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燃气行业SCADA系统的现状与分析上海航天能源有限公司王耀生摘要：文章以上海航天能源有限公司近年来利用成熟的技术，完成的典型SCADA系统为背景。简要阐述不同类型SCADA系统的现状与技术特征。关键词：SCADA系统站控系统组态软件GPRSPLCVC++OA0前言统)，更是倍受业内外人士的关注，成为自控领域新的亮点。随着我国天然气开发进程的加快，以及西气东输工程对国民经济的推动作用逐步显现。燃气行业成为继石化、煤炭之后，能源领域最具活力发展最快的行业。目前，一大批利用天然气的管网项目和站控项目，在我国许多大中小型城市已相继完工并投入使用，与之配套的监控系统(或称为SCADA系1基于网络的大中型SCADA系统1.1系统结构分明的层次化和多元化布局是大中型SCADA系统的主要特征。图1所示：防火墙internetGPRSNETPSTNTLTLT图1SCADA系统整体结构看出整个系统分为三个层次。底层为现场层。它主要包括：(1)现场的数据采集和控制从图1可以22〉〉2007年第6期上海煤气各地现场GPRSGPRSGPRSGPRSGPRSGPRS调制解调器调制解调器调制解调器调制解调器调制解调器调制解调器RPRPRUCUCU制气公司工业大用户调压站管网点SCADA子系统桥管历史数据库SCADASCADA操作员1操作员2SCADA系统调度中心路由器前置机1通讯前置机2GPS调制解调器调制解调器打印机服务器服务器1服务器2工作站打印服务器工作站交换机1通讯交换机2打印机设备RTU或PLC等；(2)数据传输和通讯设备GPRS-DTU和MODEM等；(3)各种现场控制系统，或称为SCADA子系统。中间层为网络层。它主要包括：(1)GPRS无线网；(2)Internet互联网；(3)PSTN公用电话网。在正常情况下现场数据的传输以GPRS到Internet为主，而PSTN作为备用的数据传输通道在GPRS或Internet出现异常时启用。这样做一方面形成了数据传输的网络冗余，确保了数据正常传输。另一方面由于GPRS的优点，可最大限度地降底数据传输的费用。系统的顶层为SCADA调度中心。它主要由系统的各种服务器、工作站、通讯设备、打印设备等组成。通讯方面以冗余高速交换以太网构成局域网，以太网采用TCP/IP协议、C/S结构、10/100M传输速率。在系统方面由多台服务器同时在线，组成SCADA系统冗余。系统数据流从现场持续不断地通过网络送往SCADA调度中心，并存入数据服器的网络数据库中。(4)系统软件具有高度的扩展性，快速的集成性，而且易于升级，易于维护。大多数SCADA项目都要求工期短，系统平稳，组态快捷，即所谓的“短平快”，所以一般选取组态软件中的高端产品比如：IFIX、WINCC等作为SCADA的系统软件。同时这些组态软件都提供ODBC和OPC接口，可方便地与第三方软件或者数据库相连。(5)SCADA系统具有网络发布功能，或者具有授权浏览功能。也就是说可通过B/S方式或者C/S方式登录SCADA系统，进行异地浏览。同时可在线挂接其它的第三方系统，比如：地理信息系统(GIS)，客户信息系统(CIS)等。(6)实时监控和遥测遥控相结合。不仅可以随时观察系统的运行状态。而且在授权允许的情况下，通过网络可实时控制现场的各种执行设备或者子控制系统。1.3GPRS远程通讯技术的应用GPRS业务是目前由中国移动通讯公司提供的一种通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务。目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务，它有以下几个特点：(1)它在移动用户和数据网络之间提供了特定的连接，给移动用户提供高速无线IP，因此可通过GPRSDTU(或称为GPRS模块)以TCP/IP协议无线接入Internet，从而可实现从控制现场到Internet的无线数据通讯传输。(2)GPRS最大的特点就是“永远在线”。通讯不受时间限制，而以数据流量计费。通讯带宽理论上可达到171.2kB/s，因此特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。(3)中国移动通讯公司的GPRS网络基本覆盖全国，尤其是在大中城市，发展已较为完善。基于GPRS公网的数据传输具有通信范围广、传输稳定可靠、维护方便等特点。因此GPRS通讯方式较之卫星通信和PSTN方式费用更低。而较之普通的无线(RF)数传电台通信1.2系统功能与特点基于网络的大中型SCADA系统融现代通讯技术、网络技术、计算机技术、控制技术于一体，各种系统功能更趋于数字化、图形化、网络化和智能化。具体细分为：(1)SCADA具有良好的人机界面。可以通过数字、曲线、图形、报表等持续反映现场和系统的各种工作状态。包括现场设备、通讯、网络