孟慶祿 展玉衡

【摘要】 所謂SCADA系統(tǒng)是指數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)，目前已發(fā)展了3代，此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)視和控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，具有非常現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值，目前已使用在電力、石油以及化工等行業(yè)中，本文主要分析基于無線通信技術(shù)SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，希望能為相關(guān)人員帶來一些幫助。

【關(guān)鍵詞】 無線通信技術(shù) GPRS SCADA系統(tǒng)

無線通信目前是現(xiàn)代通信領(lǐng)域中發(fā)展最迅速的一種技術(shù)，為人們的工作和生活帶來很大的便利，SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備，隨著各行業(yè)的發(fā)展，對SCADA系統(tǒng)提出更大的要求，本文主要研究基于無線通信技術(shù)SCADA系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

一、SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)SCADA系統(tǒng)要求具有正確性、實(shí)用性，能夠滿足預(yù)期的目標(biāo)。軟件工程過程包括開發(fā)、運(yùn)作、維護(hù)等過程，依照這個(gè)流程，開發(fā)流程為需求活動(dòng)、設(shè)計(jì)活動(dòng)以及實(shí)現(xiàn)活動(dòng)，需求活動(dòng)是指依照需求，理清最終軟件產(chǎn)品的描述，設(shè)計(jì)活動(dòng)是指依照設(shè)計(jì)要求，描述附加以及需要的功能、結(jié)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)是指自主開發(fā)各模塊功能，除此之外還包括了確認(rèn)活動(dòng)以及維護(hù)活動(dòng)。

SCADA系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中需要考慮先進(jìn)性原則、實(shí)用性原則以及規(guī)范運(yùn)行原則等，依照以上設(shè)計(jì)程序和原則，此設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、PDA移動(dòng)終端和GIS服務(wù)器三部分組成，在GIS服務(wù)器中安裝設(shè)計(jì)監(jiān)控服務(wù)軟件，此系統(tǒng)支持缺陷數(shù)據(jù)采集以及報(bào)警等功能。數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，為占用更小的存儲(chǔ)空間，空間數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮、分層以及建立索引等處理。監(jiān)控服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)組成模塊包括地圖顯示、分析量算、影像和矢量圖轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系變換、監(jiān)控功能、報(bào)警功能、特殊區(qū)域和危險(xiǎn)點(diǎn)編輯、線路以及軌跡保存等。移動(dòng)終端軟件組成模塊包括地圖顯示、分析量算、危險(xiǎn)點(diǎn)采集、一鍵報(bào)警、通信以及缺陷采集等，缺陷采集方法實(shí)現(xiàn)見下圖1所示。

此設(shè)計(jì)SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、通訊以及安全保障功能，監(jiān)控服務(wù)器地圖的顯示主要是實(shí)現(xiàn)地圖的放大和縮小，坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換是指實(shí)現(xiàn)常用地心或質(zhì)心坐標(biāo)系的變換，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，顯示數(shù)據(jù)包含工作區(qū)索引、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、背景數(shù)據(jù)索引以及層控制索引等。系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器界面設(shè)計(jì)包括登陸界面、主界面，移動(dòng)終端界面設(shè)計(jì)包括主界面、缺陷采集界面等。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

地圖數(shù)據(jù)資源類型包括衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)以及系列比例尺矢量地圖數(shù)據(jù)等，在數(shù)據(jù)的與處理中考慮到數(shù)據(jù)的來源，還需要采用影像數(shù)據(jù)糾正比例尺矢量地圖數(shù)據(jù)，簡化處理矢量地圖數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)預(yù)先處理包括數(shù)據(jù)的壓縮和輸出，滿足保密需求的二進(jìn)制格式轉(zhuǎn)換以及相應(yīng)的索引等。

報(bào)文以字節(jié)為單位，消息發(fā)送機(jī)制中，監(jiān)控中心和移動(dòng)嵌入終端采用S0CKET通信方式實(shí)現(xiàn)通信，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還選取設(shè)計(jì)回復(fù)機(jī)制、測試機(jī)制等。多線程技術(shù)函數(shù)原型為（部分）：CwinThread AFxBeginThread（LPVOUD pParam；DowORD dwCreateFlags=0）。主線程通過事件對象與附加線程通信。

地圖的顯示采用并行特點(diǎn)的動(dòng)態(tài)檢索，地圖操作的改變通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控服務(wù)器處理器要求主頻≥2.8Ghz，內(nèi)存超過512M，移動(dòng)終端內(nèi)存超過32M，主頻≥400Mhz。

三、結(jié)束語

綜上所述，本文主要研究基于無線通信技術(shù)的SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以后還會(huì)有新的無線通信技術(shù)如WIll等應(yīng)用到SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，這些還需要更多的人努力去研究。

參考文獻(xiàn)

[1]劉超，張祎.基于GPRS通訊的燃?xì)夤芫W(wǎng)SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013，26（11）：29-30

[2]徐俊杰，趙京虎，饒明軍，等.基于SCADA系統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度操作票系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（13）：104-107，112