第一篇：供水調(diào)度SCADA系統(tǒng)

供水調(diào)度SCADA系統(tǒng)概述

SCADA是英文Supervisory Control and Data Acquistion的縮寫(xiě)，意即“監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”，該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于供水、供電、燃?xì)?、油田等行業(yè)，主要功能是完成數(shù)據(jù)的采集控制和遠(yuǎn)程傳輸。本公司在1994年建立了供水調(diào)度SCADA系統(tǒng)，多年來(lái)在保障安全可靠供水、協(xié)調(diào)合理調(diào)度、保證公司利益等多方面發(fā)揮了重要的作用。

目前SCADA系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)通信可簡(jiǎn)單分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩大類(lèi)，其中有線(xiàn)通信主要包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話(huà)線(xiàn)、X.25、DDN、ADSL等，而無(wú)線(xiàn)則包括超短波通信、擴(kuò)頻通信、衛(wèi)星通信、GSM 短信/GPRS通信等。在供水行業(yè)，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)、個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，向電信部門(mén)租用專(zhuān)用電話(huà)線(xiàn)又要申請(qǐng)很多電話(huà)線(xiàn)，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線(xiàn)路難以到達(dá)，況且采用電話(huà)線(xiàn)路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話(huà)撥號(hào)過(guò)程，速度慢，運(yùn)營(yíng)成本較高，總之SCADA系統(tǒng)采用有線(xiàn)通信方式建設(shè)周期長(zhǎng)、工作難度大、運(yùn)行費(fèi)用高，不便于大規(guī)模使用；與之相比，無(wú)線(xiàn)通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。在SCADA系統(tǒng)中，無(wú)線(xiàn)通信方式主要包括：超短波(230MHZ)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳、擴(kuò)頻（2.4G、5.8G）、衛(wèi)星通信、GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)等，其中衛(wèi)星通信由于通信費(fèi)用昂貴，只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴(kuò)頻通信技術(shù)雖然速率高，但只能在視距范圍內(nèi)傳輸，應(yīng)用也受到限制。因此目前國(guó)內(nèi)SCADA系統(tǒng)較普遍采用 230MHZ頻段的數(shù)傳電臺(tái)作為傳輸信道。

采用超短波數(shù)傳電臺(tái)作為傳輸信道的是組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但由于系統(tǒng)工作于230MHZ且多采用普通間接調(diào)制的數(shù)傳電臺(tái)，這就造成系統(tǒng)易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數(shù)據(jù)傳送量不大、信號(hào)覆蓋范圍小等先天不足，這在本公司第二水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳到公司調(diào)度室時(shí)得到驗(yàn)證，目前已改為DDN專(zhuān)線(xiàn)傳輸方式。隨著城市現(xiàn)代化、工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，傳統(tǒng)的超短波通信方式正面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，而GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)移動(dòng)通信部門(mén)的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是近年來(lái)推出的短消息(SMS)、GPRS等新業(yè)務(wù)，這使得SCADA系統(tǒng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸成為可能。GPRS技術(shù)的應(yīng)用及分析

應(yīng)用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸從理論分析和實(shí)際應(yīng)用都是切實(shí)可行的。就目前移動(dòng)通信部

門(mén)提供的服務(wù)而言，可分為兩種方式：①短消息（SMS），通過(guò)撥打終端號(hào)碼而獲取數(shù)據(jù)資料短消息；②GPRS技術(shù)，核心是通過(guò)IP轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。相比較下，采用GPRS技術(shù)更具優(yōu)點(diǎn)和前瞻性，符合未來(lái)的通信發(fā)展方向。下面就以GPRS技術(shù)為例作說(shuō)明：

2.1 GPRS原理及技術(shù)特點(diǎn)

GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)general packet radio service的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶(hù)可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，同一個(gè)無(wú)線(xiàn)信道又可以由多個(gè)用戶(hù)共享，實(shí)現(xiàn)資源有效的利用，從而實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸。GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)與IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互聯(lián)互通。GPRS具有全雙工運(yùn)作，間隙收發(fā)，永遠(yuǎn)在線(xiàn)，只有在收發(fā)數(shù)據(jù)才占用系統(tǒng)資源，計(jì)費(fèi)方式以數(shù)據(jù)傳輸量為準(zhǔn)等特點(diǎn)，由于GPRS的核心層采用IP技術(shù)，底層可使用多種傳輸技術(shù)，這使得它較易實(shí)現(xiàn)端到端的、廣域的無(wú)線(xiàn)IP連接，以實(shí)現(xiàn)某種特定功能。

具備GPRS功能的移動(dòng)電話(huà)或終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式與GSM基站進(jìn)行通信，隨即登陸上GSM網(wǎng)絡(luò)，但與電路交換式數(shù)據(jù)呼叫不同，GPRS分組是從基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)，而不是通過(guò)移動(dòng)交換中心(MSC)連接到語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)上。SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信；GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)或X.25網(wǎng)絡(luò)。

來(lái)自因特網(wǎng)標(biāo)識(shí)有移動(dòng)電話(huà)或終端地址的IP包，由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳送到指定的移動(dòng)電話(huà)或終端上。

2.2 利用GPRS來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸

基于GPRS技術(shù)的SCADA系統(tǒng)是以GSM為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，充分利用了GPRS的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高速、永遠(yuǎn)在線(xiàn)、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.2.1基本工作原理：

在GPRS模塊上實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議，在應(yīng)用程序端安裝數(shù)據(jù)中心軟件，數(shù)據(jù)中心擁有固定的IP地址(或域名)，GPRS模塊登陸上GSM網(wǎng)絡(luò)后，自動(dòng)連接到數(shù)據(jù)中心，向數(shù)據(jù)中心報(bào)告其IP地址，并保持和維護(hù)鏈路的連接，GPRS模塊監(jiān)測(cè)鏈路的連接情況，一旦發(fā)生異常，GPRS模塊自動(dòng)重新建立鏈路，數(shù)據(jù)中心和GPRS模塊之間就可以通過(guò)IP地址用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

2.2.2數(shù)據(jù)通信過(guò)程如下：

1）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存，當(dāng)接收到命令數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)接口電路，將帶時(shí)間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送到已登陸網(wǎng)絡(luò)并具有IP地址的GPRS模塊，后通過(guò)數(shù)據(jù)編碼并有指向地

發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。

2）數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，最終傳送到公網(wǎng)中用戶(hù)服務(wù)器IP地址。

3）服務(wù)器接受到數(shù)據(jù)后，通過(guò)公司內(nèi)部網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送到SCADA系統(tǒng)，后通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.3系統(tǒng)應(yīng)用GPRS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）信號(hào)覆蓋范圍廣

GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，目前網(wǎng)絡(luò)信號(hào)可說(shuō)是無(wú)孔不入，基本不存在盲區(qū)，理論上只要有信號(hào)的地方，就可以實(shí)現(xiàn)SCADA監(jiān)控，與之相比的超短波則只有方圓三十多公里（具體視乎當(dāng)?shù)丨h(huán)境）。

2）數(shù)據(jù)傳送速率高

GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2Kbps，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能會(huì)偏低些，而目前一般的超短波數(shù)傳電臺(tái)傳送速率多為2.4Kbps或更低。

3）通信質(zhì)量可靠，誤碼率低

利用GSM成熟網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳送的可靠性和穩(wěn)定性得到有力的保證，同時(shí)隨著其業(yè)務(wù)的發(fā)展，相信其在質(zhì)量上會(huì)做得更好。

4）建設(shè)周期短

利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，我們只需安裝好設(shè)備就可以，不用考慮其它因素，采用超短波通訊時(shí)要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)和附近環(huán)境，同時(shí)其附屬設(shè)備要跟得上。

5）安裝調(diào)試簡(jiǎn)單方便

利用現(xiàn)有成熟GSM網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)基本不需要調(diào)試（只要技術(shù)可行，網(wǎng)絡(luò)暢通），而且安裝簡(jiǎn)捷。采用超短波通訊時(shí)安裝調(diào)試工作量大，要有選擇地選址，測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，架設(shè)天線(xiàn)鐵架，調(diào)試天線(xiàn)角度方向等諸多工作。

2.4 系統(tǒng)應(yīng)用GPRS技術(shù)的不足

1）對(duì)移動(dòng)通信部門(mén)有依賴(lài)性

因?yàn)橄到y(tǒng)建設(shè)運(yùn)行需借助GSM網(wǎng)絡(luò)，這就造成我們SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信受到移動(dòng)通信部門(mén)的制約，須說(shuō)目前GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的比較成熟，但有時(shí)亦存在網(wǎng)絡(luò)繁忙堵塞或意想不到的事情發(fā)生，這會(huì)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)造成中斷，影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理。而采用超短波通訊組建自身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可利用自身技術(shù)力量對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修復(fù)而不需借助第三方，在工作中處于

主動(dòng)。

2）運(yùn)行成本相對(duì)較高

鑒于目前資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本在端站數(shù)量較少時(shí)略微偏高。

2.5 系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本分析

構(gòu)成系統(tǒng)運(yùn)行成本主要有兩方面（參考本地資費(fèi)）：①系統(tǒng)服務(wù)器端的靜態(tài)IP地址租用費(fèi)。該項(xiàng)目目前資費(fèi)較高，約占總運(yùn)行成本的95%；②系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量費(fèi)用。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)目前有包月制和按數(shù)據(jù)量?jī)煞N收費(fèi)方式，按流量計(jì)算0.03元/kBytes，而包月制20元/月有1024 kBytes流量，該費(fèi)用取決于流量的多少。相信隨著技術(shù)的升級(jí)，業(yè)務(wù)應(yīng)用的普及，其資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)逐步降低。

3結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)目前已投入運(yùn)行階段，運(yùn)行效果良好，數(shù)據(jù)發(fā)送接受穩(wěn)定快速可靠，完全能滿(mǎn)足實(shí)際工作要求，是SCADA系統(tǒng)較理想的組網(wǎng)選擇，相信隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，無(wú)線(xiàn)IP通信技術(shù)業(yè)務(wù)變得越漸成熟,會(huì)越顯優(yōu)勢(shì)，會(huì)得到廣泛的普及和應(yīng)用。

摘自《中國(guó)水星》

第二篇：基于力控軟件的城市供水SCADA調(diào)度系統(tǒng)

摘要：本文針對(duì)大部分城市已經(jīng)建立的供水監(jiān)控系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題，以力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)pSpace為數(shù)據(jù)平臺(tái)、結(jié)合SCADA監(jiān)控軟件eForceCon建立了基于Web的B／S模式的供水監(jiān)控系統(tǒng)，以供水公司為工程節(jié)點(diǎn)建立一級(jí)管網(wǎng)監(jiān)控中心，各個(gè)自來(lái)水廠為監(jiān)控節(jié)點(diǎn)建立二級(jí)水廠監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了供水公司對(duì)各個(gè)水廠的集中管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：力控SCADA 軟件 RTU ForceControl6.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace B/S 模式

1.前言

城市供水綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)一般包括供水總公司，水廠監(jiān)控站，水源井監(jiān)控站，水網(wǎng)加壓站等。自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程通常是由地表水或者水源井取水送到水廠，在水廠經(jīng)過(guò)消毒、沉淀、過(guò)濾等過(guò)程后送入城市供水管網(wǎng)，提供給城市居民或者工業(yè)用戶(hù)等使用。自來(lái)水生產(chǎn)流程如下圖所示。

目前，許多城市的供水系統(tǒng)是以地下水為主要水源、多水廠處理的環(huán)狀管網(wǎng)的供水系統(tǒng)，并且存在多個(gè)獨(dú)立供水板塊，系統(tǒng)分布區(qū)域范圍大，供水公司的全局性管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控相對(duì)困難。大部分城市已經(jīng)建立的供水監(jiān)控系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)供水管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定、通訊方式落后、系統(tǒng)相對(duì)封閉、沒(méi)有建立有效的企業(yè)信息共享系統(tǒng)。大多數(shù)水廠的供水SCADA系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立的C／S模式，遠(yuǎn)程站點(diǎn)采用電臺(tái)傳遞供水管網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和指令，不利于供水公司的集中管理和優(yōu)化調(diào)度以及水廠之間的信息共享。

(2)部分二級(jí)水廠的自來(lái)水生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，水處理系統(tǒng)的可靠性較差，外輸供水采用落后的人工控制方式，浪費(fèi)了大量的人力和物力，而且導(dǎo)致管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，供水公司無(wú)法及時(shí)瀏覽水廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

(3)部分水廠的供水監(jiān)控系統(tǒng)的冗余性不高，操作模式過(guò)于單一，經(jīng)常由于一臺(tái)設(shè)備的故障，而導(dǎo)致整個(gè)水廠供水監(jiān)控系統(tǒng)的癱瘓，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

(4)系統(tǒng)依靠調(diào)度人員人工發(fā)出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，浪費(fèi)大量的人力物力，調(diào)度人員則完全依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)度。因此，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)度人員很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

2.系統(tǒng)需求

針對(duì)現(xiàn)階段城市供水監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷和問(wèn)題，新一代的供水監(jiān)控系統(tǒng)必須具備以下條件：

(1)應(yīng)建立基于Web的B／S模式的供水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將供水總公司作為工程節(jié)點(diǎn)，各個(gè)二級(jí)水廠作為監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了供水公司對(duì)各個(gè)水廠的集中管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

(2)遠(yuǎn)程站點(diǎn)利用新的通訊方式GSM或GPRS，將供水管網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)焦┧镜囊患?jí)監(jiān)控中心。

(3)將計(jì)算機(jī)SCADA遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)融入各個(gè)水廠，建立高可靠性的水廠水處理控制系統(tǒng)，滿(mǎn)足各個(gè)水廠的生產(chǎn)需求，并且可以將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到供水公司。

(4)應(yīng)具有優(yōu)化調(diào)度功能。根據(jù)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反饋的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化技術(shù)，確定各個(gè)水廠的最佳供水量。進(jìn)而確定供水泵站內(nèi)最優(yōu)工作水泵臺(tái)數(shù)和組合，完成供水泵站的效率優(yōu)化，從而解決供水不均，耗電大等問(wèn)題。

3.力控供水監(jiān)控系統(tǒng)總體概述

3.1系統(tǒng)解決方案

水廠監(jiān)控中心以力控Forcecontrol 6.1組態(tài)軟件作為監(jiān)控平臺(tái)，采用無(wú)線(xiàn)GPRS方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到二級(jí)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。各個(gè)水廠配備PLC（可編程控制器）作為硬件控制系統(tǒng)，對(duì)包括取水、加藥、濾池、送水等流程進(jìn)行控制，采集液位、壓力、流量、溫度、水質(zhì)以及水泵等相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)光纜將數(shù)據(jù)上傳到公司調(diào)度中心。

供水總公司調(diào)度管理中心以力控pSpace 5.0實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)平臺(tái)，匯總各個(gè)水廠上傳的數(shù)據(jù)。供水總公司與水廠分控中心之間通過(guò)ADSL撥號(hào)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，該方式具備速度快，流量大，費(fèi)用低，易于維護(hù)等特點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)有力控pSpace 5.0 WEB服務(wù)器，遠(yuǎn)程客戶(hù)可以通過(guò)認(rèn)證方式訪(fǎng)問(wèn)調(diào)度管理中心的數(shù)據(jù)。調(diào)度管理中心在保證安全、可靠、保質(zhì)、保量的滿(mǎn)足用戶(hù)用水要求的前提下，根據(jù)供水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，運(yùn)用科學(xué)的預(yù)測(cè)手段確定用水量及分布情況，運(yùn)用數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化技術(shù)，從所有的各種調(diào)度方案中，確定一個(gè)使系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用最省，可靠性最高的優(yōu)化調(diào)度方案。

3.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4.水廠監(jiān)控中心建設(shè)

水廠監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)，通過(guò)GPRS以及光纜通信方式對(duì)水網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、水源井監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及水廠的現(xiàn)場(chǎng)儀表，電機(jī)的工作狀態(tài)與性能、水泵閥門(mén)開(kāi)關(guān)量狀態(tài)及出水水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，為了保證生產(chǎn)過(guò)程的高可靠性，生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用盤(pán)裝儀表與計(jì)算機(jī)雙模顯示方式，各控制節(jié)點(diǎn)的控制任務(wù)由西門(mén)子PLC來(lái)完成。手動(dòng)操作面板上設(shè)有面板／計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)有手動(dòng)、計(jì)算機(jī)軟手動(dòng)、自動(dòng)三種控制方式，并且實(shí)現(xiàn)了不同操作方式之間的無(wú)擾動(dòng)切換。系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面對(duì)取水、混凝、沉淀、過(guò)濾、送水等整個(gè)供水管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控，給用戶(hù)提供一個(gè)直觀、簡(jiǎn)單的操作平臺(tái)。

4.1形象逼真的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

集中顯示整個(gè)供水管網(wǎng)的重要參數(shù)（如瞬時(shí)流量、壓力、累計(jì)流量、報(bào)警狀態(tài)、通訊狀態(tài)），可按區(qū)域、地塊劃分用戶(hù)，能夠單獨(dú)顯示各個(gè)區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。

4.2強(qiáng)大的數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線(xiàn)查詢(xún)功能

系統(tǒng)自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表及年報(bào)表，管理人員可通過(guò)趨勢(shì)、報(bào)表、歷史回放等手段了解水廠過(guò)去的狀況、分析未來(lái)的趨勢(shì)。且可生成分時(shí)等特殊報(bào)表的功能。任意組合用戶(hù)測(cè)量趨勢(shì)、測(cè)量參數(shù)累計(jì)、故障時(shí)段等趨勢(shì)記錄通過(guò)打印機(jī)打印輸出。

4.3方便的報(bào)警/事件管理

實(shí)時(shí)顯示并記錄就地流量測(cè)量系統(tǒng)的各種報(bào)警信息，如流量/壓力的超限、儀表工作電源不正常、水泵工作異常、通訊故障等報(bào)警信息。

4.4完備的安全保護(hù)機(jī)制

力控提供了完備的安全保護(hù)機(jī)制，以保證生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠，用戶(hù)管理具備多個(gè)級(jí)別，并可根據(jù)級(jí)別限制對(duì)重要工藝參數(shù)的修改，以有效避免生產(chǎn)過(guò)程中的誤操作。提供基于遠(yuǎn)程的用戶(hù)管理，增加更多的用戶(hù)級(jí)別及安全區(qū)，管理所有用戶(hù)的遠(yuǎn)程登陸信息。

5.供水調(diào)度管理中心建設(shè)

為了合理用水，優(yōu)化水資源，同時(shí)還把現(xiàn)場(chǎng)信息和管理信息結(jié)合起來(lái)，供水調(diào)度管理中心以力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace為數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)采集的大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，建立一套全集成的、開(kāi)放的、全廠綜合自動(dòng)化的信息平臺(tái)，把企業(yè)的橫向通信(同一層不同節(jié)點(diǎn)的通信)和縱向通信(上、下層之間的通信)緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)意義更廣泛的綜合管理系統(tǒng)。

力控?企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) pSpace 是一個(gè)高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺(tái)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)供水高層次的決策和優(yōu)化調(diào)度的支持。

專(zhuān)業(yè)的優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型：借助pSpace強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析功能和其計(jì)算引擎針結(jié)合自來(lái)水公司運(yùn)行特點(diǎn)，采用多種專(zhuān)業(yè)算法，在大量過(guò)程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立用水量預(yù)測(cè)模型、管網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分析模型等優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型。

豐富的客戶(hù)端展示平臺(tái)：通過(guò)客戶(hù)端軟件eForceCon，管理人員可通過(guò)趨勢(shì)、報(bào)表、歷史回放等手段了解水廠過(guò)去的狀況、分析未來(lái)的趨勢(shì)。

實(shí)時(shí)的報(bào)警與事件檢測(cè)平臺(tái)：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)，采用多種檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的報(bào)警事件檢測(cè)，在事故發(fā)生前及時(shí)預(yù)警，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

真正的企業(yè)信息門(mén)戶(hù)平臺(tái)：將多種數(shù)據(jù)集成后以門(mén)戶(hù)的形式向廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)行發(fā)布，用戶(hù)可從網(wǎng)頁(yè)實(shí)現(xiàn)瀏覽。以方便快捷的方式為企業(yè)用戶(hù)展示企業(yè)信息，了解供水公司的運(yùn)行情況。

6.結(jié)束語(yǔ)

整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分明，良好的擴(kuò)展性和系統(tǒng)集成性為以后的系統(tǒng)擴(kuò)展和接入提供了充裕的接口，“無(wú)縫”的接入方式非常便于現(xiàn)場(chǎng)人員操作。整個(gè)系統(tǒng)的投運(yùn)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、管理層的緊密結(jié)合，使得全市的供水系統(tǒng)全面進(jìn)入信息化時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了水資源的可持續(xù)利用。

第三篇：鐵路電力調(diào)度SCADA

鐵路電力調(diào)度SCADA/EMS系統(tǒng)及其子系統(tǒng)

（1）支撐平臺(tái)子系統(tǒng)

支撐平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的最重要基礎(chǔ)．有一個(gè)好的支撐平臺(tái)，才能真正地實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)統(tǒng)一平臺(tái)，數(shù)據(jù)共享。支撐平臺(tái)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、圖形管理、報(bào)表管理、系統(tǒng)運(yùn)行管理等。

（2）SCADA于系統(tǒng)

包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸及處理，計(jì)算機(jī)與控制，人機(jī)界面及告警處理等。

（3）PAS子系統(tǒng)

包括網(wǎng)絡(luò)建模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、在線(xiàn)潮流、靜態(tài)安全分析、無(wú)功優(yōu)化、故障分析及短期負(fù)荷預(yù)報(bào)等一系列高級(jí)應(yīng)用軟件。

（4）調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS)

包括電網(wǎng)仿真、SCADA／EM系統(tǒng)仿真和教員控制機(jī)三部分。調(diào)皮員仿真培訓(xùn)(DTS)與實(shí)時(shí)SCADA／EMS系統(tǒng)共處于一個(gè)局域網(wǎng)上，DTS本身由2臺(tái)工作站組成，一臺(tái)充當(dāng)電網(wǎng)仿真和教員機(jī)，另一臺(tái)用來(lái)仿真SCADA／EMS和兼做學(xué)員機(jī)。

（5）AGC／EDC子系統(tǒng)

自動(dòng)發(fā)電控制和在線(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度(AGC／EDC)是對(duì)發(fā)電機(jī)出力的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅能夠保證系統(tǒng)頻率合格，還能保證系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的功率符合合同規(guī)定范圍，同時(shí)，還能使全系統(tǒng)發(fā)電成本最低。

（6）調(diào)度管理信息子系統(tǒng)(DMIS)

調(diào)度管理信息系統(tǒng)屬于辦公自動(dòng)化的一種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，一般并不同于SCADA/EMS系統(tǒng)的范圍。它與具體電力公司的生產(chǎn)過(guò)程、工作方式、管理模式有非常密切的聯(lián)系、因此總是與某一特定的電力公司合作開(kāi)發(fā)，為其服務(wù)。當(dāng)然．其中的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)手段應(yīng)當(dāng)是共同的。

第四篇：油田SCADA系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

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油 田名

艾尼

摘要 全 性、、一

八 系統(tǒng) 無(wú) 線(xiàn)通 信 系 統(tǒng) 方 案 設(shè)計(jì)

琳依 余

系統(tǒng) 安 , 新疆 石 油 管理 局 勘察 設(shè) 計(jì) 院

應(yīng)用 于這類(lèi)地 區(qū)油 田 系 統(tǒng) 的通 信 系 統(tǒng) 和 設(shè)

通 信 系統(tǒng) 作 為

高效 運(yùn) 行 的 基 礎(chǔ) 支 撐平臺(tái)

可 幸性 將 是影 響。

其穩(wěn) 定

備 , 必 須 具 備 卓越 的 溫 度 性 能 和 良好 的 穩(wěn) 定 性 和 可 , , 系統(tǒng) 至 關(guān) 重

靠性

要 的 因素

紹 了油 田

根據(jù) 油 田

系統(tǒng) 總 體 設(shè) , 其次 , 我 國(guó)大陸很 多 油 田 往 往 處 于 丘 陵地 區(qū) , , 計(jì) 技 術(shù)要 求 及 油 田 現(xiàn) 場(chǎng) 環(huán) 境 實(shí) 際 情 況 和方案選型 , 介

地 勢(shì) 變化 盡 管 不 算 陡 峭的 可視 通 信

但并 不 能 完 全 實(shí) 現(xiàn) 點(diǎn) 對(duì) 點(diǎn)

口

系統(tǒng) 通 信 方 案 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 剖 析 無(wú) 線(xiàn) 通 信 系統(tǒng) 方 案 設(shè) 計(jì)

。而且油 田井

分散 , , 最遠(yuǎn) 的可 達(dá) , 公 里 以上

全、。

所 以在 通 信 系統(tǒng) 方 案設(shè)計(jì)上

確保。

應(yīng)充 分考

系統(tǒng)安

過(guò)程 及 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 組 成實(shí)踐 證 明 , 油 田

慮 到系 統(tǒng) 信 道 能 否 真 正 暢 通 高效 運(yùn) 行

另外 , 系統(tǒng) 通 信 系 統(tǒng) 建 設(shè) 并 不 是 某 一 種

扶術(shù) 的單純應(yīng) 用 , 而 應(yīng) 根據(jù) 具體 情 況 , , 進(jìn)

從 通 信 系統(tǒng) 建設(shè) 投 入 和 周 期 上 , , 應(yīng)充分 , 行必要 的 技 術(shù) 組 合 主題 詞

以。

建設(shè)一 個(gè) 完善 的

考 慮 到 油 田 工 業(yè) 快 速 發(fā) 展 和 投 人 回 報(bào) 的需 要 兼 顧適 當(dāng) 投 入 和 快 速 建 設(shè) 的 前 提 下

應(yīng)在

系統(tǒng) 運(yùn) 行平臺(tái)

確保通 信 系統(tǒng)

無(wú)線(xiàn)通信 數(shù) 據(jù) 傳輸

組網(wǎng)

建設(shè)與 油 田 整 體 建 設(shè) 相 適 應(yīng)

格比

。, 實(shí) 現(xiàn) 真正 的 高 性 能 價(jià)

系統(tǒng)安全運(yùn)、擴(kuò)頻 系 統(tǒng) 作 為 工 業(yè) 生 產(chǎn) 過(guò) 程 自動(dòng) 化 控 制

管 理 的完 整解 決 方 案 力、采用數(shù)傳 電臺(tái)網(wǎng)、, 在確保、行的同時(shí) 點(diǎn) , , 具有 投人小、見(jiàn)效快 , 應(yīng) 用 簡(jiǎn)單 等優(yōu) , , 廣 泛 應(yīng)用 于 油 田、、化工。、電

數(shù) 據(jù)帶寬 經(jīng) 濟(jì)。

適宜 , 是 油 田 通 信 系統(tǒng) 的 首選

盡管投人小

。、冶金 ,、水處理、、市 政供 熱 等 行 業(yè) 和 領(lǐng) 域

通信

解決方 案

見(jiàn)效快 穩(wěn)定 , 采用

有線(xiàn)組網(wǎng) , 系統(tǒng) 作 為

平臺(tái)、系 統(tǒng)安 全。

高效 運(yùn) 行 的 基 礎(chǔ) 支 撐

系統(tǒng)至、, 技術(shù) 簡(jiǎn)單 , 但受通信距離 的局 限

其穩(wěn)定性

可 靠 性將 是 影 響、數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 和 郎將 投 人 使 用 的應(yīng)用方便

技術(shù)成熟 , , 信道

但必

關(guān) 重 要 的 因素

通 信 系 統(tǒng)設(shè) 計(jì) 應(yīng) 包 括 良好 的 網(wǎng) 絡(luò) 規(guī)

也 不 失 為 一 種 良好 的 選 擇

。, 劃

合理 的 系統(tǒng) 結(jié) 構(gòu)設(shè) 計(jì)、足夠 的信息帶寬 估計(jì)、須 考 慮 現(xiàn) 場(chǎng) 電信 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 建 設(shè) 情 況 域 網(wǎng) 適 合 于 寬 帶 數(shù)據(jù) 傳輸 , , 比較 適 用 于 城

安 全 經(jīng) 濟(jì) 的 信道 冗 余 多方面工作。

設(shè) 備選 型

通 信軟 件設(shè)計(jì)等

市 周 邊 地 區(qū) 具 備 電 信基 礎(chǔ) 條件 的油 田 現(xiàn) 場(chǎng)

無(wú)線(xiàn)局

最 高帶 寬 可 達(dá)

是近幾年 在 , 協(xié)議基礎(chǔ)上 發(fā) 展

對(duì) 于大型油 田

如 中控 室 與 企 系統(tǒng) 和、選擇合理、經(jīng) 濟(jì) 的通 信 方 案 , 起 來(lái) 的無(wú) 線(xiàn) 通 信 解 決 方 案 系統(tǒng) , 能 很 好 地 實(shí) 現(xiàn) 幾 個(gè) 數(shù) 據(jù) 中心

根 據(jù) 油 田 工 業(yè) 生 產(chǎn) 具體 應(yīng) 用 需 求

為 了選擇合 在 充 分考 慮

業(yè) 等

系統(tǒng)、中控 室 與 中控 室 ,。

中控 室 與 計(jì) 量 站

理、經(jīng)濟(jì) 的 通信 方 案 , , 必須 因地制宜 , , 之 何 的 大 容量 數(shù)據(jù) 傳 輸

滿(mǎn)足 , 資金 投 人 可 能性 的前 提 下

境 和 氣候 條 件

要 因素。

高 度重視 油 田 所處 的環(huán)

系統(tǒng) 對(duì) 數(shù) 據(jù) 共 享 的 需 要

而單純采用有線(xiàn) 網(wǎng)

這 將是影 響 通 信 系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 選 型 的重

或

須 在 線(xiàn)路

相對(duì)復(fù)雜 大 , , 衛(wèi) 星通 信 網(wǎng)、, 不僅 建設(shè)周期 長(zhǎng) , 而且必

設(shè) 備上 投入 大量 的 資金

另 外 系統(tǒng) 技 術(shù)。

‘

首先 , 目前 我 國(guó)大 陸 骨 干 油 田 大 部 分 處 在 高 緯 , 對(duì) 使用 過(guò) 程 中 的 維 護(hù) 要求 和 投 人 相 對(duì) 加

系 統(tǒng)應(yīng) 用 , , 度地 區(qū)

至零下 , 地 理環(huán) 境 和氣 候 條 件 十 分惡 劣 , 以新 疆地

不 太適 合油 田

區(qū) 油 田 現(xiàn) 場(chǎng) 為例

℃ , 冬 天 寒冷 風(fēng)大 , , 環(huán)境 溫 度 最 低可

。實(shí)踐 證 明

油田 , 系統(tǒng)通 信 系統(tǒng)建 設(shè) 并

而應(yīng)根據(jù)具體情況 , 夏天 干燥炎 熱

℃以上 , 油 井 現(xiàn) 場(chǎng) 設(shè) 備 內(nèi)部

不是某 一種技 術(shù) 的 單 純 應(yīng) 用 進(jìn) 行 必 要 的技 術(shù) 組 合請(qǐng) 訪(fǎng) 問(wèn)網(wǎng) 站

溫度 可 高達(dá)

而且晝夜溫差很 大

卷第期

所以 , 以 建設(shè)一個(gè) 完善 的油 氣 田 地 面工 程 第機(jī)建 電信

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第五篇：管道SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介

管道SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)分為幾部分：現(xiàn)場(chǎng)智能儀表、PLC/DCS、ESD系統(tǒng)（/消防系統(tǒng)）、HMI、通訊

（1）現(xiàn)場(chǎng)智能儀表：不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，不同的信號(hào)采集方式（現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、硬點(diǎn)采集、通訊口）

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)過(guò)程專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，或工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)基層的自動(dòng)化測(cè)控設(shè)備之間傳送信息的共同通路。1985年由Honeywell和Bailey等大公司發(fā)起，成立了WorldFIP制定了FIP協(xié)議。1987年，以Siemens，Rosemount，橫河等幾家著名公司為首也成立了一個(gè)專(zhuān)門(mén)委員會(huì)互操作系統(tǒng)協(xié)議（ISP）并制定了PROFIBUS協(xié)議。1994年，兩大集團(tuán)宣布合并，融合成現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì)（Fieldbus Foundation）簡(jiǎn)稱(chēng)FF。目前應(yīng)用比較多的有基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（FF）、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN。

（2）PLC/DCS：PLC邏輯運(yùn)算強(qiáng)、DCS模擬運(yùn)算功能強(qiáng)，對(duì)接地要求高，維護(hù)成本高，目前的發(fā)展趨勢(shì)，兩者越來(lái)越接近，F(xiàn)CS（現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)），現(xiàn)在又推出了PAC（可編程自動(dòng)化控制器）等新的理念；在一種開(kāi)放靈活的軟件構(gòu)架下,PAC將PLC的穩(wěn)定性和PC的多功能相結(jié)合。

對(duì)PLC/DCS在管道行業(yè)的一個(gè)分析，目前應(yīng)用比較廣泛的是：AB、Modicon、西門(mén)子、GE、BB等，DCS使用不多，Honeywell、emerson、ABB等。

（3）安全儀表系統(tǒng)（ESD系統(tǒng)）：目前都是單獨(dú)的系統(tǒng)，主要產(chǎn)品有

Honeywell FSC，AB、Modicon、HIMA、Tricon等

（4）HMI（MMI）：主要指工控軟件，目前的形勢(shì)：德國(guó)Cegelec的Viewstar，加拿大Telvent的OASYS，Honeywell的PKS，Citect，IFIX，國(guó)內(nèi)的Wincc（西門(mén)子），力控等。

（5）通訊方面：

通訊可以從協(xié)議和傳輸介質(zhì)兩個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹：

①?gòu)膫鬏斀橘|(zhì)上講站控系統(tǒng)和中心有很多種通訊方式，包括：光纖、VSAT、DDN、PSTN、GPRS、CDMA、微波等等，站控系統(tǒng)中根據(jù)不同的硬件可包括：控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)、以太網(wǎng)、總線(xiàn)、DH+等。

②從通訊傳輸協(xié)議上可分為：Modbus RTU/ASCII、Modbus TCP/IP、IEC、DNP3.0、OPC Server、DDE、Hart。目前也有很多協(xié)議轉(zhuǎn)換器，可以把多種協(xié)議轉(zhuǎn)換成一種通用協(xié)議。可以叫網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品/通訊服務(wù)器。