基于GPRS虛擬總線的分布式SCADA系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用于燃?xì)?、熱力、電力、供水、石油、化工等諸多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制。隨著社會對這些公共事業(yè)的要求越來越高，為了保證其生產(chǎn)過程和調(diào)度管理的自動化與現(xiàn)代化，SCADA系統(tǒng)也隨之高速地發(fā)展。SCADA系統(tǒng)自誕生之日起就與計算機技術(shù)密切相關(guān)，發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)代。分布式SCADA系統(tǒng)是根據(jù)計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng)(C

2、IMS)的先進思想，形成的新一代SCADA系統(tǒng)。分布式是指系統(tǒng)的功能是分布的，系統(tǒng)各站點的功能是按生產(chǎn)、運行、管理的分工不同而設(shè)計的，該類系統(tǒng)面向企業(yè)大型調(diào)度自動化的需求，由各類站點分工協(xié)作共同實現(xiàn)生產(chǎn)控制和調(diào)度管理。分布式SCADA系統(tǒng)與現(xiàn)場工業(yè)總線密不可分，現(xiàn)場工業(yè)總線是SCADA系統(tǒng)各站點現(xiàn)場設(shè)備組建網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，它使得系統(tǒng)的采集控制直接延伸到現(xiàn)場?，F(xiàn)場工業(yè)總線技術(shù)不但提高了SCADA系統(tǒng)的通信能力和運行的可靠性，而且節(jié)省了系統(tǒng)建設(shè)

3、中的布線費用和硬件費用，提高了系統(tǒng)的可管理性和易維護性。SCADA系統(tǒng)中的站點往往分布在城市管網(wǎng)的各個不同位置，遠(yuǎn)程通信平臺是其信息交換的基礎(chǔ)，也是工業(yè)總線的通信載體。近年來，隨著中國移動GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))技術(shù)的快速發(fā)展，GPRS通信憑借其通信質(zhì)量好、使用成本低等優(yōu)點，已開始逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無線電臺和有線專線等通信方式，將在SCADA系統(tǒng)通信領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。目前，GPRS技術(shù)和現(xiàn)場工業(yè)總線技術(shù)相結(jié)合已成為分布式SCADA系統(tǒng)的

4、發(fā)展方向，這種以GPRS遠(yuǎn)程通信充當(dāng)現(xiàn)場工業(yè)總線的電纜，作為其通信載體的GPRS虛擬總線技術(shù)正在分布式SCADA系統(tǒng)領(lǐng)域被廣泛地推廣。 本研究主要針對GPRS通信和現(xiàn)場總線的核心協(xié)議以及兩者結(jié)合方法的分析、設(shè)計、實現(xiàn)，包括對保證這種體系運行的通信機制的研究和分析并提供了基于GPRS虛擬總線的分布式SCADA系統(tǒng)集成方法和設(shè)計框架。在這種框架內(nèi)，提出了一種基于面向軟件復(fù)用的設(shè)計模式思想的數(shù)據(jù)通信模型，并通過實際的系統(tǒng)應(yīng)用對其性能進