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SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。
主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。
SCADA-数据采集与监视控制系统SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统。
它是由许多硬件和软件组成的综合性系统，广泛应用于能源、化工、交通、水务、制造业等行业中，用于实时监视和控制远程设备和过程。
1.硬件：包括传感器、控制器、通信设备等。
传感器用于收集各种数据，比如温度、压力、流量等。
控制器用于控制和执行各种操作，比如开关、阀门、电机等。
通信设备用于数据传输和远程访问。
2.软件：包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示等功能。
数据采集软件用于实时收集数据，并将其传输到中央处理单元。
数据处理软件用于对数据进行处理和分析，比如计算平均值、最大值、最小值等。
数据存储软件用于将数据保存在数据库中，以便后续查询和分析。
数据展示软件用于将数据以图形、报表等形式展示给操作员。
3.人机界面：主要包括监视和控制台。
监视台用于显示实时数据和趋势图，以便操作员进行监视和分析。
控制台用于操作设备和过程，比如打开或关闭设备，调整设备参数等。
SCADA系统的主要优点是提高了生产效率和安全性。
通过实时监视和控制远程设备和过程，可以及时发现和解决问题，减少了停机时间和生产成本。
同时，SCADA系统可以提供报警和预警功能，帮助操作员快速响应异常情况，避免事故的发生。
此外1.可扩展性：SCADA系统可以根据实际需要添加或删除设备和过程，以适应不同的生产环境。
2.可靠性和稳定性：SCADA系统采用冗余设计和故障恢复机制，确保系统的可靠性和稳定性。
3.安全性：SCADA系统采用各种安全措施，比如访问权限管理、防火墙等，保护系统免受非法访问和攻击。
总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统，广泛应用于各个行业中。
它通过实时收集和传输数据，并提供实时的监视和控制功能，帮助操作员快速响应异常情况，提高生产效率和安全性。
第一章SCADA系统1.1. SCADA系统的意义SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System 的缩写，是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。
了解生产情况是实施科学生产的基础，如果生产过程分布很近，可以采用就近控制的办法，就地接线，就地监视，就地控制，对于复杂的过程生产采用DCS系统控制的比较多，也有采用PLC的或者专业控制器。
而对于生产各个环节分布距离非常远的，比如几公里，几十公里，几百公里甚至几千公里的，如变电站，天然气管线，油田，自来水管网，随着技术的发展，人们慢慢发展出远程采集监视控制系统，称为SCADA系统。
SCADA系统与其他系统的区别在于：分布区域广泛主站与控制对象距离远监控终端的工作条件苛刻通讯系统复杂多变通讯系统不保证可靠传输1.2. SCADA系统的构成SCADA系统主要包括三部分组成，主站端，通讯系统和远程终端单元主站一般采用先进的计算机，有着良好的图形支持，现在采用PC计算机和WIND OWS系统居多，在历史上，曾经有很多系统采用UNIX系统和XWINDOWS图形界面。
一个主站可能的分站数量从几十到几百、几千个不等。
通讯系统就非常复杂了，有线的包括音频电缆、载波电缆、光纤、电力载波等，无线的包括电台、卫星、微波等。
远程终端单元(RTU or TeleControl )的品种也很多，大的系统由很多机柜组成，小的系统可能就是一个小盒子。
1.3. SCADA的主站系统SCADA系统的主站过去由很多著名的系统是基于UNIX操作系统家族和XWIND OW图形界面的。
随着计算机系统的发展，特别是PC机的发展，PC机和PC机上运行的操作系统在扮演着越来越重要的角色。
庞大的主站系统一般包括如下内容：通讯前置系统，主要负责解析各种不同的规约，完成通讯接口数据处理，包括数据转发。
包括前置计算机，串口池或者MODEM 池，机架，防雷措施和网络接口。
SCADA系统介绍SCADA系统是工控领域的一个重要应用形态，是一种基于现代信息处理技术及监测技术实现生产过程自动化控制和数据管理的系统，可以实现生产设备的远程监测和控制。
本文将对SCADA系统的定义、功能、组成部分、原理及应用领域等进行详细介绍。
一、 SCADA系统的定义SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition系统的简称，也叫作监控与数据采集系统。
SCADA系统是一种应用于工业生产控制领域的现代化自动化系统。
SCADA系统通过远程数据采集和数据传输技术，实现了对生产设备的远程监测、控制和管理，其主要功能包括数据采集、数据处理、数据存储、报警和自动控制等。
二、 SCADA系统的功能SCADA系统在企业生产中的主要功能是实现生产设备的远程监测和控制，包括以下几个方面的功能：1、远程监测：通过远程传输数据技术，实时监测生产现场的各项参数数据，如温度、湿度、压力、流量、浓度、电流、电压等。
2、远程控制：通过远程控制技术，远程控制生产线上的各项设备，包括开关灯、开关机、调节温度、调节压力等。
3、数据记录：自动记录生产现场的各项参数数据，并进行存储，便于历史数据的查询和统计分析。
4、报警提示：根据预设的参数阈值，当生产现场某些参数出现异常时，及时发出报警提示，以保障生产设备的安全运行。
三、 SCADA系统的组成部分SCADA系统分为两个主要部分:前端和后端。
前端负责数据采集、数据处理、监视等工作，后端负责数据存储、统计分析、报警处理等工作。
下面将对SCADA系统的组成部分进行详细介绍。
1、前端前端包括数据采集设备、人机界面和通信模块等几个部分。
（1）数据采集设备数据采集设备通常由传感器、信号处理器、数据采集卡、数据采集仪器等组成。
传感器主要负责测量生产现场各项参数，信号处理器则负责对传感器采样的模拟信号进行处理，并将处理后的信号转化为数字量信号，数字量信号经过数据采集卡转化为计算机能够识别的信号，最后数据采集仪器将数据发送到计算机，供后续处理使用。
一、SCADA系统综述SCADA——监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。
SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。
SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
二、SCADA系统组成SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统作为生产过程和事物管理自动化最为有效的计算机软硬件系统之一，它包含两个层次的含义：一是分步式的数据采集系统，即智能数据采集系统，也就是通常所说的下位机；另一个是数据处理和显示系统，即上位机HMI（Human Machine Interface）系统。
下位机一般意义上通常指硬件层上的，即各种数据采集设备，如各种RTU、FTU、PLC及各种智能控制设备，等等。
这些智能采集设备与生产过程和事物管理的设备或仪表相结合，实时感知设备各种参数的状态，并将这些状态信号转换成数字信号，并通过特定数字通信或数字网络传递到HMI系统中；在必要的时候，这些智能系统也可以向设备发送控制信号。
上位机HMI系统在接受这些信息后，以适当的形式如声音、图形、图象等方式显示给用户，以达到监视的目的，同时数据经过处理后，告知用户设备各种参数的状态（报警、正常或报警恢复），这些处理后的数据可能会保存到数据库中，也可能通过网络系统传输到不同的监控平台上，还可能与别的系统（如MIS，GIS）结合形成功能更加强大的系统；HMI还可以接受操作人员的指示，将控制信号发送到下位机中，以达到控制的目的。
上位机与下位机结合的SCADA系统，作为操作员平台和中央监控系统，已经和将要广泛地应用到工业生产和事物管理的各个领域，主要包括：1、楼宇自动化开放性能良好的SCADA系统可作为楼宇设备运行与管理子系统，监控房屋设施的各项设备、事务，如门警、电梯运营、消防系统、照明系统、空调系统、水工、备用电力系统等等的自动化管理；2、生产线管理用于监控和协调生产线上各种设备正常有序的运营和产品数据的配方管理；3、无人工作站系统用于集中监控无人看守系统的正常运行，这种无人值班系统广泛分布在以下行业：无线通讯基站网；邮电通讯机房空调网；电力系统配电网；铁路系统电力系统调度网；铁路系统道口，信号管理系统；坝体、隧道、桥梁、机场和码头等安全监控网；石油和天然气等各种管道监控管理系统；地铁、铁路自动收费系统；交通安全监侧；城市供热、供水系统监控和调度；钢铁工业高炉安全监控系统；环境、天文和气象无人检测网络的管理；各种工业锅炉监控保护系统；其它各种需要实时监控的设备。
电力监控系统简介(SCADA)（二）引言：电力监控系统简介，即远程监控和数据采集系统（SCADA）是一种广泛应用于电力行业的监控系统。
通过实时采集、处理和分析电力系统的相关数据，SCADA可以有效地监控和控制电力系统的运行。
本文将进一步介绍SCADA系统的主要功能和应用，以及其在电力行业中的重要性。
正文：一、SCADA系统的主要功能1. 实时数据采集：SCADA系统可以实时采集各个电力设备的运行数据，包括电流、电压、功率等关键指标，以及设备的状态信息。
这些数据可以通过传感器和仪表进行采集，并传输到SCADA系统中进行进一步处理和分析。
2. 监控和报警：SCADA系统可以监控电力系统的运行状态，并可以在出现异常情况或设备故障时发出报警信号。
通过实时监控和报警功能，SCADA系统可以帮助运营人员及时发现并解决问题，防止设备故障导致的严重后果。
3. 数据分析和统计：SCADA系统可以对采集到的数据进行分析和统计，并生成相应的报表和图表。
这些报表和图表可以帮助运营人员了解电力系统的运行情况和趋势，为决策提供依据。
4. 远程控制和操作：SCADA系统可以通过远程的方式对电力设备进行控制和操作，比如远程开关、调节电力设备的参数等。
这种远程操作的方式可以提高操作人员的效率和安全性，并能够快速响应系统运行的变化。
5. 可拓展性和兼容性：SCADA系统具有良好的可拓展性和兼容性，可以与其他监控系统和控制系统进行集成，实现各种功能的互联互通。
这种可拓展性和兼容性可以帮助电力系统进行统一管理和控制，提高系统的整体效率和可靠性。
二、SCADA系统的应用1. 电力供应管理：SCADA系统可以帮助监控运营人员实时掌握电力供应的情况，包括供电负荷、电力消耗、电力来源等。
通过对供电情况的实时监测和分析，运营人员可以及时调整电力供应策略，确保电力供应的稳定和可靠。
2. 设备维护管理：SCADA系统可以监控电力设备的运行状态和各项指标，帮助运维人员及时发现设备故障或异常情况，并进行相应的维修和保养。
SCADA系统一、系统简介TY-300主站系统是集多年电力自动化系统开发经验、工程经验和最新的计算机技术于一体，结合电力系统及设备的发展方向，推出的新一代分布式系统。
软件设计思想遵循开放性的原则，采用面向对象的模块化设计，利用了多线程技术，系统稳健、可靠；针对电力系统的运行特点和要求，在大众式调动自动化系统功能上又增加了许多新功能：如微机五防功能等，系统功能力求强大而且要实用；基于WindowsNT/98/2000操作系统，界面友好，操作使用方便。
采用MS SQL SERVER或其他支持ODBC的商业数据库，与实时库相结合的技术，既保证了系统的实时性，又满足了系统开放的原则。
网络结构采用国际流行的以太网、TCP/IP协议，硬件选型灵活多样，可适应不同规模、多种需求的调度系统和监控系统。
适用于电力调度自动化、变电站监控、变电站综合自动化、集控站监控、水电站监控、电气化铁路变电站监控等。
面向的是以生产电力测控装置、保护装置为主的自动化系统集成厂商和最终用户。
二、技术特点1、面向对象的数据库组织方式TY-300采用系统、域、厂站、设备等对象化的概念，数据库的描述方式为关系方式，能够更直观、更方便地反映系统的构成。
结合综合自动化和微机保护的应用，引入了事件量的概念。
微机保护设备的自检事件、故障报告描述为事件量，克服了转换为开关量而容易产生的保护事件漏报、误报现象。
TY-300为了广泛的适应不同的厂商，也为了厂商设备扩充改型的方便，提供通用的、图形界面方式的保护设备模板的定义方法，以方便操作。
工程技术人员可以通过增加设备模板来定义新的装置，包括装置含有何种保护事件信息、保护定值、测量数据等等。
一经定义，可在不同的工程中重复使用。
2、流行商业数据库的运用TY-300的参数库、历史库、事件记录库使用SQL SERVER或其他的支持ODBC的关系数据库，支持SQL查询、访问，便于同其他系统接口及数据共享。
历史库以名称检索，增加或删除历史点，不会影响以前历史数据的访问。
历史点除模拟量(包括计算量)、脉冲量(电度量)外，还特意增加了开关量统计。
TY-300的SCADA主机以嵌入式实时库为核心，实时数据的读写完全从内存获得，满足调度系统对实时性的要求。
3、内置微机软件五防功能开关、隔离刀闸、接地刀闸、临时接地线相互关联为一个对象，遥控合闸、拉合刀闸、封接地线进行五防检查，操作不合理时，系统拒绝执行并给出相应错误提示，避免误操作。
4、模拟挂地线及设置标牌TY-300能实现模拟挂、拆地线及设置标牌操作。
最显著的特点是：不仅在画面上标出符号位置，而且与开关等设备相关联，融入五防功能；在设备带电的情况下，禁止封地线和挂牌。
5、开关量动作统计及存盘TY-300能对开关量(线路、电容器、电抗器、发电机等)动作统计作为历史点存入历史库，供系统查询、显示。
分闸可按拉闸、检修、限电、故障四种情况分别统计，记录日、月累计动作次数、动作时间、影响负荷，积算总损失电量，统计供电保证率(投切率)。
6、强大的图形编辑功能TY-300提供更为强大的图形制作和修改功能，例如：多个图元可在不同画面间相互复制；图元多重拷贝；图元无级缩放、图元的对齐、等间隔、等大小等等。
历史数据支持时间增量复制，可快速地制作出各种报表格式。
7、可定制的界面风格和更加灵活的图形显示功能TY-300的在线图形显示基于流行的单窗口风格（浏览器风格），同时也可以定制特定功能和风格的弹出式窗口，例如保护定值窗口、保护信息窗口等。
画面可缩放、平移、漫游，支持导航浏览。
8、内置光字牌对象对象定义、显示结合变电站(所)的运行特点，TY-300特别开发了光字牌动态对象，其提示内容、暗色、亮色均可灵活定义，可关联遥信量、保护量，能够特别快速、方便地制作出光字牌画面。
在报警情况下，可推出相应的光字牌画面，光字牌明暗交替闪烁显示，直观地模拟出变电站(所)的中央信号系统。
9、灵活和完善的安全机制TY-300提供多级用户权限（例如：操作员、监护员、维护员、管理员等），不同用户拥有不同的操作权限，以适应安全机制的要求。
工程人员可以对操作员、监护员、维护员的权限进行增加和裁减。
10、完善、美观的事件查询工具TY-300事件查看器仿OutLook界面，内容有模拟量越限、开关量变位、保护事件、SOE记录、遥控遥调记录、设备事件、操作记录、异常事件。
可实现分类查询及条件检索，其内容能打印及打印预览，支持分页打印，页间可加入页眉、页脚。
11、结构灵活，支持多种工业总线及多种规约TY-300具有多种服务器，例如数据服务器，SCADA主机服务器、Web服务器等。
任何服务器都同时连接在以太网上，而且任何服务器均可冗余配置，例如双数据服务器、双SCADA主机服务器等，从而达到系统的全面冗余热备，提高其安全可靠性。
TY-300可以连接lonwork、Can、ModBus、工业以太网等多种工业总线，支持多种国际、国内的标准规约以及各个厂家的设备规约。
TY-300对各种通信介质的处理采用分层结构，从而使得一种规约可以无缝地运行在多种介质上。
TY-300前置机既可采用多串口卡，也可采用终端服务器作为扩展通道。
前置机的数量可多于2个，允许用户在网上加入自己的前置机，以扩展系统接入其他数据的能力。
网络数据流采用分组交换技术，可以有效地在节点间相互传送数据，减少网络报文冲突，提高系统的整体效能。
12、可嵌入ActiveX扩充模块TY-300支持嵌入模块的运行，对于SCADA主机，嵌入模块可裁减和扩充系统的SCADA数据处理功能；对于MMI工作站，嵌入模块可增强图形显示和界面操作功能。
嵌入模块的二次开发大大提高了系统的适应性。
13、开放式数据接口 TY-300以独立的服务器对外提供开放接口。
它作为内部网络和外部网络的网关接口，一方面保证TY-300系统的独立性、安全性，另一方面也为EMS/DMS系统、MIS系统等提供数据及功能开放的接口。
三、系统结构配置TY-300系统采用基于Client/Server(客户机/服务器)模式的分布式网络结构，采用高性能集线器(Hub)或网络交换机联网，以TCP/IP协议交换数据。
既能满足用户对技术功能的要求，价格适中，又易于扩充和升级换代。
TY-300提供从简单到高档的不同结构，各种结构的差别主要体现在硬件选型、冗余配置上，可以根据资金和规模要求灵活选择。
按照系统配置，监控系统可分为微型、标准和完全配置多种配置方案。
1. 标准配置系统配置图见“TY-300标准配置结构图”。
配置有双前置机、双服务器、双调度机和工程师工作站，通过网络互联，通常适于县级、小型地区级电网scada scada前置机A前置机B服务器B服务器A调度机B 调度机A工程师站打印机A打印机B8.5MW44.6A模拟屏通道控制器调制解调器信道GPS集线器智能通道切换柜调度系统和集控站综合监控系统等。
2. 完全配置配置有双前置机、双服务器、双调度机和若干工作站，通过网络互联，通常适用于地级、县级电网调度系统等。
四、功能简介1、数据采集及规约处理根据不同的规约类型从规约解释组件库中装载相应的规约解释组件，完成从与电力规约有关的原始数据到与电力规约无关的数据的转换。
采集的电网数据包括模拟量、开关量、电度量等电网数据。
scada scada scada前置机A前置机 B 服务器B 服务器A 调度机B 调度机A 管理机 WEB 发布 远程终端机工程师站打印机A打印机 B 8.5MW 44.6A 模拟屏远程网GPS R T U R T U R T U通道控制器 调制解调器信 道集线器 JW08-300完全配置结构图智能通道切换柜1）数据采集系统支持128路（可扩）全双工多规约通道。
每个通道可分别设置通信速率，可以300、600、1200、9600Bps的速率与RTU、模拟屏及其它智能设备、系统通信。
可与RTU通过直接数字通道（RS232）进行通信，也可通过接入MODEM通信，或无线数据传输装置，或通过开放的10/100M以太网TCP/IP方式与各采集点通讯，系统提供通信隔离、防雷技术措施，减少干扰和防止雷击。
2）多种传输速率：300bps—9600Bps以太网：10/100M无线数据传输：按当地公共网络运营商提供3）多种传输通道，微波、载波、光纤、电缆、局域网、无线局域网、移动（或联通）通讯网络。
4）支持单通道和多通道，计算机之间切换和通过智能通道切换柜之间切换不丢失原始数据,。
5）支持串口同步/异步通信方式。
6）电力规约解释的组件库，能解释的电力传输规约有：CDT、Polling (sc1801)、u4F、CAE、IEC870-5-T101、SEL、DNP3.0等。
对于不同的电力传输规约，系统采用组件技术解决方案给以实现。
由于采用统一的实时数据描述方式，在增加新的电力规约时，只需开发相应的电力规约解释组件，即插即用便能满足用户的新的需求。
7）数据采集的方式包括显著变化的阀值方式和周期更新的扫描方式。
8）系统接收和转发的数据容量可根据需要进行扩充。
9）接收标准GPS卫星时钟信息，转化为与GPS时间格式无关SCADA系统时间。
10）系统对厂站远动设备通讯数据进行实时接收处理。
通道出现故障时将产生SCADA系统事件，同时伴随有音响报警，并能即时打印报警信息、统计信息等。
可以在线关闭、打开指定厂站通道。
11）前置通信子系统实现无扰动主辅切换，不丢失原始数据。
12）具有向上、下级调度自动化系统转发和接收遥测、遥信、电度等远动信息数据的功能。
13）系统支持与模拟屏的数据通信，实时数据上模拟屏。
14）完备调试、测试手段。
15）可以对上行、下行的各类数据在SCADA数据格式的基础上和规约传输格式的基础上进行原始数据监视，调试、测试系统和通信通道的正确性。
2、模拟量处理及限值监视子系统电网中模拟量主要有：母线电压、频率、主变及输电线路电流、有功及无功功率、母线功率因素、主变油温、主变气体浓度等。
独特的数据点标识技术采用该技术为系统中每一数据点，包括实际的电网采集点和SCADA系统事件数据点，分配唯一的标识符。
且用户在不需要的情况下不会感觉到该标识符的存在。
●工程值转换系统具有线性和非线性变换两种变换方法。
用户可选，只需设置相应的转换参数。
当电网数据转换为工程值后，根据用户设置的测量值的合理性范围进行合理性检查，去除明显不合理的采集数据，同时进行滤波和死区处理，消除通道干扰而带来的频繁报警。
●越限处理系统测量点均可以设置上限、下限、上上限、下下限，系统根据当前测量值的大小来判断是否越限。
同时还设置报警死区，以避免测量值在限值附近振荡而出现反复报警。
越限作为系统事件记录入事件库，以备查询并可以生成各种各样的统计报表。
