CN111857711A - 一种基于svg结合rpc通信的scada***实时展示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，包括以下步骤：1）利用SVG工具绘制SVG图元放入图元库，为每种类型的SVG图元编写相对应的JavaScript脚本，用于图元的展示交互逻辑；2）基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务，返回JSON格式数据，实现页面数据动态渲染。本发明的方法可以实现SCADA***实时监控功能，提高数据传输效率，保证数据传输的安全性和可靠性。

Description

一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法

技术领域

本发明涉及一种SCADA***实时展示方法，属于技术领域。

背景技术

能源是人类社会生存和发展的物质基础，是国家经济发展的动力和命脉。随着我国工业生产的迅猛发展，人们对能源的需求和消耗急剧增加。然而石油、天然气等不可再生能源储量稀缺且不可再生，大力发展风力、光伏等可再生能源建设显得十分重要。近年来，风力发电产业进入迅猛发展期，人们越来越重视对将信息技术与可再生能源产业进行深度融合，完善的风力发展相关的技术为其发展提供了重要后备支援。

当前我国风电场的特点是地域分布广、单机容量小、数量庞大、机型繁多。随着风电装机规模的不断增加，如何采用先进的信息技术，最大化的发挥区域内风电场的规模优势，避免分散化运维模式带来的专业技术人才短缺、设施设备重复配置、生产效率低等缺点，已成为风电行业内亟需解决的重大问题。目前，各大发电集团都在开展区域风电集控中心建设，区域风电集控中心有助于提升企业的综合管理水平和经济效益，已成为风电行业内转增长、调结构、优化发展方式的共识。

区域风电集控中心需要实时监控展示各风电场站内的风机运行状态，以便及时为风机运维人员提供技术支持和指导，SCADA（Supervisory control and DataAcquisition）***实现了数据采集与监视***，在***中更需要一套完善智能的图形工具绘制区域场站以及风机群控页面，直观的展示每一个风机的运行状态，同时实现页面数据实时、动态更新。

目前，各大发电公司都在开展区域风电集控中心建设。在风电集控中使用的SCADA***可以实时对风机运行状态进行监控，及时发现潜在隐患以及存在问题，实施改善措施，保证风力发电***正常运行。

目前业内主要有基于VG（VisualGraph）解决方案。该解决方案具体如下：

VG提供功能非常强大的ActiveX组件，实现专门处理交互图形，与具体业务没有关系，它提供了丰富规范的交互事件和图形控制命令，内置结构简单开放的脚本语言，和其他流行的编程语言共同工作，极大地弥补了这些语言在图形处理方面的不足，可以嵌入IE浏览器中，实现网上图形编辑和控制等，方便SCADA***中各种页面以及图元的绘制，体系结构十分清晰。尤其适合开发电力、煤炭、化工等各种工业监控软件以及图形建模、图形管理、GIS、CAD、流程图、中文表格、工程绘图等应用。

然而，由于风电场较多，风电场下风机台数数目庞大，分布范围广泛，在SCADA***中，每一个场下都有许多同等类型的风机，图像大体类似，所以需要实现一套图元的标准库方便各个场站的复用，减少实施人员绘图的工作量，减少工作成本。且VG解决方案由于VG本身是基于ActiveX组件实现，因此决定了它只能在IE9及其以上才能运行的缺点，对于目前需要满足多元化业务需求的SCADA***而言，VG存在除IE之外，其它浏览器不兼容的问题。VG形成的页面上展示的数据存在传输效率慢，实时数据更新不及时的缺点，且由于异步调用，VG的代码调试困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在SCADA***实时展示的过程中，实现绘制图形的便捷，同时提高数据传输效率，节约开发时间，降低开发成本；

本发明进一步需要解决的问题是，SCADA***实时展示的过程中，实现绘制的图形具有良好的浏览器兼容性，支持各平台各浏览器版本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，包括以下步骤：

1）建立SVG图元库：利用SVG工具绘制SVG图元放入图元库，为每种类型的SVG图元编写相对应的JavaScript脚本，用于图元的展示交互逻辑；

2）页面数据动态渲染：基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务，返回JSON格式数据，实现页面数据动态渲染。

本发明的一种SCADA***实时展示方法的原理是：基于可缩放的矢量图形SVG（Scalable Vector Graphics）技术开发形成通用图元组件库，通过组件的方式提供基础图元供外部使用绘图，最终制作SCADA***中图形页面，实现绘制的图形兼备良好的浏览器兼容性，支持各平台各浏览器版本。同时结合RPC（Remote Procedure Call Protocol远程过程调用协议）通信和JSON技术，减小请求报文体体积，提高数据传输效率，实现图形页面数据动态渲染，保证数据传输的安全性和可靠性，方便后期代码调试和问题排查。

本发明所达到的有益效果：

本发明提供了一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法。该方法基于可缩放矢量图形SVG进行二次开发绘制形成具有JavaScript脚本的SVG图元库，方便用户构造基于多元化需求的图形页面，同时结合RPC通信及JSON进行数据通信以及数据交互，对图形页面进行实时动态渲染，实现SCADA***实时监控功能，提高数据传输效率，保证数据传输的安全性和可靠性。SVG图元库为各种实施人员制作监控***、表单***等提供丰富、多样化的图形元件，简化SCADA***中各种图元以及页面的绘制工作，提高了实时监控画面的生成水平，节省***的部署开支。RPC通信解决了异步调用过程中，代码调试困难，页面信息同步效率的问题。

附图说明

图1为本发明的SCADA图元存储绘制方法流程图；

图2为绘制的光伏图元的示意；

图3为将图元另存为SVG文件的示意图；

图4为引用图元绘制SVG图像示意图。

具体实施方法

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步详细描述。

实施例1

图1为本发明的SCADA图元存储绘制方法流程图。本发明的一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，包括以下步骤：

步骤一，建立SVG图元库

基于SVG工具建立SVG图元库，为了使程序员能够专心编写后台***等与图形无关的部分，减轻程序员的负担、降低开发成本、节约开发时间，SVG全称为Scalable VectorGraphics，其格式基于可扩展的标记语言XML,SVG本身可以嵌入各种主流客户端框架中，包括谷歌，火狐，IE等。

建立SVG图元库的流程如下：

1）利用SVG工具绘制SVG图元放入图元库，所述SVG图元包括风机、数字量、开光量、饼状图、曲线、柱状图、横道图等；

2）为每种类型的SVG图元编写相对应的JavaScript脚本，用于图元的展示交互逻辑，包括风机的转速控制、风机的功率展示、开关量的闭合、柱状图的显示、历史曲线的展示等；同时为每个SVG图元提供可配置的属性，用于自定义输入每个SVG图元对应所需实时库测点的信息、测点的描述信息、曲线的颜色配置，曲线的粗细配置等；

3）绘制好的SVG图元，并编写好对应的JavaScript代码，将SVG图元代码作为前端代码进行软件测试，模拟后台请求确定是否能够在浏览器展示；通过研发测试后，将制作效果成功的图元库存档部署在服务器上，存放在绘图工具的图元组件目录下，将其作为绘图基础图元供实施人员使用。

4）现场绘图人员从服务器上下载图元库，通过SVG绘图工具加载图元库来绘制SVG图形，通过SVG绘图工具拖拽图形所需要SVG图元，组成SVG图形；如果单一的SVG图元能够直接代表需要表达的图形，那该单一的SVG图元就是SVG图形，如果需要多个SVG图元组成需要表达的图形，那多个图元通过拖拽组合成SVG图形；

5）将所述SVG图形放在SCADA项目中的SVG文件夹，并命名为相对应的组织机构名称，然后打开SCADA***相对应组织机构页面即可实时展示该SCADA***所在能源场站的机组运营情况。

（2）页面数据动态渲染

通过SVG图元库绘制形成SVG图形后，利用RPC通信方式解决数据传输效率和异步调用，不易调试的开发问题。

RPC通信方式的协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中，RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。RPC通信采用客户端/服务器模式。请求程序就是一个客户端，服务器提供服务。

具体步骤为：

首先，客户端调用进程发送一个进程且带有参数的调用请求到服务进程，然后等待应答信息，在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止；当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，根据请求的参数获取需要的结果数据，通过RPC通信协议发送结果数据给客户端，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用过程接收结果数据，获得进程结果，然后调用执行继续进行；

具备交互逻辑的SVG图形，基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务，后台提供支持页面调用的基于RPC通信的服务接口，为前端提供接口数据，返回JSON格式数据，进行图元的实时数据展示及动态交互，实现页面数据动态渲染。

图2至图4为绘制图元的流程图。首先绘制的光伏图元或其它图元，将图元另存为SVG 文件，再引用图元绘制成SVG图像。

随着SVG图形技术的更加成熟，使用SVG绘制电力行业图像是必然趋势。本发明基于现有SCADA***对于绘制组态图数据量庞大需求，使用目前主流新颖的SVG技术，开发绘制形成SVG图元库，由于图元库SVG图元具备JavaScript脚本，所以能够方便实现交互逻辑。通过SVG图元库减少绘图工作量，具有可伸缩的、可在任何的分辨率下被高质量地打印、可在图像质量不下降的情况下被放大等优点，进而提高***的兼容性及美观性。在绘制图形过程中，要具有可拖拽，可扩展性强的特点。绘制的图形具有可放缩不失帧的特点，且兼顾美观，精美，3D效果强的特点。现场绘图人员无需关注图元本身逻辑的编写，简化了软件开发者以及电厂实施人员的图形绘制工作，提高了***的美观性，提高了实时监控画面的生成水平，节省了***的部署开支。基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务的数据渲染方法，RPC通信请求报文体体积小，自带负载均衡，提高了数据传输效率高，减少性能消耗小，便于代码调试和问题排查。

Claims (6)

1.一种基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）利用SVG工具绘制SVG图元放入图元库，为每种类型的SVG图元编写相对应的JavaScript脚本，用于图元的展示交互逻辑；

2）基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务，返回JSON格式数据，实现页面数据动态渲染。

2.根据权利要求1所述的基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，在步骤1）中，所述SVG图元包括风机、数字量、开光量、饼状图、曲线、柱状图、横道图。

3.根据权利要求1所述的基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，在步骤1）中，所述JavaScript脚本包括风机的转速控制、风机的功率展示、开关量的闭合、柱状图的显示、历史曲线的展示。

4.根据权利要求1所述的基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，在步骤1）中，同时为每个SVG图元提供可配置的属性，用于自定义输入每个SVG图元对应所需实时库测点的信息、测点的描述信息、曲线的颜色配置，曲线的粗细配置。

5.根据权利要求1所述的基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，在步骤1）中，

绘制好的SVG图元、并编写好对应的JavaScript代码后，将SVG图元代码作为前端代码进行软件测试，模拟后台请求确定是否能够在浏览器展示；通过研发测试后，将制作效果成功的图元库存档部署在服务器上，存放在绘图工具的图元组件目录下；

从服务器上下载图元库，通过SVG绘图工具加载图元库来绘制SVG图形，通过SVG绘图工具拖拽图形所需要SVG图元，组成SVG图形；如果单一的SVG图元能够直接代表需要表达的图形，那么该单一的SVG图元就是SVG图形，如果需要多个SVG图元组成需要表达的图形，那多个图元通过拖拽组合成SVG图形；

将所述SVG图形放在SCADA项目中的SVG文件夹，并命名为相对应的组织机构名称，然后打开SCADA***相对应组织机构页面即可实时展示该SCADA***所在能源场站的机组运营情况。

6. 根据权利要求1所述的基于SVG结合RPC通信的SCADA***实时展示方法，其特征在于，在步骤2）中， 页面数据动态渲染的具体步骤为：

首先，客户端调用进程发送一个进程且带有参数的调用请求到服务进程，然后等待应答信息，在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止；当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，根据请求的参数获取需要的结果数据，通过RPC通信协议发送结果数据给客户端，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用过程接收结果数据，获得进程结果，然后调用执行继续进行；

具备交互逻辑的SVG图形，基于TCP协议的RPC通信方式请求调用后台数据服务，后台提供支持页面调用的基于RPC通信的服务接口，为前端提供接口数据，返回JSON格式数据，进行图元的实时数据展示及动态交互，实现页面数据动态渲染。

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