1.1市場概述

    SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)係統，即數據采集與監視控製係統。以遠程數據采集和監控為主要功能的SCADA係統和DCS、PLC一樣，是工業過程自動化和信息化不可或缺的基本係統。SCADA係統從70年代誕生
，從基於專用計算機和專用操作係統到基於通用計算機、分布式計算機網絡和數據庫技術
，能夠實現大範圍聯網
，SCADA係統已經發展為第三代以上。SCADA係統呈現出向開放的體係結構
，在20世紀90年代中期， SCADA製造商與解決方案提供商越來越多地選擇了開放的通信協議，如IEC60870—5—101/104、IEC61850

、DNP3串行和DNP3 LAN/WAN
，這使得用戶在開發係統時
，可以更方便地從各種廠商的產品中加以選擇，來實現優化的“混合匹配”。到了20世紀90年代後期
，各個I/O製造商繼續向著開放性的方向發展，更多偏向於采用像MODBUSRTU/ASCII那樣開放的消息結構。2000年以後，隨著以太網在工業領域應用被普遍接受

，大多數SCADA市場仍然接受了以太網技術。“軟件即是服務”理念也廣泛深入到SCADA各個領域

    由於SCADA係統三代的演進，工業互聯網技術已經日益滲透到第三代SCADA係統

，我們明顯地發現ICT通信係統的迅猛發展極大地影響著SCADA的體係結構
，不但過去是這樣，今後還是這樣。 SCADA係統已經擴展到對移動的過程、裝置和流程的數據進行采集和監控，可實現無時不有、無處不在的SCADA。

    力控eForceCon SCADA係統調度平台軟件V5.0的用途涵蓋從現場監控站到調度中心，為企業提供從下到上的完整的生產信息采集與集成服務，從而為企業綜合自動化、工廠數字化及完整的“管控一體化”的解決方案提供支撐平台。

1.2SCADA應用及功能

    在實際應用中
，SCADA比DCS
、PLC的應用範圍更廣泛。它的應用一般分為三大類：第一類是工業過程，包括加工製造、生產、發電
、裝配和煉油

、石化等；依照其被加工的介質流程分為連續、批處理和離散。第二類是基礎設施，包括自來水廠和供水管網
、廢水和汙水管網和汙水處理、輸油/輸氣管線、輸電和供電、大型通信係統及城市報警係統等。第三類是公共設施，包括對中大型建築物
、機場、碼頭及地鐵等的空調監控、能源管理和安保監控等。

    SCADA係統可以廣泛的應用於油田，天然氣，水利
，能源管理
、市政、煙草，煤礦等行業的生產調度中心
、能源管控中心、遠程維護中心

、企業數據中心的部署與建設。

• 在應用了SCADA係統後，可以取得了以下社會和經濟效益：
• 極大地提高了生產和運行管理的安全性能和可靠程度；
• 生產配方管理的自動化可大大提高產品的質量和生產的效率；
• 極大地減低了生產人員麵臨惡劣工作環境的可能性，保證了工作過程中第一位的人員的安全性；
• 可大大地減少不必要的人工浪費
  ；
• 通過生產過程的集中控製和管理，極大地提高企業作為一個整體效率的競爭能力；
• 係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)對(dui)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)趨(qu)勢(shi)的(de)保(bao)留(liu)和(he)處(chu)理(li)，可(ke)提(ti)高(gao)預(yu)測(ce)突(tu)發(fa)事(shi)件(jian)的(de)能(neng)力(li)，在(zai)緊(jin)急(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)快(kuai)速(su)反(fan)應(ying)和(he)處(chu)理(li)能(neng)力(li)可(ke)極(ji)大(da)地(di)減(jian)少(shao)生(sheng)命(ming)和(he)財(cai)產(chan)的(de)損(sun)失(shi)，從(cong)而(er)可(ke)帶(dai)來(lai)潛(qian)在(zai)的(de)社(she)會(hui)和(he)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)；

    力控eForceCon SCADA係統調度平台軟件V5.0在調度控製中心和區域控製站通過SCADA係統可完成對係統的監控和運行管理，各工藝站場可實現無人職守。

主要功能如下

調度控製中心

    調度控製中心的主要任務是通過各站控係統或RTU對管網進行數據采集及監控
，同時實現係統的在線模擬、運行計劃、危險源及定位、運行優化、計量管理
、模擬培訓等任務。調度控製中心的操作人員通過SCADA係統操作員工作站所提供/顯示的管網係統工藝過程的壓力、溫度、流量
、密度、設備運行狀態等信息，完成對整個係統的操作和管理。其主要功能如下：

數據采集和處理
；工藝流程的動態顯示；報警顯示、管理以及事件的查詢
、打印；實時數據的采集
、歸檔、管理以及趨勢圖顯示
；曆史數據的歸檔
、管理以及趨勢圖顯示；生產統計報表的生成和打印;用戶信息管理;下達調度和操作命令；危險源定位；係統事故處理
，發出ESD命令
；安全保護；控製權限的確定；對全係統進行時鍾同步；SCADA係統診斷；自控設備、儀表的故障診斷和分析
；網絡監視及管理


；通信信道監視及管理

；數據通信信道故障時主備信道的切換
；為信息化係統提供數據；與企業自動化管理係統平台連接、進行數據交換
；與上級計算機係統通信等。

後備控製中心

    為保證在意外事件發生時，仍能實時地對係統運行進行調度管理，保持實時數據的采集、處理、存儲的功能。後備控製中心的作用是在調度控製中心由於任何原因不能對係統實施監控時，後備控製中心將接管係統控製權。

主、備調度控製中心之間切換

    在正常情況下，各工藝站場與主調度控製中心交換信息。調度控製中心與後備控製中心通過電信公網的DDN專線（主信道）和無線通訊（備用信道）jinxingshujushishichuanshu
，baozhengshujutongbu。houbeikongzhizhongxinsuishijianshihegenzongtiaodukongzhizhongxindeyunxingzhuangtai
，yidanfaxiantiaodukongzhizhongxinyichang，lijizidonghuorengongshoudongqidongmenzhandehoubeikongzhizhongxinjieguanjiankongquan。lingwai，tiaodukongzhizhongxinyekexiangtongxinwangguanzhongxintichuqingqiu，jianggegongyizhanchangSCS與RTU的通信切換到後備控製中心。調度控製中心恢複正常後
，它首先完成與後備控製中心的數據同步，然後恢複對管網的監控權。

1.3市場分析及預測

    由於各個應用領域對SCADA的要求不同，所以不同應用領域的SCADA係統發展也不完全相同。

    國家的重點大型項目的水利及市政項目中如南水北調幹線、多個軌道交通SCADA上都是也以國外產品為主，市政行業的SCADA早期的調度市場主要的集成商有安控
、清華紫光、清華同方等
，他們在項目集成中選用的SCADA平台產品也主要低端組態軟件為主，隨著兩化融合趨勢的發展，對大型SCADA調度軟件平台提出更高的要求。

    以西氣東輸和川氣東送的上遊油氣管線領域的SCADA設備以進口品牌為主，各大城市燃氣公司由於企業擴張及管控的需要
，對SCADA平台提出了更高的要求
，中國工控網自2007年公開資料就開始認為中國SCADA整體市場增長率約為10-15%。其中市政和配網自動化可能成為SCADA增長最快的行業領域。

    電力係統中的SCADA係統應用相對最為廣泛，技術發展也最為成熟。以RTU、微機保護裝置為核心，將變電所的控製、信號、測量、計費等回路納入計算機係統，變電所的綜合自動化已經在我國得到大規模應用。電力係統中該領域的主要供應商有南瑞集團
、北京四方
、國電南自、許繼電氣等

，開發的產品也特定的用在電力領域，其中220kV及以上的調度係統，由於技術門檻較高，目前隻有南瑞科技、南瑞繼保
、北京四方、國電南自、許繼電氣等少數幾家國內供應商可以提供相應產品。

    隨著我國國民經濟的發展
，已經進入到城市軌道交通的大發展時期，2015年我國已建成地鐵接近3000公裏，2020年總裏程將達6200公裏。城市軌道交通綜合監控係統作為通用SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，即數據采集與監視控製係統）係xi統tong在zai城cheng市shi軌gui道dao交jiao通tong行xing業ye的de具ju體ti應ying用yong，綜zong合he監jian控kong係xi統tong用yong係xi統tong化hua方fang法fa將jiang各ge分fen散san的de自zi動dong化hua係xi統tong聯lian結jie為wei一yi個ge有you機ji的de整zheng體ti
，實shi現xian軌gui道dao交jiao通tong各ge專zhuan業ye係xi統tong之zhi間jian的de信xin息xi互hu通tong、資源共享
，也廣泛的帶動了SCADA綜合調度市場。

    基於windows平台的國外中高端的SCADA產品主要是施耐德的wonderware，GE公司的proficy，HoneyWell的PKS係統等。基於跨平台的中高端的國外產品主要是施耐德的telvent與西門子公司的PVSS等。國內工業通用中大型SCADA平台主要是力控科技的eForceCon產品係列與亞控科技的kingScada等。國外的各個廠家也紛紛推出一體化集成的解決方案來適配新一代調度監控的要求，國內SCADA平台廠家中北京力控科技也逐步推出了基於統一架構平台的解決方案。相關產品已經在城市燃氣

、油氣田、市政、水利得到了廣泛的應用，隨著產品統一架構不斷的提升也已逐步推廣到大型分布式SCADA係統中的應用。

    一般工業自動化產品的壽命期都在五年左右

，SCADA調度平台軟件作為工業IT由於受到IT業的摩爾定律影響
，升級及運維的要求更高，使得產品版本迭代升級頻繁。SCADA調度平台軟件有一個特點，穩定性是第一重要指標，而且采用新技術會比其他行業的軟件稍滯後一段時間。SCADAtiaoduxitongdejingjishoumingqiyucaozuoxitongyouhendadeguanxi，ruguocaozuoxitongmeiyoudadebianhua，suizhejishudebuduanfazhan
，benxiangmuchanpinhaikeyitongguoshengjihuandaieryanchangqishoumingqi
，yinci

，huiyouyigexiangdangchangdejingjishoumingqi。

1.4新一代自動化軟件平台

    隨著“兩化融合”信息化、工gong業ye化hua的de深shen度du融rong合he，加jia快kuai了le智zhi能neng工gong廠chang與yu智zhi慧hui城cheng市shi建jian設she的de速su度du。大da型xing智zhi慧hui工gong業ye企qi業ye和he智zhi慧hui城cheng市shi園yuan區qu都dou需xu要yao完wan成cheng從cong數shu字zi化hua到dao智zhi慧hui層ceng的de跨kua越yue，通tong過guo雲yun計ji算suan平ping台tai從cong信xin息xi共gong享xiang上shang升sheng到dao知zhi識shi業ye務wu的de高gao度du共gong享xiang和he傳chuan承cheng，打da破po條tiao塊kuai分fen割ge
，實shi現xian麵mian向xiang績ji效xiao目mu標biao的de發fa展zhan模mo式shi。基ji於yu分fen布bu式shi實shi時shi曆li史shi數shu據ju庫ku的de工gong業ye軟ruan件jian平ping台tai的de智zhi能neng管guan控kong係xi統tong是shi建jian設she智zhi能neng工gong廠chang的de一yi體ti化hua的de生sheng產chan指zhi揮hui係xi統tong的de動dong力li和he引yin擎qing。在zai企qi業ye智zhi能neng管guan控kong一yi體ti化hua的de業ye務wu需xu求qiu推tui動dong下xia，工gong業ye自zi動dong化hua軟ruan件jian係xi統tong朝chao著zhe智zhi能neng化hua、分布式、集成化、網絡化、平台化、綜合管理等方向發展。

    適配“兩化深度融合”的統一架構平台需要完成從數據采集
、數據存儲

、數據傳輸及數據應用
、數據安全
、網絡安全等所有環節自頂向下進行數據模型和業務模型的抽象，力控科技的ForceCon產品家族是以“分布式實時數據庫”為核心搭建力控家族“工業控製消息總線”，並支持集成麵向服務（SOA）係統架構的“信息服務總線”。消(xiao)息(xi)總(zong)線(xian)和(he)服(fu)務(wu)總(zong)線(xian)提(ti)供(gong)可(ke)靠(kao)通(tong)用(yong)的(de)信(xin)息(xi)交(jiao)互(hu)機(ji)製(zhi)和(he)廣(guang)域(yu)服(fu)務(wu)機(ji)製(zhi)，實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)間(jian)的(de)安(an)全(quan)高(gao)效(xiao)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)和(he)應(ying)用(yong)集(ji)成(cheng)。貫(guan)穿(chuan)整(zheng)個(ge)企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)業(ye)務(wu)，可(ke)以(yi)自(zi)由(you)構(gou)建(jian)不(bu)同(tong)規(gui)模(mo)的(de)應(ying)用(yong)，實(shi)現(xian)從(cong)底(di)層(ceng)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)控(kong)製(zhi)（小型場站係統
、嵌入式HMI）、到生產調度指揮管理（SCADA）及上層信息化管理（MES
、ERP）的de融rong合he，也ye可ke以yi完wan全quan擁yong抱bao虛xu擬ni化hua雲yun計ji算suan所suo帶dai來lai的de可ke擴kuo展zhan性xing，創chuang建jian混hun合he解jie決jue方fang案an將jiang數shu據ju推tui向xiang雲yun端duan的de並bing保bao證zheng其qi完wan整zheng性xing，促cu進jin企qi業ye信xin息xi化hua融rong合he。

    力控科技的統一架構平台組成的SCADA調度係統具有靈活的係統架構
，以分布式實時數據庫為消息總線自由構建不同規模的應用，從單用戶的係統到服務器/客戶端、Web、冗餘等混合應用的大型係統，係統架構可由用戶自由設計。軟件具有高擴展性，可便捷添加客戶機，不影響現有係統的正常運行。

    力控科技的統一架構平台組成的SCADA調(tiao)度(du)係(xi)統(tong)以(yi)分(fen)布(bu)式(shi)區(qu)域(yu)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)為(wei)核(he)心(xin)，分(fen)布(bu)式(shi)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)精(jing)確(que)輸(shu)出(chu)並(bing)完(wan)成(cheng)可(ke)視(shi)化(hua)
，實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)無(wu)限(xian)的(de)分(fen)層(ceng)結(jie)構(gou)可(ke)使(shi)大(da)型(xing)企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)盡(jin)收(shou)眼(yan)底(di)。力(li)控(kong)SCADA係xi統tong調tiao度du平ping台tai軟ruan件jian具ju有you靈ling活huo的de係xi統tong應ying用yong架jia構gou，可ke以yi自zi由you構gou建jian不bu同tong規gui模mo的de應ying用yong
，滿man足zu用yong戶hu對dui企qi業ye信xin息xi化hua的de多duo樣yang性xing要yao求qiu，用yong戶hu在zai此ci基ji礎chu上shang可ke以yi靈ling活huo的de構gou建jian適shi合he企qi業ye應ying用yong的de解jie決jue方fang案an。

    力控科技的統一架構平台組成的SCADA調度係統支持獨立的曆史歸檔數據庫
，可進行海量曆史數據歸檔，方便曆史數據追憶。具備分布式的數據源管理模式，SCADA平台軟件的可視化人機交互界麵無需編程
，直接通過遠程數據源的配置方式就能與遠程數據庫進行信息交互
，完成生產監控
、查詢、曲線分析等各項功能。

    web服務器經過簡單配置就可以將生產數據進行網絡發布
，實現在任何地方對生產過程進行實時的監控
，滿足企業“兩化融合”的需要。