本發明涉及監控和數據采集系統及其數據設計方法，且更具體地涉及能夠在人機界面的圖形編輯器中增加且操控數據庫的系統和方法。

背景技術：

監控和數據采集(scada)系統是基于工業過程或基礎設施和設備來監測且控制工作過程的系統。

在scada系統中，人機界面(hmi)是在監測屏幕上以用戶可以識別數據的形式顯示與現場設備或工作過程有關的數據且通過該數據輔助用戶控制對應過程的工具。

用于連接現場中的監測裝置例如遠程終端單元的點值被映射到監測屏幕。這些點值被分類且通過數據庫以某種格式來管理。專用數據庫編輯工具應當用于建立點值作為數據庫。

圖1是示出在典型scada系統中增加最新增加的設備的數據的過程的示意圖。

scada系統具有管理數據庫120的服務器和提供監測屏幕的客戶端130的結構。

由于用于創建基本位置的數據庫120是龐大的，所以使用數據庫編輯器來創建數據庫文件和架構文件。

然而，如果通過現場中的最新增加的設備獲得數據被額外地顯示在監測屏幕上，則應當建立適合于該設備的數據庫120。

在首先建立數據庫120之后當在現場中最新增加設備時，最新增加的設備的數據通過數據庫編輯器被增加，如圖1所示(s101)。

之后，增加的數據被分布到客戶端130，從而可以在客戶端130中查看通過增加的設備獲得的實際值(s102)。

通過hmi上的圖形編輯器在監測屏幕上創建最新增加的對象(s103)。這里，該對象可以為在現場中增加的設備。

通過hmi上的圖形編輯器針對每個屏幕增加對象(s104)，且標記值(即數據庫值)被映射到對象(s105)。

個別操作且管理當前構建scada系統的組件。因此，在圖1中示出的過程中，工程師應當個別地編輯且增加服務器的數據庫和客戶端的監測屏幕。

此外，不能通過在服務器或客戶端的屏幕上增加對象例如斷路器來生成新數據庫。因此，在數據設計中需要大量的成本和努力。

進一步地，根據在增加的設備上增加數據庫或維持現有數據庫難以在設計監測屏幕的過程中編輯數據庫。

技術實現要素：

實施例提供一種其中當維持現場中的之前建立的遠程監控和數據采集系統時用于創建監測屏幕的圖形編輯器生成新對象且同時生成且編輯數據庫文件且之后分布數據庫文件到客戶端使得用戶可以對增加的對象執行數據設計的方法。

在本公開內容中實現的技術目標不限于上述目標，且未描述的其它技術目標可以從以下描述中由本領域的那些技術人員清楚理解。

在一個實施例中，一種監控和數據采集(scada)系統包括：數據庫，其被配置為存儲關于scada系統的數據；服務器，其被配置為響應于客戶端的請求而將在數據庫中存儲的數據發送到客戶端；以及客戶端，其被配置基于所發送的數據來顯示用于監視scada系統的監測屏幕，其中，當隨著執行用于編輯監測屏幕的圖形編輯器而增加關于對象的數據時，服務器或客戶端基于關于對象的數據來更新數據庫且向監測屏幕反映通過圖形編輯器輸入的對象的創建。

下面在附圖和描述中給出一個或多個實施例的細節。其他特征將從描述和附圖中且從權利要求中變得顯而易見。

附圖說明

圖1是示出在典型監控和數據采集(scada)系統中增加最新增加的設備的數據的過程的示意圖。

圖2是示出根據一個實施例的scada系統的配置的示意圖。

圖3是示出根據一個實施例的在scada系統中執行數據設計方法的圖形編輯器的結構的示意圖。

圖4a和圖4b是示出根據一個實施例的在scada系統中執行數據設計方法的圖形編輯器的執行屏幕的示例的示意圖。

圖5是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

圖6是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

圖7是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

具體實施方式

現在將詳細參考本公開內容的示例性實施例，其示例在附圖中被示出。然而，本公開內容的精神和范圍可以不限于本文的實施例。而且，可以容易提出其它實施例，其將被解釋為通過其它組件的增加、改變、刪除而被包括在現有技術公開內容或本公開內容的精神和范圍。

進一步地，如本文中使用的術語，選擇目前廣泛使用的通用術語，但是在特定情況下，可以使用由本申請任意選擇的術語。在這種情況下，要注意，由于所使用的術語的含義在詳細描述的對應部分中清楚地講解，但是他們不應當僅僅被解釋為僅在本發明的詳細描述中使用的術語的名義上的含義，但是應當通過理解對應術語的隱含含義來解釋。在以下描述中，術語“包括”或者其變化不排除在權利要求中未列出的元件或步驟的存在。

圖2是示出根據一個實施例的監控和數據采集(scada)系統的配置的示意圖。

根據本實施例的scada系統200包括遠程終端單元(rtu)210、服務器220和人機界面(hmi)110。

rtu210被布置在實際現場中以從現場設備獲得數據值。

為此，rtu210直接連接到在現場設備或過程中安裝的傳感器215，以檢測從傳感器215輸出的信號且從檢測到的信號獲得數據值。然后，rtu210相互將從傳感器215輸出的信號轉換成服務器220的計算機可以識別的數字數據且將所轉換的數據發送到服務器220。

在一些實施例中，可以使用可編程邏輯控制器(plc)(未示出)而不是rtu210。

服務器220收集與現場設備或工作過程有關的數據且發布用于控制包括現場設備等的硬件的大量命令。

為此，服務器220編輯且管理數據庫120。數據庫120的編輯可以包括數據的生成、增加且刪除。數據庫120的編輯可以使用數據庫編輯器來執行。

同時，通過rtu210獲得的數據值可以連接到數據庫120。數據庫120可以為實時數據庫(rtdb)。

hmi110轉換且顯示在現場設施或工作過程中使用的數據，即由rtu210獲得的數據值。因此，用戶可以監測且控制對應過程。hmi110可以包括表示其中放置rtu210的現場的配置的專用屏幕文件。

hmi110通常連接到scada系統200的軟件和數據庫120。

當在hmi110上執行圖形編輯器時，可以在監測屏幕上創建最新增加的對象。可以針對每個創建的屏幕增加對象，且標記值可以被映射到對象。

根據本實施例，因為在hmi110上執行圖形編輯器，所以生成新對象且同時增加關于新對象的數據，由此編輯數據庫120。然后，增加的數據被分布到客戶端130(參見圖3)。這將在稍后參照圖3詳細描述。

同時，雖然在圖2中未示出，但是scada系統200還可以包括通信單元和裝置單元。

通信單元(未示出)可以將由rtu210獲得的數據值發送到服務器220，且允許scada系統200的遠程放置的組件例如rtu210和服務器220彼此通信。

裝置單元可以執行各種過程和分析。

圖3是示出根據一個實施例的在scada系統中執行數據設計方法的圖形編輯器的結構的示意圖。

以通過簡化對應工作過程獲得的示意圖的形式將由hmi110提供的數據和信息被提供給管理器。由此，管理者可以容易知道如何執行且控制整個工作過程。

例如，連接到管道的泵的圖片示出泵正在運行且當前控制多少流體速率。此時，如果管理者關閉泵，則連接到hmi110的軟件實時顯示降低對應管道的流速。

如上述使用的簡單示意圖可以被配置有線和符號，其表示對應工作過程的元件。此外，該示意圖可以以其中表示每個設備的數字化圖像與動畫符號組合的形式配置。

以這種方式，在hmi110中頻繁使用圖像、照片和動畫，且因此在hmi上的程序通常包括圖形編輯器300，其為負責與圖形有關的操作的程序。

負責scada系統200的維護的管理者或人可以通過圖形編輯器300直接確定且修改在hmi110上如何顯示每個工作過程或者現場設備。

根據本實施例的scada系統200中的數據設計過程可以由圖形編輯器300執行。

圖形編輯器300可以被實施為由程序編寫在介質上由計算機可讀的代碼或者可以以模塊形式實施。計算機可讀介質可以包括其中存儲由計算機系統可讀的數據的各種記錄裝置。記錄裝置包括不僅有形存儲裝置而且(例如經由互聯網傳輸)以載波形式實施的裝置。計算機可以包括服務器220或客戶端130的處理器或控制器。

當圖形編輯器300被實施為由程序編寫在介質上由計算機可讀的代碼時，圖形編輯器300可以在服務器220或客戶端130中執行以執行scada系統200中的數據設計。

在圖3中，示出了圖形編輯器300在服務器220的hmi110上執行，但是本公開內容不限于此。在圖3中示出的圖形編輯器300可以在客戶端130中執行。

為了執行根據本實施例的scada系統200中的數據設計方法，如圖3所示，圖形編輯器300可以包括輸入/輸出(i/o)塊301、編輯塊302和通信塊303。

i/o塊301負責i/o界面和hmi110。

具體地，i/o塊301可以接收與通過hmi110輸入的數據設計有關的命令。這里，與數據設計有關的命令可以包括建立關于最新增加的對象的數據，在監測屏幕上創建對應對象等。例如，如果對象即斷路器被最新增加到當前正在由scada系統監測的電力系統，則管理者將關于斷路器的數據最新增加到現有數據庫且在監測屏幕上創建代表斷路器的圖像或示意圖。在這種情況下，與數據設計有關的命令可以包括建立關于斷路器的數據，在監測屏幕上創建斷路器等。

i/o塊301可以在監測屏幕上輸出從編輯塊302或通信塊303發送的數據和信息。

這里，i/o塊301可以從編輯塊302接收由編輯塊302創建的對象且在監測屏幕上輸出接收到的對象。此外，i/o塊301可以從通信塊303接收通信塊303查詢且搜索數據庫120的數據且在監測屏幕上輸出接收到的數據。

編輯塊302創建要在監測屏幕上顯示的對象。

對象可以為包括斷路器、晶閘管閥、液壓聯動裝置等的現場設備。對象可以被表示為線或圖形、圖像或圖片、動畫圖像等。

通信塊303執行與數據120或客戶端130的通信。

通信口303與數據庫120或客戶端130的通信可以包括各種有線/無線通信。具體地，通信塊303可以經由包括電力線、電纜、光纜等的電線連接到數據庫120或客戶端130，以執行有線通信，或者可以執行包括短程通信、無線lan通信、移動通信等的無線通信。

在這種情況下，通信塊303可以通過查詢數據120來搜索期望的數據且從數據庫120接收期望的數據。此外，通信塊303可以向客戶端130分布關于該數據庫120和修改的數據庫120的信息。這里，分布可以通過發行與訂閱通信結構來執行。

通常，構建scada系統的組件獨立操作。因此，當新設備被增加到系統時，工程師分別編輯且增加服務器的數據庫和hmi的監測屏幕。而且，工程師可以僅僅編輯系統水平處的對象，但是不能在服務器或客戶端的屏幕上增加或者編輯對象。因此，在數據設計中需要大量的成本和努力。進一步地，難以執行用于維持之前建立的數據庫的設計。

當如圖3所示配置的圖形編輯器300在hmi110上執行時，通過圖形編輯器300在監測屏幕上生成新對象，且同時，通過增加關于新對象的數據來編輯數據庫120。然后，增加的數據被分布到客戶端130。

因此，可以通過圖形編輯器300同時執行對象的創建和數據的編輯。而且，當圖形編輯器300在服務器220或客戶端130中執行時，與新對象有關的數據設計可以在服務器220或客戶端130的屏幕上執行。

因此，可以執行有效設計且減小設計成本。此外，甚至當執行之前建立的位置的維持，在用戶的屏幕上執行對象的創建或數據的增加，由此執行有效數據設計。

圖4a和圖4b是示出根據一個實施例的在scada系統中執行數據設計方法的圖形編輯器的執行屏幕的示例的示意圖。

與通過執行圖形編輯器300而增加的對象有關的數據設計可以在用戶的屏幕上執行。在這種情況下，用戶可以在圖形編輯器300的屏幕上增加對象且編輯關于所增加的對象的數據。

如果用戶通過hmi110執行圖形編輯器300，則如圖4a所示顯示執行屏幕400。執行屏幕400可以包括對象內容410和數據內容420。在這種情況下，可以彼此對應地顯示對象內容410和數據內容420。彼此對應的對象內容410和數據內容420的配對可以存在多個。

與對象的編輯有關的項目可以被輸入到對象內容410。具體地，新對象可以被增加，或者現有對象可以被替換或刪除。例如，斷路器作為新對象可以在scada系統200中被增加，或者晶閘管閥作為現有對象可以用另一個晶體管替換或者在scada系統200中被刪除。因此，斷路器作為新對象可以被增加且顯示為在hmi110的屏幕上顯示的示意圖。

如果對象被增加到對象內容410，則增加的對象可以被增加到圖形數據。因此，增加的對象可以表示為在監測屏幕上顯示的示意圖。

與關于對應的對象的數據的編輯有關的項目可以被輸入到數據內容420。具體地，關于對應的對象的數據可以被增加、替換或刪除。例如，最新增加的斷路器的數據可以被增加或者關于現有晶閘管閥的數據可以被替換或刪除。

圖4b示出當執行關于對象的數據的編輯時顯示的數據編輯窗口430的示例。

當特定數據被輸入到數據內容420時，數據編輯窗口430被顯示在屏幕上。在這種情況下，用戶可以輸入關于數據編輯窗口430的數據的詳細內容。關于該數據的詳細內容可以包括數據的類、數據的離散類、數據的屬性等。

類指代數據的類。

具體地，在電力系統中包括的斷路器可以以分層結構被配置。例如，斷路器可以被配置有在城市的單元中安裝的高級斷路器和在區的單元中安裝的低級斷路器。在該情況中，如果最新增加的斷路器被安裝在區的單元中，則最新增加的斷路器被分類為低級斷路器。

離散類為表示離散值的屬于與現場設備(例如具有接通/斷開值的斷路器)對應的設施的類。

屬性為類的低級結構且指代對象的詳細信息。例如，屬性可以為增加的現場設備的詳細信息。

在圖4b中示出的數據編輯窗口430中，用戶將數據的類輸入在類項目431中且然后設置該類是否為離散類項目432中的離散類。

用戶要輸入的對象的屬性可以取決于該類是否為離散類而改變。如果屬性項433的內容基于輸入到離散類項目432來設置且顯示，則用戶選擇對象在屬性項目433中的詳細信息。

關于編輯的數據，要驗證處理功能、執行關于編輯中的錯誤的邏輯處理的功能和確定編輯的數據的有效性的功能。如果驗證了編輯的數據的有效性，則編輯的數據最終永久地被存儲在數據庫中，且數據庫通過反映編輯的數據而沒有任何錯誤來建立。

為此，用戶通過在數據編輯窗口430上顯示的更新項目434檢查編輯的數據的有效性。具體地，如果在選擇有效性項目435之后完成了有效性驗證，則用戶選擇確認項目436。

通常地，數據的數據庫更新和創建獨立執行。即，隨著工程師在系統水平處校正單獨程序而執行數據庫更新，且當在圖形編輯器中創建監測屏幕時，管理者選擇且映射用于每個對象的數據庫值。因此，不可以在圖形編輯器中增加任何數據。此外，在創建對象之前工程師在先增加數據。

根據本公開內容，隨著圖形編輯器在用戶的屏幕上執行，用戶增加數據到現有數據庫而同時在監測屏幕上增加對象。即，用戶可以通過圖形編輯器增加在數據庫中不存在的數據來更新數據庫。

因此，用戶通過圖形編輯器立即訪問數據庫文件來執行編輯，從而可以減小設計成本和時間。

此外，當編輯監測屏幕時，編輯的數據的在線更新立即被施加以分布到客戶端。由于在編輯中立即連接對應對象和數據庫，所以便于提供可視區分。

圖5是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

當在scada系統200中執行數據設計時，圖形編輯器300在hmi110上執行(s501)。hmi110可以在服務器220或客戶端130中執行。

通過圖形編輯器300增加關于對象的數據(s502)。

在這種情況下，scada系統200可以響應于來自用戶的輸入而增加關于對象的數據。

這里，對象可以包括斷路器、晶閘管閥、液壓聯動裝置等的現場設備。

scada系統200基于關于對象的數據來更新數據庫120(s503)。

scada系統200通過圖形編輯器300輸入對象的創建(s504)。具體地，scada系統200可以響應于來自用戶的輸入而輸入對象的創建。

對象的創建可以為設置表示對象的線、圖片、圖像、照片和連接關系中的至少一個的操作。

scada系統200向監測屏幕反映通過圖形編輯器300輸入的對象的創建(s505)。

scada系統200將關于對象的數據分布到客戶端130(s506)。

這里，分布可以通過發行與訂閱通信結構來執行。

圖6是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

在該實施例中，圖形編輯器300在客戶端130的hmi110上執行，且數據設計基于在客戶端130的hmi110上的圖形編輯器300的執行來進行。

圖形編輯器300在客戶端130的hmi110上執行(s601)。

通過圖形編輯器300來增加關于對象的數據(s602)。

在這種情況下，在客戶端130的hmi110上執行的圖形編輯器300可以響應于來自用戶的輸入而增加關于對象的數據。

客戶端130將關于增加的對象的數據發送到服務器220(s603)。

服務器220基于關于增加的對象的數據來更新數據庫120(s604)。

客戶端130通過圖形編輯器300輸入對象的創建(s605)。具體地，客戶端130可以響應于來自用戶的輸入而輸入對象的創建。

客戶端130向監測屏幕反映通過圖形編輯器300輸入的對象的創建(s606)。

服務器220將關于對象的數據分布到客戶端(s607)。在這種情況下，服務器220可以將關于對象的數據分布到除了已經增加了關于對象的數據的客戶端130之外的客戶端。

圖7是示出根據一個實施例的在scada系統中的數據設計過程的示意圖。

在該實施例中，圖形編輯器300在客戶端220的hmi110上執行，且數據設計基于在服務器220的hmi110上的圖形編輯器300的執行來進行。

圖形編輯器300在服務器220的hmi110上執行(s701)。

通過圖形編輯器300來增加關于對象的數據(s702)。

在這種情況下，在服務器220的hmi110上執行的圖形編輯器300可以響應于來自用戶的輸入而增加關于對象的數據。

服務器220基于關于增加的對象的數據來更新數據庫120(s703)。

服務器220通過圖形編輯器300輸入對象的創建(s704)。具體地，服務器220可以響應于來自用戶的輸入而輸入對象的創建。

客戶端130向客戶端130傳輸通過圖形編輯器300輸入的對象的創建的內容(s706)。

客戶端130向監測屏幕反映通過圖形編輯器300輸入的對象的創建(s706)。

服務器220將關于對象的數據分布到客戶端(s707)。

根據本公開內容，隨著通過圖形編輯器在屏幕上增加對象，數據被增加到現有數據庫文件。因此，用戶通過圖形編輯器立即訪問數據庫文件來執行編輯，從而可以減小設計成本和時間。

此外，在在線更新的情況下，隨著在屏幕的編輯中立即施加在線更新，所增加的數據被分布到客戶端。由于在編輯中立即連接對應對象和數據庫，所以便于提供可視區分。

上述特征、配置、效果等被包括在本公開內容的實施例中的至少一個中，且不應當限于僅一個實施例。此外，如在每個實施例中示出的特征、配置、效果等可以關于其他實施例被實施，因為它們可以彼此組合或者由本領域的那些技術人員修改。因此，與這些組合和修改有關的內容應當被解釋為包括在如所附權利要求中所公開的公開內容的范圍和精神中。

進一步地，雖然直到現在主要描述了實施例，但是他們僅僅是示例性的且不限于本公開內容。因此，本公開內容屬于的那些本領域的技術人員將知道未說明的各種修改和應用可以在脫離本實施例的基本特征的范圍內實施。例如，在示例性實施例中詳細描述的組成元件可以被修改以被實施。進一步地，與這種修改和應用有關的區別應當被解釋為包括在所附權利要求中指定的本公開內容的范圍中。