全景数据分析系统在SCADA系统中的应用
数据采集与监控(SCADA)开发及应用方案(一)
数据采集与监控（SCADA）开发及应用方案1. 实施背景随着工业4.0和中国制造2025的推进，传统的制造业正在经历一场由信息技术驱动的重大变革。
其中，数据采集与监控（SCADA）系统成为了实现产业自动化和智能化的重要工具。
本方案旨在从产业结构改革的角度，探讨SCADA系统的开发和应用。
2. 工作原理SCADA系统是基于计算机技术、网络通信技术及自动化控制技术的一套控制系统。
其工作原理是通过对现场数据进行实时采集、传输、存储和分析，实现对设备运行状态的监控和管理。
3. 实施计划步骤（1）需求分析：明确系统的需求，包括需要监控的设备、需要采集的数据、需要优化的工艺流程等。
（2）系统设计：根据需求分析结果，设计系统的架构、功能和界面。
（3）系统开发：依据设计文档，开发SCADA系统。
（4）系统测试：对开发完成的系统进行严格的测试，包括功能测试、性能测试及安全测试等。
（5）系统部署：将SCADA系统部署到现场，与设备连接，进行系统调试。
（6）运行维护：对系统进行日常的运行维护和升级。
4. 适用范围本方案适用于各种制造业领域，如石油、化工、钢铁、电力等。
通过SCADA系统的实施，企业可以实现生产过程的自动化、信息化和智能化，提高生产效率，降低运营成本。
5. 创新要点（1）采用云计算技术，实现数据的高效存储和计算。
（2）利用大数据分析技术，对生产数据进行深度挖掘，为决策提供数据支持。
（3）引入物联网技术，实现设备的远程监控和管理。
（4）采用人工智能技术，实现系统的智能预警和自动控制。
6. 预期效果通过SCADA系统的实施，企业可以预期达到以下效果：（1）提高生产效率：通过自动化控制和实时监控，可以提高设备的运行效率和产品质量。
（2）降低运营成本：通过对能源、物料等资源的优化管理，可以降低企业的运营成本。
（3）增强安全性：通过实时监控和预警，可以及时发现和处理设备故障和安全隐患，保障企业生产的安全性。
（4）提高决策效率：通过大数据分析和人工智能技术，企业可以更快地做出决策，提高决策效率。
全景数据分析系统在SCADA系统中的应用
全景数据分析系统在SCADA系统中的应用杨立波;杨玉瑞【摘要】介绍了河北省南部电网SCADA系统中全景教据记录分析系统的开发应用情况,详细阐述了全景数据分析系统在全景数据记录、全景数据回放、全景数据展现过程中所采用的压缩算法、存储算法、数据记录、数据反演等技术细节,并分析了该系统的应用效果,对其他SCADA系统相似功能的设吨和实现有借鉴作用.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2008(027)005【总页数】3页(P15-17)【关键词】SCADA系统;全景数据;事故追忆;PDR【作者】杨立波;杨玉瑞【作者单位】河北省电力公司,石家庄,050021;河北省电力公司,石家庄,050021【正文语种】中文【中图分类】TM734河北省南部电网(简称“河北南网”)SCADA系统是2001年7月从加拿大SNC公司引进的第三代能量控制系统。
系统的事故追忆功能延用了传统的设计思想，完全依赖开关变位和总事故信号的触发，记录可靠性较差，数据断面记录间隔为2～10 s，仅能保存时长为5 min的事故，无法记录和再现较长时间的电网运行状况。
随着电网规模的不断扩大和电网调度运行工作日益精细化，原有的PDR功能已经不能满足需求，因此在SCADA系统中自主开发了全景数据分析系统取代了原有事故追忆功能，并取得了良好的效果。
1 系统结构全景数据分析系统是对SCADA系统原有PDR功能的改进、提高和创新，系统分为数据记录、数据回放、数据展现3个主要部分。
数据记录模块位于SCADA系统内，根据SCADA采集节点发布的数据变化信息生成数据文件，并通过安全装置将数据文件传递到信息管理大区的全景数据文件FTP服务器上，供数据回放和展现模块使用。
数据回放是利用全景数据文件将电网当时的运行数据加载到内存中，实现快速的数据检索，断面保存，故障辨识等功能；数据展现是系统的人机界面部分，充分利用图表、曲线、列表、厂站单线图等形式将全景数据进行展现、分析和比对。
SCADA(电力监控)系统介绍
2013年7月11日
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一、远动系统的特征 （一）远程性 远动系统远程性表现在系统使用了通讯技术。 （二）实时性 实时性：是指数据采集能及时反应到调度所；调度所的 控制命令也能及时下达到控制对象。 远动技术是一门综合技术，它是应用电力技术、计算机 技术、现代通讯技术在供电系统中的应用。
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DSC-9000U自动化系统
一、系统构成 控制中心调度系统设备包括三层以太网交换机两台、两 套系统服务器、两套历史数据服务器、两套操作员工作站、 一套系统维护工作站、三套网络打印机、两套复式系统及其 它网络连接附件构成；并且满足与其他系统的互联互通要求。
控制中心调度系统的局域网络采用双以太网结构，互为 热备用。网络结构采用总线型结构，配置以太网交换机 。
网络采用国际标准化的、成熟、可靠、通用性强的 TCP/IP网络协议。
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沈阳有轨电车电力监控系统构成示意图
2013年7月11日
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●2台系统服务器 存贮、管理各种登录信息、用户信息、设备信息等。服务 器定时存贮从实时数据库中采集的实时数据，供其他工作站 调用。两台服务器采用主－备工作方式，两台服务器形成双 机热备用，做到一台服务器出现问题时，系统能平滑地切换 到另一台服务器，防止数据丢失，提高了系统的可靠性。 服务器之间也可以进行手动故障切换，若手动干预切换故 障服务器后，此服务器在重启过程中未检测到故障，此服务 器成为备用服务器。系统服务器进行定期自检，以检验系统 的状态。服务器状态可以显示在任何一台工作站的系统状态 模拟图上。自检周期根据系统软件配置及用户需求而定。 两 台服务器内存储的数据进行定时校对，以保证系统数据的一 致性。校对周期根据系统设备情况及用户需求而定。系统支 持主备用通信通道的手/自动切换，检测到主用通道故障时， 自动切换到备用通道。
SCADA系统简介
SCADA系统简介一、SCADA系统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。
二、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。
集控站SCADA软件功能
集控站SCADA软件功能实现SCADA系统的各种功能如下：1数据采集及处理1.1数据采集和处理的类型●模拟量：如有功功率、无功功率、功率总加、电流、电压、变压器温度和档位及系统频率等。
●状态量：如断路器开合位置信号、主要刀闸开合位置信号、事故总信号、继电保护动作信号等。
●计算量：数学及逻辑运算等导出的量。
●事件。
●报警。
1.2 数据采集及处理的功能●既能通过RTU，也能通过计算机通信采集数据。
可接受同步、异步信号。
●信息传送应采用错误检测码。
●集控站主站定时对所有RTU及计算机通信对象的全部信息进行扫描，采用遥信量变位优先传送等技术，保证实时性和减轻通信负载。
●实时数据处理中的模拟量以2至10秒(可调)的周期进行更新。
●全部测量值应带有表示数据状态的标志码。
●对采集的全部测量值进行合理性检查及处理。
●当电网状态改变或电网进入异常状态，主站发出报警并更新数据库。
●具有对电网发生的事件进行顺序事件记录(SOE)、显示及打印输出的功能，SOE可定义并更改。
●对远动装置(RTU) 及计算机通信对象运行状态进行监视，其状态可分为正常、停用和故障三种,并统计RTU及计算机通信对象运行率。
用户可直观、方便地浏览通信状态、通信质量以及各种通信指标。
●对运行的远动通道进行监视，在主通道故障时，能自动切换到备用通道上，主、备通道可采用不同的传输速率。
当主备通道都发生故障时，通道处理软件应能不断地监视两个通道，任一通道恢复正常，都能自动恢复通信功能。
用户可通过CRT设定主通道。
可实现通道运行率及误码率的统计及显示。
1.3数据处理(1) 模拟量处理●工程值转换和替代处理（自动旁路代）。
●限值检查／校验。
✧对系统中的测量值和计算值(特别是重要测量值)进行越限监视，限值级别分为四等。
用户可自行定义严重级别名称，并可任意选择严重级别和一对上下限值。
对于某类测量值，可分不同的时段，定义不同的上下限值；✧为避免数值在限值附近振荡时产生的不必要越限，可采取延时和预定义死区阀值的方法对数值和限值进行比较；✧母线检修时，对应的电压值不进行越限监视。
SCADA系统基本概述
SCADA系统基本概述SCADA系统基本概述一、SCADA系统介绍SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System （数据采集与监视控制系统）的缩写，SCADA系统是对分布距离远，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。
它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、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，其中在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。
它在远动系统中占重要地位，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，即我们所知的“四遥”功能。
RTU(远程终端单元)，FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分。
在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用。
它是架构在PC 之上的生产自动化控制系统。
当然不同领域的应用，所需功能也不尽相同，但是它们都具有以下基本特色：图形操作介面；系统状态动态模拟；即时和历史资料趋势曲线显示；警报处理系统；资料获取取与记录；报表输出。
二、SCADA模块构成SCADA系统会包括以下的子系统：1、人机界面（human machine interface，简称HMI）是一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
人机界面（或简称为HMI）一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
HMI会链接到SCADA系统的数据库及软件，读取相关信息，以显示趋势、诊断数据及相关管理用的信息，如定期维护程序、物流信息、特定传感器或机器的细部线路图、或是可以协助故障排除的专家系统。
HMI系统常会用图像的方式显示系统的信息，而且会用图像模拟实际的系统。
操作员可以看到待控制系统的示意图。
例如一个连接到管路的泵浦图标，可以显示泵浦正在运转，及管路中液体的流量，操作员可以使泵浦停机，HMI软件会显示管路中液体流量随时间下降。
SCADA风机中 央监控系统
SCADA风机中央监控系统在当今的能源领域，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正发挥着日益重要的作用。
而保障风力发电机组的稳定运行和高效发电，离不开先进的监控系统——SCADA 风机中央监控系统。
SCADA 风机中央监控系统，简单来说，就是对风电场中众多风机进行集中监测、控制和管理的一套综合性系统。
它就像是一个“超级大脑”，时刻关注着每一台风机的运行状态，收集各种数据，并根据这些数据做出相应的决策和控制指令。
这个系统的核心功能之一就是数据采集。
风机运行过程中会产生大量的数据，包括风速、风向、发电功率、温度、湿度、压力等等。
SCADA 系统通过各种传感器和监测设备，将这些数据实时采集上来，并进行整理和分析。
有了数据采集，数据分析就显得尤为重要。
SCADA 系统会运用复杂的算法和模型，对采集到的数据进行深入分析。
通过分析，能够及时发现风机可能存在的故障隐患，比如叶片的磨损、齿轮箱的异常升温、发电机的故障等等。
提前发现问题，就可以提前安排维修和保养，避免故障的扩大化，从而减少停机时间，提高风机的可用率和发电效率。
除了故障监测和诊断，SCADA 系统在风机的控制方面也发挥着关键作用。
它可以根据风电场的整体运行情况和电网的需求，对每台风机的运行参数进行远程调整。
比如，当风速较低时，可以适当降低风机的转速，以减少能量损耗；当电网负荷较大时，可以提高风机的发电功率，以满足供电需求。
在安全管理方面，SCADA 风机中央监控系统同样不可或缺。
它能够实时监测风机的运行环境，如雷电、强风等恶劣天气条件。
一旦出现可能危及风机安全的情况，系统会立即发出警报，并自动采取停机等保护措施，确保风机和人员的安全。
对于风电场的运营者来说，SCADA 系统提供的可视化界面也是一大便利。
通过直观的图表、曲线和数据展示，运营者可以清晰地了解风电场的整体运行情况，包括每台风机的实时状态、历史数据、发电量统计等等。
这有助于他们做出科学的决策，优化风电场的运营管理。
SCADA系统介绍
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。
全景数据分析系统在SCADA系统中的应用
图 １ 系统 结构 示 意
２ 系统 功 能 的 实现
２ １ 全 景 数 据 记 录 ．
记录 可靠性较 差 ， 据 断 面记 录 间 隔 为 ２ １ ， 数 ～ ０Ｓ 仅
能保存 时长 为 ５ｍｉ ｎ的事 故 ， 法 记 录 和再 现 较 长 无 时间 的电 网运 行状况 。随着 电网规模 的不 断扩大 和 电网调度 运行 工作 日益精 细化 ， 原有 的 Ｐ Ｒ功能 已 Ｄ 经不 能满 足需 求 ， 因此 在 Ｓ ＡＤ 系统 中 自主 开 发 Ｃ Ａ 了全 景数 据分 析系 统取 代 了原 有事 故 追 忆 功能 ， 并 取得 了良好 的效 果 。
中 图分 类 号 ： ＴＭ７ ４ ３
文献 标 志 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０ １ ９ ９ （ ０ ８ ０ —０ １ ０ １ ０ — ８ ８ ２ ０ ） ５ ０ ５— ３
Ｒ Ｕ通信机 Ｔ
河北省 南 部 电网 （ 简称 “ 北 南 网” Ｓ ＡＤ 系 河 ）Ｃ Ａ 统是 ２ ０ 年 ７ ０１ 月从 加拿 大 Ｓ Ｃ公 司引进 的第 三代 Ｎ 能量 控制系统 。系统 的事故追 忆功 能延用 了传 统 的 设计思 想 ， 全依赖 开关 变位 和总事 故信 ห้องสมุดไป่ตู้ 的触 发 ， 完
辨 识 等功能 ； 数据 展现 是系统 的人 机界 面部分 ， 充分 利 用 图表 、 曲线 、 表 、 列 厂站 单 线 图 等形 式 将全 景 数
的压 缩 算 法 、 储 算 法 、 据 记 录 、 据 反 演 等 技 术 细 节 ， 存 数 数 并
分 析 了该 系统 的应 用效 果 ， 其 他 Ｓ 对 ＣＡＤＡ 系统 相 似 功 能 的
据 进行 展现 、 分析 和 比对 。系统结构 示 意见 图 １ 。
SCADA数据采集与监视控制系统简介kunli
添加标题
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数据处理：对采集数据进行处理、 分析和存储
控制功能：根据预设条件和算法， 自动或手动控制设备
05
SCADA系统的优势与不足
SCADA系统的优势
数据采集范围广
实时性强
可靠性高
可扩展性好
SCADA系统的不足
单击此处添加标题
数据安全性问题：由于SCADA系统需要与外部网络进行数据交互，容易受到 黑客攻击和数据泄露的风险。
公共设施：在供水、供电、供暖和污水处理等领域，用于监测和控制各种设备和系统，确 保公共设施的正常运行。
03
SCADA系统的数据采集
数据采集的方式
直接采集：通过传感器将现场数 据直接传输到SCADA系统
触发采集：当某个条件满足时触 发数据采集
添加标题
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定时采集：按照预设的时间间隔 进行数据采集
单击此处添加副标题
SCADA数据采集与监视控
制系统简介
汇报人：XX
目录
01 02 03 04 05
添加目录项标题 SCADA系统的概述 SCADA系统的数据采集 SCADA系统的监视控制 SCADA系统的优势与不足
01
添加目录项标题
02
SCADA系统的概述
SCADA系统的定义
SCADA系统是一种数据采集与监视控制系统，用于收集、处理和显示各种实时数据 SCADA系统广泛应用于能源、交通、制造业等领域，用于监控和管理工业设备和设施 SCADA系统通过各种传感器和通信设备，实时获取现场数据并进行处理 SCADA系统提供人机界面，方便用户对设备和设施进行远程监控和管理
添加 标题
62. 如何通过SCADA实现数据的智能分析？
62. 如何通过SCADA实现数据的智能分析？关键信息项：1、数据采集方式2、数据分析算法3、数据存储与管理4、智能分析结果的应用与反馈5、安全与隐私保护措施11 引言随着工业 40 时代的到来，数据的智能分析在各个领域中变得愈发重要。
SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集）系统作为工业自动化领域的关键技术，为实现数据的智能分析提供了强大的支持。
本协议旨在探讨如何通过 SCADA 系统有效地实现数据的智能分析，以提高生产效率、优化运营管理和保障系统安全。
111 数据采集方式数据采集是实现智能分析的基础。
SCADA 系统应具备高效、准确的数据采集功能，包括以下方面：1111 传感器与仪表的选择和配置根据监测对象的特性和需求，选择合适类型和精度的传感器和仪表，并进行合理的安装和调试，确保数据的准确性和可靠性。
1112 数据采集频率的设定根据数据的变化速度和分析需求，合理设定数据采集的频率，既要保证数据的及时性，又要避免过度采集造成的资源浪费。
1113 数据预处理在数据采集过程中，对原始数据进行初步的筛选、清洗和转换，去除噪声和异常值，为后续的分析提供高质量的数据。
112 数据分析算法选择合适的数据分析算法是实现智能分析的核心。
以下是一些常见的算法和技术：1121 统计分析运用均值、方差、标准差等统计指标对数据进行描述性分析，发现数据的分布规律和趋势。
1122 机器学习算法如聚类分析、分类算法、回归分析等，用于挖掘数据中的潜在模式和关系。
1123 深度学习算法如神经网络，在处理大规模、复杂数据时具有优势，能够自动提取特征和进行预测。
113 数据存储与管理高效的数据存储与管理是保障智能分析顺利进行的重要环节：1131 数据库选择根据数据量、访问频率和性能要求，选择合适的数据库系统，如关系型数据库、NoSQL 数据库等。
1132 数据备份与恢复策略制定定期的数据备份计划，确保数据的安全性和可用性，同时建立快速的数据恢复机制，以应对突发情况。
机房监控SCADA系统解决方案
机房监控SCADA系统解决方案一、引言随着工业自动化程度的不断提高和工业信息化的快速发展，各行各业的企业都在不断寻找更稳定、更高效的机房监控SCADA系统解决方案。
机房监控SCADA系统作为一种智能化的监控和控制系统，可以对机房设备运行状态进行监测、控制和管理，提高机房设备的可靠性和稳定性，同时也可以实现对机房环境的实时监测和报警，确保机房环境的安全和稳定。
如何选择合适的机房监控SCADA系统解决方案，成为众多企业关注的焦点。
二、机房监控SCADA系统概述机房监控SCADA系统是指一种可编程的、可视化的、分布式的、实时的监测和控制系统，主要用于监控机房的运行状态、环境参数和安全问题，实现机房设备的远程监测和控制。
机房监控SCADA系统主要由三个部分组成：监测部分、控制部分和管理部分。
1.监测部分：主要负责机房环境参数的实时监测，包括机房温度、湿度、电压、电流、电能、空气质量、光照强度等。
2.控制部分：主要负责机房设备的远程控制，包括机房空调、UPS电源、发电机组、照明设备、安防设备、门禁设备等。
3.管理部分：主要负责机房监控SCADA系统的管理，包括系统的配置、运行状态的查看、故障报警的处理、历史数据的存储和分析等。
三、机房监控SCADA系统解决方案为了满足不同企业对机房监控SCADA系统的不同需求，现有多种不同类型的机房监控SCADA系统解决方案。
1.监测型解决方案监测型解决方案主要针对机房环境的监测和报警，包括机房温度、湿度、电压、电流等参数的实时监测和异常报警。
该解决方案适用于对机房的安全和稳定性要求较高的企业，如金融、电信、IT等行业。
2.控制型解决方案控制型解决方案主要针对机房设备的远程控制，包括机房空调、UPS电源、发电机组、照明设备、安防设备等的远程控制。
该解决方案适用于对机房设备的智能化控制要求较高的企业，如制造业、电力行业等。
3.综合型解决方案综合型解决方案是监测型解决方案和控制型解决方案的组合，即能够同时实现机房环境的监测和机房设备的远程控制。
数据采集与监控系统SCADA
数据采集与监控系统SCADA数据采集与监控系统（Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA）是一个集中管理和控制分布式设备的系统，在现代工业中具有重要的作用。
本文将从定义、功能、应用领域、工作原理及其优缺点等方面进行详细介绍。
数据采集与监控系统（SCADA）是指通过计算机网络将遥测终端和现场设备连接到控制中心，实现数据采集、实时监控和远程控制的一种自动化系统。
它通常由人机界面、数据库管理系统、远程终端单元（RTU）等组成。
主要功能包括实时数据采集、数据分析和处理、远程控制和操作、警报和报警等。
SCADA系统广泛应用于各个领域，包括电力、石油化工、交通运输、水利工程等。
在电力系统中，SCADA系统可以实现对电网的实时监控、故障诊断和远程控制，保障电网的安全稳定运行。
在石油化工领域，SCADA系统可以监控和控制石油、天然气的生产和输送过程，提高生产效率和安全性。
在交通运输领域，SCADA系统可以监控和控制交通信号、路灯、车辆等，优化交通流量和提高交通安全。
在水利工程中，SCADA系统可以监控和控制水库、水泵、水闸等设施，实现对水资源的合理调度和利用。
SCADA系统的工作原理是通过远程终端单元（RTU）采集现场设备的状态数据，并通过通信网络传输到控制中心。
控制中心中的数据库管理系统可以对数据进行存储、处理和分析，并生成报表、趋势图等。
人机界面可以实现对数据的实时监控、报警处理和远程控制。
SCADA系统的优点主要包括提高生产效率和安全性、降低成本、提高数据可靠性等。
通过实时监控和远程控制，可以减少人工干预，并能够快速响应和解决问题，提高工作效率。
此外，SCADA系统可以监测设备的运行状态，及时发现异常情况并进行预警，提高了生产过程的安全性。
由于数据的准确性和实时性，SCADA系统可以提供准确的决策支持，有利于企业进行运营管理。
此外，SCADA系统能够减少人员的工作量，降低了维护和运营的成本。
城市热网SCADA系统解决方案
城市热网SCADA系统解决方案一、方案概述目前全国供热采暖耗能占全社会总能耗的10%，但供热系统热损失高达30%。
随着中国城镇化建设战略的深入，节能降耗需求也将进一步上升。
方案主要针对不同监控系统的锅炉房、新旧换热站、热电厂等提供统一的生产管理平台，整合供热公司生产相关系统，实现数据共享，建立数据中心。
实现对所辖热源厂、换热站的运行数据统计分析和展示，运用全网平衡控制手段，控制热源的平衡分配，实时掌握系统的能耗情况，根据能耗统计分析数据得到优化的调控计划，为供热企业生产运行、能源管理提供依据，实现节能降耗的目标，最终实现供热企业的综合信息化管理。
二、方案亮点实现从热源、换热站、楼控阀、最终用户的海量数据采集和控制实现以GIS地图为基础的运行数据展示分析全网平衡，实现全网最优化运行支持多个第三方系统集成远程集中管理和维护完整的用户权限配置方案水压图可训练算法到最优状态负荷预测为节能降耗决策依据能源管理系统，节能降耗，节省成本三、系统架构平台分为：现场层、数据采集存储层和分析展示层。
提供多网络，多设备，多并发量的采集方式，同时支持数据块采集，支持断点续传功能，保证了数据的统一性和完整性。
热源数据、热网数据、热力站数据、楼控数据和热用户数据汇总到数据中心，实时采集并存储。
四、系统功能1、数据采集亚控科技数据采集方案支持多种网络，多设备的采集方式，有丰富的设备驱动库作为支撑，同时支持数据块采集，具备断点续传功能，保证了数据的统一性和完整性。
2、流程监控实时监控各换热站工艺监控画面，展示换热站的运行参数，画面中设备能够以3D方式展示，模拟现实，达身临其境效果。
工艺画面还包括首站、一次侧工艺画面，通过首站、一次侧工艺画面，获取系统的总供热信息、实时数据和计算参数数据，通过画面直观的展示系统的供热情况。
图1、换热站监控画面图2、换热站流程画面23、生产报表利用报表系统可将生产过程中产生的实时和历史数据记录并查询，以一定格式输出给用户。
电力监控SCADA子系统原理及应用
控制功能
遥控 遥控关系表定义 单人、监护 普通、直接 操作界面形式多样 单选、多选 操作结果判断
控制功能（集控重点）
控制校验
责任区 操作的图形是否为可控图（如只能在间隔图上做遥控，可选） 节点能否做遥控 遥控参数是否定义完整 用户权限 状态检查：正在遥控、闭锁、工况退、双位错（部分可选） 对于实测点，是否禁止与当前一致的操作（如当前为分，则 只能做合，可选） 遥控关系表定义的遥控闭锁条件 遥控界面检查录入是否正确 监护是否通过（可选） 拓扑五防校验（对于有拓扑五防的情况）
数据处理： 光字牌（集控）
设计原则 逐层查询、各层联动
数据库定义与存储 保护节点表：是否光字牌、间隔ID 光字牌值、光字牌状态
画面显示与操作 光字牌图元 色彩配置：颜色、闪烁 操作：确认、复归、封锁、抑制
与普通遥信的区别
数据处理： 光字牌（集控）
分类
➢ 责任区总光字牌：一般设在主画面上，是该责任区 所管辖的所有厂站的光字牌的集合。
数据处理： 遥信－主要功能
特殊告警
全数据判定 备通道补 可疑 检修/冷备用状态 不带电状态 参数变化 遥控 模拟
数据处理： 遥信－主要功能
其他
统计变位次数 统计事故变位次数 超出次数告警 告警抑制：单点、间隔、厂站
数据处理： 遥信－质量码
遥信质量码
非实测值：该遥信未从前置采集 计算值：该遥信来源于计算 工况退出：采集中断而导致数据不再刷新 遥信变位：该遥信出现遥信变位，尚未确认 事故变位：该遥信出现事故分闸，尚未确认 坏数据：针对双位遥信，校验异常 三相不一致：三相校验异常 告警抑制：该遥信相关的告警仅保存历史库 置数：该遥信的数值为人工置数值 封锁：该遥信的数值为人工置数值且保持住 正常：该遥信处于正常状态 未初始化：该遥信未刷新
SCADA系统及其应用
应用实例SCADA系统及其应用SCADA S y stem and its A pp lication(北方交通大学,北京100044)孙明春金敏摘要:介绍了SCADA系统的基本概念,详细分析了M OSCAD系统,与PLC、DCS系统进行了比较,并给出应用实例。
关键词:测控;数据采集Abstract:This p a p er int roduces the conce p t of the SCA DA,analyzes t he MOSCAD syst em and compares it w ith PLC and DCS,at last provides the application. Key words:supervisor cont rol;data acquisit ion1SCADA系统介绍1.1SCADA系统SCADA(Super visor Co ntro l And Data Acquisition)系统,即监测监控及数据采集系统。
它可以实时采集现场数据,对工业现场进行本地或远程的自动控制,对工艺流程进行全面、实时的监视,并为生产、调度和管理提供必要的数据。
SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行业中,用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行远程控制。
它的主要结构包括远程控制单元RT U(Remo te Term inal U nit)、通讯网络及中心站。
(1)RTU主要作用是进行数据采集及本地控制,进行本地控制时作为系统中一个独立的工作站,这时RT U可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反馈控制、PID等工业上常用的控制调节功能;进行数据采集时作为一个远程数据通讯单元,完成或响应本站与中心站或其它站的通讯和遥控任务。
它的主要配置有CPU模板、I/O(输入/输出)模板、通讯接口单元,以及通讯机(RADIO)、天线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到CPU 中的程序,CPU的程序可用工程中常用的编程语言编写,如梯形图、C语言等。
云计算在SCADA系统上的应用
云计算在SCADA系统上的应用引言：随着互联网的发展和智能化的进步，数据采集与监控（SCADA）系统的应用越来越广泛。
其中，云计算技术的出现为SCADA系统的发展提供了新的机遇和挑战。
本文将详细介绍云计算在SCADA系统上的应用及其优势。
一、SCADA系统的概述SCADA系统是指一种用于实时监控和控制的数据采集系统，它由数据采集装置、传输设备、数据处理服务器、监控中心等构成。
通过SCADA系统，可以实现对设备、工艺、制造过程等的远程监控和控制。
二、云计算的概述云计算是一种基于互联网的计算模式，它通过将计算资源和数据存储在云端的方式，实现用户的可伸缩性和灵活性需求。
云计算提供了虚拟化、自动化和按需分配的特性，能够实现高可用性和灵活的资源管理。
1.数据存储与备份云计算提供了大规模的存储容量和高可用性的备份机制，能够满足SCADA系统大量数据的存储和备份需求。
在传统的SCADA系统中，数据存储和备份常常需要占用大量的硬盘空间和维护成本。
而云计算可以将数据存储在云端，实现数据的长期保存和安全备份。
2.实时数据处理与分析SCADA系统需要对实时采集的数据进行处理和分析，以实现实时监控和预测。
云计算提供了强大的计算和分析能力，可以通过云端的大数据技术对SCADA系统的实时数据进行处理和分析。
通过云计算的实时数据处理与分析，可以更加高效地获得设备的状态信息，并迅速做出响应。
3.可视化与远程监控云计算为SCADA系统提供了远程监控和可视化的方式。
通过云端的技术，用户可以通过任何联网的终端设备实现对SCADA系统的远程监控和控制。
无论身处何地，只要有网络连接，就能够实时监控设备的状态和运行情况。
4.降低成本和提高灵活性云计算可以帮助SCADA系统降低成本并提高灵活性。
在传统的SCADA 系统中，需要购买和维护大量的服务器和设备，而且容易受到硬件故障的影响。
而云计算将计算资源和数据存储在云端，可以根据实际需求动态分配资源，避免了闲置资源和硬件故障的风险。
全景图软件在测绘技术中的应用案例
全景图软件在测绘技术中的应用案例随着科技的不断发展，测绘技术也得到了极大的进步和改善。
其中，全景图软件作为一种重要的工具，被广泛应用于测绘领域。
全景图软件可以将多张照片无缝地拼接在一起，形成一个全景视角。
下面，将介绍几个全景图软件在测绘技术中的应用案例。
首先，全景图软件在地理信息系统 (Geographic Information System, GIS)中的应用非常广泛。
GIS是一种集成地理信息处理、分析和管理的技术系统，通过将全景图与地理坐标信息相结合，可以为用户提供更直观、全面的地理数据展示。
例如，一些城市规划部门可以利用全景图软件生成三维地图，通过虚拟漫游的方式来展现城市的空间布局和建筑物的分布情况，从而为城市规划提供更具参考性的数据。
其次，全景图软件在建筑测绘领域也有着广泛的应用。
在进行建筑物的测量和设计时，传统的绘图方式需要花费大量的时间和人力，而全景图软件的出现解决了这个问题。
利用全景图软件，测绘人员可以利用无人机或者激光扫描仪采集建筑物的全景照片，通过软件的自动拼接功能，生成建筑物的全景图。
这样一来，不仅可以减少人力资源的浪费，还可以提高数据的准确性和可靠性。
再次，全景图软件在环境保护和生态监测中也发挥着重要的作用。
例如，在森林火灾监测中，科研人员可以利用全景图软件获取地表烧毁程度的信息，以便进一步评估火灾对生态系统的影响。
此外，全景图软件还可以用于绘制热点图，以显示特定地区的温度变化，从而帮助研究人员更好地了解气候变化的影响。
除了上述应用领域外，全景图软件还可以应用于城市交通管理、旅游导览、景观设计等多个领域。
例如，在城市交通管理中，全景图软件可以用于道路监控和交通流量分析，帮助交通管理部门更好地优化交通网络。
而在旅游导览中，全景图软件可以为游客提供更具沉浸感和真实感的旅游体验，帮助他们更好地了解旅游目的地的景点和文化。
此外，全景图软件还可以为景观设计师提供更多的参考和灵感，帮助他们更好地规划城市公园、庭院等景观空间。
云计算在SCADA(数据采集与监控)系统上的应用
∙云计算在SCADA(数据采集与监控)系统上的应用∙发布时间：2012-04-20 作者：Larry Combs∙虽然云计算已经变得越来越普及，但对于SCADA应用来说，它仍是一种新兴技术。
云技术能够实现便捷的、按需而生的网络准入，共享使用可配置的计算机资源，包括网络、服务器、存储器、应用和服务。
仅需很少的管理支撑和服务供应商沟通，就可以快速获取或者释放这些资源。
移植到云环境之后，SCADA供应商和用户能够显著地减少成本，获得更高的可靠性和更强大的功能。
除了免除IT基础设施硬件层面上的花费和问题，基于云技术的SCADA还能使用户在智能电话和平板电脑之类的设备上浏览数据，甚至通过SMS文本信息和电子邮件浏览数据。
云可以公有也可以私有。
公有云基础设施可由一个组织所有，并以公共服务的形式提供给公众。
私有云基础设施仅针对特定客户提供服务，它可能由客户或者第三方管理，它可以存在于内部，也可以存在于外部。
混合云由私有云和公有云组成，两者分别都是独立的实体，但是通过标准化的技术或者专利技术相互连接，实现数据和应用的便携性。
云计算能够以两种方式支持SCADA应用：■SCADA应用在现场运行，直接与控制网络连接，将信息发送至云，完成存储和转播。
■SCADA应用完全在云中运行，与控制网络远程连接。
第一种方法比较常见，如图1。
SCADA应用的控制功能与控制网络完全独立，但是SCADA应用与云中提供可视化、报表功能和远程用户访问功能的服务连接。
这些应用通常依托于公有云基础设施。
图1 这种云实现方法是在现场运行控制应用，仅仅与云服务器交互数据。
图2所示的方法常见于分布式SCADA应用，因为这些应用中单一的本地SCADA无法胜任。
控制器通过WAN链路与完全运行于云中的SCADA应用相连接。
这些应用通常使用私有或者混合云架构。
图2 在一些应用中，所有的任务都在云中完成，包括控制功能。
很多作业人员认为这是一个可怕的想法。
服务选择大多数专家将云计算提供的服务分为三类：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。
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收稿日期:2008-05-04作者简介:杨立波(1975-),男,工程师,主要从事调度自动化系统应用开发及维护。
全景数据分析系统在SCA DA 系统中的应用Application of Full Scenario Data Analysis System in SCADA System杨立波,杨玉瑞(河北省电力公司,石家庄 050021)摘要:介绍了河北省南部电网SCA DA 系统中全景数据记录分析系统的开发应用情况,详细阐述了全景数据分析系统在全景数据记录、全景数据回放、全景数据展现过程中所采用的压缩算法、存储算法、数据记录、数据反演等技术细节,并分析了该系统的应用效果,对其他SCAD A 系统相似功能的设计和实现有借鉴作用。
关键词:SCAD A 系统;全景数据;事故追忆;P DRAbstract :T his paper intro duce s the deve lopment and applica -tion o f the F ull Scena rio Data A nalysis Sy stem in the SCADA sy stem of H ebei South N etw ork ,and describes many de tails of the de sign and develo pment about full Scenario data r e -co rding ,data reg ene rating and data representation ,such a s the com pr ess algo rithm ,storag e method and file fo rmat .It is ho ped that ca n pro vide useful reference to the o ther SCADA sy stem structur es desig n and implement .Key words :SCA DA sy stem ;full scenario data ;po st disturb -ance review ;PD R 中图分类号:TM 734文献标志码:B文章编号:1001-9898(2008)05-0015-03河北省南部电网(简称“河北南网”)SCADA 系统是2001年7月从加拿大SNC 公司引进的第三代能量控制系统。
系统的事故追忆功能延用了传统的设计思想,完全依赖开关变位和总事故信号的触发,记录可靠性较差,数据断面记录间隔为2～10s ,仅能保存时长为5min 的事故,无法记录和再现较长时间的电网运行状况。
随着电网规模的不断扩大和电网调度运行工作日益精细化,原有的PDR 功能已经不能满足需求,因此在SCADA 系统中自主开发了全景数据分析系统取代了原有事故追忆功能,并取得了良好的效果。
1 系统结构全景数据分析系统是对SCADA 系统原有PDR 功能的改进、提高和创新,系统分为数据记录、数据回放、数据展现3个主要部分。
数据记录模块位于SCADA 系统内,根据SCADA 采集节点发布的数据变化信息生成数据文件,并通过安全装置将数据文件传递到信息管理大区的全景数据文件FTP 服务器上,供数据回放和展现模块使用。
数据回放是利用全景数据文件将电网当时的运行数据加载到内存中,实现快速的数据检索,断面保存,故障辨识等功能;数据展现是系统的人机界面部分,充分利用图表、曲线、列表、厂站单线图等形式将全景数据进行展现、分析和比对。
系统结构示意见图1。
图1 系统结构示意2 系统功能的实现2.1 全景数据记录全景数据记录是系统的核心部分,负责对SCADA 系统中的实时数据进行采集、解码、压缩和记录。
全景数据记录模块充分利用了SCADA 系统的编程环境和接口,实现了双机进程级的热备用和数据的同步;通过对压缩算法和文件读写方式的优化,使该模块进程仅占用1%～2%的CPU 负载,对原有的功能没有任何不利影响;通过配置独立磁盘和循环队列算法的文件存储模式,数据记录系统能够存储28天的全景数据文件,超过存储期限的数据通过安全装置传输到信息管理大区的文件备份系统长期保存。
·15·2.1.1 数据采集全景数据采集模块采用分布式设计,利用SCADA系统的数据库复制通信服务(RDCS)编程接口和分布式应用环境(DA E)开发,采集进程分别运行在SCADA系统的2个应用节点上,通过网络对象管理服务(NOM S)实现了主备进程的热备用。
采集进程监听SCADA采集节点发布的数据变化消息,获取数据变化事件,根据相应规约对数据报文进行解码,获取发生变化的数据值,然后进行后续压缩和记录处理。
2.1.2 数据实时压缩及算法由于电网实时数据变化频繁,如果全部记录将会占用大量硬盘空间,必须对采集到的实时数据进行压缩。
SCADA系统的实时性要求较高,压缩算法应尽量简洁高效,避免占用过多的CPU和内存资源。
根据电网数据的特点,采用线性变化阀值压缩算法。
该算法是以数据变化量的累积值作为是否记录数据的指标量,对于变化量未超过阀值的数据,仅修改累积变化量;当变化量超过压缩阀值时,才对数据进行处理;处理完后将变化量累积值清零,等待下一次数据变化。
压缩阀值可手工指定(如指定为0.5%),也可采用自适应算法由系统根据数据点的极限范围和压缩比率自动生成。
算法描述见图2。
图2 线性变化阀值压缩算法2.1.3 数据记录及文件格式数据记录是将需要处理的数据按照一定格式保存到文件中,用于数据回放和分析。
数据记录格式直接决定了数据记录的速度,并影响到数据回放和分析时的查询效率和方便程度。
而且如果没有良好的格式,将可能造成海量数据无法快速的查询检索。
根据记录内容将记录文件分为点信息索引文件和数据文件两类。
点信息索引文件记录了点标识、点名称、点含义、点类型等信息。
数据文件记录了所有变化数据的点标识、时间、数值信息。
为了控制故障影响范围,保证数据的一致性和安全性,系统每小时生成一个数据文件和对应的点信息索引文件。
点信息索引文件保存了点的描述性信息和整点断面的数据,并记录了最后写入的数据块在数据文件中的偏移位置和数据块的时间范围。
数据文件记录了遥测和遥信等测点值,内容仅包括点标识、时间和数据3项。
考虑到实际应用中通常利用点标识和时间为关键字进行查询,数据文件采用按点分时分区的文件格式,即系统为每个点建立写缓冲区,变化数据和相应的时间首先写入缓冲区中,当缓冲区写满后以整块方式将缓冲区中的数据一次写入文件,并在块尾部记录上次写入的文件偏移位置和数据块时间范围,然后清空缓冲区继续记录后续的变化数据。
写缓冲区的大小决定了文件写入的次数和每个数据块的数据量,一般定为512B,并可以根据实际应用优化调整。
文件格式分区示意见图3。
图3 数据记录文件格式分区示意2.2 全景数据回放2.2.1 数据回放数据回放是将数据文件中保存的数据恢复为内存数据序列。
回放客户端软件首先按照指定的日期和时间从全景数据文件FTP服务器上下载相应的文件,并按照数据记录格式读入到本机的内存中。
为节约内存资源,系统只将点索引信息读入内存,然后按用户需求,再将相应点的数据读入内存。
系统采用H ASH算法为每个点按照点名和点号建立字典,并结合B+树和虚拟十字链表技术实现了点名和时间双重索引功能,能够实现按照时间、点名、点号的快速检索;数据读取快速,检索高效,大大增强了系统对海量数据的分析检索能力和实用性。
2.2.2 数据断面生成为了满足EM S和DTS等应用的需要,系统提供了任意时间的断面生成功能。
能够根据用户指定的时间将SCADA数据按照规定格式写成断面文件,作为EM S事故分析和计算的依据,或作为DTS 的启动界面。
2.2.3 对历史数据库的修补由于全景数据文件记录了SCADA全部的数·16·据,所以当SCADA系统的历史数据库发生故障,导致历史数据无法记录时,可以利用系统提供的历史数据库修补功能对SCADA历史数据进行修正,使电网数据的安全完整得到了进一步保障。
2.2.4 电网故障自动辨识根据全景数据文件中的开关变位和总事故信号相关数据,系统可以自动辨识电网的故障,并以故障为索引,查询该事故相关设备运行情况、开关开断的先后顺序。
2.3 全景数据展现数据展现是系统一个重要功能,展现的友好程度直接影响到软件功能的易用性、可用性和实用性。
为了实现良好的展现效果,全景分析系统对全景数据提供了曲线、表格和图形3种展现方式。
2.3.1 模拟量曲线对于全景数据中的模拟量,系统提供了曲线的展示方式,可清晰的展现数据的变化趋势和变化范围。
通过在统一视图中显示多条相关曲线可以方便的显示故障和非故障情况下相关量之间的关系。
2.3.2 数字点SOE列表对于全景数据中的开关量,系统提供了SOE列表浏览方式。
系统能够自动选取在指定时间段内开关量发生变化的厂站。
列表按照时间进行排序,时间精度准确到毫秒。
2.3.3 断面图形和数据反演为了实现基于单线图的数据展现,系统采用了SCADA系统相同的图形文件和图形绘制引擎,能够将SCADA系统中的厂站图、潮流图、断面负荷棒图、统计图等各种画面直接在系统中使用,不需二次绘制,极大的减轻了工作量,提高了全景分析系统的实用性。
系统通过http协议从SCADA图形文件服务器上获取图形文件,并根据用户指定的时间将全景数据文件中的数据显示在厂站单线图上。
系统提供了间隔为1s的自动连续数据反演和人工数据反演。
通过基于厂站图的数据反演用户能够准确的了解历史任意时刻电网的运行情况,再现故障和分析事故的产生、发展和恢复的全过程。
3 系统功能的应用全景数据分析系统采用分布式数据采集框架、实时压缩算法和基于文件的快速检索技术,利用C ++语言、ST L类库等编程工具和类库,实现了对SCADA系统中全部实时数据的连续采集、记录、回放、反演、展现和分析,不仅能够为EMS、DTS等系统和电网运行分析人员提供任意历史时刻的电网运行断面数据,而且能提供长达数天甚至数月的电网运行数据和故障的记录,并以表格、曲线、单线图等多种方式实现数据的再现、反演和分析。
3.1 实现全景事故追忆与数据反演事故追忆与数据反演是全景数据分析系统的主要功能。
由于采用了连续记录全部实时数据的方式,在系统运行期间,记录了多次电网事故和故障。
各专业人员通过查询这些数据,迅速了解了电网事故发生前后的电网运行情况,掌握了故障设备的运行工况,为故障分析和原因查找提供了有力的支持手段。
利用图形化的数据反演功能,各专业人员对电网故障发生的整个过程进行回放和反演,对事故发生发展的整个过程有了充分了解,方便技术人员对事故或故障处理的过程进行评估分析。