一、遠程測控係統的發展及需求

　　作為(wei) 遠程測控係統，廣義(yi) 看它包括局域網和城域網、城際網（廣域網），通信距離從(cong) 幾公裏到幾百公裏，甚至更遠，地域跨越城市內(nei) 和城市間，直至陸地、天空、海洋。狹義(yi) 看，它是指如下係統，即各現場測點分散（1~2公裏），以測量和數據采集為(wei) 主，控製比較少、比較簡單（泵啟停或單回路調節）、就地控製（類似基地式儀(yi) 表）等，檢測分散但數據處理及顯示操作集中，數據處理量大，數據傳(chuan) 輸介質多種、數據傳(chuan) 輸方式也多樣化。

　　作為(wei) 遠程測控係統（RMCS），和工業(ye) 上常用的DCS、PLCS等以工廠自動化為(wei) 目標的控製係統相比，是有差異的。RMCS、DCS、PLCS都是以“3Ｃ”技術為(wei) 基礎，但是DCS等在通訊（Communication）技術方麵跟蹤世界潮流不及RMCS快（詳見本文第二節），在開拓市場方麵，RMCS更是受到青睞，我國以生產(chan) DCS等產(chan) 品為(wei) 主的和利時、浙江中控、上自儀(yi) 等公司，都開展了RMCS的業(ye) 務，其中以軌道交通相關(guan) 的測控係統最為(wei) 顯著。

　　作為(wei) 數字通信，遠程測控係統的數據傳(chuan) 輸方式有工程實例的種類很多，如電力線帶無線載波；銅纜電話線及光纖通訊傳(chuan) 輸（如ADSL非對稱數字用戶環路等）；數傳(chuan) 無線電台傳(chuan) 輸（利用免申請頻率或申請專(zhuan) 用頻點——窄帶、點對點或點對多點）；利用移動通訊（手機）資源傳(chuan) 輸（CDMA碼分多址、GPRS通用分組無線服務即GSM的延續、3G高速數據傳(chuan) 輸的蜂窩移動通訊）；利用互聯網資源直至三網融合、利用衛星通訊等。

　　作為(wei) 遠程測控係統的測量端的現場層，各行業(ye) 情況差異很大。一般單個(ge) 測量儀(yi) 表多接到RTU上(RTU：Remote Terminal Unit遠程終端單位)，形成多點I/O集中，安裝在現場或現場附近，可經數據傳(chuan) 輸電台發射接收無線信號，連入網絡。有些行業(ye) 發展到在單個(ge) 變送器上可發射接收無線電波，從(cong) 而多台變送器和監視站形成無線局域網。RFID射頻識別技術做到智能卡貼到物體(ti) 上，可以發射、接收無線電波，做到“物與(yu) 物相聯”，這也是物聯網的基礎。同時使遠程測控係統功能擴大，獲得“物體(ti) ”地理位置等信息。遠程故障診斷及遠程維護技術已發展十多年，也對遠程測控係統提出更高要求。

　　遠程測控係統對來自現場的數據，有的要求連續測量數據，有的則要求定時傳(chuan) 輸來的數據，所以現在的無線傳(chuan) 輸的變送器，可以斷續工作，從(cong) 而節省了能量，做到了低功耗，所以現場儀(yi) 表可以用電池供電。

　　由於(yu) 在網絡中形成集中監視站，這就產(chan) 生了SCADA軟件（監視和數據采集，Supervisory Control and Data Acquisition），該測控係統也稱為(wei) SCADA係統。

　　在實際應用中，油田、市政工程（自來水廠的水源地、城市煤氣穩壓站等），大型工廠的公用工程（原料或成品的儲(chu) 運，電力、熱力、水汽等供應，為(wei) 了調度需要，某些工廠內(nei) 與(yu) 各車間的DCS平行而專(zhuan) 設測控係統）、輸油輸氣管線、電網調度、移動設備（交通工具、工程機械、大型車間內(nei) 天車等）采用SCADA係統和無線傳(chuan) 輸用RTU的工程實例較多，但由於(yu) 近來可被選擇的相關(guan) 設備種類很多，所以RTU等現場設備和人機界麵等中控室設備，或網絡設備，麵臨(lin) 著更新換代的問題。作為(wei) 自動化行業(ye) ，解決(jue) 幾十公裏或幾公裏或一公裏以內(nei) 的測控係統的問題，是我們(men) 的要務，為(wei) 各行業(ye) 提供解決(jue) 方案和做好服務是我們(men) 在市場中立足的要務。提供幾公裏內(nei) 的現場測量儀(yi) 表和RTU是自動化儀(yi) 表製造行業(ye) 的責任，提供對應接口和驅動軟件，應該滿足主流網絡的要求。

　　在更廣的範圍內(nei) ，工業(ye) 現場以外，遠測測控也在發展，如自然環境的地質、水文、海嘯預測的傳(chuan) 感網，各種大型建築物、大型設備、消防和有毒氣體(ti) 的監測（包括礦山）、糧庫等社會(hui) 公共資源的監測等。特別是由於(yu) 傳(chuan) 感器技術和無線通信技術的發展，使傳(chuan) 感器和信號傳(chuan) 輸的成本下降，能耗降低，使泛在感知技術逐步普及，傳(chuan) 感網或物聯網成為(wei) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。

　　有線和無線通信介質的兼容，數據信號擴大到聲音、圖像等多媒體(ti) 。信號、網絡結構多樣化及網格結構的流行，使遠程測控係統形成異構係統，所以需要進一步的學習(xi) 數據通信技術。

二、SCADA係統與(yu) SCADA軟件

1、遠程測控係統按功能分層因行業(ye) 而異，一是多樣化，二是扁平化，這與(yu) 通信係統結構的發展及管理調度和操作方式發展有關(guan) 。一般現在分現場層、監視層、管理層三層。

2、監視層所指的中控室及與(yu) 現場分散設備相接口的部分，這是狹義(yi) 上的SCADA係統。從(cong) 硬件上看，分為(wei) 人機界麵設備和數據采集設備，現場為(wei) 無線通信情況下，還有通信處理前置機，人機界麵設備監視站內(nei) 配有中心數據庫，由於(yu) Web技術的發展，有各種服務器/客戶器或服務器/瀏覽器。如某SCADA係統的調度中心的配置為(wei) ：服務器、廣域骨幹網、工作站、通信前置機等。人機界麵與(yu) 多媒體(ti) 結合，大型視頻牆（Video Wall）等在中控室或指揮中心常被采用。

3、監視層SCADA係統中對應的軟件即SCADA軟件，包括人機界麵軟件和數據采集軟件。所以對應軟件可寫(xie) 成HMI/SCADA軟件。目前SCADA軟件已經成為(wei) 獨立的產(chan) 品，在工控行業(ye) 又稱為(wei) 組態軟件。國外著名品牌有FIX、Intouch等，國內(nei) 有組態王、三維力控等。它已由主要解決(jue) 人機界麵問題，而擴大至組態控製策略，建立實時數據庫、通信及聯網，提供各種I/O的驅動程序等，完成係統集成的軟件工程全部軟件支持任務。它的主要功能組件有：應用程序管理器、圖形界麵開發/運行程序、實時數據庫係統組態/運行程序、I/O驅動程序等。其他功能組件還有：通用數據庫接口（ODBC接口）/運行程序、控製策略編輯/生成組件、實用通信程序組件等。

　　其中實用通信程序組件的功能包括：用於(yu) 雙機冗餘(yu) 係統中主機與(yu) 從(cong) 機間的通信、關(guan) 於(yu) 多種通信介質的應用（如以太網、RS485、RS232、PSTN、GSM等），Server/Client的數據雙向傳(chuan) 輸、基於(yu) Internet或Browser/Server(B/S)的通信功能等。

　　標準化方麵，采用IEC61131-3及OPC（OPC UA）（此為(wei) 行規）、TCP/IP、IEEE802及其它標準，使其具有開放性，能與(yu) 多種軟件平台及工具軟件相兼容。

　　SCADA軟件運行後，可以完成如下幾個(ge) 任務：查看現場的實時數據和流程畫麵；自動打印各種實時/曆史數據報表；自由瀏覽各種實時/曆史趨勢；及時得到並處理各種過程報警和係統報警，在必要時人為(wei) 幹預生產(chan) 過程，修改相關(guan) 參數或狀態（手動操作）；與(yu) 管理部門的計算機聯網，為(wei) 管理部門提供實時和曆史數據。

4、關(guan) 於(yu) 利用手機短信或個(ge) 人數據助理（無線PDA）等方式，讓管理人員可在多處看到工廠控製係統（DCS 係統應接有如“anywhere”的無線發射台）、公用工程測控係統等相關(guan) 參數，這些在國外已相當普及，這方麵技術是遠程測控係統的一部分，國內(nei) 應該重視這方麵的需求。#p#分頁標題#e#

5、關(guan) 於(yu) GPS（Global Positioning System）全球定位係統，這在民用方麵已開始普及，而在自動化行業(ye) 還不太普及，隻是少數DCS係統開始提供這方麵的應用。首先應該明確GPS技術應用是遠程測控係統的一部分。這在交通管理、物流管理、輸油輸氣管線管理、煤氣等市政工程管理等方麵都可以利用，GPS接收機通過定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息，分散的現場，對這些信息都是非常需要的。自動化行業(ye) 的專(zhuan) 業(ye) 人員應該學會(hui) 做出可接入GPS的測控係統的解決(jue) 方案，為(wei) 用戶做好接入服務。