监控和数据采集技术应用SCADA
SCADA的名词解释
SCADA的名词解释现代科技的飞速发展使得人们的生活越来越依赖于信息技术和自动化系统。
而在各种自动化系统中，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种关键的技术，它在各个行业中广泛应用，为生产效率提升和管理优化做出了巨大贡献。
本文将对SCADA进行全面解释，探讨其定义、功能和应用范围。
一、定义SCADA是一种用于监控和控制系统的集成软件和硬件技术。
它通过采集、传输、分析和控制现场设备的数据，实现对生产过程的实时监控和远程控制。
简而言之，SCADA系统就像一个大脑，通过感知环境、处理数据和制定决策，来确保自动化系统的稳定运行。
二、功能1. 数据采集：SCADA系统通过传感器或现场设备采集数据，并将其转化为数字信号进行存储和分析。
这些数据可以包括温度、压力、流量等各种参数，用于监测设备状态和生产过程。
2. 实时监控：基于数据采集提供的实时信息，SCADA系统可以对设备运行状态进行监控。
操作员可以通过友好的界面实时查看设备的工作情况，如温度异常、压力过高等，便于及时处理故障和异常情况。
3. 远程控制：SCADA系统允许操作员通过远程访问控制设备，对生产过程进行调整和优化。
通过远程控制，操作人员可以改变参数设置、开启/关闭设备，以便实现最佳生产效率和降低能源消耗。
4. 数据分析：SCADA系统可以对历史数据进行分析，以便提供有关设备状态和生产绩效的报告和趋势分析。
这些数据分析可以帮助企业进行决策制定和改进生产流程，提高质量和效率。
三、应用范围1. 工业领域：SCADA系统广泛应用于工业生产过程的监控与控制，包括化工、电力、石油、制造业等。
通过SCADA系统，企业可以实现设备状态的实时监控和故障预警，提高生产效率和安全性。
2. 城市基础设施：SCADA系统在城市基础设施的监控和管理中起着重要作用。
例如，水处理厂、供电系统、交通信号灯等都可以通过SCADA系统进行实时监测和控制，以提供高效的城市运行。
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
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。
数据采集和监控(SCADA)系统
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。
监控与数据采集技术SCADA系统介绍
2．分布式微机远动装置
• 分布式微机远动装置较集中式微机远动装置 具有如下优点：布置灵活，便于采集地理上 分布的信号；连线简单，可靠性高；便于扩 容，容量可以增大；便于采用交流采样方式； 便于实现多规约转发和一发多收。
• 分布式微机远动装置的特征为：多CPU、串 行总线、智能模块，既可以柜集中组屏，又 可以分散布置。
TAB
GD RE I F
JA M7
KB N8
LC O9
ENRTUENR PRINT
4BMNCb/s
GD GD GD GD T2 U3
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
X2.5
电台
Байду номын сангаасPLC
RTU
（1）上位机组成： 上位机系统通常包括SCADA服务器、工程师站、操作
员站、WEB服务器等，这些设备通常采用以太网联网。
RTU结构原框图
2 SCADA系统结构
RTU的功能： RTU的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RTU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。
2 SCADA系统结构
RTU的配置与程序执行： RTU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、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。应用程序可用工程中常用的编程语言编写，如梯 形图、C语言等。有些设备采用C语言编程。
2 SCADA系统结构
2 SCADA系统结构
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。
SCADA系统在电力监控中的应用
SCADA系统在电力监控中的应用SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统是一种用于监控和控制复杂工业过程的系统，广泛应用于电力、水务、交通等领域。
在电力监控中，SCADA系统发挥着至关重要的作用，帮助电力公司实时监测电网运行状态、实现远程控制和故障诊断，提高了电网的安全性、稳定性和可靠性。
本文将探讨SCADA系统在电力监控中的应用，以及其带来的益处和挑战。
一、SCADA系统在电力监控中的基本原理SCADA系统由远程终端单元（RTU）、主站计算机、通信网络和人机界面组成。
RTU负责采集现场数据，如电流、电压、温度等，将数据传输给主站计算机；主站计算机通过通信网络与RTU通信，接收数据并进行处理；人机界面则提供给操作人员一个直观的监控界面，方便他们实时监测电力系统运行状态并进行控制。
在电力监控中，SCADA系统通过实时采集电网各个节点的数据，如电压、电流、功率等，将数据传输至主站计算机进行处理。
主站计算机通过数据分析和算法判断电网运行状态是否正常，一旦发现异常情况，系统会发出警报并提供相应的控制措施。
操作人员可以通过人机界面查看电网拓扑图、数据趋势图等信息，实时监控电网运行情况，保障电网的安全稳定运行。
二、SCADA系统在电力监控中的应用1. 实时监测电网状态：SCADA系统能够实时监测电网各个节点的电压、电流、频率等参数，及时发现电网运行异常情况，如过载、短路等，确保电网安全稳定运行。
2. 远程控制电网设备：SCADA系统可以远程控制电网设备，如开关、断路器等，实现对电网的远程操作，提高了电网的运行效率和灵活性。
3. 故障诊断与处理：SCADA系统能够对电网故障进行诊断，并提供相应的处理建议，帮助操作人员快速定位和解决故障，减少停电时间，提高电网可靠性。
4. 数据分析与优化：SCADA系统可以对历史数据进行分析，发现电网运行中的潜在问题，并提出优化建议，帮助电力公司改进运行策略，提高电网的效率和可靠性。
scada基础与应用实践
SCADA（监控和数据采集）系统是一种广泛应用于工业自动化和能源管理的技术。
它通过收集、处理和分析各种传感器和设备的数据，实现对物理过程的远程监控和控制。
SCADA系统的基础和应用实践对于提高生产效率、优化资源利用和减少运营成本具有重要意义。
基础概念：SCADA系统主要依赖于计算机、网络和远程通信技术，以实现对物理过程的监测和控制。
它通常包括一个中央控制器、数据采集设备和通信协议。
中央控制器负责接收数据并做出决策，数据采集设备负责收集现场数据并将其传输到中央控制器，通信协议则确保数据在不同设备之间的传输和交换。
应用实践：1. 工业自动化：SCADA系统广泛应用于各种工业应用中，如石油天然气开采、电力生产、制造业等。
通过监控设备的运行状态和环境参数，SCADA系统可以及时发现异常并采取相应的措施，从而确保生产过程的稳定性和安全性。
此外，SCADA系统还可以实现远程监控和远程维护，降低运营成本和提高效率。
2. 能源管理：SCADA系统在能源管理领域也发挥着重要作用。
例如，在电力行业中，SCADA 系统可以实时监测电网的运行状况，包括电压、电流、温度和设备状态等。
通过分析这些数据，可以预测潜在的故障和问题，并及时采取措施，确保电网的稳定运行。
此外，SCADA 系统还可以实现能源的优化利用，降低能源消耗和成本。
3. 智慧城市：在智慧城市建设中，SCADA系统也发挥着重要作用。
通过收集和分析各种传感器数据，SCADA系统可以实时监测城市环境、交通流量、公共安全等状况。
这有助于政府和企业及时采取措施，提高城市管理和服务水平，如优化交通流量、提高公共安全等。
4. 农业自动化：在农业领域，SCADA系统也得到了广泛应用。
通过监测农田环境参数（如温度、湿度、光照等），SCADA系统可以预测作物生长状况，并采取相应的措施（如调整灌溉、施肥等）以提高产量和质量。
此外，SCADA系统还可以实现远程监控和自动化控制，降低人工成本和提高生产效率。
数据采集与监控(SCADA)开发及应用方案(二)
数据采集与监控（SCADA）开发及应用方案一、实施背景随着中国产业结构的不断转型和升级，各行业对数据采集与监控的需求日益增长。
在此背景下，我们提出了一款全面、高效、可靠的数据采集与监控（SCADA）开发及应用方案，旨在满足各行业在生产管理、能源监测、环境监控等方面的需求。
二、工作原理我们的SCADA系统基于物联网（IoT）技术，通过部署各类传感器，实时采集各行业运营过程中的各类数据，如设备运行参数、生产过程数据、环境监测数据等。
同时，系统利用云计算和大数据分析技术，对采集到的数据进行处理、分析和存储，从而为企业的决策提供数据支持。
三、实施计划步骤1.需求分析：深入了解各行业客户的需求，明确系统需要采集的数据类型、监控的对象以及系统的功能需求。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的架构、界面、数据处理方式等。
3.技术开发：按照系统设计，开发系统的基础设施、数据库、前端界面等。
4.测试与优化：对开发完成的系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、安全测试等，并根据测试结果进行优化。
5.部署与实施：将系统部署到客户现场，对客户员工进行操作培训，确保系统顺利投入使用。
6.后期维护与升级：对系统进行定期的维护和升级，确保系统的稳定运行和持续优化。
四、适用范围本方案适用于各类需要进行数据采集和监控的行业，如制造业、能源行业、环保行业等。
同时，我们还针对不同行业提供定制化的解决方案，以满足客户的特殊需求。
五、创新要点1.综合监控：我们的SCADA系统不仅可以实现设备运行参数的实时监控，还可以集成视频监控、环境监测等各类传感器数据，为客户提供更全面的监控信息。
2.大数据分析：系统利用大数据技术对采集到的数据进行深入分析，为客户提供趋势预测、异常检测等增值服务。
3.云端部署：我们的SCADA系统采用云端部署方式，客户无需购买和维护服务器等基础设施，降低了客户的IT投入成本。
4.移动办公：通过移动设备如手机、平板电脑等，客户可以随时随地访问系统，实现远程监控和管理。
SCADA系统在电力监控中的应用
SCADA系统在电力监控中的应用随着社会的不断发展和科技的不断进步，电力系统作为国家基础设施的重要组成部分，正在向高效、智能、自动化的方向不断迈进。
SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集）系统作为现代电力监控的重要工具，被广泛应用于电力设备的实时监控、数据采集与处理、设备管理等多个领域。
本文将探讨SCADA 系统在电力监控中的重要性、主要功能，以及其面临的挑战与未来的发展趋势。
SCADA系统概述SCADA系统是一种采用计算机技术、通信技术和自动控制技术相结合的信息系统，主要用于对工业过程进行监测和控制。
它能够实时收集现场设备的数据，将数据传输到控制中心，并实现对设备的自动或人工控制。
在电力行业中，SCADA系统通过对发电厂、变电站、输电线路及配电网等各个环节进行监控，实现了高效、安全、稳定的电力供应。
SCADA系统的基本架构SCADA系统的整体架构通常包括以下几个关键组成部分：现场设备：包括各种传感器、变送器及执行器，它们负责实时监测电力设备的状态并收集相关数据。
通信网络：用于传输现场设备收集的数据到远程控制中心，通信方式可包括有线网络、无线网络以及光纤等。
监控中心：是SCADA系统的核心部分，通过计算机软件对采集到的数据进行处理分析，并进行图形化显示。
工作人员可以在此平台上对设备进行实时监控和管理。
数据库：用于存储历史数据与当前状态数据，帮助进行数据分析与决策支持。
SCADA系统发展的历程自20世纪60年代以来，SCADA技术在最初发展阶段主要依赖模拟信号和简单的控制方式，随着数字通信技术和计算机技术的发展，SCADA系统逐渐进入数字化、网络化和智能化阶段。
如今，各大电力公司已在生成、运输、配电等环节普遍应用SCADA系统，大幅提升了生产效率和服务质量。
SCADA系统在电力监控中的应用1. 实时监控与数据采集SCADA系统能够从发电机组、变压器及其他设备中实时获取运行数据，包括电流、电压、频率、功率等参数。
电力监控系统简介(SCADA)(二)
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。
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。
数据采集及远程监控 SCADA 系统-2023标准
数据采集及远程监控SCADA系统1 范围本文件规定了数据采集及远程监控SCADA系统的术语和定义、设计原则、基本要求、功能模块、运行测试。
本文件适用于数据采集及远程监控SCADA系统的设计及应用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 20270 信息安全技术网络基础安全技术要求GB/T 20988 信息安全技术信息系统灾难恢复规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1数据采集及远程监控SCADA系统 data acquisition and remote monitoring SCADA system是用于实时监测、控制和管理远程设备的计算机系统，能够通过收集和处理感知器传来的数据，对现场设备进行远程监控和操作。
4 设计原则系统应遵循以下原则：a)实用性原则：开发系统必须满足实用性需求，尽量降低数据输入量，界面直观，易学易用，不同业务见界面转换速度快；b)功能完整性原则：功能需求分析中提出的业务都能在系统平台上实现，同一类型业务因输入要求或地址模式等条件发生变化时，可以设计成不同的模块；c)数据安全性原则：系统开发设计并建立的数据库应具备多种措施保证数据库的安全，有完善的数据备份、恢复和异常处理机制；d)常用性与特殊性相结合原则：对常用的状态和数值，系统开发时应作为缺省，对常用的功能应放在主要界面和排前，对于不常用功能可以进行折叠和排后；e)系统可维护和可追溯原则：全面按照软件工程要求来开发系统，做到严格管理、严格测试，每个工作阶段，都应具备相应的严格审查的文档和书面技术资料，为以后系统服务和维护提供技术上的保证；f)系统可扩展性原则：系统应具备较强的结构化模式，各模块间接口设计应做到通用性和扩展性相结合。
5 基本要求5.1 信息安全符合GB/T 20270 、GB/T 20988的相关要求。
常见的SCADA系统介绍
常见的SCADA系统介绍SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，即监控控制与数据采集系统，广泛应用于工业生产、能源、交通等领域。
本文将为您介绍几种常见的SCADA系统，帮助您更好地了解这一技术。
1. 西门子SIMATIC WinCC（1）开放性：支持多种标准和开放的接口，方便与其他系统进行集成。
（2）可扩展性：可根据企业需求，轻松扩展系统功能和监控范围。
（3）安全性：采用多层次的安全机制，确保系统稳定运行和数据安全。
（4）易用性：提供直观的图形化操作界面，简化操作流程，降低培训成本。
2. 施耐德电气EcoStruxure Control Expert施耐德电气EcoStruxure Control Expert是一款集成了SCADA功能的监控与控制软件，适用于工业自动化领域。
其主要特点如下：（1）高效性：支持快速部署和调试，提高项目实施效率。
（2）稳定性：采用冗余技术，确保系统在恶劣环境下稳定运行。
（3）灵活性：支持多种编程语言，满足不同应用场景的需求。
3. GE Proficy iFIXGE Proficy iFIX是一款具有悠久历史和广泛应用的SCADA系统，适用于各种工业自动化场景。
其特点包括：（1）强大的数据处理能力：支持大量实时数据的采集、处理和分析。
（2）丰富的图形界面：提供丰富的图形库和动画效果，便于监控画面设计。
（3）易于维护：采用模块化设计，便于系统升级和维护。
（4）高度可定制：可根据用户需求，定制专属的SCADA解决方案。
4. ABB Ability System 800xAABB Ability System 800xA是一款集成度高、功能强大的SCADA系统，适用于电力、石化、矿山等行业的监控与控制。
其主要优势如下：（1）高度集成：集成了多种自动化功能，实现一体化管理。
（2）强大的扩展性：支持多种协议和设备，便于系统扩容。
数据采集与监控系统SCADA
数据采集与监控系统SCADASCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监控系统的技术。
它是一种用于获取物理或工艺过程数据的系统，提供了实时监控和远程操作的功能。
SCADA系统由四个主要组成部分组成：传感器和执行器、远程终端单元（RTU）、主站计算机和人机界面（HMI）。
在SCADA系统中，传感器和执行器是用于收集实际过程数据和控制操作的设备。
传感器负责检测和测量过程中的参数，例如温度、压力、流量等；而执行器则用于执行针对过程的控制操作，例如开关、阀门等。
这些设备通过信号传输将数据发送给远程终端单元（RTU）。
远程终端单元（RTU）是SCADA系统的重要组成部分，它负责从传感器和执行器中收集数据，并将数据传输到主站计算机。
RTU还可以执行远程操作命令，例如打开或关闭设备。
它通常位于现场，具有防尘、防水、防爆等特性，以适应各种恶劣的环境条件。
主站计算机是SCADA系统的核心，负责接收、处理和存储来自RTU的数据。
它可以对数据进行实时监控，并根据需要进行数据处理和分析。
主站计算机还可以生成报告、趋势图和警报信息，以帮助运营人员进行决策和管理。
人机界面（HMI）是与SCADA系统进行交互的用户界面。
它通常是一个图形化界面，可以显示实时数据、控制操作和设备状态。
运营人员可以使用HMI进行监视和控制过程，以保持系统的稳定和安全。
SCADA系统的功能不仅限于数据采集和监控，还包括报警和事件管理、历史数据存档、远程访问和管理、自动化控制等。
它被广泛应用于各种行业，例如能源、石化、制造业、水处理等领域。
为了确保SCADA系统的运行安全和可靠性，需要采取一系列的安全措施。
例如，对数据进行加密和身份验证，限制对系统的访问权限，定期进行系统备份和更新等。
总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监控的技术，它由传感器和执行器、远程终端单元（RTU）、主站计算机和人机界面（HMI）组成。
SCADA监控软件介绍
大数据分析与智能化决策支持
数据挖掘与分析
利用大数据技术对监控数据进行挖掘和分析， 提取有价值的信息。
预警与预测
根据数据分析结果，实现预警和预测功能，提 高决策的准确性和及时性。
智能化决策支持
结合人工智能技术，为用户提供智能化决策建议和支持。
06
SCADA监控软件的选择与实施
选择合适的SCADA监控软件
软件实施方案与步骤
系统规划
制定详细的实施计划，明确实施目标、 时间表和资源需求。
数据采集配置
根据实际需求配置数据采集点，包括 传感器、仪表和执行器的接入与配置。
数据库设计
设计合理的数据存储结构，满足实时 数据和历史数据的存储需求。
用户界面设计
根据用户需求设计直观、易用的操作 界面，提供实时数据展示、控制操作 和报警提示等功能。
设定报警阈值，当数据超过或低于阈 值时，系统自动触发报警，通知相关 人员处理。
历史数据存储与查询
数据存储
将采集到的数据存储在数据库中，以便后续查询和分析。
数据查询
提供灵活的数据查询功能，支持按时间、设备、数据类型等条件进行查询。
报表生成与分析
报表生成
根据用户需求，自动生成各类报表，如生产报表、能耗报表等。
实时监测异常情况，及 时发出预警和报警信息 。
SCADA系统的应用领域
能源行业
如石油、天然气、电力等，用 于监控油井、气井、电站等设
施的运行状态和生产数据。
制造业
实现生产线的自动化控制、工 艺流程的监控和管理。
交通行业
用于铁路、公路、水路等运输 方式的调度和监控。
农业领域
用于灌溉、温室、养殖等农业 生产过程的自动化监控和管理
电力系统监控和数据采集系统介绍
电力系统监控和数据采集系统介绍在现代社会，电力已经成为我们生活和生产中不可或缺的重要能源。
为了确保电力系统的安全、稳定和高效运行，电力系统监控和数据采集系统（Supervisory Control and Data Acquisition System，简称 SCADA 系统）应运而生。
这个系统就像是电力系统的“眼睛”和“大脑”，时刻关注着电力系统的运行状态，并及时做出反应和决策。
SCADA 系统是一种基于计算机技术、通信技术和控制技术的综合性系统。
它的主要功能是对电力系统中的发电、输电、变电和配电等环节进行实时监控和数据采集，以便及时发现和处理各种异常情况，保障电力系统的正常运行。
首先，让我们来了解一下 SCADA 系统的组成部分。
一般来说，SCADA 系统主要包括远程终端单元（Remote Terminal Unit，简称RTU）、通信网络、主站系统和人机界面等几个部分。
RTU 是安装在电力系统现场的设备，它负责采集各种电力参数，如电压、电流、功率、频率等，并将这些数据通过通信网络传输给主站系统。
RTU 就像是电力系统的“触角”，能够感知到现场的各种变化。
通信网络则是连接 RTU 和主站系统的桥梁，它负责将 RTU 采集到的数据快速、准确地传输给主站系统。
常见的通信方式有有线通信（如光纤、电缆等）和无线通信（如 GPRS、卫星通信等）。
主站系统是 SCADA 系统的核心部分，它负责接收、处理和存储RTU 传来的数据，并对电力系统进行实时监控和控制。
主站系统通常由服务器、数据库、应用软件等组成，它能够对电力系统的运行状态进行分析和判断，发出控制指令，以实现对电力系统的优化运行。
人机界面则是操作人员与 SCADA 系统进行交互的窗口，通过它，操作人员可以直观地了解电力系统的运行情况，进行各种操作和控制。
接下来，我们看看SCADA 系统是如何工作的。
当电力系统运行时，RTU 会不断地采集现场的电力数据，并将这些数据通过通信网络发送给主站系统。
SCADA系统在电力监控中的应用
SCADA系统在电力监控中的应用随着电力行业的发展和电网规模的不断扩大，电力监控系统的重要性日益凸显。
SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统作为一种先进的监控系统，已经在电力监控中得到广泛应用。
本文将探讨SCADA系统在电力监控中的应用，并分析其优势和挑战。
一、SCADA系统概述SCADA系统是一种集数据采集、实时监控、远程控制和数据处理于一体的自动化系统。
它通过传感器、遥测终端和控制终端等设备，实时采集和传输电力系统的各种数据，同时提供远程监控和控制功能。
SCADA系统的核心是监控中心，通过监控中心可以实时监测电力系统的运行状态、数据变化和故障信息。
二、SCADA系统在电力监控中的应用1. 实时监测电力系统运行状态SCADA系统可以实时监测电力系统的各种参数，如电压、电流、功率、频率等。
通过监测这些参数，可以及时发现电力系统的异常情况，并采取相应的措施进行处理。
例如，当电压超过设定的阈值时，系统可以自动发出警报并采取控制措施，以避免设备损坏或事故发生。
2. 故障诊断和智能分析SCADA系统可以对电力系统的故障进行诊断和分析。
通过对故障数据的采集和处理，系统可以自动判断故障类型和位置，并提供相应的解决方案。
这大大提高了故障处理的效率和准确性，减少了对人工干预的依赖。
3. 远程控制和操作SCADA系统可以实现对电力系统的远程控制和操作。
通过监控中心，操作人员可以远程控制设备的开关状态、调整参数和执行操作。
这样可以减少人工操作的风险和成本，提高操作的灵活性和效率。
4. 数据存储和分析SCADA系统可以对采集到的数据进行存储和分析。
通过对历史数据的分析，可以发现电力系统的潜在问题和趋势，为系统的优化和改进提供依据。
同时，数据的存储和备份也为事故的追溯和分析提供了重要的依据。
三、SCADA系统的优势1. 实时性强：SCADA系统可以实时采集和传输数据，及时反映电力系统的运行状态和变化。
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（2）上位机功能： ➢数据采集和状态显示。 ➢远程监控。 ➢报警和报警处理。 ➢事故追忆和趋势分析。 ➢与其他应用系统的结合。
（3）选用工控机或商用机
在SCADA系统发展初期，上位机系统 普遍采用工控机。因为工控机在商用计算机 上进行了改装与加固，以适应工业应用的要 求，主要体现在：硬件结构、系统可靠性、 抗干扰能力和环境适应性等。
然而，近年来，随着商业机可靠性的不 断增强，以及商用机与工控机之间较大的价 格差距，SCADA系统选用商用机做上位机 已经十分普遍。对于可靠性要求高的场合， 可以通过热备等方式来实现。
➢PAC（可编程自动化控制器）
作为一种开放型的自动化控制设备， PAC在SCADA系统的下位机的应用逐步 增多，主要的产品有：GE Fanuc公司的 PACSystemsRX3i／7i、NI公司的 Compact FieldPoint、Beckoff公司 的 CX1000、泓格科技的WinCon／LinCon 系列、μPAC-7186EX、A-B公司的 CompactLogix和研华公司的ADAM5510EKW等。
➢智能仪表 在一些侧重数据采集、信息集中管
理与远程监管的应用中，远程控制功能 要求较低。在这类SCADA系统中，大量 使用各种现场仪表做下位机，如智能流 量计量表、冷量热量表、智能巡检仪等。
2、上位机
（1）上位机组成： 上位机系统通常包括SCADA服务器、
工程师站、操作员站、WEB服务器等，这 些设备通常采用以太网联网。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
TAB
GD RE I F
JA KB LC M7 N8 O9
ENRUTENR PRINT
4BMNCb/s
GD GD GD GD T2 U3
下位机接收上位机的监控，并且向上 位机传输各种现场数据
（2）下位机类型： ➢远程终端单元RTU
RTU（Remote Terminal Unit，RTU） 是安装在远程现场的电子设备，用来监视 和测量安装在远程现场的传感器和设备。 它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、 减少信号电缆用量、节省安装费用等方面 的优点也得到用户的肯定。
2、特点
一般来讲，SCADA系统特指分布式计 算机测控系统，主要用于测控点十分分散、 分布范围广泛的生产过程或设备的监控， 通常情况下，测控现场是无人或少人值守。
二、SCADA系统结构
➢上位机：侧重监控功能 ➢下位机：直接控制功能 ➢通信网络：实现上、下位机数据交换 如图1.2所示。
从其结构可以看出，SCADA系统 具有控制分散、管理集中的“集散控 制系统”的特征。
RTU的功能：
RTU的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RTU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。
RTU的配置与程序执行：
3、通信网络
通信网络实现SCADA系统的数据通信， 是SCADA系统的重要组成部分。与一般的 过程监控相比，通信网络在SCADA系统中 扮演的作用更为重要，这主要因为SCADA 系统监控的过程大多具有地理分散的特点， 如无线通信机站系统的监控。
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现场I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大的计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完成了对测控点分散的各种过程或 设备的实时数据采集，本地或远程的自动 控制，以及生产过程的全面实时监控，并 为安全生产、调度、管理、优化和故障诊 断提供必要和完整的数据及技术手段。
RTU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、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。应用程序可用工程中常 用的编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU的特点： （1）同时提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成的、更紧凑的模块化结构设
WEB客户
工作站
数据服务器
WEB服务器
Internet
以太网
以太网
SCADA 服务器
（或工业以太网）
SCADA 服务器
串口 服务器
Modem
卫星
GPRS
X2.5
电台
现场控制
站点
PLC
现场总线
现场总线 I/O设备
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
TAB
GD RE I F
JA KB LC M7 N8 O9
ENRTUENR PRINT
4BMNCb/s
GD GD GD GD T2 U3
ห้องสมุดไป่ตู้
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
图1.2 SCADA系统结构
RTU
1、下位机
（1）下位机功能： ➢数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等） 进行数据采集
➢控制 下位机配置的各种输出设备（DO、AO 等）对现场设备进行控制
计。
（4）更适应恶劣环境应用的品质。
➢PLC（中、小型） 典型的小型PLC产品有三菱的FX2N系
统PLC、西门子的S7200系统、OMRON的 CPM1A等。
一些中、大型的SCADA系统的下位机 会选用中型的PLC产品，如三菱的Q系列、 西门子的S7-300、A-B公司的ControlLogix 和施耐德的Quantum系列等。
监控与数据采集技术 SCADA
Ch1 SCADA系统概述
一、什么是SCADA系统
SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监控与数据 采集。从其名称可以看出，其包含两个层次 的功能：数据采集和监控。图1.1所示为一个 市政工程SCADA系统。