一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力控制系统技术领域，尤其涉及一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法及系统。

背景技术

近年来，随着DCS(Distributed Control System，分散控制系统)技术的不断成熟，目前在火电控制领域中，通常使用DCS按电厂的运行逻辑实现对各种执行部件的控制。国内外的各大分散控制系统厂家的过程控制站和监控系统通常是作为配套产品一起售卖的，监控系统通过厂家的私有或专用通信协议进行数据采集和指令下发，而在过程控制站中，通常配套了专用的监控画面操作功能块和来配合监控系统的使用。通常一套过程控制站不支持两种监控系统的同时接入，但在某些应用场景下，需要同时采用不同的监控系统同时控制过程控制站，用来节省成本、空间，方便灵活部署。然而，接入第二监控系统后，公用系统的控制权限归属于哪台单元机组，需要监控系统进行介入。电厂的机组结构通常由多台独立的单元机组加公用系统部分组合而成，单元机组之间互不影响互不访问。同样的，DCS通常采取单元机组与公用系统配套使用的结构。公用系统为各单元机组提供燃料、除灰、化水等用电的系统的控制，保障单元机组运行安全稳定。公用系统十分重要，多台单元机组共用一套公用系统，一旦公用系统监视丢失或控制丢失，将会导致所有采用该公用系统的机组停机，因此不能简单地将公用系统单独纳入某一台单元机组的一体化控制，需要保证每台使用该公用系统的单元机组都可以安全可靠地对其进行监控，同时，若在多台单元机组之间未沟通的情况下，很可能发生对公用系统设备的控制指令冲突，造成设备的频繁动作，从而影响设备甚至机组的运行。如果没有单元机组和公用系统的控制权限分配和闭锁功能，就会存在当前设备被其它单元机组操作控制的可能，引发控制指令的冲突，影响火电站的运行稳定安全。所以公用系统控制权限的确定显得尤为重要，公用系统亟需具备安全可靠的切换功能。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法及系统解决现有公用系统设备的控制指令冲突，造成设备的频繁动作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种实现过程控制站接入公用系统的权限控制方法，包括：

通过在公用系统过程控制站控制器中添加权限模拟量标签点、单元机组信息存储模块中添加机组信息编码；

通过第二监控系统获取过程控制站权限配置模块的机组信息，经过权限校验模块，对公用系统的指令输出进行鉴权和联锁控制，实现单元机组对公用系统过程控制站的操作权限控制。

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述过程控制站内具备数据采集单元和数据处理单元，在过程控制站中添加模拟量标签点UnitID，并将其输入UnitID.InCtl输出UnitID.Out通过专用通信协议与第二监控系统相连，在过程控制站还涉及第二监控系统通讯模块、机组权限申请接收模块、权限校验模块、权限分配模块、通讯状态校验模块和权限释放模块。

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述权限校验模块，校验本单元机组的编码数值与公用系统过程控制站中添加的权限模拟量标签点的输出值是否一致，并向权限分配模块发送权限校验结果，若校验成功，则权限校验结果为本单元机组编码校验成功信息，否则为权限校验失败信息；

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述权限分配模块包括以下步骤：

查询并获取当前单元机组的机组编码，若机组编码值为0或空，则不为该权限申请分配公用系统监控系统操作权限；

若机组编码值不为0或空，则查询查询并获取公用系统所有过程控制站权限模拟量标签点的输出值；

若权限模拟量标签点的输出值为0或空，则不为该权限申请分配公用系统监控系统操作权限；

若权限模拟量标签点的输出值不为0或空，则比对公用系统所有过程控制站权限模拟量标签点的输出值和当前单元机组的机组编码是否一致；

若权限模拟量标签点的输出值和当前单元机组的机组编码不一致，则将当前机组编码写入公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点的输入值，将公用系统控制权限分配给本单元机组，其他单元机组不再具备公用系统监控系统的操作权限；

若权限模拟量标签点的输出值和当前单元机组的机组编码一致，则保存当前公用系统操作权限，并退出权限分配模块；

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述通讯状态校验模块，对具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的通讯状态进行监测，读取公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点输出值，周期性地向具有操作权限的单元机组发送心跳包，检测通讯状态；

若没有收到具有操作权限的单元机组的反馈或者反馈超时，则认定具有操作权限的单元机组通讯中断或存在故障，向权限释放模块发送权限释放指令，否则不作任何操作；

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述权限释放模块，当具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的信息编码为0或空时，所有单元机组都具备公用系统的操作权限，包括以下方式：在接收到通讯状态校验模块发送的权限释放指令后，将权限分配模块中具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的信息清空，释放操作权限；在接收到具有公用系统监控系统操作权限的单元机组主动发送的权限释放信息后，将权限分配模块中持有操作权限监控系统的信息清空，释放操作权限。

作为本发明所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的一种优选方案，其中：所述第二监控系统通讯模块，分散控制系统中所有过程控制站与第二监控系统的通信，采用专用通信协议，支持多路连接，通过过程控制站中的管道机制，打通公用系统和单元机组之间的通讯壁垒。

第二方面，本发明提供了一种过程控制站接入公用系统的权限控制系统，包括：

添加模块，通过在公用系统过程控制站控制器中添加权限模拟量标签点、单元机组信息存储模块中添加机组信息编码；

控制模块，通过第二监控系统获取过程控制站权限配置模块的机组信息，经过权限校验模块，对公用系统的指令输出进行鉴权和联锁控制，实现单元机组对公用系统过程控制站的操作权限控制。

第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述过程控制站接入公用系统的权限控制方法的步骤。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述程序被处理器执行时，实现所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明通过在公用系统过程控制站控制器中添加权限模拟量标签点、单元机组信息存储模块中添加机组信息编码，便可通过第二监控系统实现单元机组对公用系统过程控制站的操作权限控制。本发明无需设计复杂逻辑组态、无需额外的硬件设备和软件，无需复杂的编程实现。与现有技术相比，本发明提出的控制系统具有实现简单、成本低、资源占用小、使用场景灵活等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一个实施例提供的一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法的基本流程示意图；

图2为本发明一个实施例提供的一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法的架构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法的结构示意图；

图4为本发明一个实施例提供的一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法的权限分配模块流程图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1-4，为本发明的一个实施例，提供了一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法，如图1所示，包括：

S1：通过在公用系统过程控制站控制器中添加权限模拟量标签点、单元机组信息存储模块中添加机组信息编码；

更进一步的，如图2所示，涉及公用系统过程控制站、第一监控系统、第二监控系统，其中：

过程控制站内具备数据采集单元和数据处理单元，在每个公用系统过程控制站中添加一个权限模拟量标签点，并将其输入输出通过专用通信协议与第二监控系统相连，如图3所示，在过程控制站还涉及第二监控系统通讯模块、机组权限申请接收模块、权限校验模块、权限分配模块、通讯状态校验模块和权限释放模块；

更进一步的，第一监控系统直接与数据采集单元连接；

更进一步的，第二监控系统与数据采集单元之间通过第二监控系统通讯模块连接，第二监控系统信息存储模块中添加当前单元机组的机组编码；

更进一步的，第二监控系统通讯模块用于分散控制系统中所有过程控制站与第二监控系统的通信，采用专用通信协议，支持多路连接，通过过程控制站中的管道机制，打通公用系统和单元机组之间的通讯壁垒，实现公用系统实时数据在多台单元机组中的数据共享，满足数据通讯的实时性、可靠性要求；

更进一步的，权限申请接收模块用于接收来自监控系统的权限申请信息，并将权限申请信息和单元机组存储的本机组信息发送给权限校验模块；

更进一步的，权限校验模块用于本单元机组编码信息和公用系统过程控制站中权限模拟量标签点信息(校验本单元机组的编码数值与公用系统过程控制站中添加的权限模拟量标签点的输出值是否一致)，并向权限分配模块发送权限校验结果，如果校验成功，权限校验结果为本单元机组编码校验成功信息，否则为权限校验失败信息；

更进一步的，通讯状态校验模块用于对具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的通讯状态进行监测，读取公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点输出值，周期性地向具有操作权限的单元机组发送心跳包，检测通讯状态，如果没有收到具有操作权限的单元机组的反馈或者反馈超时，则认定具有操作权限的单元机组通讯中断或存在故障，向权限释放模块发送权限释放指令，否则不作任何操作；

更进一步的，权限释放模块用于释放操作权限，当具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的信息编码为0或空时，所有单元机组都具备公用系统的操作权限，包括以下方式：在接收到通讯状态校验模块发送的权限释放指令后，将权限分配模块中具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的信息清空，释放操作权限；在接收到具有公用系统监控系统操作权限的单元机组主动发送的权限释放信息后，将权限分配模块中持有操作权限监控系统的信息清空，释放操作权限。

S2：通过第二监控系统获取过程控制站权限配置模块的机组信息，经过权限校验模块，对公用系统的指令输出进行鉴权和联锁控制，实现单元机组对公用系统过程控制站的操作权限控制。

更进一步的，权限分配模块用于接收权限校验结果，并对第二监控系统进行操作权限分配，如图4所示，其具体分配步骤如下：

S21：查询并获取当前单元机组的机组编码，若机组编码值为0或空，进入步骤S26，否则进入步骤S22；

S22：查询并获取公用系统所有过程控制站权限模拟量标签点的输出值，若权限模拟量标签点的输出值为0或空，进入步骤S26，否则进入步骤S22；

S23：比对公用系统所有过程控制站权限模拟量标签点的输出值和当前单元机组的机组编码，若一致，进入步骤S24，否则进入步骤S25；

S24：保存当前公用系统操作权限，并退出权限分配模块；

S25：将当前机组编码写入公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点的输入值，将公用系统控制权限分配给本单元机组，其他单元机组不再具备公用系统监控系统的操作权限；

S26：不为该权限申请分配公用系统监控系统操作权限；

本实施例还提供一种过程控制站接入公用系统的权限控制系统，包括：

添加模块，通过在公用系统过程控制站控制器中添加权限模拟量标签点、单元机组信息存储模块中添加机组信息编码；

控制模块，通过第二监控系统获取过程控制站权限配置模块的机组信息，经过权限校验模块，对公用系统的指令输出进行鉴权和连锁控制，实现单元机组对公用系统过程控制站的操作权限控制。

更进一步的，还包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序以执行所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的过程控制站接入公用系统的权限控制方法。

本实施例提出的存储介质与上述实施例提出的过程控制站接入公用系统的权限控制方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例与上述实施例具有相同的有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(ReadOnly，Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例2

以下为本发明的一个实施例，提供了一种过程控制站接入公用系统的权限控制方法，为了验证其有益效果，通过具体的实施方式以及实施效果进行科学论证。

本实施例具体如下：

以#1单元机组为例，在第二监控画面上添加一个权限控制按钮，当公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点UnitID的输出值与#1机组编码UnitNo一致时，只有#1机组具备公用系统的操作权限，并在按钮上显示“#1机组具备操作权限”(显示文字可自定义)，其他单元机组无法对公用系统进行操作，此时，点击#1机组监控画面的权限控制按钮无效；

在第二监控画面上添加一个权限控制按钮，当公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点UnitID的输出值与#1机组编码UnitNo不一致时，#1机组不具备公用系统的操作权限，并在按钮上显示“#1机组无操作权限”(显示文字可自定义)，此时，点击#1机组监控画面的权限控制按钮后，会将公用系统所有过程控制站中权限模拟量标签点UnitID的输入值设置成当前机组编码UnitNO值。

以#1单元机组和公用系统为例，若#1单元机组需要获取公用系统操作权限时，需要如下步骤：

步骤一：获取第二监控系统信息存储模块中当前单元机组的机组编码UnitNO值，若UnitNO值为0或空，则提示“所有单元机组都具备公用系统操作权限-未配置当前单元机组编码”并进入步骤S6，若UnitNO值不为0或空，进入步骤S2；

步骤二：获取公用系统所有过程控制站的模拟量标签点UnitID的输出值UnitID.Out，若UnitID.Out值为0或空，则提示“所有单元机组都具备公用系统操作权限-未配置公用系统控制站UnitID”并进入步骤S6，若UnitID.Out值不为0或空，进入步骤S3；

步骤三：比对公用系统所有过程控制站的模拟量标签点UnitID的输出值UnitID.Out是否与#1机组编码UnitNO值一致，若一致，判断为当前机组具备公用系统监控系统操作权限，进入步骤S4，否则进入步骤S5；

步骤四：保存当前公用系统操作权限，并退出权限分配模块；

步骤五：将#1机组编码UnitNO值写入公用系统所有过程控制站的权限模拟量标签点UnitID的输入值UnitID.InCtl，并进入步骤S3；

步骤六：不为该权限申请分配公用系统监控系统操作权限；

#1单元机组完成公用系统控制权限获取后，通讯状态校验模块对#1单元机组具有公用系统监控系统操作权限的单元机组的通讯状态进行监测，读取公用系统所有过程控制站模拟量标签点UnitID.Out值，周期性地向#1单元机组发送心跳包，检测通讯状态，如果没有收到#1单元机组的反馈或者反馈超时，则认定#1单元机组通讯中断或存在故障，向权限释放模块发送权限释放指令，否则不作任何操作；

#1单元机组完成公用系统控制权限获取后，权限释放模块当通讯状态校验模块没有收到#1单元机组的反馈或者反馈超时时，会收到由通讯状态校验模块发出的权限释放指令，同时会将公用系统所有过程控制站模拟量标签点UnitID.InCtl值置为0，释放操作权限，此时所有单元机组都具备公用系统控制权限；在第二监控系统画面上通过第二监控系统通讯模块直接下发权限释放指令后，同时会将公用系统所有过程控制站模拟量标签点UnitID.InCtl值置为0，释放操作权限，此时所有单元机组都具备公用系统控制权限。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。