SCADA(电力监控)系统介绍
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。
SCADA(电力监控)系统介绍
0.4kV测控、 保护智能单元
0.4kV 智能电表
DC1500V测控 保护单元
35kV测控、后备 保护智能单元
35kV纵差保护 智能单元
跟随所 监控单元
跟随所 智能电表
35kV开关柜单元 35kV 智能电表
35kV 智能电表
牵引降压混合变电所综合自动化系统构成图
杂散电流 监控单元
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二、远动系统的功能和优越性 （一）远动系统的功能 1.遥控。调度所对远方变电站的被控对象（如开关等）进行操作。 2.遥测。将变电站的被测对象（如电流、电压等）传送到调度所。
3.遥信。将变电站的被控对象（如开关位置信号等）传送到调度 所。
4.遥调。调度所对远方变电站的被控对象的工作状态和参数（如 变压器的输出电压等）进行调整。 其他管理功能：报表管理、事故回放、故障分析、信息管理、技 能培训等。
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间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种微机保护 测控单元、信息采集设备以及采用硬接点输出的现场设备。 设备包括400V及35kV交流保护测控单元、1500V直流保护 测控单元、变压器温控器、微机测控单元、杂散电流监控单 元、交/直流屏、上网隔离开关、负荷开关等。各厂家的智 能装置由国电南自提供的网络通信服务器进行接口及规约的 转换，实现与变电所综合自动化系统的接口，其它硬接点信 号可由智能测控装置进行采集，并由其实现对接触轨隔离开 关等的控制功能。 网络通信层即为所内通信网络和接口设备，间隔单元通 过所内网络通信层与站级管理层进行数据交换。
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。
电力监控(SCADA)系统
电力监控(SCADA)系统1.6.10.7电力监控（SCADA）系统负责实施对地铁供电系统的主要电气设备的实时遥测、遥信、遥控和遥调，从而实现供电系统的远程集中调度管理，提高供电系统的自动化水平。
6.8 综合监控系统工程重特点点难点及措施监控系统包括综合监控系统及安防系统。
综合监控系统包括火灾自动报警子系统、环境与设备监控子系统、电力监控子系统，即：FAS、BAS、SCADA。
6.8.1综合监控（FAS、BAS、SCADA）系统设备监理工作特点和要求A涉及的专业系统多、设备多，在监理人员配备上要求专业性强、知识面广；由于涉及计算机软件开发、计算机网络结构等，监理人员必须既具备计算机信息系统和自动化控制系统的监理知识，又要具备地铁其他机电设备监理知识。
监理组织架构上需符合专业特点。
B综合监控系统涉及的专业接口较多，接口管理复杂，在设计上体现各系统的先进性，在使用上具有可行性和简单性，管理维护上具有简易的操作性，经济上合理性，以及对今后各系统的易拓展性。
故要求系统设备在设计和采购阶段，必须考虑设备的先进性和高性能，人机界面具有可操作性和可维护性，接口管理上具有可拓展性等。
系统专业技术要求高，技术标准高，系统设备制造、施工工艺、技术要求高。
这就要求施工和监理各方要有很高的技术管理水平。
C综合监控系统设备涉及的专业多，施工涉及的行业标准和技术规范多。
D综合监控系统设备安装调试施工关键工序多、质量控制点多。
E综合监控系统在设备制造阶段、设备安装调试阶段由于接口多，受其他专业影响大，故设备变更、安装调试工程变更较多。
F在系统调试阶段，由于综合监控系统所控设备多，牵涉面广，接口复杂，每个车站的信息采集点包括物理点和信息点达几千个。
G组织协调工作量大。
组织协调贯穿于综合监控系统设备工程监理工作的全过程，包括各系统与土建接口的协调、与装修专业的协调、与各相关机电设备安装的协调、与常规设备安装的协调，各施工标段的进度协调，各设计单位的协调，设计单位与施工单位的协调，施工区与周边关系的协调等等。
SCADA系统简介
SCADA系统是一个概念顾名思义它是：分布式的数据采集监控系统，它的由来和应用主要是用于数据采集，如电力的监控系统、输油管线的监控系统，它的特点是控制点分散，一个系统可能覆盖方圆数千功能，如北美的油气管道监控系统通信结构复杂，不是一般控制系统所能比拟的［从光纤到无线甚至卫星通讯］。
它的基本单元的RTU。
SCADA的重点是在监视、控制，可以实现部分逻辑功能，基本用于上位记住这不是某种设备的名字，可以用于组成该系统的设备很多，常用远程RTU（有PLC），关键是通信。
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．一般来说，只要是具有系统监控功能和数据采集功能的系统都可以称之为SCADA 系统。
一般来说，该系统包括硬件系统和软件系统两个部分。
SCADA是Supervisory Control And Data Acquisi TI on的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。
从字面上讲，它不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。
SCADA所接的控制设备通常是PLC（可编程控制器），也可以是智能表，板卡等。
SCADA控制系统硬件系统一般包括有数据采集设备及控制设备以及数据通信设备，SCADA系统一般都是通过数字量或者模拟量实现的，其典型采集及控制设备有开关量输入输出模块，模拟量采集控制模块等设备，数据通信设备一般都是基于数据通信方式而定，通信方式包括无线数据传输，现场总线传输，TCP/IP网络传输，光纤传输以及卫星通信。
计算机放在监控中心，对系统传送过来的数据进行分析整理，并且发出命令控制系统。
数据采集与监视控制软件系统具有以下几个特征：1.图形界面，以方便人们可以直观的监视整个系统，并且很方便的观看采集上来的数据。
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。
电力系统的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。
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。
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。
模拟图会包括线路图及示意图来表示制程中的元素，也可能用制程设备的图片，上面再加上动画说明制程情形。
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概述
SCADA又称远动（Supervisory Control And Data Acquisition），其定义是：监控和数据采集。
远动就是应用远程通信技术对远方运行设备进行监 视和控制，以实现远程信号、远程测量、远程控制和远 程调节等各项功能。
远动技术是随着生产过程自动化程度的日益提高而 发展起来的，是自动化技术与远程通信技术在电力生产 上的有机结合。
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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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2.1 数据采集
控制中心监控系统实时采集的信息包括：模拟量、状态 量、控制量。
2.2 数据处理
信息采集后需在监控计算机进行显示，由计算机监控系 统软件完成数据的处理工作。
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二、远动系统的功能和优越性
（一）远动系统的功能
1.遥控。调度所对远方变电站的被控对象（如开关等）进行操作。
2.遥测。将变电站的被测对象（如电流、电压等）传送到调度所。
3.遥信。将变电站的被控对象（如开关位置信号等）传送到调度 所。
4.遥调。调度所对远方变电站的被控对象的工作状态和参数（如 变压器的输出电压等）进行调整。
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2、调度员工作站
用于调度人员的日常控制、监视、和调度管理工作。
3、系统维护工作站
用于维护系统软件、定义系统运行参数、定义系统数 据库及编辑、修改、增扩人机界面画面等工作；并同时具 有网络管理功能，对全线网络设备进线设置和管理。当两 台调度员工作站故障时，可作为备用临时替代调度员工作 站使用。
4、WEB服务器
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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系统网络采用双网对等工作方式，正常情况下双网同 时工作，并可根据需要分担不同的数据传输，当某一网络 故障时，系统给出报警信息，并由非故障网络承担全部的 数据传输。主服务器分别通过双网卡挂接在双网上，两台 主服务器自身完成双网络路由功能；两个调度员工作站均 挂在双网上，分别与两个主服务器通过双网交换信息。由 于两个调度员工作站的功能是平等的，当任一网络或任一 调度员工作站出现故障时，仍能保证系统可靠运行。
在车辆段供电检修车间调度室内设置一套供电复示系 统，通过与控制中心电调系统远程通信完成对供电系统的 复示功能，用于检修调度管理。
控制中心选用DSC-9000U自动化系统，变电所综合自 动化系统采用NDT650变电所综合自动化系统。
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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、两套调度员工作站、一套系统维护工作站、 一套web服务器、两套打印服务器、四套网络打印机及其它 网络连接附件构成；并且满足与其他系统的互联互通要求。
主服务器的主要功能： 一是管理维护控制站局域网的全局配置文件，接收来自 局域网内各其它接点的信息； 二是遥控、遥信、遥测处理； 三是保存并维护有关电力监控系统运行所需的全局数据 和对历史数据的管理，并对调度端客户机提供数据服务； 四是完成调度文档管理、统计报表生成制作； 五是定时任务管理。
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1、系统服务器
控制中心调度系统配置两台主服务器，两台主服务器冗 余配置、对等工作方式，通过网络管理软件和网络适配器连 接网上设备。两个主服务器定时进行工作状态的在线检测， 在一台主服务器故障情况下进行自动切换。
WEB服务器负责向外部发布SCADA运行信息，通过 与主服务器网络通信接口读取主服务器内监控系统的实时 数据,并且以自己的特有的存储形式优化存入数据库，以便 于数据的快速读取。
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二、系统功能
控制中心监控系统可以实现沿线所有变电所所内电压、 电流、功率、电度量和开关量等信息的采集，实现对全线变 电所所内设备工作情况的监视与全线各所电力设备的监控工 作。在正常情况下，由控制中心电调操作工作站实现电力设 备的控制工作，如控制开关及刀闸的合/分，变电所监控工 作站只进行监视功能。当维护和调试时，控制中心下放控制 权，由变电所监控计算机实现所内设备的控制和维护功能。
1、通信功能
系统服务器通过通信专业提供的以太网通道采集全线变 电站综合自动化系统采集的所内电气设备信息。通信专业提 供的以太网通道为两个，采用主备工作方式。正常运行时中 心监控系统通过一个通道与综自系统通信，当通道故障时， 中心系统自动切换到备用通道与所内综自系统通信。
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2、数作站
沈阳市地铁一号线一期及延伸线工程Pscada中央监控系统图
控制中心
操作员工作站
维护员工作站
WEB服务器
系统服务器1
服务器机房
系统服务器2
磁盘阵列
拷贝打印机
维护打印机
制表打印机
实时打印机
车辆段供电检修车间调度室
激光打印机
复视工作站
通信系统提供的专用100M以太网数字传输通道
其他管理功能：报表管理、事故回放、故障分析、信息管理、技 能培训等。
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（二）远动系统的优越性 集中监控，提高安全运行水平。及时了解事故的发
生范围，加快事故处理。 1.集中控制，提高劳动生产率和操作质量。 2.经济效益显著，减少运行费用。
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系统构成与功能
系统由控制中心调度系统、牵引降压混合变电所综合 自动化系统、降压变电所综合自动化系统及通信通道构成， 其中通信通道由地铁通信系统提供。电力监控系统实施对 全线上述变电所主要供电设备及接触网电动隔离开关的监 控，完成调度所对全线供电系统的运行及维修调度管理。