CN115185898A - 一种核电厂数据周期性实时处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核电站控制技术领域，具体的涉及一种核电厂数据周期性实时处理方法。包括如下步骤：S1：根据需求生成组态文件；S2：所述组态文件经由下装工具形成可直接调用文件后下装至算法配置库；S3：算法配置库收到所述可直接调用文件后通知MST，所述MST从算法配置库中加载二进制文件，生成相应的算法模块进程并管控；S4：所述算法模块进程从Redis数据库获取所需要的数据以执行计算，并将计算结果存储至Redis数据库中。其有益效果在于：本发明能够按照预定的周期来对实时数据进行周期性的计算，智能化程度高，提高了数据实时处理系统的使用便利性，加快了数据处理的速度，保证了数据处理的实时性。
Description
技术领域
本发明属于核电站控制技术领域，具体的涉及一种核电厂数据周期性实时处理方法。
背景技术
核电厂作为国家电力系统的重要组成部分，其核电运行机组的安全稳定运行关系到人员安全与社会安定。目前国内核电厂众多，各核电厂已运行机组数量多并且涉及型号广，加上许多电厂运行多年，已积累了大量核电时序数据，即生产自控系统中的实时数据，包括SCADA、DCS中的时序数据。高频数据：高频传感器产生的数据，往往每秒产生成千上万个时序数据点，要求特定的处理方式，如支持数据暂存在边缘端，支持以每1分钟、10分钟、半小时、1小时等频率上传到平台并执行周期性计算。如何能够很好的利用这些核电数据进行周期性运算处理，依据各核电厂需求进行核电数据的统一治理，提高核电数据的使用效率和共享范围，保障运行机组的安全、可靠、高效运行是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是本发明的目的在于提供一种电厂数据周期性实时处理方法，用于依据电厂需求提供周期性计算引擎，保障运行机组的安全、可靠、高效运行。
本发明的技术方案如下：一种核电厂数据周期性实时处理方法，包括如下步骤：
S1：根据需求生成组态文件；
S2：所述组态文件经由下装工具形成可直接调用文件后下装至算法配置库；
S3：算法配置库收到所述可直接调用文件后通知MST，所述MST从算法配置库中加载二进制文件，生成相应的算法模块进程并管控；
S4：所述算法模块进程从Redis数据库获取所需要的数据以执行计算，并将计算结果存储至Redis数据库中。
所述步骤S1中，经由算法组态工具或文本编辑器生成所述组态文件。
步骤S2中所述下装工具包括如下步骤：
S21：获取组态文件的源码文件，所述组态文件为图形文件；
S22：对所述源码文件进行数据合规性检查与逻辑合规性检查，若所述源码文件通过所述检查，则转入步骤S23；所述数据合规性检查用于判断源码文件中的图形数据是否正确；所述逻辑合规性检查用于判断所述源码文件中的逻辑数据是否正确；
S23格式转换，将通过检查所述源码文件转换为目标码文件；
S24形成函数调用，将所述目标码文件转换为二进制码文件。
所述数据合规性检查包括如下步骤：
S221：获取待检测图形数据对应的点配置，所述点配置为预先设置的；若未定义的，则报错；若有，进入步骤S222；
S222：判断关键属性是否符合，所述关键属性包括数据类型、取值范围；若通过，则转入下一组数据的判断，直至全部的数据均通过检测，判断该组态文件数据通过数据合规性检查；
所述逻辑检查包括但不限于如下：
a)死循环；
b)只有输入没有输出。
所述步骤S1和所述步骤S2在离线环境状态下工作，所述步骤S3和步骤S4在运行环境状态下工作。
所述MST接收外部指令控制所述算法模块进程的工作状态切换，所述算法模块进程的工作状态包括初始化状态、冻结状态、运行状态、计算异常状态以及下线状态中一种或多种的组合。
本发明的有益效果在于：本发明能够按照预定的周期来对实时数据进行周期性的计算，智能化程度高，提高了数据实时处理系统的使用便利性，加快了数据处理的速度，保证了数据处理的实时性。下装工具将组态文件结合用户从功能库中抽取的应用功能程序与平台程序一起编译成动态链接库文件后，并下装到对应的算法运行环境中，以根据需要用于后续直接调用对应的文件，执行周期计算。其中，在下装过程中，结合核电厂组态文件的特殊性，专门设置数据合规性检查和逻辑合规性检查，以确保组态文件经转换后所形成的中的动态链接库文件是正确无误的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明公开了一种核电厂数据周期性实时处理方法，包括如下步骤：
S1：根据需求生成组态文件；
S2：所述组态文件经由下装工具形成可直接调用文件后下装至算法配置库；
S3：算法配置库收到所述动态链接库文件后通知MST，所述MST从算法配置库中加载所述二进制文件，生成相应的算法模块进程并管控；
S4：所述算法模块进程从Redis数据库获取所需要的数据以执行计算，并将计算结果存储至Redis数据库中。
步骤S1中，由算法工程师根据核电厂逻辑确认需求(例如：设备状态计算、报警计算、工况计算等需要后台周期性计算)后，经由算法组态工具或文本编辑器生成对应的组态文件；
核电厂中的组态文件为图形文件，其不能被系统所识别并直接调用，故需要转入步骤S2，将各组态文件经由下装工具形成动态链接库文件后下装至算法配置库；
下装工具收来自离线组态工具的下装指令，通过网络文件系统，将算法组态工具或文本编辑器生成生成的组态文件和可执行文件拷贝到本地，解析组态文件，执行下装操作。下装工具将组态文件结合用户从功能库中抽取的应用功能程序与平台程序一起编译成可执行文件，并下装到算法配置库。
由于核电组态文件的特殊性，由于算法组态文件为算法组态工程师使用组态工具人工编辑生成，在组态过程中可能出现因算法组态工程师的专业水平或意外疏漏等原因造成生成的算法可能存在语法或者逻辑错误，因此需要对数据和逻辑进行检查。
作为一优选方案，本实施例中，所述组态文件经由下装工具形成动态链接库文件包括如下步骤：
S21：将组态文件转换为源码文件，所述组态文件为图形描述文件；
S22：对所述源码文件进行数据合规性检查与逻辑合规性检查，若所述源码文件通过所述检查，则转入步骤S23；所述数据合规性检查用于判断源码文件中的图形数据是否正确；
所述逻辑合规性检查用于判断所述源码文件中的逻辑数据是否正确；
S23：格式转换，将通过检查所述源码文件转换为目标码文件；
S24：形成函数调用，将所述目标码文件转换为二进制码文件。
步骤S21中获取的所述组态文件为图形文件，所述组态文件数据包括图形数据和逻辑数据；
步骤S22中，数据合规性检查和逻辑合规性检查是为了确保组态文件中的数据是正确无误的，二者既可以同时进行，也可以顺次进行，本申请不做限制。
作为一优选方案，本实施例中，所述数据合规性检查包括如下步骤：
S221判断本组待检测图形数据是否存在对应的点配置文件，所述点配置文件为预先设置的，若未找到对应的点配置文件的，则判断该组图形数据未定义，对外报错；若有，则转入步S222判断关键属性是否符合，所述关键属性包括数据类型、长度、取值范围、范围等一种或多种的组合，其存储在点配置文件中；若通过检测，则转入下一组数据的判断，直至全部的图形数据均通过检测，判断该组态文件数据通过数据合规性检查；若其中任意一组数据未通过检测，则判断该组态文件数据未通过数据合规性检查。
所述逻辑合规性检查包括但不限于如下类型的检查，若待检查的逻辑数据中存在如下一种或多种情况，则判断该组逻辑数据未通过逻辑合规性检查，对外报错；若待检查的逻辑数据不存在如下任意一种情形，则判断该组逻辑数据通过逻辑合规性检查。
a)程序调用出现死循环；
b)模块存在未定义的输入或者输出；
c)输入输出方向错误；
d)程序入口是否存在；
e)算法模块的输入引脚不应出现多意性S23格式转换，将所述源码文件转换为目标码文件。
本实施例中，源码文件为cpp、.h文件等一种或多种格式，目标码文件为obj格式，源码文件的格式无法被系统所识别并使用，故需要对其进行转换为系统最终可直接调用并执行的格式，作为一优选方案，经由fscan或CSCAN工具将源码文件转换为目标码文件，具体而言，根据核电数据的逻辑特性预先编制一个驱动表，fscan或CSCAN工具读取读取图形文件数据的对应的逻辑以及数据后，依据驱动表将进行转换obj格式，以形成目标码文件。
S24函数调用，将所述目标码文件转换为二进制码文件。
获取目标码文件后，需要对其进一步处理，转换为可以直接拷贝到内存中不需做任何的更改便可以运行的二进制码文件。本实施例中经由Linker工具进行函数调用，将把目标码文件和静态库链接起来以生成可执行文件。进一步的，本实施例中所述二进制码文件为exe格式。
S3：算法配置库收到所述动态链接库文件后通知MST，所述MST从算法配置库中加载所述二进制文件，生成相应的算法模块进程并管控；
S4所述算法模块进程从Redis数据库获取所需要的数据以执行计算，并将计算结果存储至Redis数据库中。
步骤S3和步骤S4中，各算法模块进程由MST初始化后，算法模块进程根据计算需求从redis数据库中获取业务相关时序数据值并执行计算，然后将计算结果反馈至redis数据库存储。
对应收到计算结果，一方面，系统根据核电厂工作需求，比较计算结果与核电厂中设备中的阈值大小，若超过阈值，则对外报警，提醒工作人员注意对应设备的工作状态；步骤S1中若算法工程师确认核电厂中的其中一个泵的压力值不能超过某一个值，则对应该需要生成组态文件，经本发明所示的方法在系统中算法模块进程，该算法模块进程从redis数据库中获取业务相关时序数据值并执行计算，然后系统定时比较计算结果与预设阈值的大小，并对外汇报，以监控该设备的工作状况，确保泵始终处于正常工作状态。
另一方面，系统还提供数据分析服务，用户可通过WEB应用界面向系统发送指令，获取指定时间段指定设备的运行手术，当系统收到用户发送的计算需求后，若redis数据库存储已存储相关计算结果，则直接从数据库中调取并反馈至用户；若还未进行相关计算，则MST根据用户需求调用相关模块执行计算后，将计算结果发送至redis数据库并经调取后反馈至用户。同时MST还接收接收外部指令控制所述算法模块进程的工作状态切换以管控所述算法模块进程。本实施例中，所述算法模块进程的工作状态包括初始化状态、冻结状态、运行状态、计算异常状态以及下线状态中一种或多种的组合。各算法模块进程与MST之间使用Redis进行交互，以实现MST对各算法模块进程的控制，MST根据外部指令向Redis数据库中写入算法运行状态，各算法模块进程周期性读取算法运行状态并根据所述算法运行状态改变进程运行状态，以实现运行状态的切换。
如前所述，通常情况下，已初始化的各算法模块进程自行执行运算，将运算结果发送至Redis中存储，当需要调用这些运算结果时，直接从Redis数据库中读取并反馈，此时，MST并不对各算法模块进程做任何操作；当MST接收外部指令判定有事件发生时，由MST根据事件类型，向Redis数据库中写入算法运行状态，各算法模块进程周期性读取算法运行状态并根据所述算法运行状态改变进程运行状态，以实现MST对各算法模块进程的管理。如当MST接收外部指令为主备进程切换事件时，则控制当时主用线程上的各算法模块进程由运行态转换为冻结状态，同时，控制当时备用线程上的各算法模块进程由冻结状态切换为运行态。
更进一步的，本实施例中，所述步骤S1和所述步骤S2在离线环境状态下工作，所述步骤S3和步骤S4在运行环境状态下工作。步骤S1和步骤S2中，由算法工程师根据实际需要，结合电厂运行逻辑，确认需要生成的组态文件，由运维工程师根据实际需要，确认哪些组态文件需要下装并执行，由于其工作在离线环境状态下，可根据需要随时生成所需要的可执行文件，且不对步骤S3和步骤S4的执行产生任何影响。
Claims (7)
1.一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据需求生成组态文件；
S2：所述组态文件经由下装工具形成可直接调用文件后下装至算法配置库；
S3：算法配置库收到所述可直接调用文件后通知MST，所述MST从算法配置库中加载二进制文件，生成相应的算法模块进程并管控；
S4：所述算法模块进程从Redis数据库获取所需要的数据以执行计算，并将计算结果存储至Redis数据库中。
2.如权利要求1所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，经由算法组态工具或文本编辑器生成所述组态文件。
3.如权利要求1所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于，步骤S2中所述下装工具包括如下步骤：
S21：获取组态文件的源码文件，所述组态文件为图形文件；
S22：对所述源码文件进行数据合规性检查与逻辑合规性检查，若所述源码文件通过所述检查，则转入步骤S23；所述数据合规性检查用于判断源码文件中的图形数据是否正确；所述逻辑合规性检查用于判断所述源码文件中的逻辑数据是否正确；
S23格式转换，将通过检查所述源码文件转换为目标码文件；
S24形成函数调用，将所述目标码文件转换为二进制码文件。
4.如权利要求3所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于，所述数据合规性检查包括如下步骤：
S221：获取待检测图形数据对应的点配置，所述点配置为预先设置的；若未定义的，则报错；若有，进入步骤S222；
S222：判断关键属性是否符合，所述关键属性包括数据类型、取值范围；若通过，则转入下一组数据的判断，直至全部的数据均通过检测，判断该组态文件数据通过数据合规性检查。
5.如权利要求3所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于，所述逻辑检查包括但不限于如下：
a)死循环；
b)只有输入没有输出。
6.如权利要求1所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2在离线环境状态下工作，所述步骤S3和步骤S4在运行环境状态下工作。
7.如权利要求1所述的一种核电厂数据周期性实时处理方法，其特征在于：所述MST接收外部指令控制所述算法模块进程的工作状态切换，所述算法模块进程的工作状态包括初始化状态、冻结状态、运行状态、计算异常状态以及下线状态中一种或多种的组合。
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| GR01 | Patent grant | ||
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