CN112801248B - 适用于水电scada系统的非接触式页面数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法，操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类，根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据，然后将文件数据压缩成zip格式的压缩包，将压缩包转换为二进制代码，采用PM‑Code三层二维码技术，将转换后的二进制代码加上数据头和数据尾插入到PM‑Code二维码的数据字段中，然后将二维码嵌入到SCADA系统对应的数据来源页面的恰当位置，用户打开移动端二维码扫描程序，读取想要获取数据的SCADA系统页面的二维码，然后解析二维码中的数据字段，得到压缩文件，最后解压得到文件数据。本发明解决了用户获取SCADA数据比较困难的问题。

Description

适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法
技术领域
本发明属于网络技术领域，具体涉及适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法。
背景技术
SCADA系统是数据采集与监视控制系统的英文简称，是工业控制系统中负责对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能的重要系统，而水电SCADA系统就是用于水电厂设备监视和控制的系统，提供了很多监控画面、数据报表给运行值班人员进行使用。由于水电SCADA系统直接负责水轮机、发电机的生产控制，所以按照国家等级保护制度的要求，该系统位于生产控制大区I区(控制区)，是水电厂最核心、最重要的系统，因此，该系统不允许任何的移动存储介质，如U盘、移动硬盘、无线网络等接入，和互联网实现完全的物理隔离。
由于日常报表报送、汇报材料编制、数据统计分析等工作的需要，获取该系统数据的方式只有在同一个网络中的操作员站上进行查询，然后使用只读光盘进行刻录后传递，操作非常不方便，时间成本也比较高，并且用光盘刻录传递仍然存在系统感染病毒的风险，对电力安全造成重大影响。
二维码又称二维条码，常见的二维码为QR Code，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它自身在不联网的情况下就能存储信息，因此，如果用在水电SCADA系统中，将需要传递的信息存储到二维码中，然后通过扫描二维码得到存储数据，就能够实现与SCADA系统非接触式数据传输的目的。但传统的二维码存储的信息量比较少，常见的双色单层(如黑白)的一般存储数十K的信息，彩色(24色)单层的能够达到1～2MB的信息，而PM-Code是以QR Code为基础发展出来的3D二维码，具有存储容量高的特点，理论上可以容纳约1.236GB的信息。
发明内容
本发明针对现有技术下存在的上述问题，提供一种适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法，解决了现有方法需要与系统设备发生物理接触，存在使用不方便、感染病毒风险、成本较高等问题，进一步提高了电力生产网络的安全性。
本发明是通过如下技术方案实现的：
适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法，包括如下步骤：
操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类，根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据，然后将文件数据压缩成zip格式的压缩包，随后将压缩包转换为二进制代码，采用PM-Code三层二维码技术，将转换后的二进制代码加上数据头VHeader和数据尾Vtail连同数据的CRC校验码插入到PM-Code二维码的数据字段中，然后将二维码嵌入到水电SCADA系统对应的数据来源页面的恰当位置。
用户打开移动端二维码扫描程序，读取想要获取数据的水电SCADA系统页面的二维码，然后解析二维码中的数据字段，得到压缩文件，最后解压得到文件数据。
所述的数据类型包括表格数据、图形数据、文本数据、图片数据和嵌入式网页数据。
所述的不同格式的文件数据包括excel表格、jpeg图片、txt文本和mhtml网页数据。
所述的根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据的具体步骤如下：
A、数据类型识别：操作员站计算机上打开水电SCADA系统客户端，客户端在每一个页面控件加载数据时，首先识别出该页面控件的数据类型；
B、数据类型转换：客户端根据以下格式转换策略，对识别的数据类型进行转换：
控件类型为表格数据的，采取直接读取页面前10个分页的方式，导出的文件格式为excel表格；
控件类型为图形数据的，包括柱状图、饼图、曲线图、示意图等，采取将控件内容截取为jpeg图片的方式，导出的文件格式为图片数据；
控件类型为文本数据的，采用直接导出文本的方式，导出的文件格式为txt文本；
控件类型为图片数据的，采用直接导出图片的方式，导出的文件格式为jpeg图片；
控件类型为嵌入式网页数据的，采用带样式保存的方式，导出的文件格式为mhtml文件；
C、数据展示：数据类型转换的同时，数据展示到水电SCADA系统客户端的页面中。
所述的数据来源页面的恰当位置包括：SCADA系统操作员站客户端界面上数据来源页面对应的控件的左上角、右上角、左下角、右下角位置。
所述的操作员站客户端对水电SCADA监控系统不同页面的数据类型进行分类的方法包括以下任一种：
A、二次开发控件：修改现有的不同数据类型的控件的代码，在其中添加数据加载响应函数，使该响应函数在数据加载阶段被调用，然后在响应函数中判断当前加载的数据类型；
B、开发新控件：把现有的控件作为对象封装进新控件，在新控件中封装现有控件的属性、方法，然后在新控件中添加数据加载完成后的响应函数，使该响应函数在被封装的控件的数据加载完成后被调用，然后在响应函数中判断已封装控件的数据类型；
C、鼠标点击控件后判断数据类型：添加各个控件的鼠标点击或悬浮响应方法，当鼠标点击控件或悬浮在控件上以后，获取控件的尺寸、内容，然后再进行判断控件的数据类型。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的解析二维码中的数据字段，得到压缩文件，最后解压得到文件数据的具体步骤包括：
A、寻找在PM-Code中的Vheader数据头的位置为N1
B、寻找在PM-Code中的VTail数据尾的位置为N2
C、读取N2后部的8个字节为数据的CRC校验码为C1
D、截取N1到N2之间的数据为DATA，进行CRC计算，得到校验码C2
E、比较C1是否等于C2，如果不相等，说明数据发生了损坏，提示用户数据损坏错误，如果相等，说明数据正确，返回N1到N2之间的数据DATA
F、将DATA二进制代码保存为zip格式压缩包，然后进行解压，得到里面的文件数据。
本发明的有益效果在于：
1)电力监控系统(SCADA系统)属于工控生产控制大区I区，安全级别高，不允许接入任何移动存储介质(如U盘、硬盘等)对系统数据进行复制，应用本发明后，能够实现将水电SCADA系统操作员站客户端各个页面中的数据以不同的文件格式，分别放入到PM-Code二维码中，然后展现到页面控件恰当的位置，然后通过移动端设备，如手机、IPAD、扫描枪等扫描水电SCADA系统操作员站客户端对应页面上的PM-Code二维码，从而直接提取出其中的文件数据。达到不需要与水电SCADA系统的任何设备发生物理接触，就能获取到系统中的报表、设备运行数据、报警日志、设备图标、系统界面等数据的目的，解决了现有方法需要与系统设备发生物理接触，存在使用不方便、感染病毒风险、成本较高等问题，进一步提高了电力生产网络的安全性。
2)本发明只需要对操作员站客户端进行处理，无须对服务器进行调整，不会对生产设备造成任何影响，保证了生产过程的安全、稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案做进一步地详细说明。
实施例
本发明实施例公开了适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法，包括以下步骤，流程示意图如图1所示。
S1、操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类，根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据，然后将文件数据压缩成zip格式的压缩包，其中，所述的不同格式的文件数据包括excel表格、jpeg图片、txt文本、html网页。
S2、将zip格式的压缩包转换为二进制代码，采用PM-Code三层二维码技术，将转换后的二进制代码加上数据头VHeader和数据尾VTail连同数据的CRC校验码插入到PM-Code二维码的数据字段中，然后将二维码嵌入到水电SCADA系统对应的数据来源页面的恰当位置。
S3、用户打开移动端二维码扫描程序，读取想要获取的水电SCADA系统页面上的二维码，然后解析其中的数据段，得到zip压缩文件的二进制代码，然后将二进制代码转换为zip压缩包，最后解压得到文件数据。
进一步的，在S1中，所述数据类型包括表格数据、图形数据、文本数据、图片数据和嵌入式网页数据。
进一步的，在S1中，所述的不同格式的文件数据包括excel表格、jpeg图片、txt文本和mhtml网页数据。
进一步的，在S1中，所述的根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据的具体步骤如下：
A、数据类型识别：操作员站计算机上打开水电SCADA系统客户端，客户端在每一个页面控件加载数据时，首先识别出该页面控件的数据类型。
B、数据类型转换：客户端根据以下格式转换策略，对识别的数据类型进行转换：
控件类型为表格数据的，采取直接读取页面前10个分页的方式，导出的文件格式为excel表格；
控件类型为图形数据的，包括柱状图、饼图、曲线图、示意图等，采取将控件内容截取为jpeg图片的方式，导出的文件格式为图片数据；
控件类型为文本数据的，采用直接导出文本的方式，导出的文件格式为txt文本；
控件类型为图片数据的，采用直接导出图片的方式，导出的文件格式为jpeg图片；
控件类型为嵌入式网页数据的，采用带样式保存的方式，导出的文件格式为mhtml文件。
C、数据展示：数据类型转换的同时，数据展示到SCADA客户端的页面中。
进一步的，在S1中，所述的操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类的方法包括以下任一种：
A、二次开发控件：修改现有的不同数据类型的控件的代码，在其中添加数据加载响应函数，使该响应函数在数据加载阶段被调用，然后在响应函数中判断当前加载的数据类型。
B、开发新控件：把现有的控件作为对象封装进新控件，在新控件中封装现有控件的属性、方法，然后在新控件中添加数据加载完成后的响应函数，使该响应函数在被封装的控件的数据加载完成后被调用，然后在响应函数中判断已封装控件的数据类型。
C、鼠标点击控件后判断数据类型：添加各个控件的鼠标点击或悬浮响应方法，当鼠标点击控件或悬浮在控件上以后，获取控件的尺寸、内容，然后再进行判断控件的数据类型。
进一步的，在S2中，所述的数据来源页面的恰当位置包括：SCADA系统操作员站客户端界面上数据来源页面对应的控件的左上角、右上角、左下角、右下角位置。
进一步的，在S3中，所述的解析其中的数据段，得到zip压缩文件的二进制代码的具体步骤包括：
A、寻找在PM-Code中的Vheader数据头的位置为N1
B、寻找在PM-Code中的VTail数据尾的位置为N2
C、读取N2后部的8个字节为数据的CRC校验码为C1
D、截取N1到N2之间的数据为DATA，进行CRC计算，得到校验码C2
E、比较C1是否等于C2，如果不相等，说明数据发生了损坏，提示用户数据损坏错误，如果相等，所以数据正确，返回N1到N2之间的数据DATA。
F、将DATA二进制代码保存为zip格式压缩包，然后进行解压，得到里面的文件数据。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.适用于水电SCADA系统的非接触式页面数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类，根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据，然后将文件数据压缩成zip格式的压缩包，随后将压缩包转换为二进制代码，采用PM-Code三层二维码技术，将转换后的二进制代码加上数据头和数据尾插入到PM-Code二维码的数据字段中，然后将二维码嵌入到水电SCADA系统对应的数据来源页面的恰当位置；
用户打开移动端二维码扫描程序，读取想要获取数据的水电SCADA系统页面的二维码，然后解析二维码中的数据字段，得到压缩文件，最后解压得到文件数据；
所述的操作员站客户端对水电SCADA系统不同页面的数据类型进行分类的方法包括以下任一种：
A、二次开发控件：修改现有的不同数据类型的控件的代码，在其中添加数据加载响应函数，使该响应函数在数据加载阶段被调用，然后在响应函数中判断当前加载的数据类型；
B、开发新控件：把现有的控件作为对象封装进新控件，在新控件中封装现有控件的属性、方法，然后在新控件中添加数据加载完成后的响应函数，使该响应函数在被封装的控件的数据加载完成后被调用，然后在响应函数中判断已封装控件的数据类型；
C、鼠标点击控件后判断数据类型：添加各个控件的鼠标点击或悬浮响应方法，当鼠标点击控件或悬浮在控件上以后，获取控件的尺寸、内容，然后再进行判断控件的数据类型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据类型包括表格数据、图形数据、文本数据、图片数据和嵌入式网页数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的不同格式的文件数据包括excel表格、jpeg图片、txt文本和mhtml网页数据。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据格式转换策略导出为不同格式的文件数据的具体步骤如下：
A、数据类型识别：操作员站计算机上打开水电SCADA系统客户端，客户端在每一个页面控件加载数据时，首先识别出该页面控件的数据类型；
B、数据类型转换：客户端根据以下格式转换策略，对识别的数据类型进行转换：
控件类型为表格数据的，采取直接读取页面前10个分页的方式，导出的文件格式为excel表格；
控件类型为图形数据的，包括柱状图、饼图、曲线图和示意图，采取将控件内容截取为jpeg图片的方式，导出的文件格式为图片数据；
控件类型为文本数据的，采用直接导出文本的方式，导出的文件格式为txt文本；
控件类型为图片数据的，采用直接导出图片的方式，导出的文件格式为jpeg图片；
控件类型为嵌入式网页数据的，采用带样式保存的方式，导出的文件格式为mhtml文件；
C、数据展示：数据类型转换的同时，数据展示到水电SCADA系统客户端的页面中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据来源页面的恰当位置包括：水电SCADA系统操作员站客户端界面上数据来源页面对应的控件的左上角、右上角、左下角、右下角位置。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的解析二维码中的数据字段，得到压缩文件，最后解压得到文件数据的具体步骤包括：
A、寻找在PM-Code中的Vheader数据头的位置为N1
B、寻找在PM-Code中的VTail数据尾的位置为N2
C、读取N2后部的8个字节为数据的CRC校验码为C1
D、截取N1到N2之间的数据为DATA，进行CRC计算，得到校验码C2
E、比较C1是否等于C2，如果不相等，说明数据发生了损坏，提示用户数据损坏错误，如果相等，说明数据正确，返回N1到N2之间的数据DATA
F、将DATA二进制代码保存为zip格式压缩包，然后进行解压，得到里面的文件数据。
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