北京三維力控科技有限公司

1 概述

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用日益呈現(xiàn)規(guī)?；?、復(fù)雜化和廣域分布化的特點(diǎn)。信息化時(shí)代的到來(lái)，使得用戶對(duì)SCADA系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)都提出了更高的要求。Internet、FCS、GSM、GPRS等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，GIS、GPS、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及Java等技術(shù)的融入，SQL、ODBC、OPC的標(biāo)準(zhǔn)的完善，也為SCADA系統(tǒng)縱向上與MIS、MES、EPR等系統(tǒng)的集成，橫向上與GIS、視頻系統(tǒng)、WAP等綜合應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。圖1所示為現(xiàn)代大型“工廠模型”三層架構(gòu)圖。

本文結(jié)合工程實(shí)例，以力控大型SCADA的軟件eForce-Con為例，介紹SCADA軟件與GIS、視頻系統(tǒng)、WAP等的綜合應(yīng)用。

2 eForceCon結(jié)合視頻圖像監(jiān)控功能的應(yīng)用

傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)，一般實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)、遙信、遙脈、遙控等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制，然而對(duì)于一些無(wú)人值守的行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，如通信行業(yè)的的動(dòng)力機(jī)房、電力行業(yè)的某些變電站、環(huán)保行業(yè)的某些檢測(cè)設(shè)施、灌區(qū)的泵站閘門等，還需要視頻圖像監(jiān)控，才能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備在防水、防火、防盜以及檢修等方面的監(jiān)控。

近年來(lái)多媒體技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展為圖像遠(yuǎn)程傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)創(chuàng)造了必要的技術(shù)基礎(chǔ)，特別是光纖與3G等通信技術(shù)的普遍使用，使得在SCADA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遙視功能也成為了現(xiàn)實(shí)。遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控作為新型的信息交流手段，不僅能使上級(jí)調(diào)度或監(jiān)控中心的運(yùn)行人員直接監(jiān)視生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備和各個(gè)角落，監(jiān)視并記錄設(shè)備及運(yùn)行的安全情況，更加深入地分析問(wèn)題、處理事故，提高SCADA系統(tǒng)的安全性和可靠性，而且還提供事后分析的有關(guān)圖像資料。

結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的IT技術(shù)，基于SOA架構(gòu)、結(jié)合.NET平臺(tái)技術(shù)的力控eForceCon監(jiān)控組態(tài)軟件支持B/S和C/S混合模式，實(shí)現(xiàn)了與視頻監(jiān)控、多媒體無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和視頻的有機(jī)結(jié)合，成功地應(yīng)用于某灌區(qū)信息化系統(tǒng)中。

系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，使得圖像質(zhì)量更高，更易于保存，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制等功能。圖2為監(jiān)控畫面流程圖。

3 eForceCon結(jié)合GIS功能的應(yīng)用

將GIS作為現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)引入SCADA系統(tǒng)，將為用戶提供便捷的圖形和數(shù)據(jù)資料的錄入、管理、查詢、分析以及豐富的輔助決策功能，必將大大地提高SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用水平。

利用力控eForceCon監(jiān)控軟件與GIS系統(tǒng)的無(wú)縫集成能夠把企業(yè)生產(chǎn)的各種信息與反映空間位置的圖形信息有機(jī)地結(jié)臺(tái)在一起，根據(jù)用戶的需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并提供決策支持。

力控大型SCADA軟件eForceCon與GIS系統(tǒng)的集成成功地應(yīng)用于昆侖燃?xì)獾纳a(chǎn)指揮系統(tǒng)中。

燃?xì)鉃楦呶ｋU(xiǎn)性氣體，面對(duì)突發(fā)事故，必須進(jìn)行快速?zèng)Q策和搶修，將影響范圍減到最小，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。由于燃?xì)夤芫W(wǎng)多埋于地下，且相鄰管線錯(cuò)綜復(fù)雜，導(dǎo)致在進(jìn)行搶修和決策時(shí)不能快速分析判斷故障點(diǎn)和其影響范圍。圖3、圖4為eForceCon與GIS系統(tǒng)結(jié)合畫面圖。

為了實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握輸氣管道情況及其他設(shè)備運(yùn)行狀況，中石油昆侖燃?xì)夤静捎昧豦ForceCon與GIS系統(tǒng)集成建立了公司核心管網(wǎng)的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，建造燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)模型，把管網(wǎng)圖形信息、屬性數(shù)據(jù)，乃至管網(wǎng)日常維護(hù)數(shù)據(jù)、燃?xì)庥脩粜畔⒌榷季C合到數(shù)據(jù)庫(kù)中，提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、規(guī)劃、管道工程輔助設(shè)計(jì)、事故處理、管線設(shè)施查詢分析、輸入、編輯及維護(hù)。此系統(tǒng)不僅能大大提高工作質(zhì)量及生產(chǎn)效率，也能提高供氣的安全度及可靠性，加強(qiáng)策劃及搶險(xiǎn)應(yīng)變能力，從而提高服務(wù)質(zhì)量，加快了決策和搶修的速度，大大縮小了影響范圍。

4 eForceCon結(jié)合WAP的應(yīng)用

無(wú)線應(yīng)用協(xié)議WAP(Wireless Application Protocol)是數(shù)字移動(dòng)電話、Internet或其他個(gè)人數(shù)字助理機(jī)(PDA)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間進(jìn)行通信的開放的全球標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)WAP技術(shù)，可以將Internet的大量信息及各種各樣的業(yè)務(wù)引入到移動(dòng)電話、PDA等無(wú)線終端中。

SCADA系統(tǒng)監(jiān)控調(diào)度中心的領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)人員希望能夠隨時(shí)隨地的得到監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警信息，以便快速處理事故及相應(yīng)問(wèn)題。

力控基于IIS服務(wù)器，使用ASP.NET等快速開發(fā)工具集成eForceCon來(lái)構(gòu)建企業(yè)信息門戶，支持PDA掌上終端通過(guò)Internet來(lái)訪問(wèn)力控的Web服務(wù)器。通過(guò)WAP采用PDA智能手機(jī)可以獨(dú)立形成移動(dòng)監(jiān)控中心，以SMS短信技術(shù)實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控終端通信，成功地應(yīng)用在某市路燈監(jiān)控系統(tǒng)中。

通過(guò)WAP采用PDA智能手機(jī)可以獨(dú)立形成移動(dòng)監(jiān)控中心，以SMS短信技術(shù)實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控終端通信，隨時(shí)監(jiān)控管理路燈。實(shí)現(xiàn)終端自動(dòng)報(bào)警，報(bào)警信息可以實(shí)時(shí)提醒到負(fù)責(zé)人手機(jī)、控制中心系統(tǒng)遙測(cè)、路燈的防盜報(bào)警、路燈遠(yuǎn)程開關(guān)；可以根據(jù)天氣、季節(jié)以及突發(fā)情況及時(shí)調(diào)整電壓、電流等參數(shù)采集；手機(jī)終端查詢以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

當(dāng)某一地點(diǎn)的路燈出現(xiàn)故障時(shí)，管理中心相關(guān)人員通過(guò)PDA終端及時(shí)得到報(bào)警信息，通過(guò)與SCADA系統(tǒng)集成GIS系統(tǒng)結(jié)合視頻圖像監(jiān)控功能準(zhǔn)確地定位出現(xiàn)故障的路燈位置，初步了解路燈出現(xiàn)故障的原因，及其他路燈的工作情況，判斷是自然原因引起的故障還是犯罪分子偷盜路燈電纜造成的。

SCADA軟件與GIS、視頻圖像系統(tǒng)、PDA智

能終端的綜合應(yīng)用，使企業(yè)更全面、多方位、及時(shí)地了解到企業(yè)的生產(chǎn)情況、設(shè)備的運(yùn)行狀況，保障了企業(yè)的安全生產(chǎn)，節(jié)約人力物力，降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。SCADA監(jiān)控?zé)o所不在，隨著信息技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，SCADA系統(tǒng)監(jiān)控的內(nèi)容以及監(jiān)控手段會(huì)越來(lái)越豐富，相應(yīng)地SCADA系統(tǒng)的功能擴(kuò)展也會(huì)不斷出現(xiàn)，給企業(yè)帶來(lái)的收益將更大。

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