华锐scada系统介绍

华锐scada系统介绍（精选10篇）

篇1：华锐scada系统介绍

沙特轻轨SCADA系统介绍

张彬（中铁第一勘察设计院集团有限公司通号处）

摘要：随着我国铁路技术的发展，施工技术逐渐成熟，涉外的铁路工程也逐渐增多。沙特地铁就是一条由中国铁建参与施工的一条涉外铁路项目。SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统是数据采集与监视控制系统的简称。本文介绍沙特地铁SCADA系统的组成方案，从系统的功能结构方面论述了地铁SCADA的作用，为国内地铁SCADA的建设提出了一些建议。

关键字：沙特轻轨；SCADA系统；

Abstract: This paper introduces the Saudi subway SCADA system composition.From the system function structure, discusses the subway SCADA for domestic subway SCADA and puts forward some suggestion.Key words: Saudi subway;SCADA system;Suggestion 1、项目介绍

麦加轻轨铁路位于沙特阿拉伯王国麦加市。麦加是世界伊斯兰教的圣地，每年有来自全世界的大约几百万穆斯林来此进行朝觐活动。麦加轻轨工程全长18.25公里，它是一条用于缓解每年数百万穆斯林在麦加朝觐期间交通压力的轨道交通工程。线路的两个端点为麦加禁寺和阿拉法特山，途经米纳、穆茨达里法。、沙特地铁SCADA系统组成介绍

沙特轻轨的SCADA系统构成由两部分组成，一部分是电源监控系统、一部分是车站设备监控。

电源系统的作用是通过SCADA显示实时现场信息状态，以确保主要设备的安全。具有报警处理和监控、设备控制、配置和管理、管理报告等功能。电源系统主要由高压电压、牵引电源、应急切断、低压电源等分系统组成。

高压电压：监控和数据采集系统监视和控制高压（HV）电源，包括高压专用网络（13,8kV或20kV）、来自沙特电力公司的高压变电所110kV/13,8kV或110kV/20kV、高压/低压变电所13,8Kv/380V/220V或20kV/380V/220V 60Hz等。

牵引电源：交通管理部门通过牵引电源向架空线路供电（接触网）。

电源应急切断：电源应急切断（ECO）功能设置在CCR、车站控制室、牵引变电所以及司炉台。这一功能在可视操作面板上看到。SCADA显示有效ECO的详细定位信息。

低压电源：低压电源设备包括E&M系统（升降机、自动扶梯、铁丝网门和入口门），消防系统、HVAC、收费设备、语言检查系统、车站照明、车站电源、入口门、闭路电视系统、扬声器和模拟显示屏、电话和内部通信。由OCC（运行控制中心）通过SCADA来监控低压电源网络的状态。

车站可编程逻辑控制器（PLC）：PLC可以和车站的固定设备通信。车站PLC同时向运行控制中心的SCADA和车站SCADA同时发送设备状态。

电源监控系统功能结构如下：

图1：电源系统功能结

车站设备监控大致由机电设备、采暖、通风、空调、照明、门禁、自动收费、通信系统、闭路电视、时钟、消防系统等分系统组成。

机电设备、采暖、通风、空调和照明：由运行控制中心的SCADA来监控所有机电设备、采暖、通风与空调设备。每一车站的PLC被连接到物理设备以便在发送到OCC（运行控制中心）之前来阅读其状态数据。SCADA可以处理故障的时序，并将其传送到数据库。门禁：通过进入控制系统服务器将报警发送到车站控制室的SCADA，并通过多功能服务网（MSN）络发送到OCC的SCADA。要打开一个特殊的门，须经运行控制中心或车站相关人员的批准。SCADA可以遥控打开入口门。

自动收费：车站的每一层都有售票机、票价控制室和车站中央单元。中间层必须有售票机、便携式查票机和SCADA。为了管理紧急情况，SCADA监督和控制所有车站收费系统，并且能够获得所有自动售检票设备的完整状态记录。此外，SCADA还连接自动售检票系统和闭路电视，这样操作员就能够掌握系统的全局情况。

电话、内部通信、公共广播及无线通信：SCADA监控所有电话、公共场合的内部通信、公共广播和无线电设备，并检查其状态。紧急呼叫在呼叫地产生一个报警和与最近摄像机的自动交换，这样就能够对事故进行较好的评定。

闭路电视：SCADA监控所有闭路电视设备，并检查它们的状态（硬盘上的可用空间、相机状态和编码器的状态等）。它还应该能够使运行控制中心操作员远程控制沿线路和车站的闭路电视摄像机，并且能够使车站控制室的操作员看到出现的问题以便确保交通的监控和协助控制圣地朝拜者、车辆和设备的安全。

时钟系统：SCADA可以检测到运行控制中心的主时钟和车站及区段中的辅助时钟之间的故障。SCADA周期性地使其时间与主时间同步，然后将此时间广播给没有与主时钟直接同步的所有设备。

消防系统：SCADA与车站控制室、运行控制中心和区段的保密室进行连接。及时发送火警报警信息保护控制室、运行中心级区段的安全。

运行控制中心子系统和线路系统直接的接口和运行控制中心子系统间的内部接口如下图：

图2：接口布局

3、分析与总结

国内地铁SCADA主要是指PSCADA系统，也就是电力监控。而设备监控，国内称为综合监视系统（ISCS）。而国内PSCADA和ICSC有的设计是集成的关系，有的设计是互联关系。以重庆地铁六号线设计为例，ISCS与PSCADA分界为：ISCS负责到变电所控制信号盘对通信接口的光/电缆（含接头）购置、安装和敷设。PSCADA为ICSC提供独立的两路100M以太网借口，并配合变电所控制信号盘侧的电缆（含接头）敷设和安装。双方均负责联调联试。这就是把PSCADA集成到ICSC中。

国内地铁中的ICSC的集成和互联系统没有固定模式，每条线路有每条线路的特点，目前也没有形成统一的规范。对比沙特SCADA系统，将所有分系统均集成到SCADA系统中。考虑到接口问题，性价比因素，软件，联调联试等因素，国内地铁将一些系统分离出ISCS系统而与之形成互联关系。同样以重庆地铁六号线的设计为例分析，ICSC集成互联方式分为三类：集成系统、界面集成系统和互联系统。集成系统分别为：环境与设备系统（BAS）、电力监控系统（PSCADA）、门禁系统（ACS）。界面集成系统分别为：闭路电视（CCTV）、广播系统（PA）、乘客信息系统（PIS）、自动售检票系统（AFC）和屏蔽门系统（PSD）。互联系统包括：火灾自动报警系统（FAS）、信号系统（SIG）、时钟系统（CLK）以及通信告警系统（ALM）。从功能上来讲，国内地铁的PSCAD以及ICSC和沙特地铁SCADA系统的功能基本是一致的。都是通过对设备环境等因素的监控实现列车安全稳定运行、机电设备良好运转、完善旅客服务的功能。但是通过不同的集成和互联的模式实现的。

把所有监控单元集成起来好，还是将系统互联起来好成为了探讨的一个问题。我认为，既然目的性是一致的那么我们完全可以淡化集成和互联。接口和功能才是系统实施的重要组成。总体上讲，监控系统是个大信息网，我们应该从设计上更加关注如何将系统功能更好地纳入到信息网中，从而改善运营作业。因为不管构建系统是如何的先进，操作和维护人员实际实用才是唯一检验的标准。从目前工程实际实施情况来看，我们要更关注的内容不是哪些系统集成，哪些系统互联，而是怎样利于实施，更加容易管理，更加适应地铁复杂的接口条件和建设环境。目前中国没有统一的规范而导致各个集成商设备连接产生了一定的问题。所以如果尽快出台一些相应的规范，统一各系统的借口，让集成商提供的产品可以无缝连接与运行，我相信能使中国地铁在数据采集及监控方面做得更加出色。、结束语

在信息快速发展的今天，SCADA系统作为保证地铁正常运行的管理系统具有非常重要的作用，在SCADA系统还不完善的今天需要进一步加强，另外需要进一步提高标准化程度，解决不同厂家设备的互通问题。相信经过不断完善和发展，SCADA系统会更好的保障地铁运行的安全性、可靠性和响应性。

[1] 陈辉.也谈地铁综合监控系统的几点争议 成都地铁有限责任公司2010 [2] 魏晓东 地铁综合监控系统建设的关键问题分析 自动化博览2009 [3] 《城市轨道交通技术规范》（GB 50490-2009）

篇2：华锐scada系统介绍

SCADA是英文Supervisory Control and Data Acquistion的缩写，意即“监视控制和数据采集系统”，该系统被广泛应用于供水、供电、燃气、油田等行业，主要功能是完成数据的采集控制和远程传输。本公司在1994年建立了供水调度SCADA系统，多年来在保障安全可靠供水、协调合理调度、保证公司利益等多方面发挥了重要的作用。

目前SCADA系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM 短信/GPRS通信等。在供水行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远、个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之SCADA系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用；与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。在SCADA系统中，无线通信方式主要包括：超短波(230MHZ)无线数传、扩频（2.4G、5.8G）、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。因此目前国内SCADA系统较普遍采用 230MHZ频段的数传电台作为传输信道。

采用超短波数传电台作为传输信道的是组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于230MHZ且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等先天不足，这在本公司第二水厂生产数据上传到公司调度室时得到验证，目前已改为DDN专线传输方式。随着城市现代化、工业化进程的发展，传统的超短波通信方式正面临着越来越大的挑战，而GSM网络经过移动通信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是近年来推出的短消息(SMS)、GPRS等新业务，这使得SCADA系统采用GSM网络来进行数据传输成为可能。GPRS技术的应用及分析

应用GSM网络进行数据传输从理论分析和实际应用都是切实可行的。就目前移动通信部

门提供的服务而言，可分为两种方式：①短消息（SMS），通过拨打终端号码而获取数据资料短消息；②GPRS技术，核心是通过IP转换技术进行数据传输。相比较下，采用GPRS技术更具优点和前瞻性，符合未来的通信发展方向。下面就以GPRS技术为例作说明：

2.1 GPRS原理及技术特点

GPRS是通用分组无线业务general packet radio service的英文简称，是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的网络业务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一个无线信道又可以由多个用户共享，实现资源有效的利用，从而实现高速率数据传输。GPRS支持基于标准数据通信协议的应用，可以实现与IP网、X.25网互联互通。GPRS具有全双工运作，间隙收发，永远在线，只有在收发数据才占用系统资源，计费方式以数据传输量为准等特点，由于GPRS的核心层采用IP技术，底层可使用多种传输技术，这使得它较易实现端到端的、广域的无线IP连接，以实现某种特定功能。

具备GPRS功能的移动电话或终端通过无线方式与GSM基站进行通信，随即登陆上GSM网络，但与电路交换式数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信；GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如因特网或X.25网络。

来自因特网标识有移动电话或终端地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到指定的移动电话或终端上。

2.2 利用GPRS来实现数据传输

基于GPRS技术的SCADA系统是以GSM为网络平台，充分利用了GPRS的技术特点和优势，实现高速、永远在线、透明数据传输的数据通信网络系统。

2.2.1基本工作原理：

在GPRS模块上实现TCP/IP协议，在应用程序端安装数据中心软件，数据中心拥有固定的IP地址(或域名)，GPRS模块登陆上GSM网络后，自动连接到数据中心，向数据中心报告其IP地址，并保持和维护链路的连接，GPRS模块监测链路的连接情况，一旦发生异常，GPRS模块自动重新建立链路，数据中心和GPRS模块之间就可以通过IP地址用TCP/IP协议进行双向通信，实现透明的、可靠的数据传输。

2.2.2数据通信过程如下：

1）现场监控点通过数据采集模块将数据存储到内存，当接收到命令数据时，通过接口电路，将带时间标签的数据发送到已登陆网络并具有IP地址的GPRS模块，后通过数据编码并有指向地

发送到GSM网络。

2）数据经GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，最终传送到公网中用户服务器IP地址。

3）服务器接受到数据后，通过公司内部网将数据传送到SCADA系统，后通过系统软件对数据进行还原显示，同时将数据存储到数据库中。

2.3系统应用GPRS技术的优势

1）信号覆盖范围广

GSM网络经过多年的建设，目前网络信号可说是无孔不入，基本不存在盲区，理论上只要有信号的地方，就可以实现SCADA监控，与之相比的超短波则只有方圆三十多公里（具体视乎当地环境）。

2）数据传送速率高

GPRS网络传送速率理论上可达171.2Kbps，实际应用时可能会偏低些，而目前一般的超短波数传电台传送速率多为2.4Kbps或更低。

3）通信质量可靠，误码率低

利用GSM成熟网络，数据传送的可靠性和稳定性得到有力的保证，同时随着其业务的发展，相信其在质量上会做得更好。

4）建设周期短

利用现有GSM网络，我们只需安装好设备就可以，不用考虑其它因素，采用超短波通讯时要充分考虑现场和附近环境，同时其附属设备要跟得上。

5）安装调试简单方便

利用现有成熟GSM网络，系统投入运行时基本不需要调试（只要技术可行，网络畅通），而且安装简捷。采用超短波通讯时安装调试工作量大，要有选择地选址，测试现场信号，架设天线铁架，调试天线角度方向等诸多工作。

2.4 系统应用GPRS技术的不足

1）对移动通信部门有依赖性

因为系统建设运行需借助GSM网络，这就造成我们SCADA系统的数据通信受到移动通信部门的制约，须说目前GSM网络发展的比较成熟，但有时亦存在网络繁忙堵塞或意想不到的事情发生，这会对系统数据造成中断，影响系统的数据分析处理。而采用超短波通讯组建自身网络系统，当系统发生故障时，可利用自身技术力量对网络进行修复而不需借助第三方，在工作中处于

主动。

2）运行成本相对较高

鉴于目前资费标准，该系统的运营成本在端站数量较少时略微偏高。

2.5 系统运营成本分析

构成系统运行成本主要有两方面（参考本地资费）：①系统服务器端的静态IP地址租用费。该项目目前资费较高，约占总运行成本的95%；②系统数据流量费用。收费标准目前有包月制和按数据量两种收费方式，按流量计算0.03元/kBytes，而包月制20元/月有1024 kBytes流量，该费用取决于流量的多少。相信随着技术的升级，业务应用的普及，其资费标准会逐步降低。

3结束语

该系统目前已投入运行阶段，运行效果良好，数据发送接受稳定快速可靠，完全能满足实际工作要求，是SCADA系统较理想的组网选择，相信随着时代的发展，科技的进步，数据通信业务的高速发展，无线IP通信技术业务变得越渐成熟,会越显优势，会得到广泛的普及和应用。

篇3：组件技术与SCADA系统

目前电网SCADA/DMS系统的开发设计中, 电力系统在应用中建模, 如何描述电力系统取决于将开发的特殊应用。当要求发展时, 所设计的数据结构可能要做频繁的更改, 一些基础的修改可能会扩散到所有开发的模块。对于大型软件系统这种建模方法会导致灾难性的后果, 系统变得难以管理和维护, 必须重新设计。此外, 为了满足特殊的需要, 不同的功能由许多不同类型的计算机系统和应用软件来执行, 而这些系统和应用软件很少有被设计成能够彼此交换信息的。这些导致了系统随应用发展可拓性较差, 应用系统与支撑平台的相容性较差, 系统的网络互联应用接口开放性较差以及人机一体化GUI友好交互性较差等。

将就组件技术和扩展标记语言给SCADA/DMS系统设计开发带来的革命性影响进行综述, 并就具体开发中可能碰到的问题进行探讨。

1 EMS API接口数据结构定义

尽管SCADA/DMS现已有可以在标准的计算机平台硬件上运行的规范系统, 但这些系统仍需有专门的数据库。目前设计的软件系统通常包括许多不同的模块, 各个模块仅分析电力系统运行的一个方面, 可能需要不同格式的数据输入。专门数据库 (EMS/DMS支撑系统) 大都仅仅针对EMS/DMS系统专有的功能和特性要求设计和开发的, 用户只能按照开发者预先定义的数据模式和结构输入数据, 难以满足用户以及应用软件不断发展的要求且限制了第三方设计软件和增加应用, 给用户造成升级和移植的不便, 极大地增加了开发和维护的费用, 甚至会导致系统重新设计开发的灾难性后果。

为了减少增加新EMS应用功能的开发费用并保护以前的投资, 需要EMS应用模块具有“即插即用”的特点。对于一个插件的API, 最大的困难就是缺乏一个公共信息模型 (即CIM) 。由EPRI主持开展的CCAPI (Control Center Application Program Interface) 工程的目标就是给所有共享的EMS数据提供一个规范, 这样可以允许许多厂家的应用能够在一个EMS环境中运行, 支持大范围的电力系统应用, 允许长期的扩展和更新。可以说, CIM是整个CCAPI框架的基础。由于CCAPI工程的研究范围已不仅限于控制中心, 而扩展包括了发电、输电、配电, EMS应用将是一个广义的概念。

CCAPI工程的目的就是力求方便集成多家不同的EMS供应商开发的EMS应用, 或者集成不同厂商开发的EMS系统和完成其它功能的应用系统。CIM是CCAPI的核心部分, 它提供了EMS信息的一个逻辑视, 定义了电力工业主要对象的公共类、属性及对象间的关系。各个EMS应用内部可以有各自的信息描述, 但只要在应用程序 (或组件) 接口语义级上基于公共的信息模型, 不同厂商开发的应用程序或不同系统的应用间就可以以同样的方式访问公共数据, 实现应用间的相互操作和插件兼容。

2 基于组件技术的EMS及UIB

EMS系统的开发一直紧跟软件工程的主流方向, EMS系统设计也从自顶向下、功能分解的设计方法发展为面向对象, 直到现在的基于组件技术的设计。图1示出了基于组件技术的CCAPI参考模型。

在图1所示的模型中, 组件之间通过事件进行消息传递, 消息的参考模型可以采用在第1部分介绍的CIM。在EMS应用领域, 一个组件的语境 (即一个时间框架和一个执行环境) 包括实时、运行研究, 扩展规划研究, 数据定义, 培训, 开发等;典型的应用类别有SCADA、网络应用、发电控制、负荷预测、发/输电安排、检修安排、核算、归档、数据定义、用户接口、动态仿真、培训仿真、外部系统 (如DMS、电力市场等) ;关键的用户角色有控制中心运行人员、输电运行人员、输电分析人员、运行规划人员、系统规划人员、安全协调人员等。在设计组件应用中需要根据用例开发信息交换矩阵, 定义交换的事件类和属性以及定义组件接口, 接口包括事件、方法、特性。目前已开发的用例有SCADA数据库的维护、SACDA数据更新、装置安装/投运、扩展规划、拓扑着色、状态估计、报警处理、切负荷、切除故障、故障定位、恢复送电、电压/无功优化、实时拓扑分析、研究态拓扑分析等等。

组件运行的环境称为组件执行系统, 它包括操作系统、中间件和附加的支持功能。中间件技术提供了分布式计算环境下的多层客户/服务器模型跨平台、跨网络的透明通信框架, 一般使用数据库、消息接发中间件 (Mo M) 和对象请求中介 (ORB) 作为中间件。ORB技术既是中间件技术也是组件技术。作为中间件技术, 它为客户提供本地/远程透明性;作为组件技术, 它支持API的定义和运行时刻执行模块的激活。目前比较流行的ORB技术有对象管理集团 (OMG) 的CORBA和微软公司的COM/DCOM。由于电力对象种类繁多, 生存周期一般很长, 而且不同的应用关心电力对象的不同方面, 如对于一个电力变压器, 在潮流计算中我们关心的是它的阻抗, 而在检修安排中则是它的运行时间, 使得EMS环境的一个特点是分布的对象和分布的对象属性, CORBA、DCOM等可能无法满足电力工业所需的所有服务, 为此SISCO公司领导开发了电力工业集成总线 (Utility Integration Bus, UIB) 。UIB根据电力工业要求对通信中间件进行扩展, 提供了一些支持所需服务的额外电力工业商务对象, 如检查点、商务对象参考服务、目录服务、商务对象配置服务。

3 信息交换模型与XML技术

信息化系统中, 信息需要高度共享和实时获取, 自动化系统与信息系统互联与集成成为迫切的要求。过去为了满足特殊的需要, SCADA、EMS、DMS、电量计费、MIS等都是在不同计算机系统运行的独立的应用软件系统, 这些系统之间很少设计成能够进行自由的信息交换。然而, 由于电力市场的解除管制以及自动化系统与信息系统的互联需要使得电力部门重新考虑他们的信息需求, 而且新技术的进展已经能够满足这些要求, 电力工业正开始试图将不同的系统连接起来。

解决这种不同系统间互操作性困难的一个可能方案是使用信息交换模型 (IEM) 。信息交换模型定义了数据结构、数据类型、信息类型和用来在系统之间交换信息的进程。一个IEM文件应该至少包括以下的信息: (1) “用例”或者在每个应用软件或系统之间的每种数据交换类型的逻辑信息流; (2) 数据对象“类”定义, 它定义了每个数据类的名字、类的属性以及能够在类上执行的操作; (3) 相互作用事件顺序图, 什么事件会引起一个交换, 什么类型的信息将被使用, 哪种类型的数据将被包括在内等等; (4) 接口图, 描述每个事件类型上所传送的数据类型的区域, 就像压缩数据方法的传送一样; (5) 接口说明, 定义实际的数据和类型, 这一步是从数据交换模型转移到实际执行的特殊的位和字节; (6) 数据说明。

信息交换模型使数据对象定义和形式标准化, 但实际的IEM数据对象应该如何编码和传输呢?

在当今的IT行业, 扩展标记语言 (XML) 日益成为一个热门话题。XML是SGML的一个子集, 它保留了SGML的80%的功能, 却摒弃了80%的复杂性。XML是自描述的, 提供了一种人可读的方式来定义数据对象的名字、属性和方法, 可以用统一资源标识符 (URI) 来搜索关于数据对象的信息, 并且可以充当不同标准之间的桥梁。IT开发人员认识到XML自描述格式的简单性和用户定义标记的功能, 开始在涉及不同平台和应用程序的集成项目中使用XML, 应用程序可以通过名为文档对象模型 (DOM) 的标准访问数据对象。为了建立机器可理解的交换文件, 还需要有关于元数据的标准, 如RDF (资源描述框架) 。RDF定义了一个用命名的属性和值的方法来描述资源间的关系的简单的模型, 并引进了用XML表达的用于编码和传输元数据的语法规则。XML在数据中附加标记来表达数据的逻辑结构和含义, 解决了数据的统一接口问题;而使用RDF语法的XML可以生成一个文件来交换所需数据的一部分或全部。因其支持多重混合标准和特定领域对象, RDF/XML格式正被许多EMS供应商用来解决不同应用间、不同系统间数据交换的问题。

4 结论

一些新技术, 如组件技术和XML技术的发展, 不仅满足SCADA/DMS系统的开放性和可持续发展性的要求, 也使自动化系统和信息系统的互联与集成成为可能。这些新技术的应用为市场化运作的电力系统提供安全稳定的保障和充足的信息, 改变了电力企业的运营模式, 同时也必将极大促进信息化电力系统的建设进程。

摘要：组件技术的发展使SCADA系统开发设计发生根本性改变。探讨了开放的SCADA系统的体系结构, 面向对象技术和组件技术的有机结合可实现不同应用间的相互操作和无缝连接, 而采用XML技术实现的信息交换模型将简化和加速数据对象标准化过程。

篇4：佛燃集团SCADA系统设计分析

【关键词】SCADA系统；天然气；创新；管理；效益

【中图分类号】F407.22 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0297-01

近年来，佛山燃气与时俱进不断发展，现已拥有管网长度2百多公里，拥有大型工业用户8百多家、民用用户13万家以上，以及各类储气站和换气站。随着公司规模的扩大和用气用户的不断增多，为了实现集团公司的集中管控和抢修中心的实时监控，公司决定部署SCADA系统，覆盖禅城、三水和高明三区，主要对门站、工业用户、加气站、城区管网末端、调压站等实现监控，为公司的决策辅助和实时监控提供良好的平台。

一、SCADA系统概述和主要功能

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。主要通过三大功能完成数据的采集、接收、处理、显示、调用、入库、WEB发布，并完成与公司其他系统的信息互联，数据共享等。

（一）SCADA系统组成

调度控制中心是整个城市燃气输配管网SCADA系统的调度指揮中心，在调度控制中心通过计算机系统即可完成对整个城市燃气输配管网的监控和运行管理等任务。

场站包括门站、管网调压站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点。

现场仪表包括传感器、变送器、就地显示仪表、智能仪表及执行机构，主要负责检测、测量现场站点的运行参数并控制现场设备。

通讯系统重要站点采用有线信道DDN为主、无线信道GPRS为备用的组网方式；一般站点采用无线信道GPRs的通讯方式。

（二）SCADA系统功能

SCADA系统是一个分布式系统，可以实现监控、数据采集、数据计算分析等功能。

监控功能SCADA系统可以进行燃气管网运行过程监控、输配管网遥控遥调、系统运行状态远程诊断与监控管理等功能，从而及时了解生产运行情况，增加全网透明度，保证生产调度系统正常运行，提高系统维护和管理水平。

数据采集功能通过各监控点安装的RTU等设备进行数据的采集和传送，实时采集管网上各点的天然气运行参数，并将参数传递到监控系统中，进而到调度中心，使整个SCADA系统及时收集数据，做出判断。

数据计算分析功能通过对实际的数据、压力、温度、流量、色谱仪等数据进行管网动态储气量分析、每个主干网剩余供气能力分析、管线压力分布分析及进行未来前景分析等，实现燃气输配计划的优化，提高经济效益。

另外，该系统中的远程抄表系统能自动为客户服务中心提供抄表数据和收费依据，以此为基础计算输差管理指标。

二、SCADA系统在公司的应用

公司SCADA系统分两期投入运行，第一期计划实现对大型工业用户的监控。

（一）SCADA系统网络连接

RTU就是指安装在各分公司场站的远程终端单元。在SCADA系统中，各个远程的DTU终端采集的数据通过GPRS无线网络传输到信息中心机房，抢修中心通过IFIX客户端将采集的数据进行显示，操作人员通过客户端对采集的数据可以进行汇总分析、流量统计、报警监控、报表制作等操作。如下图所示：

（二）实现与GIS系统的对接

我公司的SCADA系统，同时建立了以地理信息系统（简称GIS）技术和计算机技术为支撑的城市管网GIS应用系统，在最大程度上满足燃气管网的资料维护、信息查询、报警抢险等可视化日常事务管理；并且对于提高燃气行业服务质量、管理水平，加强燃气生产调度和突发事件处置能力，保障安全供气，提供了高效率的支持。

三、项目的创新型和扩展性

（一）项目的创新型

燃气SCADA系统从管理及技术两方面进行创新建设。

1、管理创新。主要表现在业务的贯通性、管理的前瞻性、覆盖的全局性、服务的实时性及应用的友好性等五大方面。

贯通性是创新实现管理过程贯穿燃气输配所有环节，形成集约化、扁平化、专业化管理模式。

前瞻性是运用燃气SCADA系统，不但能满足当前的业务需要，也能满足未来的管理业务扩展的需求。

全局性是满足企业内外信息获取的需求，展示佛燃业务全方位信息、为各层级、各环节人员提供服务。

实时性是指通过数据采集，展示燃气输配的实时信息，为相关人员提供“第一手”的最新信息，最大程度提升了反应速度。

友好性是充分考虑相关部门的人员的需求，使得平台能够提供关键用户最需要的信息和服务。

2、技术创新。主要有系统融合、实时监控、创新展示三大方面。

系统融合是通过该系统实现了燃气输配各系统问的业务融合，真正实现了系统的无缝集成和业务的全面贯通。

实时监控主要应用了GIS地理信息系统及视频监控系统，对燃气配送和运行管理进行全程监控。

创新展示是通过应用先进的多媒体展现技术，实现全方位、多角度的展现，该系统可满足远程控制、工作检查、领导参观、工作汇报等工作，可极大降低工作成本、提高工作效率。

（二）项目的扩展性。

系统的扩展性主要体现在应用模块化系统架构，能适应未来管网扩展和新增功能要求。

四、项目预计取得的成果

加强管理规范。通过对燃气输配全程进行监控，采用信息化、标准化技术，调度指挥系统指令实现燃气配送全过程的规范。

提升业务能力。通过提供直观性、多维度、高密度的信息和建立反馈机制，使得操作者可以迅速反应，及时应对；促进管理者进行业务协同，将过程透明化，提高工作精细程度。

提高管理效益。通过全过程监控，按用户需求组织生产配送，减少管理成本，提高资金周转率；通过应急响应，进行多部门联动，解决各部门单独作战、信息不流通问题，整体提高公司应急反应能力；通过统一调度和信息公开，提高服务效率，进而促进社会效益的提升。

五、燃气SCADA系统应用带来的机遇和挑战

篇5：管道SCADA系统基础知识简介

SCADA系统分为几部分：现场智能仪表、PLC/DCS、ESD系统（/消防系统）、HMI、通讯

（1）现场智能仪表：不同的数据类型，不同的信号采集方式（现场总线、硬点采集、通讯口）

现场总线是指计算机网络与生产过程专用网络，或工业控制网络与生产现场基层的自动化测控设备之间传送信息的共同通路。1985年由Honeywell和Bailey等大公司发起，成立了WorldFIP制定了FIP协议。1987年，以Siemens，Rosemount，横河等几家著名公司为首也成立了一个专门委员会互操作系统协议（ISP）并制定了PROFIBUS协议。1994年，两大集团宣布合并，融合成现场总线基金会（Fieldbus Foundation）简称FF。目前应用比较多的有基金会现场总线（FF）、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN。

（2）PLC/DCS：PLC逻辑运算强、DCS模拟运算功能强，对接地要求高，维护成本高，目前的发展趋势，两者越来越接近，FCS（现场总线控制系统），现在又推出了PAC（可编程自动化控制器）等新的理念；在一种开放灵活的软件构架下,PAC将PLC的稳定性和PC的多功能相结合。

对PLC/DCS在管道行业的一个分析，目前应用比较广泛的是：AB、Modicon、西门子、GE、BB等，DCS使用不多，Honeywell、emerson、ABB等。

（3）安全仪表系统（ESD系统）：目前都是单独的系统，主要产品有

Honeywell FSC，AB、Modicon、HIMA、Tricon等

（4）HMI（MMI）：主要指工控软件，目前的形势：德国Cegelec的Viewstar，加拿大Telvent的OASYS，Honeywell的PKS，Citect，IFIX，国内的Wincc（西门子），力控等。

（5）通讯方面：

通讯可以从协议和传输介质两个方面简单介绍：

①从传输介质上讲站控系统和中心有很多种通讯方式，包括：光纤、VSAT、DDN、PSTN、GPRS、CDMA、微波等等，站控系统中根据不同的硬件可包括：控制网、设备网、以太网、总线、DH+等。

篇6：华锐scada系统介绍

SCADA系统概述

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。

SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。

SCADA系统发展历程

SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统，全名为数据采集与监视控制系统。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了三代。

第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。

第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（AGC）以及网络分析结合到一起构成了EMS系统（能量管理系统）。第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段，各

种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期，国家计划未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。

第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经或即将具备，预计将与21世纪初诞生。该系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。SCADA系统在电气化铁道远动系统的应用技术上已经取得突破性进展，应用上也有迅猛的发展。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点，在SCADA系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有由我所自行研制开发的HY200微机远动系统以及由西南交通大学开发的DWY微机远动系统等。这些系统性能可靠、功能强大，在保证电气化铁道供电安全，提高供电质量上起到了重要的作用，对SCADA系统在铁道电气化上的应用功不可没。

SCADA系统发展瞻望

SCADA系统在不断完善，不断发展，其技术进步一刻也没有停止过。当今，随着电力系统以及铁道电气化系统对SCADA系统需求的提高以及计算机技术的发展，为SCADA系统提出新的要求，概括地说，有以下几点：

SCADA/EMS系统与其它系统的广泛集成SCADA系统是电力系统自动化的实时数据源，为EMS系统提供大量的实时数据。同时在模拟培训系统，MIS系统等系统中都需要用到电网实时数据，而没有这个电网实时数据信息，所有其它系统都成为“无源之水”。所以在这今十年来，SCADA系统如何与其它非实时系统的连接成为SCADA研究的重要课题；现在在SCADA系统已经成功地实现与DTS(调度员模拟培训系统)、企业MIS系统的连接。SCADA系统与电能量计量系统，地理信息系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统以及办公自动化系统的集成成为SCADA系统的一个发展方向。

变电所综合自动化

以RTU、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。变电所的综合自动化已经成为有关方面的研究课题，我国东方电子等公司已经推出相应的产品，但在铁道电气化上还处于研究阶段。

专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用

利用这些新技术模拟电网的各种运行状态，并开发出调度辅助软件和管理决策软件，由专家系统根据不同的实际情况推理出最优化的运行方式或出来故障的方法，以达到合理、经济地进行电网电力调度，提高运输效率的目的。

面向对象技术、Internet技术、及JAVA技术的应用

面向对象技术(OOT)是网络数据库设计、市场模型设计和电力系统分析软件设计的合适工具，将面向对象技术(OOT)运用于SCADA/EMS系统是发展趋势。

随着Internet技术的发展，浏览器界面已经成为计算机桌面的基本平台，将浏览器技术运用于SCADA/EMS系统，将浏览器界面作为电网调度自动化系统的人机界面，对扩大实时系统的应用范围，减少维护工作量非常有利；在新一代的SCADA/EMS系统中，传统的MMI界面将保留，主要供调度员使用，新增设的Web服务器供非实时用户浏览，以后将逐渐统一为一种人机界面。

JAVA语言综合了面向对象技术和Internet技术，将编译和解释有机结合，严格实现了面向对象的四大特性：封装性、多态性、继承性、动态联编，并在多线程支持和安全性上优于C++，以及其它诸多特性，JAVA技术将导致EMS/SCADA系统的一场革命。

什么是SCADA?

篇7：华锐scada系统介绍

SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统即监视控制与数据采集系统，是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统，能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等各项功能，可广泛应用于电力、水利、石油、化工、环保和市政等众多领域，电子通信论文《无线通信SCADA系统的实现与应用》。

SCADA系统一般采用分散式测控、集中式管理的方式，整个系统由监控中心、若干个分散的远程测控终端RTU（Remote Terminal Unit）和通信介质三部分组成。监控中心又称主站，是SCADA系统的核心，负责控制管理整个系统的运行；RTU又称外围站点，是采用微处理器或DSP的可独立运行的智能测控模块，完成各种远端现场数据的采集与处理、现场执行机构的控制以及与远程控制中心的通信，具有易扩展性和易维护性特点；通信介质根据实际需求和应用对象的不同多种实现方式，下面稍作分析。通信介质的选取

数据传输介质分为有线和无线两类。有线传输方式如：电力线载波、RS-485现场总线和PSTN公用电话网等。无线传输方式如：VHF/UHF无线电台、ISM扩频电台、GSM移动电话网以及卫星通信网等。每种方法各种其特点。

篇8：浅谈水厂SCADA系统

随着计算机技术的不断发展, 用户需求的不断提高, 监控系统规模越来越大, 选用的不同厂家的现场设备和系统的种类也在不断的增加, 但由于缺乏统一的标准, 开发商必须对系统的每一种设备都编写相应的驱动程序, 而且, 当硬件设备升级、修改时, 驱动程序也必须跟随修改。同时, 一个系统中如果运行不同公司的控制软件, 也存在着互冲突的风险。所以, 如何实现S C A D A系统的开放和互操作性成为非常关键的一个问题。O P C技术的出现则很好的解决了这些问题。

OPC (OLE For ProcessControl) 是针对过程控制领域的基于O L E技术的规范, O P C制定了关于数据采集、历史趋势以及事件报警等接口标准。采用O P C技术, 可以实现不同硬件产品与软件产品之间的互操作。所以, 基于OPC标准的SCADA的系统是真正开放的过程控制系统。

OPC的具体优势: (1) 采用标准的Wind o w s体系接口, 不管现场设备以何种形式存在, 客户都以统一的方式去访问, 从而实现系统的开放性, 易于实现与其它系统的接口; (2) OPC规范以OLE/DCOM为技术基础, 而OLE/DCOM支持TCP/IP等网络协议, 因此可以将各个子系统从物理上分开, 分布于网络的不同节点上; (3) 采用O P C规范, 便于系统的组态, 将系统复杂性大大简化, 可以大大缩短软件开发周期, 提高软件运行的可靠性和稳定性, 便于系统的升级与维护。

1 水厂SCADA系统

水厂S C A D A系统在产水工艺流程中, 可根据水质变化进行药剂的合理投放;根据管网压力和水位等变化, 调节水量、流速、送水泵组等。同时将水厂运行工况、运行参数、水质参数等实时送到调度室, 计算机通过基础数据分析, 从不同角度反映供水状态, 包括管网运行负荷分析、供水路径查询、厂间输水交汇点的水流动态、管网压力分布、水流方向模拟显示, 从而优化调度方式。S C A D A系统是水厂生产自动化和管理信息化的核心系统。

系统由取水泵房、反应沉淀站、加药站、滤池站、送水泵站以及各自的子站等组成。上位机采用了Siemens公司的WinCC实时信息管理平台 (2台工控机构成冗余结构) 。智能控制机则是完成系统的各个复杂控制算法的计算, 如专家系统、反馈比例系统等。取水泵站实时监测水泵、阀门等的运行状态, 并接受上位机的命令进行远程调度。加药站实时监控计量泵的运行状态, 并接收上位机传来的最佳投药量, 通过4台变频器控制4台计量泵进行药量的准确投加。反应沉淀站和滤池站实时监控反应池、沉淀池以及滤池的运行状况。二级泵房的智能调度系统是水厂SCADA系统的一个组成部分。

2 OPC技术在水厂SCADA系统中的应用

2.1 与复杂控制算法专用机实时数据交换

系统的最大特点是网络化分层结构。智能控制专用机和SCADA服务器组成Intranet网络, 通过OPC技术实时通讯。智能控制专用机从S C A D A系统获得实时水参数, 通过一定的算法得出实时最佳值, 传送至S C A D A系统, SCADA系统通过Profibus现场总线传送至子站, 控制变频器进行相应的操作。

本系统涉及到较多复杂控制算法, 如:自动投药专家系统、滤池最优控制、出水泵组的最优控制等。这些控制算法过去一般由单片机、P L C或在组态软件中编制脚本程序来完成, 这样要么力不从心, 要么较大地影响SCADA系统的实时性和稳定性。而由专用机完成复杂控制算法的计算后, 利用O P C技术动态传送至S C A D A系统, 极大的节约了S C A D A系统的资源, 保证了系统的实时性和稳定性。

2.2 与基于W e b的水厂企业信息管理系统 (MIS) 实现数据交换

水厂生产管理系统 (MIS) 系统是对水厂日常工作流程、基本业务数据信息进行维护管理、统计分析并提供辅助决策功能的系统, 其功能主要概括为业务处理、浏览查询、统计报表、定量分析、计划管理、系统维护等。该水厂的信息管理系统是基于B/S的web系统。

在本系统中, 利用OPC技术, 实现SCADA系统与M I S数据库数据交换。在现代企业中, 生产过程管理和企业日常事物管理的结合是不可分割的, 信息流的分层次流动适合于不同的管理需要, 而且地域和行政部门的分布, 在企业集团化管理的趋势下变得越来越明显, 因此现代S C A D A系统除了生产设备的分步式管理之外, 上位机系统的分布式要求变得越来越重要。评价一个S C A D A系统功能的强弱, 其网络数据库功能亦是一个重要的评价指标。系统在生产管理方面功能主要有以下几点。

(1) 实时数据的动态分析。在Web页面上, 利用O P C技术, 根据实时数据库中的数据动态生成棒图、趋势图、模拟图、开关量文本以及模拟量文本等。

(2) 信息查询。根据操作人员输入的条件, 查询有关记录。例如, 需要查询2 0 0 7年5月1日到2007年6月1日二期2#滤池反冲洗情况, 只需选择相应的滤池号、日期, 单击“查询”即可查出反冲洗开始时间、持续时间、周期、强度以及运行班组等。

(3) 利用OPC技术实现实时数据的各种形式显示和报警, 事件的处理、记录、分析。在实际应用中, OPC客户程序采用ATL模板开发成AxtiveX控件, 嵌入Web服务器的ASP页面中, OPC客户控件和Web服务器运行于同一台计算机中。O P C客户端程序封装成AxtiveX控件, 主要实现2个功能:按照O P C规范访问O P C服务器获得实时数据和作为控件嵌入A S P页面时;A S P页面上其它图表AxtiveX控件 (实时曲线控件、棒图控件) 通过访问O P C客户控件属性和方法, 获得所需实时数据库中的数据。

3 结语

篇9：燃气SCADA系统的分析及建设

一、燃气SCADA系统分析

（一）SCADA系统概述

数据采集与监视控制系统即SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，是一个以计算机为基础的对生产过程进行控制及调度的自动化系统。通过SCADA系统对生产现场设备进行监视和控制，能够实现对生产现场数据的采集、对生产设备的控制、参数的调节以及信号报警等多种功能。

运用已有的网络并依靠数据库技术的辅助和较为完善的开发平台，来开发这一一个管理系统，它具有开放的体系结构，维护与扩充都较易于进行，人机交互界面的燃气调压箱具有较好的运行状态，实现数据的计算机存储，由此大量减少纸质的文件的保存工作量，其差错率也较人力操作大大下降，其快捷方便的特点主要表现在统计、查询功能方面，较燃气控制各种参数查询、统计效率大大提高，不仅控制了成本，也实现了数据共享的最大化。

（二）设置SCADA系统的必要性分析

该系统的建立基础是计算机、通讯系统、控制器、传感器，其结构基本是由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU等三级组成。主要包括计算机及其网络系统、RTU及其通信系统等，以此来完成远程控制、站控等功能。如今的城市燃气输配系统是一项较为综合设施，主要有以下几部分组成：

燃气管网，其分为高压、中压、低压等不同压力等级；城市燃气分配站或压气站、多种类型的调压站或者调压装置；储配站；监控与调度中心；维护管理中心。

调度控制中心设有SCADA系统，保证输送管道及各站场的正常输气，并可以全面监视，对全线输气进行自动控制，为确保SCADA系统正常运行，在各站设置站控制系统，它是SCADA系统的远程控制站，SCADA系统的正常运行必须以此为基础。

（三）SCADA系统的功能要求

调度控制中心及后备控制中心的计算机系统、站控制系统SCS、远程终端装置RTU、通信系统构成了SCADA系统。由调度控制中心的统一调度，协调优化运行。

中心控制级系统。计算机控制系统已成为燃气管网运行系统的核心，从现场收集信息实施管理功能，系统的配置必须要能够提供：以多余的结构保证高效率；有多余的服务器用作数据收集和由SQL接口标准支撑的实时数据库；有关历史数据库的服务器

站场控制级系统。站场控制装置包括简单的外部站到远端站（RTUS）不同的种类，有的远端站仅作为收集信息，控制中心得到信息后，通过智能远端站实行地区的控制。简单的外部站站务附加的智能控制能力，只能处理有限数量的过程数据。

就地控制级装置。地控制系统对工艺单体或设备进行手/自动就地控制。当进行设备检修或紧急切断时，可采用就地控制方式。

二、燃气SCADA系统

（一）燃气SCADA系统设计原则

运用先进的计算机软、硬件技术，组成一个SCADA集成应用环境，系统设计时应遵从的是先进性、安全可靠性、开放性、可扩展性、易用性的原则，主要表现在：

先进性：系统建设技术起点高，采用Client/Server主从分布式体系结构，选用统一的软件平台Windows 2000/windows NT操作系统，实现性能价格比的最佳化。

安全可靠性：该系统所选硬件设备有如下的要求，符合现代工业标准，采用双机、双网、双电源，接人双通道等冗余设计结构，故障出现时能够自动切换，使系统的运行保持正常化，

系统软件平台完善，在软件开发上，遵循软件工程的方法，通过全面测试，保证程序运行正常，并方便维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余的特点，数据库分层次，分级授权管理，系统应有备份，以便在系统出现故障的情况发生时，以最快的速度恢复系统的正常运行。

开放性：支撑平台和应用系统体现了开放性的原则，就支撑平台来说，选用标准化的软硬件产品，系统中的设备的通用性也较强，通过对各个厂家的产品的集成，可实现系统的扩充和升级。但就应用系统来说，所应搭建一个一体化的支撑平台，其特点是模块化、网络化、接口标准化，帮助对用户应用软件进行开发，并可以与其它系统互联和无缝集成。

可扩展性：SCADA系統应具有良好的功能可扩展性，系统的建设能够全局规划，分段建设，逐步扩充和升级。

易用性：系统的用户界面应简单易学，操作简便，对操作人员计算机专业知识没有过高的要求，一般都可运用系统软件中的各种功能的模块，将数据库作为核心，在网络的诸多节点上分布，个别模块要用相关硬件除外，一般都可以在任意节点机上运行，实现“即装即用”。

（二）SCADA系统软件结构设置

操作系统。操作系统主要有WINDOWS和UNIX（或LINUX），是为了方便用户，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。操作系统的基本功能是作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理。

通信与网络软件。SCADA网络和通信做到了系统内的资源共享、信息交换和设备联动，它们是将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接成一个整体，实现多项事务相互协调运转，它是直接与硬件设备和软件连接的信息渠道。在与I/O设备通信进行时，请求方式和主动发送方式是运用最多的。主动发送方式即I/O设备在数据改变时主动报告数据。设备驱动程序可以支持诸多通信模式，协议一般有MODBUS，PROFIBUS等。

实时数据库。在生产装置运行的情况下，实时数据库系统实时采集的运行数据，随时掌握装置的运行情形，监控和分析生产过程中关键的数据，及时处理异常问题，保持生产运行的正常平稳。可以及时反映生产状态出现的变化，运用实时数据库，可根据实时数据和历史数据，对生产的工艺过程进行先进控制、优化控制和在线分析，反映生产的规律，实时调整工艺参数，以此优化状态有效提升经济效益。

组态软件。组态软件提供了各种绘画工具、动画连接手段等，使图、文等与现场的数据相联。画面上图形颜色、位置等随现场数据变化而改变，通过观察画面上的图形文字，即可掌握现场情形。根据过程控制和管理的需求，还可以提供趋势图、报表、报警、脚本工具等。

应用软件。目前常用的软件有如下几种：压缩机故障诊断系统；泄漏检测系统；管道在线或离线仿真系统；地理信息管理系统（GIS）；生产调度指挥系统等。

目前，随着SCADA系统在技术和管理的不断提高，它紧密结合了现代控制理论，比如，专家系统、模糊决策等，同时，还有效地应用了目前发展迅速的网络技术、面向对象技术等，根据目前对先进技术和现场管理精细化的需求，有待于工程技术人员在对SCADA软件的使用中，有效融合更新相关信息技术，取人之长补己之短，趋利避害，不断推出新产品。

[1]张铁军.城市燃气管网SCADA系统设计与实现.[J].石油化工自动化.2012.48

[2]邵士媛、魏 威.计算机自动化SCADA系统在城市燃气中的应用.[J].郑州铁路职业技术学院学报.2009.21

[3]嵇 鹏，周 婷，刘哲纬.城市燃气企业SCADA系统功能分布初探.[J].自动化仪表.[J].2006.27

[4]白庆林，张培山，张林江等.城市燃气SCADA及信息管理系统设计.[J].自动化与仪表.2009.24

篇10：华锐scada系统介绍

【关键词】scada 报警信号 告警信息 b/s架构

引言

随着国家电网的快速发展，电网拓扑结构复杂，接入设备种类和数量均数以万计，因此需要构建专业的监控值班团队全天候、全区域进行实时远程综合监控。由于每个值班人员每天需要监控数十个甚至上百个变电站的几千条甚至上万条的各类信息，工作量非常之大，给工作人员带来了巨大的工作压力。为了降低监控人员的工作压力，提高故障信息判定的准确性和实效性，因此需要采用计算机技术构建scada实时报警信息综合分析系统，该系统可以对监控信号根据各设备之间的逻辑关系进行有效的分析，为监控人员提供一个智能的分析工具，有力的支撑值班人员的判断和决策。

scada实时报警系统功能

scada系统采用计算机技术作为基础，实现了数据提取、真伪信息自动判定、重复冗余信息自动处理、故障信息综合判定功能，可以对电力运行的各类设备故障信息进行综合监视[1]。目前，scada系统可以迅速的定位系统故障状态，加快决策管理功能，提高对电网的运行的可靠性、安全性和经济性，降低电力系统的调度，实现电力自动化调度的信息化，提高系统调度的效率和智能化水平，具有不可替代的作用[2]。scada可以有效的处理模型数据，获取更加电力设备运行实时数据，具有以下三个方面的数据分析功能：

（1）数据模型抽取。数据模型抽取可以将电力运行数据存储到数据库中，这些数据都包括变压器、发电机、交流线和场站等等，并且根据电网拓扑结构能够模拟电网运行情况，电网模型是一直不断的变化和新增的特点，引进了差异化的etl数据抽取模式，并且通过croba实时运行数据库获取，模拟中间数据库进行转换[3]。

（2）设备实测数据抽取。电力设备实测数据包括遥信数据和遥测数据，电网遥信数据特点的变化量较小，但是数据量非常大，遥测数据和变化比较频繁，数据量相对较小，因此scada可以统一存储和管理相关的数据，生成可以调用的接口代码，抽取跟设备相关的一一对应的实测数据，按照系统的需求存储到系统的后台数据库中。

（3）告警信息抽取。电力运行网络的告警信息存储在历史数据库中，由于电力运行网络的数据变化快，更新频次快，实时性高，并且由于数据冗余量非常大，重复的数据多，因此非常容易造成调度人员耗费大量的时间筛选数据信息，scada实时告警系统可以根据定制的各电网模型之间的逻辑关系，自动筛选、综合判定，并将数以千计的故障信息凝结提炼成一条或多条最真的故障信息，实时展现给监控值班人员，及时通知相关人员紧急处理。

scada实时报警系统实现关键技术

scada实时报警系统设计与实现过程中采用多种软件工程技术，其中关键技术分别是b/s架构、标准化数据建模与分析、etl数据差别抽取存储四种，可以提高scada系统操作的便捷性，利于系统推广和使用。

（3）etl数据差别抽取技术。etl是构建数据仓库的重要一环，用户从数据源抽取出所需的数据，经过数据清洗，最终按照预先定义好的数据仓库模型，将数据加载到数据仓库中去。对于电网模型数据，数据信息非常庞大，但是其新增或修改的内容相对较少，所以，运用etl抽取技术，系统可以自动扑捉电网模型的实时变化情况，并自动及时更新最新数据，保持电网模型和实测数据统一。

结语