
SCADA系统运行环境：SCADA服务器运行IO-SERVER程序、实时库程序、冗余控制程序。
主备冗余SCADA实时库常用的数据访问方法：(见图1)
(1)实时库访问进程不间断通过SCADA主备冗余状态判断选取对象
通过SCADA实时库运行接口，获取主备SCADA实时库对象的冗余状态信息(包括工作、备用、故障状态)，选择处于工作状态的SCADA实时库对象进行数据访问；
(2)通过处于SCADA工作状态的物理IP(互联网协议)地址，使用OPC、SDK(端口访问)、webservice等协议访问SCADA实时库获取实时数据。
现有访问主备冗余SCADA实时库数据的方法存在以下缺点：
(1)存在多个数据访问进程时，每个数据访问访问进程都需要增加主备冗余状态的判断和处理过程，增加了软件开发工作量和集成复杂度；
(2)若未判断SCADA冗余状态，访问到的SCADA实时库数据可能非实时的旧数据；
(3)SCADA冗余状态判断后的访问切换时间较长，不间断循环判断，导致SCADA实时库访问软件运行效率低；
(4)SCADA系统故障时，需通过冗余控制进程不断重试多次进行确认故障，导致SCADA系统切换过程存在一段时间无实时数据。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，能够简化访问实时数据库的通讯过程，较大提高SCADA系统实时数据库的数据访问效率。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种基于主备冗余的数据采集与监视控制SCADA实时库访问系统，该系统可以包括：业务系统以及互为冗余的SCADA主系统和SCADA备系统；
所述业务系统的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP访问所述SCADA主系统或所述SCADA备系统，以获取所述SCADA主系统或所述SCADA备系统的实时采集数据；
其中，所述虚拟IP与所述SCADA主系统和所述SCADA备系统中处于工作状态的系统的物理IP绑定。
可选地，所述SCADA主系统包括第一守护模块，所述SCADA备系统包括第二守护模块；
所述第一守护模块，用于根据所述SCADA主系统的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA主系统的第一物理IP的绑定状态；
所述第二守护模块，用于根据所述SCADA备系统的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA备系统的第二物理IP的绑定状态。
可选地，所述第一冗余状态R1和所述第二冗余状态R2均可以包括：工作状态和备用状态；
所述第一守护模块根据所述SCADA主系统的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA主系统的第一物理IP的绑定状态可以包括：
当所述SCADA主系统处于所述工作状态，所述虚拟IP与所述第二物理IP处于绑定状态时，解除所述虚拟IP与所述第二物理IP的绑定，并将所述虚拟IP与所述第一物理IP进行绑定，以将虚拟IP地址指向所述SCADA主系统；
所述第二守护模块根据所述SCADA备系统的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA备系统的第二物理IP的绑定状态可以包括：
当所述SCADA备系统处于所述工作状态，所述虚拟IP与所述第一物理IP处于绑定状态时，解除所述虚拟IP与所述第一物理IP的绑定，并将所述虚拟IP与所述第二物理IP进行绑定，以将虚拟IP地址指向所述SCADA备系统。
可选地，所述SCADA主系统还可以包括：第一冗余控制模块；所述SCADA备系统还可以包括：第二冗余控制模块；
所述第一冗余控制模块，用于不间断向所述第二冗余控制模块发送所述SCADA主系统的第一运行状态X1，并刷新所述第一冗余状态R1，接收所述第二冗余控制模块发送的所述SCADA备系统的第二运行状态X2；
所述第二冗余控制模块，用于不间断向所述第一冗余控制模块发送所述SCADA备系统的第二运行状态X2，并刷新所述第二冗余状态R2，接收所述第一冗余控制模块发送的所述SCADA主系统的第一运行状态X1。
可选地，所述第一守护模块，用于与所述第一冗余控制模块进行通讯，获取所述第一冗余状态R1为所述工作状态或所述备用状态；
所述第二守护模块，用于与所述第二冗余控制模块进行通讯，获取所述第二冗余状态R2为所述工作状态或所述备用状态。
可选地，所述第一运行状态X1和所述第二运行状态X2均可以包括：在线状态、离线状态和故障状态；
所述第一冗余控制模块，还用于当所述第一冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第二运行状态X2为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第一冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA主系统调整为工作状态，并更新所述第一冗余状态R1为工作状态；
所述第二冗余控制模块，还用于当所述第二冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第一运行状态X1为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第二冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA备系统调整为工作状态，并更新所述第二冗余状态R2为工作状态。
可选地，所述SCADA主系统还可以包括：第一实时数据库和数据采集主模块；所述SCADA备系统还包括：第二实时数据库和数据采集备模块；
所述第一实时数据库，用于访问所述第一冗余控制模块，获取所述第一冗余状态R1，并在第一冗余状态R1为工作状态时控制所述数据采集主模块执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据；
所述第二实时数据库，用于访问所述第二冗余控制模块，获取所述第二冗余状态R2，并在第二冗余状态R2为工作状态时控制所述数据采集备模块执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据。
可选地，所述第一物理IP的地址指向所述第一实时数据库；
所述第二物理IP的地址指向所述第二实时数据库。
可选地，所述第一守护模块和所述第二守护模块之间建立有心跳监测机制；
所述心跳监测机制，用于所述第一守护模块获取所述第二守护模块的第二活动状态Y2，以及所述第二守护模块获取所述第一守护模块的第一活动状态Y1。
可选地，所述第一活动状态Y1和所述第二活动状态Y2均可以包括：正常状态和异常状态；
所述第一守护模块，还用于当获取所述第二守护模块的第二活动状态Y2为异常状态时，控制所述第一冗余控制模块执行所述第一冗余切换机制，以将所述SCADA主系统调整为工作状态；
所述第二守护模块，还用于当获取所述第一守护模块的第一活动状态Y1为异常状态时，控制所述第二冗余控制模块执行所述第二冗余切换机制，以将所述SCADA备系统调整为工作状态。
本发明实施例可以包括：所述业务系统的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP访问所述SCADA主系统或所述SCADA备系统，以获取所述SCADA主系统或所述SCADA备系统的实时采集数据；其中，所述虚拟IP与所述SCADA主系统和所述SCADA备系统中处于工作状态的系统的物理IP绑定。通过该实施例方案，实现了通过主备冗余状态绑定不同的物理IP地址，实现业务系统通过虚拟IP即可访问主备冗余SCADA实时数据库，简化了访问实时数据库的通讯过程，较大提高了SCADA系统实时数据库的数据访问效率。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为现有主备冗余SCADA系统实时库访问示意图；
图2为本发明实施例的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统组成框图；
图3为本发明实施例的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统的实时库访问方案示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种基于主备冗余的数据采集与监视控制SCADA实时库访问系统，如图2所示，该系统可以包括：业务系统1以及互为冗余的SCADA主系统2(如SCADA-A)和SCADA备系统3(如SCADA-B)；
所述业务系统1的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP 4访问所述SCADA主系统2或所述SCADA备系统3，以获取所述SCADA主系统2或所述SCADA备系统3的实时采集数据；
其中，所述虚拟IP 4与所述SCADA主系统2和所述SCADA备系统3中处于工作状态的系统的物理IP绑定。
在本发明实施例中，SCADA-A和SCADA-B之间可以建立冗余通讯，执行冗余切换机制。
可选地，所述SCADA主系统2可以包括：第一冗余控制模块21；所述SCADA备系统3可以包括：第二冗余控制模块31；
所述第一冗余控制模块21，可以用于不间断向所述第二冗余控制模块31发送所述SCADA主系统2的第一运行状态X1，并刷新所述第一冗余状态R1，接收所述第二冗余控制模块31发送的所述SCADA备系统3的第二运行状态X2；
所述第二冗余控制模块31，可以用于不间断向所述第一冗余控制模块21发送所述SCADA备系统3的第二运行状态X2，并刷新所述第二冗余状态R2，接收所述第一冗余控制模块21发送的所述SCADA主系统2的第一运行状态X1。
在本发明实施例中，SCADA-A和SCADA-B之间建立冗余通讯，具体地可以通过所述第一冗余控制模块21和所述第二冗余控制模块31建立消息通讯机制，实时获取对端运行状态X(即第一运行状态X1和第二运行状态X2)。
在本发明实施例中，所述第一运行状态X1和所述第二运行状态X2均可以包括：在线状态、离线状态和故障状态。运行状态X编码说明可以包括：在线状态(01)、离线状态(02)和故障状态(03)。
在本发明实施例中，所述第一冗余控制模块21的冗余控制进程A可以不间断发送本机运行状态X(即第一运行状态X1)，刷新本机冗余状态R(即第一冗余状态R1)，并接收所述第二冗余控制模块31的冗余控制进程B发送的运行状态X(即第二运行状态X2)。
在本发明实施例中，所述第二冗余控制模块31的冗余控制进程B可以不间断发送本机运行状态X(即第二运行状态X2)，刷新本机冗余状态R(即第二冗余状态R2)，并接收所述第一冗余控制模块21的冗余控制进程A发送的运行状态X(即第一运行状态X1)。
在本发明实施例中，所述第一冗余状态R1和所述第二冗余状态R2均可以包括：工作状态和备用状态。冗余状态R编码说明可以包括：工作状态(01)、备用状态(02)。
在本发明实施例中，冗余控制进程A和B获取本机和冗余SCADA的运行状态和冗余状态后，可以根据该运行状态和冗余状态执行相应的冗余操作，具体操作可以如下所述。
可选地，所述第一冗余控制模块21，还用于当所述第一冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第二运行状态X2为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第一冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA主系统2调整为工作状态，并更新所述第一冗余状态R1为工作状态；
所述第二冗余控制模块31，还用于当所述第二冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第一运行状态X1为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第二冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA备系统3调整为工作状态，并更新所述第二冗余状态R2为工作状态。
在本发明实施例中，冗余控制进程A的冗余状态(即第一冗余状态R1)为非工作状态(如02备用状态)时，当接收到冗余控制进程B的运行状态为02离线状态或03故障状态时，冗余控制进程A可以执行工作状态切换过程，冗余控制进程A的冗余状态(即第一冗余状态R1)可以变更为01工作状态。
在本发明实施例中，冗余控制进程B的冗余状态(即第二冗余状态R2)为非工作状态(如02备用状态)时，当接收到冗余控制进程A的运行状态为02离线状态或03故障状态时，冗余控制进程B可以执行工作状态切换过程，冗余控制进程B的冗余状态(即第二冗余状态R2)可以变更为01工作状态。
在本发明实施例中，基于主备冗余的SCADA实时库访问系统可以根据上述的冗余状态，执行数据采集任务并实时刷新实时库(实时数据库)的数据。
可选地，所述SCADA主系统2还可以包括：第一实时数据库22和数据采集主模块23(如IOSERVER-A)；所述SCADA备系统3还可以包括：第二实时数据库32和数据采集备模块33(如IOSERVER-B)；
所述第一实时数据库22，可以用于访问所述第一冗余控制模块21，获取所述第一冗余状态R1，并在第一冗余状态R1为工作状态时控制所述数据采集主模块23执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据；
所述第二实时数据库32，可以用于访问所述第二冗余控制模块31，获取所述第二冗余状态R2，并在第二冗余状态R2为工作状态时控制所述数据采集备模块33执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据。
在本发明实施例中，如图3所示，第一实时数据库22(即实时库A)可以通过K1_3访问第一冗余控制模块21的冗余控制进程A获取冗余状态(即第一冗余状态R1)；第二实时数据库32(即实时库B)可以通过K2_3访问第二冗余控制模块31的冗余控制进程B获取冗余状态(即第二冗余状态R2)。
在本发明实施例中，K1_3：用于实时库A根据冗余控制进程的冗余状态，控制IOSERVER-A执行采集任务；K2_3：用于实时库B根据冗余控制进程的冗余状态，控制IOSERVER-B执行采集任务。
在本发明实施例中，根据上述的冗余状态可以执行数据采集过程，刷新实时数据库的数据。
在本发明实施例中，当实时库A获取到冗余状态为01工作状态时，可以控制IOSERVER-A执行数据采集过程，IOSERVER-A执行采集过程时，执行K1_1过程(实时刷新实时库A数据)。
在本发明实施例中，当实时库B获取到冗余状态为01工作状态时，可以控制IOSERVER-B执行数据采集过程，IOSERVER-B执行采集过程时，执行K2_1过程(实时刷新实时库B数据)。
在本发明实施例中，K1_1：用于IOSERVER-A采集数据后实时刷新实时库A；K2_1：用于IOSERVER-B采集数据后实时刷新实时库B。
在本发明实施例中，基于上述SCADA主系统2和SCADA备系统3之间的主备冗余机制，为了实现通过主备冗余状态绑定不同的物理IP地址，实现业务系统通过虚拟IP 4即可访问主备冗余SCADA实时数据库，所述SCADA主系统2还可以设置有第一守护模块24，所述SCADA备系统3还可以设置有第二守护模块34，用于通过各自的守护进程判断冗余状态、虚拟IP 4绑定状态，执行虚拟IP 4绑定过程；并且两个守护进程之间可以建立心跳监测机制，使得出现故障时及时响应并触发冗余切换。
可选地，所述SCADA主系统2还可以包括第一守护模块24，所述SCADA备系统3还可以包括第二守护模块34。
可选地，所述第一守护模块24和所述第二守护模块34之间可以建立有心跳监测机制；
所述心跳监测机制，用于所述第一守护模块24获取所述第二守护模块34的第二活动状态Y2，以及所述第二守护模块34获取所述第一守护模块24的第一活动状态Y1。
可选地，所述第一活动状态Y1和所述第二活动状态Y2均可以包括：正常状态和异常状态。活动状态Y编码说明可以包括：正常状态(01)和异常状态(02)。
在本发明实施例中，第一守护模块24的守护进程A和第二守护模块34的守护进程B之间通过心跳线连接，监测对方的活动状态Y。
在本发明实施例中，如图3所示，守护进程A可以通过K3过程获取守护进程B的活动状态Y(即第二活动状态Y2)；守护进程B可以通过K3过程获取守护进程A的活动状态Y(即第一活动状态Y1)。
在本发明实施例中，K3：用于守护进程A和守护进程B之间的双向心跳监测。
在本发明实施例中，当第一守护模块24(或守护进程A)和第二守护模块34(或守护进程B)任何一个出现故障时，另一个守护进程可以下发冗余切换指令。
可选地，所述第一守护模块24，还可以用于当获取所述第二守护模块34的第二活动状态Y2为异常状态时，控制所述第一冗余控制模块21执行所述第一冗余切换机制，以将所述SCADA主系统2调整为工作状态；
所述第二守护模块34，还用于当获取所述第一守护模块24的第一活动状态Y1为异常状态时，控制所述第二冗余控制模块31执行所述第二冗余切换机制，以将所述SCADA备系统3调整为工作状态。
在本发明实施例中，守护进程A获取到守护进程B的活动状态为02异常状态时，可以通过K1_4下发给冗余控制进程A执行工作状态切换过程，冗余控制进程A的冗余状态变更为01工作状态。
在本发明实施例中，守护进程B获取到守护进程A的活动状态为02异常状态时，可以通过K2_4下发给冗余控制进程B执行工作状态切换过程，冗余控制进程B的冗余状态变更为01工作状态。
在本发明实施例中，K1_4：可以用于守护进程A获取冗余控制进程的冗余状态，并下发冗余切换指令；K2_4：可以用于守护进程B获取冗余控制进程的冗余状态，并下发冗余切换指令。
在本发明实施例中，守护进程还可以判断冗余状态、虚拟IP 4绑定状态，执行虚拟IP 4绑定过程。
可选地，所述第一守护模块24，可以用于根据所述SCADA主系统2的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP 4与所述SCADA主系统2的第一物理IP的绑定状态；
所述第二守护模块34，可以用于根据所述SCADA备系统3的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP 4与所述SCADA备系统3的第二物理IP的绑定状态。
在本发明实施例中，首先守护进程可以判断冗余状态：
可选地，所述第一守护模块24，可以用于与所述第一冗余控制模块21进行通讯，获取所述第一冗余状态R1为所述工作状态或所述备用状态；
所述第二守护模块34，可以用于与所述第二冗余控制模块31进行通讯，获取所述第二冗余状态R2为所述工作状态或所述备用状态。
在本发明实施例中，守护进程A可以执行K1_4，获取冗余控制进程A的冗余状态；守护进程B可以执行K2_4，获取冗余控制进程B的冗余状态。
在本发明实施例中，其次守护进程可以判断虚拟IP 4绑定状态：守护进程A可以执行K1_5，判断虚拟IP 4和物理IP-A(即第一物理IP)的绑定状态；守护进程B可以执行K2_5，判断虚拟IP 4和物理IP-B(即第二物理IP)得绑定状态。
在本发明实施例中，K1_5：可以用于守护进程A获取物理IP-A与虚拟IP 4的绑定对象；K2_5：可以用于守护进程B获取物理IP-B与虚拟IP 4的绑定对象。
在本发明实施例中，最后虚拟IP 4执行绑定过程：
可选地，所述第一守护模块24根据所述SCADA主系统2的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP 4与所述SCADA主系统2的第一物理IP的绑定状态可以包括：
当所述SCADA主系统2处于所述工作状态，所述虚拟IP 4与所述第二物理IP 4处于绑定状态时，解除所述虚拟IP 4与所述第二物理IP的绑定，并将所述虚拟IP 4与所述第一物理IP进行绑定，以将虚拟IP 4地址指向所述SCADA主系统2；
所述第二守护模块34根据所述SCADA备系统3的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP 4与所述SCADA备系统3的第二物理IP的绑定状态可以包括：
当所述SCADA备系统3处于所述工作状态，所述虚拟IP4与所述第一物理IP处于绑定状态时，解除所述虚拟IP 4与所述第一物理IP的绑定，并将所述虚拟IP 4与所述第二物理IP进行绑定，以将虚拟IP地址指向所述SCADA备系统3。
在本发明实施例中，当虚拟IP 4绑定物理IP-B时，守护进程A获取到冗余状态为01工作状态时：守护进程A可以执行K1_6操作(虚拟IP 4与物理IP-A进行绑定，虚拟IP 4解除与物理IP-B的绑定)，将虚拟IP地址指向SCADA-A。
在本发明实施例中，当虚拟IP 4绑定物理IP-A时，守护进程B获取到冗余状态为01工作状态时：守护进程B可以执行K2_6操作(虚拟IP 4与物理IP-B进行绑定，虚拟IP 4解除与物理IP-A的绑定)，将虚拟IP地址指向SCADA-B。
在本发明实施例中，K1_6：用于虚拟IP 4与物理IP-A进行绑定；K2_6：用于虚拟IP4与物理IP-B进行绑定。
可选地，所述第一物理IP(物理IP-A)的地址指向所述第一实时数据库22；
所述第二物理IP(物理IP-B)的地址指向所述第二实时数据库32。
在本发明实施例中，通过上述实施例方案，业务系统通过虚拟IP 4访问主备冗余SCADA系统实时库，始终能获取到工作状态的实时库数据。
在本发明实施例中，业务系统的数据访问进程1通过虚拟IP 4访问到主备冗余SCADA系统实时库，虚拟IP 4指向冗余状态为01工作状态的SCADA系统，冗余状态为01工作状态的IOSERVER(IOSERVER-A或IOSERVER-B)实时采集数据并刷新实时库，业务系统的数据访问进程(如图3中的访问进程11、12、13)得到的实时库数据为工作状态实时采集到的变化数据。
在本发明实施例中，通过上述实施例方案，冗余切换后，仍能通过虚拟IP 4获取到工作状态的实时库数据。
在本发明实施例中，主备冗余SCADA系统，工作状态的SCADA系统出现故障，则自动执行冗余切换，自动断开原有虚拟IP 4访问路径，指向新的访问路径，仍能通过虚拟IP 4获取到工作状态的实时库数据。
本发明实施例可以包括：所述业务系统的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP 4访问所述SCADA主系统2或所述SCADA备系统3，以获取所述SCADA主系统2或所述SCADA备系统3的实时采集数据；其中，所述虚拟IP 4与所述SCADA主系统2和所述SCADA备系统3中处于工作状态的系统的物理IP绑定。通过该实施例方案，实现了通过主备冗余状态绑定不同的物理IP地址，实现业务系统通过虚拟IP 4即可访问主备冗余SCADA实时数据库，简化了访问实时数据库的通讯过程，较大提高了SCADA系统实时数据库的数据访问效率。
在本发明实施例中，至少包括以下有益效果：
1、虚拟IP 4可以根据SCADA冗余状态实时切换：根据主备冗余SCADA实时库冗余状态，虚拟IP 4自动完成冗余切换，虚拟IP 4实现自动断开原有SCADA系统，重新连接工作状态SCADA系统，保证虚拟IP地址指向处于工作状态的SCADA实时库。
2、业务系统可以通过虚拟IP地址获取SCADA实时数据：数据访问进程通过提供的虚拟IP 4访问主备冗余SCADA系统，能够始终获取到实时数据。
3、实现SCADA故障快速冗余切换：通过心跳监测能够快速识别故障，快速完成故障的冗余切换。
4、减少了系统访问和判断SCADA冗余状态的频率。
5、业务系统访问SCADA实时库数据，常用方法流程复杂，该系统能够减少业务系统访问实时数据的不必要环节，降低对外部业务系统的访问SCADA实时数据的业务复杂度。
6、故障切换时数据访问进程只需重新连接和访问资源，不需多次重试访问原有SCADA系统资源，相比常用方法，能够大大缩短SCADA故障导致的数据停滞刷新时间。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种基于主备冗余的数据采集与监视控制SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述系统包括：业务系统以及互为冗余的SCADA主系统和SCADA备系统；
所述业务系统的数据访问进程通过预设的虚拟互联网协议IP访问所述SCADA主系统或所述SCADA备系统，以获取所述SCADA主系统或所述SCADA备系统的实时采集数据；
其中，所述虚拟IP与所述SCADA主系统和所述SCADA备系统中处于工作状态的系统的物理IP绑定。
2.根据权利要求1所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述SCADA主系统包括第一守护模块，所述SCADA备系统包括第二守护模块；
所述第一守护模块，用于根据所述SCADA主系统的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA主系统的第一物理IP的绑定状态；
所述第二守护模块，用于根据所述SCADA备系统的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA备系统的第二物理IP的绑定状态。
3.根据权利要求2所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述第一冗余状态R1和所述第二冗余状态R2均包括：工作状态和备用状态；
所述第一守护模块根据所述SCADA主系统的第一冗余状态R1，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA主系统的第一物理IP的绑定状态包括：
当所述SCADA主系统处于所述工作状态，所述虚拟IP与所述第二物理IP处于绑定状态时，解除所述虚拟IP与所述第二物理IP的绑定，并将所述虚拟IP与所述第一物理IP进行绑定，以将虚拟IP地址指向所述SCADA主系统；
所述第二守护模块根据所述SCADA备系统的第二冗余状态R2，实时切换所述虚拟IP与所述SCADA备系统的第二物理IP的绑定状态包括：
当所述SCADA备系统处于所述工作状态，所述虚拟IP与所述第一物理IP处于绑定状态时，解除所述虚拟IP与所述第一物理IP的绑定，并将所述虚拟IP与所述第二物理IP进行绑定，以将虚拟IP地址指向所述SCADA备系统。
4.根据权利要求3所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述SCADA主系统还包括：第一冗余控制模块；所述SCADA备系统还包括：第二冗余控制模块；
所述第一冗余控制模块，用于不间断向所述第二冗余控制模块发送所述SCADA主系统的第一运行状态X1，并刷新所述第一冗余状态R1，接收所述第二冗余控制模块发送的所述SCADA备系统的第二运行状态X2；
所述第二冗余控制模块，用于不间断向所述第一冗余控制模块发送所述SCADA备系统的第二运行状态X2，并刷新所述第二冗余状态R2，接收所述第一冗余控制模块发送的所述SCADA主系统的第一运行状态X1。
5.根据权利要求4所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，
所述第一守护模块，用于与所述第一冗余控制模块进行通讯，获取所述第一冗余状态R1为所述工作状态或所述备用状态；
所述第二守护模块，用于与所述第二冗余控制模块进行通讯，获取所述第二冗余状态R2为所述工作状态或所述备用状态。
6.根据权利要求4所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述第一运行状态X1和所述第二运行状态X2均包括：在线状态、离线状态和故障状态；
所述第一冗余控制模块，还用于当所述第一冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第二运行状态X2为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第一冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA主系统调整为工作状态，并更新所述第一冗余状态R1为工作状态；
所述第二冗余控制模块，还用于当所述第二冗余状态R1为备用状态，并接收到所述第一运行状态X1为所述离线状态或所述故障状态时，执行预设的第二冗余切换机制，进行工作状态切换过程，将所述SCADA备系统调整为工作状态，并更新所述第二冗余状态R2为工作状态。
7.根据权利要求6所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述SCADA主系统还包括：第一实时数据库和数据采集主模块；所述SCADA备系统还包括：第二实时数据库和数据采集备模块；
所述第一实时数据库，用于访问所述第一冗余控制模块，获取所述第一冗余状态R1，并在第一冗余状态R1为工作状态时控制所述数据采集主模块执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据；
所述第二实时数据库，用于访问所述第二冗余控制模块，获取所述第二冗余状态R2，并在第二冗余状态R2为工作状态时控制所述数据采集备模块执行数据采集过程，并根据实时采集的数据刷新自身的存储数据。
8.根据权利要求7所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，
所述第一物理IP的地址指向所述第一实时数据库；
所述第二物理IP的地址指向所述第二实时数据库。
9.根据权利要求6所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述第一守护模块和所述第二守护模块之间建立有心跳监测机制；
所述心跳监测机制，用于所述第一守护模块获取所述第二守护模块的第二活动状态Y2，以及所述第二守护模块获取所述第一守护模块的第一活动状态Y1。
10.根据权利要求9所述的基于主备冗余的SCADA实时库访问系统，其特征在于，所述第一活动状态Y1和所述第二活动状态Y2均包括：正常状态和异常状态；
所述第一守护模块，还用于当获取所述第二守护模块的第二活动状态Y2为异常状态时，控制所述第一冗余控制模块执行所述第一冗余切换机制，以将所述SCADA主系统调整为工作状态；
所述第二守护模块，还用于当获取所述第一守护模块的第一活动状态Y1为异常状态时，控制所述第二冗余控制模块执行所述第二冗余切换机制，以将所述SCADA备系统调整为工作状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811091239.9A CN109218096A (zh) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | 一种基于主备冗余的scada实时库访问系统 |
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| CN201811091239.9A CN109218096A (zh) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | 一种基于主备冗余的scada实时库访问系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN109218096A true CN109218096A (zh) | 2019-01-15 |
Family
ID=64984367
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| CN201811091239.9A Pending CN109218096A (zh) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | 一种基于主备冗余的scada实时库访问系统 |
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- 2018-09-19 CN CN201811091239.9A patent/CN109218096A/zh active Pending
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