GIS与SCADA系统集成技术的研究
基于GIS的燃气SCADA信息管理系统

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34 加 强领 导 , 实落 实区域 供 水 实施 工作责任 . 切
各地要 切实 加 强 区域 供 水 工程 的组 织 领 导 ,
员对 本地 区域 供 水推 进 情 况进 行 督 查 , 对督 查 并 情况 进行通 报 。同时 , 加 快建 立 区域 供 水 规划 要
间的通信 通过 本 地 局域 网 , 中心 调度 室 与外 部 网 络 的远程 通信 通 过 MP SV N方 式 , 有信 息 层 L —P 所 内设 备 问的通信 均采 用普通 的 T P I 议 。 C /P协
V N技 术 为 解 决 方 案 , 而 构 建 高 速 、 全 、 P 从 安 灵 活、 经济 、 易于 扩 展 、 于 管理 的大众 燃 气 综 合 通 易
R L g 0 0用 于 5 0 S oi 50 x 0 0系列 的 处 理器 , 括 包
在 S A A 系统 中 , CD 实时调 度 网的通信 技术性 能是 全面 衡 量 整 个 系统 技 术 经 济 指 标 的重 要 内
基 子 G S的 燃 笺 S A A信 息 管 理 系 统 I CD
上 海大众燃 气有 限公 司 王正 喜 摘 要 上 海大众 燃 气有限公 司 S A A 系统采 用 多种 类型 的 通讯 方 式及 测 点新 增 流程 CD
管理 的新颖模 式 , 并对燃 气行 业如 何 实现 与 G S信 息 系统 集成 共 享进行 了成 功 尝 试 , 富 了 I 丰
要求 。
S A A系 统 在 总 体 网 络 结 构 上 , 成 三 个 CD 分
四电合一SCADA系统在高铁中的应用研究

四电合一SCADA系统在高铁中的应用研究摘要:随着高铁的快速发展,SCADA系统作为现代化铁路运输系统的重要组成部分,对高铁的安全运行和可靠性起着至关重要的作用。
本文以四电合一SCADA系统在高铁中的应用研究为主题,简要介绍SCADA系统的概念和高铁的运行特点,分析SCADA系统在高铁中的作用和意义,并探讨了SCADA系统在高铁中的应用研究的方法和技术。
关键词:四电合一,SCADA系统,高铁,应用研究正文:四电合一SCADA系统是指控制、通信、信号和电气四个方面的信息融合于一体,实现系统监控和控制的系统。
在高铁系统中,SCADA系统主要承担着高铁运行监控、调度和通信任务,对高铁的保障和稳定运行有着重要的作用。
首先,SCADA系统在高铁中的作用体现在以下几个方面。
一是SCADA系统可以通过实时监测高铁的运行状态,实现自动化控制,保证高铁的稳定运行。
二是SCADA系统可以通过自适应控制,使高铁的控制系统更加精准和高效,有效提高高铁的安全性和稳定性。
三是SCADA系统可以收集和管理高铁的数据,为高铁的运行管理和决策提供数据支持。
四是SCADA系统可以通过先进的通信技术,在高铁内部构建高效的通信系统,为高铁的信息传输和管理提供保障。
其次,探讨SCADA系统在高铁中的应用研究方法和技术。
一是在系统设计时应该考虑到高铁的特点和需求,结合实际情况,优化系统结构和设计方案。
二是在系统实施和运行过程中,需要不断地优化和调整系统设置,提高系统的效率和稳定性。
三是在系统升级和维护过程中,需要及时采用新的技术手段,提高系统的安全性和可靠性。
最后,对于SCADA系统在高铁中的应用研究,应该注重实践和创新,结合国内外科技进展和市场需求,不断提高系统的功能和性能,为高铁的运行和发展做出更大的贡献。
总之,四电合一SCADA系统在高铁中的应用研究是一个复杂而又关键的问题,需要综合考虑多个因素和因素,把握好科技和管理之间的关系,不断提高系统的效能和支持能力,为高铁的发展和运行保驾护航。
第五章 SCADA系统、MIS系统和GIS系统

第五章SCADA系统、GIS系统和MIS系统5—1 城市天然气SCADA系统5—1—1 SCADA系统概述SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统,又称计算机四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术。
它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
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。
SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关,SCADA技术建立在3C+S(Computer、Communication、Control、Sensor)基础上。
1、计算机(Computer)技术近些年来,计算机PC技术以每一年多更新一代的速度飞速发展。
强大的硬件平台支持着不断更新的视窗操作系统Windows软件和网络技术。
为构建高功能的SCADA系统创造了条件。
众所周知在SCADA系统中PC机主要用做Master或称调度中心。
近来国内外许多厂家都推出了基于Windows的for SCADA的组态软件。
这些软件平台上可以完成与调度相关的数据采集(提供了与多种PLC或其它智能设备通讯驱动程序Driver、动态数据交换DDE功能及OLE技术等等)、数据处理、数据显示和数据记录等工作,具有良好的图形化人机界面。
PC机的网络功能为多级调度SCADA系统的建设和管理提供了很多意想不到的功能。
2、通讯(Communication)技术远程数据要想传回调度中心必须通过相应的传输技术,因此通讯技术与设备的选择是构建SCADA系统要考虑的重要方面,现在各种通信技术发展很快,公共通信技术在市场的发展中逐步建立了可靠而廉价的平台,这为SCADA系统的迅速普及带来了有力条件3、控制(Control)技术控制设备为SCADA系统的Slave,或称下位机,远程终端RTU和现场测控智能装置,也可以是专用的RTU、智能仪表和智能控制器以及PLC系统等统称下位控制单元。
油田信息系统中SCADA与WebGIS集成的实现

油田信息系统中SCADA与WebGIS集成的实现摘要本课题是基于长庆油田分公司第一采气厂信息系统项目为背景展开研究的,通过建立油田WebGIS系统,使得油田管理信息化、可视化,同时集成SCADA 系统,动态监测油田生产过程。
关键词信息系统;WebGIS;SCADA随着油田开发时间的增长,我国中西部及东部的油气田大部分己经进入了中后期开发阶段,在整个生产开发过程中,积累了大量的包括各种地质图件在内的地质信息和开发生产管理信息,这些信息的综合应用对油气开发生产具有很重要的意义。
因此,在石油行业,利用先进的软件开发技术,对这些图形、图像信息进行有效而便捷地存储和应用已成了摆在软件开发人员面前的重大课题。
在国外,不少石油软件公司,如GeoQuest,Landmark都努力使自己的软件集成化形成所谓的油气开发生产“一体化”解决方案。
而国内信息管理的软件尚未做到与具体的空间位置关联,亦不能进行生产过程的实时监控。
本课题是基于长庆油田分公司第一采气厂信息系统项目为背景展开研究的,本文通过建立油田WebGIS系统,使得油田管理信息化、可视化,同时集成SCADA 系统,动态监测油田生产过程。
SCADA是英文“Supervisory Control and Data Acquisition”的缩写,意即“监视控制和数据采集”。
SCADA系统是建立在计算机基础之上的自动化监控系统,可以完成对现场数据的实时采集和传输、对工业现场进行本地或远程的控制,并对工艺流程进行全面、实时的监视;从而为生产、调度和管理提供必要的数据。
SCADA系统可以分为两部分:一是分步式的数据采集系统,即智能数据采集系统,通常称之为下位机;另一个是数据处理和显示系统,即上位机HMI (Human Machine Interface,人机界面)系统,本章研究的SCADA模块是指后者。
1 SCADA与WebGIS集成的原因及方式SCADA系统通常应用于工业控制管理,由于其自身原因,在广泛应用方面存在一定局限性。
配电GIS与SCADA系统的集成

R U到控制 中心的数据传输 ,可采取无线数传和电 T
力 线 载波 方 式 ; 制 中心 主要 完 成 数据 存 储 、 控 网络 分 析 和根 据控 制方 案发 出控 制 信号 等功 能 。
1 GI 实 时监 控 系 统 S
监 控 系统 是 指 一种 可 以使 电力 企 业 远 程 实 时监
报警 、 事件 顺 序记 录 、 故 追 忆 、 方 控 制 、 史数 据 事 远 历 存储 和制 表打 印 、 事件记 录等常 规功 能 。
2 系统 结构
实 时监 控 系 统按 层 次 可 分 为 2层 :第 一层 为 主 站 . 整 个 配 网 G S系统 的监 控 管理 中心 , 是 I 主要 负 责 整 个供 电区域所 有线 路 、 备 的运 行监 控 和配 电运 行 设 管 理 : 二层 为 配 电终 端 , 用 于配 电 网 的各 种 远 方 第 是
收 稿 日期 : 型 适合 配 电 自动 化使 用 的重 合器 、 分段 器上 设 置 智 能监 控 器 , 安 装 F U( 线 自动 化监 控 如 T 馈 器 )通 过 G R 、 S , P S G M通 道联 系 , 用 短信 的特点 , 利 实 现远 程 监控 . 达到 就 地 分 散 自动 化 、 中监 控 的 目 以 集
3 系统 功 能 的 实 现 原 理
整 个 系 统 的控 制 是 在 配 电 网调 度 中心 的主 站 内
监 测 、控 制单 元 的总 称 .其 包 括 配 电 开关 监 控 终端
( r 、 电变 压 器监 测 终 端 (TU) 配 电所 的监 控 r u)配 1 r 和 终端 ( T 。 D U)
图 1 GI 时监 控 系统 硬 件 结 构 图 S实
配电SCADA系统与配电GIS一体化的设计和应用

Jc ng El c r c o., L t ihe e tonisC d,J n i an,S han d c :Th it i u i n GI g o r p h c i f r t n s se ) a d d srb to CADA ( u e v s r o to n a a e d srb to S( e g a h i n o ma i y t m o n it i u i n S s p r io y c n r l a d d t
De i n a d Ap lc to fI t g a i n o s r b to CADA s g n p i a i n o n e r to fDi t i u i n S
S s e a s r b to S y t m nd Di t i u i n GI
第2 3卷 第 1 2期
21 0 0年 1 2月
广 东 电 力
GUANGDO NG ELEC _RI po W ER r C
V o123 N O 2 . .1
De 2 0 c. O1
配 电 S DA 系 统 与 配 电 GI 体 化 的 设 计 和 应 用 CA S一
场运 行 实践 表 明 ,采 用 一 体 化 设 计 ,减 少 了维 护 工 作 量 ,并 充 分发 挥 了 系统各 自的功 能 。
浅谈一号线SCADA系统集成于ISCS的利弊

3 . 1 t S C S - S C A D A  ̄点 3 . 1 . 1 随着自 动 化技 术 的不断发 展 , 轨道 交通 更多的是 将S C AD A
1 . 引言 系统 集 成于 综 合监 控 系统 中 , 以便 于实现 轨 道 交 通调 度 系统 的 统一 轨 道交 通S C AD A系统 有 着信 息完 整、 效率 高、 正确 掌 握 供 电系 指挥和集中控制 , 实现资源共享、 互联互通 、 设备集 中管理和维护, 统 运 行状 态 , 帮 助快 速诊 断系统 故 障 , 加 快决 策等 优 势, 现 成 为 电力 以 及对 子 系统故 障 的 检 测 , 并 在 紧急情 况下 事 件的 处 理提 供 全 面 而 调 度 不可缺 少 的工具 。 它对 提高 电网运 行 的可 靠性 、 安 全性 和 经济效 及 时的信息 和控 制能 力, 提 高轨 道交 通整体 运营调 度管 理水 平。 益, 减 轻调 度 员负担 , 实 现 电力调 度 自 动 化 和现 代化 , 提 高 调度 的 效 3 . 2 1 S C S - S C A D A 缺点
S C AD A系统 的实 时性 和多任 务性 是其 重要特 征 之一 , 当然 根据
查询时, 必须对整个综合监控系统的信息进行过滤筛选, 影响事件记 录 的查询 效率 。
3 . 2 . 4 系统 维 护不方便 行 业的 不同 , S C AD A系统 对 实时 性和 多 任务 性 的要求 也 不一样 , 在 由于 综 合监 控 和 车站 综 合 自动 化往 往 是 不 同的 系统 厂家 , 各自 轨 道交 通领域 对 实时性 要求 较高 。 维护 自己的系统 , 根 据 其他 地铁 使 用情况 来 看, 经常会 出现 对 某一 问 题, 两者 出现 推 诿 扯 皮 的现 象 , 各自 都 说 自己的系统 没 问题 , 最终 不 S C AD A系统 大 多遵 循 国 际标 准 或 行 业标 准 , 满 足开 放性 的要 能对问题进行妥善的处理, 影晌系统对供电设备实行相关功能。 求, 系统 的软件 多采用 全开 放式 的体 系结构 , 系统具 有 良好的 扩展功 4 , 结 束语 能, 也 有利 于更 好地 与其他 相关 系统的连 接与广泛 集成 。 本文对独立S C AD A系统和综合监控集成系统特点进行了比较, 2 . 2 . 3 可靠性 各 有 利弊 , 随 着 现代 计 算 机技 术的 不 断发 展 , 轨 道交 通 更 多追求 的 S C AD A 系统关键节点以及重要的功能单元采用冗余配置, 保证 是统一管理, 更大需求统一的平台将多个专业系统进行集成管理, 为
GIS与SCADA集成技术的研究与应用

测 绘 第 3 卷 第 1 2 1 年 2月 4 期 01
G 与 S A A集成技术 的研究与应用 I S CD
王志 岗 彭 霈
( . 四川省城镇规划设计研 究院有限公 司,四川 成都 6 4 ;2 四川省建筑设计院,四川 成都 6 1 ) 1 101 . 0 1 0 7 0
f n to d l s a e d v lp d b s d o c n i e a d . tp a f r ,wh c r s g COM ,d t b s n u ci n mo u e r e eo e a e n Ar E g n n Ne lto ms ih ae u i n a ae a d a
(. i tdCo a yo Sc u nP o ica T wnP a nn sg n tup n f ih a r vn il o ln igDe inI si t, e g u6 0 4 , ia e t
2 ScunPo ic l rhtc rl s nIstt, hn d 10 C ia . ih a rv i ci t aDei t eC eg u6 , hn ) n aA eu g n i u 1 0 7
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数 据接 口,设计集 成系 统数据 一体化 模型 ,采用 C M O
控 制 中心根 据预 先 设定 的程 序控 制远 程 的设 备 ,它
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2007年8月Power System Technology Aug. 2007 文章编号:1000-3673(2007)16-0042-04 中图分类号:TM734 文献标识码:A 学科代码:520·40GIS与SCADA系统集成技术的研究刘亚鑫,夏立(海军工程大学信息与电气工程学院,湖北省武汉市430033)Research on the Integration of GIS and SCADALIU Ya-xin,XIA Li(School of Information and Electrical Engineering,Navy University of Engineering,Wuhan 430033,Hubei Province,China)ABSTRACT: At present there are problems in the strategy, which integrates Geographical Information System (GIS) for distribution system with Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system, such as repetitive functions and non-uniform data description as well as interface for the same object. By means of analyzing the functions and architectures of the two systems and by way of bringing in Component Object Model (COM) and ActiveX technology, each function module of the two systems is integrated on bottom-most developing platform to avoid repetitive development; and open sub-interfaces are provided for the purpose of flexible secondary development. The database structure of the integrated system is analyzed and the unified database management is actualized by ActiveX Data Object (ADO) technology; on the basis of platform interface function the data can be exchanged between GIS and SCADA, thus the seamless connection of GIS with SCADA is realized, and the data consistency and real-time performance of the integrated system are ensured.KEY WORDS: geographical information system (GIS);supervisory control and data acquisition (SCADA);component object model (COM);ActiveX data object (ADO);system integration;power system摘要:当前配电网地理信息系统(geographical information system,GIS)与数据采集监控系统(supenvisory control and data acquisiton,SCADA)的集成策略存在着功能重复、数据描述及界面不统一等问题。
通过对2系统的功能结构进行分析,引进组件对象模型技术,对各个功能模块在底层开发平台上进行集成,避免了重复开发,还提供了开放的子接口以便进行灵活的二次开发。
对集成系统数据库的结构进行了分析,利用ActiveX数据对象技术等对数据库进行统一管理,GIS与SCADA等子系统之间基于平台接口函数直接交换数据,实现了无缝连接,保证了数据的一致性和系统的实时性。
关键词:地理信息系统(GIS);SCADA;组件对象模型(COM);ActiveX数据对象(ADO);系统集成;电力系统0 引言监控与数据采集(supenvisory control and data acquisiton,SCADA)系统是实现配电网监视与控制功能的基本手段,而地理信息系统(geographical information system,GIS)则为电力系统提供了必要的地理数据和图形支持。
通过GIS建立电气设备的空间信息和相应属性数据,并在主控计算机上监控实时电网信息以及配电管理系统(distribution management system,DMS)的分析结果,可以为电力系统管理者提供多元化的决策依据,从而实现有效的管理[1-2]。
GIS与SCADA系统的功能有互补性,但也存在重复和对象描述不统一的情况。
国内某些研究者在GIS与SCADA集成方面提出一些方法,但仅限于数据共享和数据传送的实现,没有建立统一的监控系统,二者的显示界面和数据库没有真正融为一体,不能体现出集成的优越性[3-4]。
本文主要探讨基于GIS与SCADA的电力监控系统一体化实现问题。
1 当前SCADA系统的发展情况SCADA系统在电力行业的应用已经非常成熟,是实现配电网自动化的基础,其基本功能包括:数据采集、实时与历史数据库管理、远方控制、远方调整、报警、对时、事件顺序记录(sequence of event record,SOE)、事故追忆(post disturbance review,PDR)、生成报表等。
随着自动化技术的进步和GIS的开发应用,当代SCADA系统也具有了新的特点:(1)采用开放平台组成系统,具有方便灵活的用户界面,使用多窗口技术取代传统的半图形或全图形画面。
(2)能接收来自GIS的地理图形数据,组成SCADA地理接线图。
(3)具有网络拓扑分析和拓扑着色功能。
(4)使用分布式和免变送器的远方终端单元(remote terminal unit,RTU)来取代传统的集中式RTU。
(5)实现了保护的投切/监视、保护定值选择、故障录波和测距数据的搜索等功能[5-6]。
2 当前GIS与SCADA系统集成的主要方式目前配电网GIS与SCADA的集成方式[7-10]主要包括:(1)以GIS为软件平台构筑DMS的其他功能子系统。
此法能很方便地处理和表达地理图形数据,但难以完成SCADA系统的实时控制处理和电力系统高级应用软件的分析计算等功能。
(2)在原来的SCADA平台上开发GIS系统。
此法虽然能达到集成的目的,但难以保证有效地表达、处理地理信息,对数据库要求比较高,一般仅适用于小规模的系统。
(3)通过DMS数据库实现关联集成。
这种方法以较小的代价保证了系统的功能,但由于数据库传输和交换速率的限制,系统很难满足实时性要求。
SCADA与GIS仍有各自的支持平台,没有实现真正意义上的集成。
(4)将GIS功能作为一个ActiveX控件对象嵌入SCADA系统中去。
这种方法关键在于对内嵌的GIS功能进行选择,避免SCADA系统过于庞大。
这种方式可以很好地满足GIS与SCADA的功能,但这种集成系统将难以进行二次开发。
3 基于COM的集成技术研究3.1 基于COM的集成技术概述GIS与SCADA系统都有绘图和显示功能,但图形格式不同,网络拓扑的描述也不一致,因此在集成中避免重复建设非常关键。
这里引入组件对象模型(component object model,COM)技术以及基于COM的ActiveX控件技术。
COM是一种面向对象的程序结构模型标准。
它定义了组件对象之间进行交互操作的方法。
遵循COM规范所建立的组件通过接口进行通信,而客户则通过接口获取组件的服务。
COM支持4种类型的通讯方式,即过程内服务器、过程外服务器、过程内远程服务器、过程外远程服务器。
ActiveX控件是一种可编程、可重用的基于COM的对象。
ActiveX控件被应用进程创建,通过属性、事件、方法等接口与应用程序进行交互。
ActiveX控件支持的是过程内服务器方式,即ActiveX控件是服务提供者(服务器),而创建它的应用进程就是服务接受者(客户程序)。
本文的设计方法就是利用Visual C++工具从底层开发一个面向数据库的容器程序,再利用COM 技术和数据库技术对SCADA和GIS的功能进行集成开发,最终实现统一的绘图系统以及实时显示与控制功能[11-14]。
3.2 集成系统的设计3.2.1 功能模块的分析与实现集成系统主要由GIS、SCADA、数据库以及其他子系统组成,模块结构如图1所示。
电力监控系统集成平台GIS子系统其它子系统图形管理模块数据监控处理模块高级应用模块SCADA子系统地理图形管理电路元件管理接线管理自动成图GPS工程车监控台帐管理统计查询报表处理运行维护数据采集录入潮流分析可靠性分析故障辅助定位故障诊断其它专家系统图1 系统功能模块结构图Fig. 1 Function modules of the information system系统核心在于GIS与SCADA基本功能的实现。
目前很多商用GIS系统具有强大的功能,且提供了一些ActiveX控件。
以GeoMap控件为例,它是在GeoStar 空间数据管理模块的基础上开发出来的,目前包括了GIS图形的基本操作、空间查询、数据交换、空间分析等功能。
GeoStar 控件可以用Visual Basic、Delphi、Visual C++、Borland C++、Power Builder、FoxPro 等作为容器,用户在属性数据的管理方面也比较灵活。
因此,可以在此类ActiveX控件对象的基础上进行二次开发来实现GIS电气元件图、接线图等功能。
在统一的图形界面和数据表达方面,可以选择GIS地理图形为背景,利用其空间拓扑分析功能来实现配电网的线路、变压器、开关、变电站、杆塔节点等实物信息,再利用数据库技术在地理图上反映SCADA系统的实时数据,并可以在地图上直接选中设备,查询运行信息和发送控制命令等。
对于其它功能模块,特别是电力系统高级应用模块,需利用组件技术进行专项开发。