市政SCADA系統(tǒng)為市政建設(shè)不可缺少的一部分，直接與城市居民的日常生活息息相關(guān)。以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通訊技術(shù)為支撐，市政工程監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度也日益提高。其應(yīng)用場景一般分布廣泛、站點(diǎn)較多的場景，輸送介質(zhì)多為天然氣、原油、水和其他液態(tài)化工產(chǎn)品等。一般采用密閉輸送流程，所有泵站、壓氣站、分輸下載站、配氣站、截?cái)嚅y室和管路等構(gòu)成完整的水力系統(tǒng)。

    這里場景一般設(shè)立調(diào)度控制中心由SCADA系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)中心控制、站控和就地控制相結(jié)合的控制方式。站點(diǎn)的遠(yuǎn)程端由PLC或RTU進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)督控制，將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，從而完成整個系統(tǒng)的自動化控制。

二、市政SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    市政SCADA系統(tǒng)軟件涉及SCADA軟件、實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫以及系統(tǒng)集成等軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)技術(shù)，是一個分布式的復(fù)雜的系統(tǒng)。

    市政SCADA系統(tǒng)多采用分布式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模式，各個站點(diǎn)SCADA服務(wù)器的采集數(shù)據(jù)原理同集中式，區(qū)別在于調(diào)度中心總服務(wù)器對各個站點(diǎn)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時訪問，通過一定的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限和驗(yàn)證模式的設(shè)置和授權(quán)形成了全局共享結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了全局?jǐn)?shù)據(jù)庫信息的調(diào)用。

    市政SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向是站控控制器中的數(shù)據(jù)以非常小的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸?shù)奖镜氐腟CADA分布式實(shí)時數(shù)據(jù)，SCADA數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)布到調(diào)度中心總服務(wù)器實(shí)時數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心的實(shí)時數(shù)據(jù)及報(bào)警數(shù)據(jù)推送，歷史數(shù)據(jù)則分別存儲在各個遠(yuǎn)程站點(diǎn)SCADA系統(tǒng)中，調(diào)度中心大量歷史數(shù)據(jù)則存儲在實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫中。調(diào)度中心實(shí)時數(shù)據(jù)庫僅對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理和歸檔，而實(shí)時操作日志分別存儲在調(diào)度中心總服務(wù)器和相應(yīng)數(shù)據(jù)源的站點(diǎn)服務(wù)器日志系統(tǒng)中，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的高效數(shù)據(jù)庫架構(gòu)優(yōu)勢。

    監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以逢變則報(bào)或進(jìn)行內(nèi)部輪詢以達(dá)到最小數(shù)據(jù)的目的傳輸，并且控制器都具有歷史回填的功能，在通信恢復(fù)時，能夠?qū)�傳送失敗的歷史數(shù)據(jù)重新傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

三、市政SCADA系統(tǒng)選型示例

    某水務(wù)集團(tuán)包含多個分廠，分廠建立了自己的站控系統(tǒng)，調(diào)度中心匯總各個分廠的水務(wù)信息，對各個分廠進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控調(diào)度，其部署架構(gòu)如下：

圖1 部署架構(gòu)

四、力控科技ForceCon產(chǎn)品家族

    力控科技的ForceCon產(chǎn)品家族是以“分布式實(shí)時數(shù)據(jù)庫”貫穿整個企業(yè)信息化業(yè)務(wù)，可以自由構(gòu)建不同規(guī)模的應(yīng)用。其中工業(yè)SCADA平臺軟件eForceCon、企業(yè)級實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)信息門戶集成平臺Finforworx以及力控華康工業(yè)安全系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從底層工業(yè)現(xiàn)場控制（小型場站系統(tǒng)、嵌入式HMI）、生產(chǎn)調(diào)度指揮管理（SCADA）及上層信息化管理（MES、ERP）的系統(tǒng)搭建，促進(jìn)企業(yè)信息化融合。

圖2 力控科技的ForceCon產(chǎn)品家族

    力控工業(yè)SCADA軟件平臺eForceCon具有靈活的系統(tǒng)架構(gòu)，以分布式實(shí)時數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)精確輸出并完成可視化。具有靈活的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)，可以自由構(gòu)建不同規(guī)模的應(yīng)用，從單用戶的系統(tǒng)到服務(wù)器/客戶端、Web、冗余等混合應(yīng)用的大型系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)可由用戶自由設(shè)計(jì)。

    力控企業(yè)級實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視，可在線存儲每個工藝過程點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)，是一個高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺的實(shí)時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以用于采集、壓縮、存儲、加工、分析等任何帶有時間特性的生產(chǎn)信息。

    力控智能生產(chǎn)信息化開發(fā)平臺FinforWorx是一個基于組件化的開發(fā)平臺，是企業(yè)構(gòu)建生產(chǎn)信息化及MES系統(tǒng)的重要開發(fā)平臺和組態(tài)工具。平臺完全是模塊化設(shè)計(jì)，提供基礎(chǔ)的工廠數(shù)據(jù)建模和各類豐富的分析組件。該平臺可分為采集層、數(shù)據(jù)層、工廠模型層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、可視化層、行業(yè)套件等。從而通過配置就可以構(gòu)建工廠模型，形成各行業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行制造MES與管理決策系統(tǒng)。

    力控華康工業(yè)防火墻HC-ISG（V2.0）具備入侵防御、URL過濾、病毒過濾、網(wǎng)絡(luò)掃描防護(hù)、IP/MAC綁定等功能，可識別和預(yù)防網(wǎng)絡(luò)中病毒傳播、惡意攻擊等行為，避免其影響控制網(wǎng)絡(luò)和破壞對生產(chǎn)流程；并提供流量帶寬管理、NAT及IPv6隧道等功能以支持更多維度的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求，更加適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相融合的發(fā)展趨勢；工業(yè)協(xié)議方面，提供針對工業(yè)協(xié)議的指令級深度檢測，實(shí)現(xiàn)對Modbus、OPC主流工業(yè)協(xié)議和規(guī)約的細(xì)粒度檢查和過濾，并支持智能協(xié)議識別和輔助規(guī)則生成；同時，HC-ISG（2.0）具備高可用性及全透明無間斷部署功能，有效保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。

五、典型的市政SCADA系統(tǒng)選型推薦

表1 市政SCADA系統(tǒng)選型推薦