市场动态：远程测控系统技术市场的发展

　　作为远程测控系统，广义看它包括局域网和城域网、城际网(广域网)，通信距离从几公里到几百公里，甚至更远，地域跨越城市内和城市间，直至陆地、天空、海洋。狭义看，它是指如下系统，即各现场测点分散(1~2公里)，以测量和数据采集为主，控制比较少、比较简单(泵启停或单回路调节)、就地控制(类似基地式仪表)等，检测分散但数据处理及显示操作集中，数据处理量大，数据传输介质多种、数据传输方式也多样化。

　　一、远程测控系统的发展及需求

　　作为远程测控系统，广义看它包括局域网和城域网、城际网(广域网)，通信距离从几公里到几百公里，甚至更远，地域跨越城市内和城市间，直至陆地、天空、海洋。狭义看，它是指如下系统，即各现场测点分散(1~2公里)，以测量和数据采集为主，控制比较少、比较简单(泵启停或单回路调节)、就地控制(类似基地式仪表)等，检测分散但数据处理及显示操作集中，数据处理量大，数据传输介质多种、数据传输方式也多样化。　　

　　作为远程测控系统(RMCS)，和工业上常用的DCS、PLCS等以工厂自动化为目标的控制系统相比，是有差异的。RMCS、DCS、PLCS都是以“3Ｃ”技术为基础，但是DCS等在通讯(Communication)技术方面跟踪世界潮流不及RMCS快(详见本文第二节)，在开拓市场方面，RMCS更是受到青睐，我国以生产DCS等产品为主的和利时、浙江中控、上自仪等公司，都开展了RMCS的业务，其中以轨道交通相关的测控系统最为显著。　　

　　作为数字通信，远程测控系统的数据传输方式有工程实例的种类很多，如电力线带无线载波；铜缆电话线及光纤通讯传输(如ADSL非对称数字用户环路等)；数传无线电台传输(利用免申请频率或申请专用频点——窄带、点对点或点对多点)；利用移动通讯(手机)资源传输(CDMA码分多址、GPRS通用分组无线服务即GSM的延续、3G高速数据传输的蜂窝移动通讯)；利用互联网资源直至三网融合、利用卫星通讯等。

　　作为远程测控系统的测量端的现场层，各行业情况差异很大。一般单个测量仪表多接到RTU上(RTU：RemoteTerminalUnit远程终端单位)，形成多点I/O集中，安装在现场或现场附近，可经数据传输电台发射接收无线信号，连入网络。有些行业发展到在单个变送器上可发射接收无线电波，从而多台变送器和监视站形成无线局域网。RFID射频识别技术做到智能卡贴到物体上，可以发射、接收无线电波，做到“物与物相联”，这也是物联网的基础。同时使远程测控系统功能扩大，获得“物体”地理位置等信息。远程故障诊断及远程维护技术已发展十多年，也对远程测控系统提出更高要求。　

　　远程测控系统对来自现场的数据，有的要求连续测量数据，有的则要求定时传输来的数据，所以现在的无线传输的变送器，可以断续工作，从而节省了能量，做到了低功耗，所以现场仪表可以用电池供电。　

　　由于在网络中形成集中监视站，这就产生了SCADA软件(监视和数据采集，SupervisoryControlandDataAcquisition)，该测控系统也称为SCADA系统。　

　　在实际应用中，油田、市政工程(自来水厂的水源地、城市煤气稳压站等)，大型工厂的公用工程(原料或成品的储运，电力、热力、水汽等供应，为了调度需要，某些工厂内与各车间的DCS平行而专设测控系统)、输油输气管线、电网调度、移动设备(交通工具、工程机械、大型车间内天车等)采用SCADA系统和无线传输用RTU的工程实例较多，但由于近来可被选择的相关设备种类很多，所以RTU等现场设备和人机界面等中控室设备，或网络设备，面临着更新换代的问题。作为自动化行业，解决几十公里或几公里或一公里以内的测控系统的问题，是我们的要务，为各行业提供解决方案和做好服务是我们在市场中立足的要务。提供几公里内的现场测量仪表和RTU是自动化仪表制造行业的责任，提供对应接口和驱动软件，应该满足主流网络的要求。　　

　　在更广的范围内，工业现场以外，远测测控也在发展，如自然环境的地质、水文、海啸预测的传感网，各种大型建筑物、大型设备、消防和有毒气体的监测(包括矿山)、粮库等社会公共资源的监测等。特别是由于传感器技术和无线通信技术的发展，使传感器和信号传输的成本下降，能耗降低，使泛在感知技术逐步普及，传感网或物联网成为新兴产业。　　

　　有线和无线通信介质的兼容，数据信号扩大到声音、图像等多媒体。信号、网络结构多样化及网格结构的流行，使远程测控系统形成异构系统，所以需要进一步的学习数据通信技术。　　

　　二、SCADA系统与SCADA软件　　

　　1、远程测控系统按功能分层因行业而异，一是多样化，二是扁平化，这与通信系统结构的发展及管理调度和操作方式发展有关。一般现在分现场层、监视层、管理层三层。　　

　　2、监视层所指的中控室及与现场分散设备相接口的部分，这是狭义上的SCADA系统。从硬件上看，分为人机界面设备和数据采集设备，现场为无线通信情况下，还有通信处理前置机，人机界面设备监视站内配有中心数据库，由于Web技术的发展，有各种服务器/客户器或服务器/浏览器。如某SCADA系统的调度中心的配置为：服务器、广域骨干网、工作站、通信前置机等。人机界面与多媒体结合，大型视频墙(VideoWall)等在中控室或指挥中心常被采用。

　　3、监视层SCADA系统中对应的软件即SCADA软件，包括人机界面软件和数据采集软件。所以对应软件可写成HMI/SCADA软件。目前SCADA软件已经成为独立的产品，在工控行业又称为组态软件。国外著名品牌有FIX、Intouch等，国内有组态王、三维力控等。它已由主要解决人机界面问题，而扩大至组态控制策略，建立实时数据库、通信及联网，提供各种I/O的驱动程序等，完成系统集成的软件工程全部软件支持任务。它的主要功能组件有：应用程序管理器、图形界面开发/运行程序、实时数据库系统组态/运行程序、I/O驱动程序等。其他功能组件还有：通用数据库接口(ODBC接口)/运行程序、控制策略编辑/生成组件、实用通信程序组件等。

　　其中实用通信程序组件的功能包括：用于双机冗余系统中主机与从机间的通信、关于多种通信介质的应用(如以太网、RS485、RS232、PSTN、GSM等)，Server/Client的数据双向传输、基于Internet或Browser/Server(B/S)的通信功能等。　　

　　标准化方面，采用IEC61131-3及OPC(OPCUA)(此为行规)、TCP/IP、IEEE802及其它标准，使其具有开放性，能与多种软件平台及工具软件相兼容。　　

　　SCADA软件运行后，可以完成如下几个任务：查看现场的实时数据和流程画面；自动打印各种实时/历史数据报表；自由浏览各种实时/历史趋势；及时得到并处理各种过程报警和系统报警，在必要时人为干预生产过程，修改相关参数或状态(手动操作)；与管理部门的计算机联网，为管理部门提供实时和历史数据。　　

　　4、关于利用手机短信或个人数据助理(无线PDA)等方式，让管理人员可在多处看到工厂控制系统(DCS系统应接有如“anywhere”的无线发射台)、公用工程测控系统等相关参数，这些在国外已相当普及，这方面技术是远程测控系统的一部分，国内应该重视这方面的需求。

　　5、关于GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统，这在民用方面已开始普及，而在自动化行业还不太普及，只是少数DCS系统开始提供这方面的应用。首先应该明确GPS技术应用是远程测控系统的一部分。这在交通管理、物流管理、输油输气管线管理、煤气等市政工程管理等方面都可以利用，GPS接收机通过定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息，分散的现场，对这些信息都是非常需要的。自动化行业的专业人员应该学会做出可接入GPS的测控系统的解决方案，为用户做好接入服务。

　　三、现场仪表及RTU　　

　　远程测控系统的现场仪表提供各种检测的数据，现场条件各不相同，所以应有多种仪表，供用户和设计人员选择。　　

　　1、近几年发展起来的工业无线技术，如由中科院沈阳自动化所为代表，我国国家标准化管理委员会提出，已成为国际标准的“工业无线网络WIA”(Wireless Networksfor Industrial Automation)，它采用Mesh(网格)路由结构、全网TDMA模式、带电池的低能耗技术。它有WIA无线通信模块，与温度模块、压力流量模块、液位流量模块等集成智能无线模块——现场仪表(每个仪表上有一个天线)，另有WIA无线网关，向下与现场仪表无线通信，数据汇集，再经Ethernet等串口与中央控制室的有线系统相连。　　

　　艾默生的无线系统中的无线变送器，发射距离可达800米，采用免费频段：2.4G、5.8G，发射功率小于10mw，属于微功率短距离设备，免于备案，数据刷新(更新数据时间发射无线电波)时间可变更，一般为1秒、2秒、4秒或更长，对应有标准IEC62591。　

　　WIA等产品还可以集成远程传输无线通信GPRS模块。　　

　　2、近十多年来，一直用于油田、城市煤气管线、自来水厂的水源地等处的RTU远程终端单位，它是成熟的产品，它满足了几点~几十点输入、输出信号的连接和处理，所接的测量元件或其它现场仪表是专用的或通用的模拟仪表，输出信号可以是模拟量和开关量，经过集中，由调制解调器接入数传电台。这种模式用于分散的现场测量的无线传输。现在正进入更新换代时期。由于RTU的使用习惯及价格优势，它将与单独现场仪表互相并存。　

　　3、现场总线技术(20余种现场总线，包括HART)，它提供数字化的现场仪表，在很多行业作为远程测控系统的基础是有优先条件的。原设计通信介质有无线方式，但一般只是作为通信距离的延伸和补充。现在还有RI/0(远方输入/输出)设备等，已在工程中使用。总之，现场总线如何用于远程测控系统，特别是形成无线局域网，并与现在推广的无线变送器产品相融合，还在研发过程之中。　　

　　4、采用PLC控制器作RTU的替代品或作为PLC性能的扩展，这也是一个在很多远程控制系统中采用的切实可行的方案，工程实例很多。

　　5、RFID技术，目前在工厂管理、物流行业已逐步应用，它是非接触式的可移动的智能身份证，在识别、跟踪、查找等方面功能显著，它将是物联网的基本技术，也是远程测控系统可开拓的领域。　　

　　四、当前的远程测控供应商市场　　

　　1、Honeywell公司承接的西气东输二线测控系统，西段长2441公里，东段长2472公里，另有支线6条，全长3657公里，地下储气库3座、LNG调峰站等，有多个压气站、分输站、阀室。采用了PLC、RTU、ESD、SCADA系统。　

　　2、安控公司为工业级RTU专业制造公司，油气田系统集成商，产品有Super、E5000、Super32、SuperE40、E6800、SuperE50及Super系列网络化产品等RTU，年产值超过1亿元。应用实例有控油机控制、水源井监控、天然气井监控、管道阀室、天然气调压站及管网检测、注水站监控等，另有原油处理站、油库、天然气门站及中高压站等工程业绩。　　

　　3、艾默生公司在市政SCADA系统中业绩遍布于美国，国内有哈尔滨市政水务系统，其Ovation　　

　　SCADA系统支持多种网络类型：①拨号，租用线路，扩频无线(串行)；②租用线路，扩频无线(以太网)；③其他无线技术：GPRS/CDMA、Wi-Fi、Wi-Max、自组织网络等。　　

　　4、Sixnet公司除有多种相关产品外，在国内有多个工程实例：胜利油田天然气集输计量系统，长庆油田长输管线巡检SCADA系统、深圳燃气集团LNG天然气检测SCADA系统、抚顺新钢铁能源计量管理SCADA系统、太原市自来水公司供水调度SCADA系统、澳门威尼斯人酒店电力监控SCADA系统、重庆市环保局污染源在线监测SCADA系统(北京华控公司研制了下水道化粪池安全预报警系统)、云南石林10MW光伏发电系统、武广高铁防灾监控系统等。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。