CN103631230B - 事件顺序记录方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种事件顺序记录方法及系统，该方法包括：事件顺序记录装置周期性扫描控制现场设备的开关状态；其中，事件顺序记录装置与控制现场设备的开关相连；当事件顺序记录装置扫描到开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间；采用本发明的方法及系统，可以实现设备开关状态的监测和记录。

Description

事件顺序记录方法及系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种事件顺序记录方法及系统。

背景技术

在自动化控制系统中，一般均需对控制现场设备的开关状态进行监测，且在上述开关状态发生变化时，记录变化的时间；而当控制现场出现故障时，上位机可根据所记录的开关状态以及开关状态发生变化的时间，分析事故的原因，从而提出解决方案。由上可见，在自动化控制系统中，上述开关状态的监测和记录是极其重要的。因此，在现有技术中，亟需一种事件顺序记录方法及系统，以实现设备开关状态的监测和记录。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种事件顺序记录方法及系统，以实现设备开关状态的监测和记录。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种事件顺序记录方法，包括：

事件顺序记录装置周期性扫描控制现场设备的开关状态；其中，所述事件顺序记录装置与控制现场设备的开关相连；

当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间。

优选的，当所述事件顺序记录装置的数量大于1个时，所述方法还包括：

时钟基准装置周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置；其中，所述时钟基准装置同时发送所述时钟同步帧和同步脉冲信号；

当所述事件顺序记录装置接收到所述同步脉冲信号时，记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

当所述事件顺序记录装置接收到所述时钟同步帧时，解析所述时钟同步帧，获得同步时间，且记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

所述事件顺序记录装置利用所述第一时间、第二时间和同步时间，计算并记录所述时钟基准装置的校准时间；其中，所述校准时间为当所述事件顺序记录装置获得同步时间时，所述时钟基准装置的时间。

优选的，所述事件顺序记录装置利用所述第一时间、第二时间和同步时间，计算并记录所述时钟基准装置的校准时间，包括：

将所述第二时间和第一时间作差，获得第一目标时间；

将所述第一目标时间与所述同步时间作和，获得并记录所述时钟基准装置的校准时间。

优选的，所述当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间，包括：

当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录所述事件顺序记录装置当前时间为第三时间；

所述事件顺序记录装置查看最近一次所获得的校准时间及第二时间；

所述事件顺序记录装置利用所述最近一次的校准时间、第二时间及所述第三时间，获得所述事件顺序记录装置的标准时间；

记录所述标准时间和发生变化的开关状态。

优选的，所述事件顺序记录装置利用所述最近一次的校准标准时间、第二时间及所述第三时间，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间，包括：

将所述第三时间和最近一次的第二时间作差，获得第二目标时间；

将所述第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间。

一种事件顺序记录系统，包括：至少一个事件顺序记录装置，且每个事件顺序记录装置均与控制现场设备的开关相连；

其中，所述事件顺序记录装置的扫描模块用于，周期性扫描控制现场设备的开关状态；

第一记录模块用于，当所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间。

优选的，当所述事件顺序记录装置的数量大于1个时，所述系统还包括：

时钟基准装置用于，周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置；其中，所述时钟基准装置同时发送所述时钟同步帧和同步脉冲信号；

位于所述事件顺序记录装置内的第二记录模块用于，当接收到所述同步脉冲信号时，记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

第三记录模块用于，当接收到所述时钟同步帧时，解析所述时钟同步帧，获得同步时间，且记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

校准时间获得模块用于，利用所述第一时间、第二时间以及同步时间，计算并记录获得所述时钟基准装置的校准时间；其中，所述校准时间为当所述事件顺序记录装置获得同步时间时，所述时钟基准装置的时间。

优选的，所述校准时间获得模块包括：

作差单元用于，将所述第二时间和第一时间作差，获得第一目标时间；

作和单元用于，将所述第一目标时间与所述同步时间作和，获得并记录所述时钟基准装置的校准时间。

优选的，所述第一记录模块包括：

第一记录单元用于，当扫描到所述开关状态发生变化时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第三时间；

查看单元用于，查看最近一次所获得的校准时间及第二时间；

标准时间获得单元用于，利用最近一次的校准时间、第二时间及所述第三时间，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间；

第二记录单元用于，记录所述标准时间和发生变化的开关状态。

优选的，所述标准时间获得单元包括：

作差子单元用于，将所述第三时间和最近一次的第二时间作差，获得第二目标时间；

作和子单元用于，将所述第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间。

由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，由于事件顺序记录装置可以周期性扫描控制现场设备的开关状态，并且在扫描到开关状态发生变化时，可以记录发生变化的开关状态及时间；因此，采用本发明的方法及系统，可以实现设备开关状态的监测和记录。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的事件顺序记录方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的事件顺序记录方法的另一流程图；

图3为本发明实施例所提供的事件顺序记录方法的又一流程图；

图4为本发明实施例所提供的事件顺序记录系统的模块图；

图5为本发明实施例所提供的事件顺序记录系统的又一模块图；

图6为本发明实施例所提供的事件顺序记录系统的另一模块图；

图7为本发明实施例所提供的事件顺序记录系统的又一模块图；

图8为本发明实施例所提供的事件顺序记录系统的另一模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种事件顺序记录方法，如图1所示，该方法至少包括以下步骤：

S11：事件顺序记录装置周期性扫描控制现场设备的开关状态；其中，上述事件顺序记录装置与控制现场设备的开关相连；

具体的，一个事件顺序记录装置可具体与控制现场设备的12个开关相连，当然并不限于上述数量，其工作人员可根据控制现场以及上述事件顺序记录装置的实际情况，进行分配；

S12：当事件顺序记录装置扫描到开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间；

具体的，上述开关状态变化包括由正电平变为负电平的变化以及由负电平变为正电平的变化；

由上可见，在本发明实施例中，由于事件顺序记录装置可以周期性扫描控制现场设备的开关状态，并且在扫描到开关状态发生变化时，可以记录发生变化的开关状态及时间；因此，采用本发明的方法，可以实现设备开关状态的监测和记录。

由于，在实际应用中，一个事件顺序记置装置可监测和记录的开关状态的数量有限，因此，当需监测和记录的开关状态较多时，可设置多个事件顺序记录装置；而上述不同事件顺序记录装置的时间又需保持一致；因此，在本发明其它实施例中，当上述所有实施例中的事件顺序记录装置的数量大于1个时，如图2所示，上述方法还包括：

S21：时钟基准装置周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置；其中，上述时钟基准装置可同时发送时钟同步帧和同步脉冲信号；

S22：当事件顺序记录装置接收到上述同步脉冲信号时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

具体的，同步脉冲信号会触发事件顺序记录装置产生中断，而上述中断会使得事件顺序记录装置记录自身当前的时间；

S23：当事件顺序记录装置接收到上述时钟同步帧时，解析时钟同步帧，获得同步时间，且记录事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

S24：事件顺序记录装置利用上述第一时间、第二时间和同步时间，计算并记录上述时钟基准装置的校准时间；其中，校准时间为当事件顺序记录装置获得同步时间时，时钟基准装置的时间；

具体的，由于同步脉冲信号的传输速度很快，因此上述同步脉冲信号从时钟基准装置传输到事件顺序记录装置的时间可以忽略不计，可以认为第一时间即为时钟基准装置发出同步脉冲信号和时钟同步帧的时间；而第二时间为事件顺序记录装置解析时钟同步帧后，获得同步时间的时间，那么无须质疑，第二时间要晚于第一时间，即第二时间的时间值要大于第一时间的时间值；

同时，由于不同事件顺序记录装置其接收到时钟同步帧以及解析时钟同步帧的时间可能均不同，那么采用以下计算方法，可以校准事件顺序记录装置内的时间，使所有事件顺序记录装置当前的时间与时钟基准装置当前的时间几乎一致，其方法如下：

将第二时间和第一时间作差，获得目标时间；

具体的，由于上述第一时间可为上述时钟基准装置发送时钟同步帧的时间，而第二时间为事件顺序记录装置获得同步时间的方法，那么目标时间，可为获得发送时钟同步帧和获得时钟同步帧中的同步时间的差值；

将目标时间和同步时间作和，获得并记录上述时钟基准装置的校准时间；

具体的，由于校准时间为上述目标时间和同步时间的和，那么，上述时钟基准装置的校准时间几乎为在事件顺序记录装置获得同步时间时，上述时钟基准装置的时间；

由上可见，采用上述方法可保证每个顺序记录装置的时间均与时钟基准装置的时间保持一致。

在本发明其它实施例中，如图3所示，当上述所有实施例中的事件顺序记录装置为多个，且每个事件顺序记录装置的时间均与时钟基准装置的时间，保持一致时，上述所有实施例中的步骤S12可具体包括：

S31：当事件顺序记录装置扫描到开关状态发生变化时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第三时间；

S32：事件顺序记录装置查看最近一次获得的校准时间及第二时间；

S33：事件顺序记录装置利用最近一次的校准时间、第二时间及第三时间，获得上述事件顺序记录装置的标准时间；

具体的，上述步骤S33可具体包括：

将第三时间和最次一次获得的第二时间作差，获得第二目标时间；

将第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录上述事件顺序记录装置的标准时间；

S34：记录标准时间和发生变化的开关状态；

由上可见，采用上述方式，可使得每个事件顺序记录装置所记录的开关量状态变化时间几乎均为时钟基准装置的时间（误差小于1ms），从而更加准确的体现了不同开关状态的变化顺序，进而当出现故障时，更有利于上位机分析事故的原因，最终可以提出更加准确的解决方案。

本发明还公开了一种与上述方法相对应的事件顺序记录系统，如图4所示，包括：至少一个事件顺序记录装置41，且每个顺序记录装置41均与控制现场的开关相连；

其中，位于事件顺序记录装置41的扫描模块411用于，周期性扫描控制现场设备的开关状态；

第一记录模块412用于，当开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间。

由上可见，在本发明实施例中，由于事件顺序记录装置可以周期性扫描控制现场设备的开关状态，并且在扫描到开关状态发生变化时，可以记录发生变化的开关状态及时间；因此，采用本发明的装置，可以实现设备开关状态的监测和记录。

在本发明其它实施例中，如图5所示，当上述所有实施例中的事件顺序记录装置41的数量大于1个时，上述系统还可包括：

时间基准装置42用于，周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置41；其中，事件顺序记录装置41同时发送时钟同步帧和同步脉冲信号；

位于事件顺序记录装置41内的第二记录模块413用于，当接收到同步脉冲信号时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

第三记录模块414用于，当接收到时钟同步帧时，解析上述时钟同步帧，获得同步时间，且记录事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

校准时间获得模块415用于，利用第一时间、第二时间以及同步时间，计算并获得时钟同步装置42的校准时间；

其中，校准时间为当事件顺序记录装置41获得同步时间时，时钟基准装置42的时间。

在本发其它实施例中，如图6所示，上述所有实施例中的标准时间获得模块415可包括：

作差单元61用于，将第二时间和第一时间作差，获得第一目标时间；

作和单元62用于，将第一目标时间和同步时间作和，获得并记录时钟基准装置42的校准时间；

其中，上述校准时间可对事件顺序记录装置的内部时间进行校准。

在本发明其它实施例中，如图7所示，上述所有实施例中的第一记录模块412可包括：

第一记录单元71用于，当扫描到开关状态发生变化时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第三时间；

查看单元72用于，查看最近一次获得的校准时间及第二时间；

标准时间获得单元73用于，利用最次一次的校准时间、第二时间及第三时间，获得并记录事件顺序记录装置41的标准时间；

第二记录单元74用于，记录上述标准时间和发生变化的时间

在本发明其它实施例中，如图8所示，上述所有实施例中的标准时间获得单元73可包括：

作差子单元81用于，将第三时间和最近一次的第二时间作差，获得第二目标时间；

作和子单元82用于，将第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录事件顺序记录装置41的标准时间。

需要说明的是，上述事件顺序装置41可由单片机和现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)构成，而单片机可用于通信等功能性任务，而FPGA可用于扫描开关状态、记录状态变化事件（事件包括变化状态和时间）以及时间同步处理等；

采用上述方式，单片机能灵活、方便的实现丰富的功能，而FPGA能实现事件快速、稳定采集和更高的时间分辨率。

而具体的，上述FPGA的计时功能可由计数功能间接实现，而可将计数器设计为间隔0.2ms计数一次；

更具体的，可为FPGA配置一个16位计数器进行计数时（且上述计数器占用2个字节），则计数器每计65536（0-65535）个数则溢出一次；

假设，当记录第一时间时，计数器计数为N₁，而在记录第二时间时，计数为N₂，且在N1和N2之间计数器溢出的次数为N，时钟同步帧中的同步时间为T₁，那么时钟基准装置42的校准时间T₂为：T₂=T₁+(65536*N+N₂—N₁）*0.2；

同时假设，在记录第三时间时，计数器计数为N₃，且在N2和N3之间计数器溢出的次数为M，那么事件顺序记录装置41的标准时间T₃为：T₃=T₂+(65536*M+N₃—N₂）*0.2；

对于上述事件顺序记录装置41及时间基准装置42的各细化功能可参见上述方法的记载，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种事件顺序记录方法，其特征在于，包括：

事件顺序记录装置周期性扫描控制现场设备的开关状态；其中，所述事件顺序记录装置与控制现场设备的开关相连；

当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间；

其中，所述事件顺序记录装置的数量大于1个，所述方法还包括：

时钟基准装置周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置；其中，所述时钟基准装置同时发送所述时钟同步帧和同步脉冲信号；

当所述事件顺序记录装置接收到所述同步脉冲信号时，记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

当所述事件顺序记录装置接收到所述时钟同步帧时，解析所述时钟同步帧，获得同步时间，且记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

所述事件顺序记录装置利用所述第一时间、第二时间和同步时间，计算并记录所述时钟基准装置的校准时间；其中，所述校准时间为当所述事件顺序记录装置获得同步时间时，所述时钟基准装置的时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述事件顺序记录装置利用所述第一时间、第二时间和同步时间，计算并记录所述时钟基准装置的校准时间，包括：

将所述第二时间和第一时间作差，获得第一目标时间；

将所述第一目标时间与所述同步时间作和，获得并记录所述时钟基准装置的校准时间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间，包括：

当所述事件顺序记录装置扫描到所述开关状态发生变化时，记录所述事件顺序记录装置当前时间为第三时间；

所述事件顺序记录装置查看最近一次所获得的校准时间及第二时间；

所述事件顺序记录装置利用所述最近一次的校准时间、第二时间及所述第三时间，获得所述事件顺序记录装置的标准时间；

记录所述标准时间和发生变化的开关状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述事件顺序记录装置利用所述最近一次的校准时间、第二时间及所述第三时间，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间，包括：

将所述第三时间和最近一次的第二时间作差，获得第二目标时间；

将所述第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间。

5.一种事件顺序记录系统，其特征在于，包括：至少一个事件顺序记录装置，且每个事件顺序记录装置均与控制现场设备的开关相连；所述事件顺序记录装置包括扫描模块和第一记录模块；

其中，所述扫描模块，用于周期性扫描控制现场设备的开关状态；

所述第一记录模块，用于当所述开关状态发生变化时，记录发生变化的开关状态及时间；

其中，所述事件顺序记录装置的数量大于1个，所述系统还包括：

与所述事件顺序记录装置通信连接的时钟基准装置，用于周期性发送时钟同步帧和同步脉冲信号至所有事件顺序记录装置；其中，所述时钟基准装置同时发送所述时钟同步帧和同步脉冲信号；

所述事件顺序记录装置还包括第二记录模块、第三记录模块和校准时间获得模块；其中，

所述第二记录模块，用于当接收到所述同步脉冲信号时，记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第一时间；

所述第三记录模块，用于当接收到所述时钟同步帧时，解析所述时钟同步帧，获得同步时间，且记录所述事件顺序记录装置当前的时间为第二时间；

所述校准时间获得模块，用于利用所述第一时间、第二时间以及同步时间，计算并记录获得所述时钟基准装置的校准时间；其中，所述校准时间为当所述事件顺序记录装置获得同步时间时，所述时钟基准装置的时间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述校准时间获得模块包括：

作差单元，用于将所述第二时间和第一时间作差，获得第一目标时间；

作和单元，用于将所述第一目标时间与所述同步时间作和，获得并记录所述时钟基准装置的校准时间。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述第一记录模块包括：

第一记录单元，用于当扫描到所述开关状态发生变化时，记录事件顺序记录装置当前的时间为第三时间；

查看单元，用于查看最近一次所获得的校准时间及第二时间；

标准时间获得单元，用于利用最近一次的校准时间、第二时间及所述第三时间，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间；

第二记录单元，用于记录所述标准时间和发生变化的开关状态。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述标准时间获得单元包括：

作差子单元，用于将所述第三时间和最近一次的第二时间作差，获得第二目标时间；

作和子单元，用于将所述第二目标时间和最近一次的校准时间作和，获得并记录所述事件顺序记录装置的标准时间。