數據采集與監控系統中傳感器輸出信號的處理

　　SCADA系統概述

　　SCADA系統是以計算機為基礎的生產(chǎn)過(guò)程控制與調度自動(dòng)化系統。它可以對現場(chǎng)的運行設備進(jìn)行監視和控制，以實(shí)現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類(lèi)信號報警等各項功能。

　　由于各個(gè)應用領(lǐng)域對SCADA的要求不同，所以不同應用領(lǐng)域的SCADA系統發(fā)展也不完全相同。

　　在電力系統中，SCADA系統應用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統（EMS系統）的一個(gè)最主要的子系統，有著(zhù)信息完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統故障狀態(tài)等優(yōu)勢，現已經(jīng)成為電力調度不可缺少的工具。它對提高電網(wǎng)運行的可靠性、安全性與經(jīng)濟效益，減輕調度員的負擔，實(shí)現電力調度自動(dòng)化與現代化，提高調度的效率和水平中方面有著(zhù)不可替代的作用。

　　SCADA在鐵道電氣化遠動(dòng)系統上的應用較早，在保證電氣化鐵路的安全可靠供電，提高鐵路運輸的調度管理水平起到了很大的作用。在鐵道電氣化SCADA系統的發(fā)展過(guò)程中，隨著(zhù)計算機的發(fā)展，不同時(shí)期有不同的產(chǎn)品，同時(shí)我國也從國外引進(jìn)了大量的SCADA產(chǎn)品與設備，這些都帶動(dòng)了鐵道電氣化遠動(dòng)系統向更高的目標發(fā)展。

　　數據采集與監視控制系統（SCADA）中，各類(lèi)型傳感器信號隔離、放大、轉換IC選型參考

　　SCADA系統要實(shí)現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類(lèi)信號報警等各項功能，就要把現場(chǎng)的壓力、溫度、濕度、流量、速度、液位、位移等傳感器感應的信號進(jìn)行采集、隔離轉換處理。而不同的傳感器由于工作方式、配電、輸出信號類(lèi)型等方面的差異，對隔離放大器產(chǎn)品的功能選擇和匹配上也不相同。

　　現場(chǎng)各種類(lèi)型傳感器信號隔離放大、變換應用舉例：

　　1、安全

　　為了確保人身和設備的安全，安裝、檢修、更換本系列產(chǎn)品時(shí)，請務(wù)必完全關(guān)閉設備運行并切斷電源。以免因錯誤信號導致控制系統失控而造成事故，給人身和設備安全帶來(lái)危害。

　　ISO系列 隔離放大器現場(chǎng)安全保護典型應用方案圖：

　　2、SCADA系統在電力、軌道交通設備中內置RS485通訊接口抗浪涌、防靜　電、高隔離模塊電源選型

　　型號：WRF0505H-1W/2W　VD050512H-2W

　　說(shuō)明： VD / WRF 系列模塊電源，是一款具有高電氣隔離和抗浪涌、防靜電特性，且輸出具有自恢復過(guò)載和短路保護的國家專(zhuān)利產(chǎn)品（國家專(zhuān)利號：ZL 200420042857.1）。近期該產(chǎn)品在電力負荷管理控制終端（用戶(hù)管理終端）儀表外接RS485/RS232接口安全高隔離（4500V）、抗靜電（外端子直接接觸：8000V）的相關(guān)技術(shù)送檢中，順利通過(guò)高隔離/抗浪涌/防靜電測試。目前已在電力儀器儀表制造行業(yè)廣泛使用。

　　VD / WRF 系列的DC-DC隔離模塊電源，采用陶瓷基板、印刷電阻的可靠性工藝制作，能滿(mǎn)足工業(yè)級振動(dòng)、潮濕、靜電干擾、寬溫度（-45-+85 ℃）及其它惡劣環(huán)境下的工作。產(chǎn)品有SIP單列和DIP雙列封裝方式。主要應用領(lǐng)域：電氣設備地線(xiàn)干擾抑制，儀器儀表的外接（RS485/RS232 /RS422/USB/IEEE1394等通訊接口）端口電源隔離及變換，儀表殼體接口端子外露金屬部位的安全高隔離/抗浪涌/防靜電隔離（國家安規標準：8KV以上）。
傳感器兩線(xiàn)制4-20mA輸出信號的隔離和調理#e#

　　3、傳感器兩線(xiàn)制4-20mA輸出信號的隔離和調理

　　3.1 兩線(xiàn)制4-20mA 電流環(huán)路 隔離器

　　型號：ISO 4-20mA

　　說(shuō)明： ISO 4-20mA電流環(huán)隔離器是單片兩線(xiàn)制隔離接口芯片，該IC內部包含有電流信號調制解調電路、信號耦合隔離變換電路等。很小的輸入等效電阻，使該IC的輸入電壓達到超寬范圍（7.5-32V），以滿(mǎn)足用戶(hù)無(wú)需外接電源而實(shí)現信號遠距離、無(wú)失真傳輸的需要。內部的陶瓷基板、印刷電阻工藝及新技術(shù)隔離措施使器件能達到3KVAC絕緣電壓和工業(yè)級寬溫度、潮濕、震動(dòng)的現場(chǎng)惡劣環(huán)境要求。ISO 4-20mA系列產(chǎn)品使用非常方便無(wú)需外接任何元件即可實(shí)現4-20mA電流環(huán)隔離功能。

　　典型應用方案圖：

　　3.2 兩線(xiàn)制4-20mA 隔離配電器

　　型號：ISO 4-20mA-F

　　說(shuō)明： ISO 4-20mA-F是一種兩線(xiàn)制4-20mA 信號環(huán)路式隔離配電器，具有節能、安全防爆功能。該IC為兩線(xiàn)制傳感器配電16V~21.5V，方便了一些兩線(xiàn)制傳感器的信號測量、遠傳、隔離等功能。該 IC輸出是針對24VDC和取樣電阻（負載電阻）相串聯(lián)的二線(xiàn)制供電回路（現場(chǎng)防爆功能）來(lái)設計的，同當前流行的模擬量輸入接口板（上位機）、PLC、 DCS或其他儀表的模擬量輸入端口相匹配，ISO 4-20mA-F產(chǎn)品在使用時(shí)，其輸入端外接傳感器上的電源和信號是由4-20mA配電器模塊從輸出端耦合過(guò)來(lái)的，這個(gè)電信號可以用PLC、DCS、工控機來(lái)控制，當需要采集數據時(shí)就給傳感器加電，不需要時(shí)可以關(guān)斷電源和信號，從而實(shí)現節能、防爆的功能，同時(shí)可實(shí)現現場(chǎng)多點(diǎn)數據采集和控制，也可以延長(cháng)傳感器的使用壽命。ISO 4-20mA-F使用非常方便，無(wú)需外接任何器件，即可實(shí)現4-20mA信號的隔離、傳輸和變送功能。

　　典型應用方案圖：

　　3.3 兩線(xiàn)制4-20mA 隔離調理器

　　型號：ISO 4-20mA-P

　　說(shuō)明： ISO 4-20mA-P是一種兩線(xiàn)制4-20mA 信號隔離調理器，可以將傳感器的有源信號轉換成無(wú)源信號直接送到PLC、DCS上采集。該IC輸出是針對24VDC和取樣電阻（負載電阻）相串聯(lián)的二線(xiàn)制供電（現場(chǎng)防爆）回路來(lái)設計的，同當前流行的模擬量輸入接口板（上位機）、PLC、DCS或其他儀表的模擬量輸入端口相匹配。 ISO 4-20mA-P產(chǎn)品使用非常方便，只需外接一個(gè)50KΩ的多圈電位器進(jìn)行ADJ校正，即可實(shí)現有源信號轉換成無(wú)源信號隔離、傳輸和變送功能或信號的一進(jìn)二出、二進(jìn)二出等變換功能。

　　典型應用方案圖：

　　3.4 兩線(xiàn)制4-20mA　隔離變送器

　　型號：ISO 1003

　　說(shuō)明： ISO 1003是專(zhuān)為兩線(xiàn)制熱電阻傳感器設計的信號隔離變送器。該芯片內部包含有一個(gè)電流信號調制電路，光電耦合隔離變換電路及解調電路。 該芯片具有4-20mA的供電電壓范圍寬（16.5V-36V），輸入等效電阻小，線(xiàn)性度高等特點(diǎn)，可提供5V/3.5mA的隔離電壓輸出、2.5V基準電源，輸入信號的電壓為0-0.8V，相對應輸入側信號路中電流的變化。輸入及輸出側寬爬電距離及內部特殊絕緣的隔離措施使該芯片可達到3000VDC絕緣電壓。

　　典型應用方案圖：

　　4、傳感器信號的高精度模擬量數據采集、監控、通信及A/D轉換（4-20mA轉RS232/485）

　　型號：ISO 4011

　　說(shuō)明： ISO 40xx系列產(chǎn)品實(shí)現傳感器和主機之間的信號采集，用以檢測模擬信號或控制遠程設備（SCADA）。通過(guò)軟件的配置，可用于多種傳感器類(lèi)型，包括模擬信號輸入/輸出和數字信號輸入/輸出（I/O）。ISO 40xx系列產(chǎn)品可應用在 RS-232/485總線(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統，溫度信號測量、監視和控制，小信號的測量以及工業(yè)現場(chǎng)信號隔離及長(cháng)線(xiàn)傳輸等等。產(chǎn)品包括電源隔離、信號隔離及線(xiàn)性化，A/D轉換和RS-485串行通信。每個(gè)串口最多可接256只 ISO 40xx系列模塊，通訊方式采用ASCII碼、MODBUS通訊協(xié)議，其指令集兼容于A(yíng)DAM模塊，波特率可由代碼設置，能與其他廠(chǎng)家的控制模塊掛在同一 RS-485總線(xiàn)上，便于計算機編程。

　　ISO 40xx系列產(chǎn)品是基于單片機的智能監測和控制系統，所有的用戶(hù)設定的校準值，報警上下限，地址，輸入范圍，波特率，數據格式，校驗和狀態(tài)等配置信息都儲存在非易失性存儲器EEPROM里。ISO 40xx系列產(chǎn)品可以測量各種傳感器信號，包括熱電阻，熱電偶，應變片等，具體選型請參看不同型號產(chǎn)品所支持的類(lèi)型編碼。ISO 40xx系列產(chǎn)品按工業(yè)標準設計、制造，信號輸入 / 輸出 / 輔助電源之間3KV三隔離，抗干擾能力強，可靠性高。工作溫度范圍- 45℃～+85℃。

　　原理參考圖：

　　5、多路模擬信號采集隔離轉RS485/232輸出

　　型號：ISO 4014

　　說(shuō)明： ISO 4014可實(shí)現四路模擬信號采集隔離轉RS485/232輸出，傳感器出來(lái)的0-5V/0-100mV等電壓信號或4-20mA/0-20mA電流信號輸入可以選擇使用，并且用戶(hù)可根據現場(chǎng)要求編程設置模塊地址、波特率等。其它功能與ISO 4011產(chǎn)品相同。

　　原理參考圖：

　　6、ISO EM系列 直流（電壓/電流）信號 磁電隔離放大器

　　型號：ISO EM-A（U）-P-O

　　說(shuō)明： ISO EM系列隔離放大器是一種磁電隔離的混合集成電路，該IC在同一芯片上集成了一個(gè)多隔離的DC/DC變換電源和一組磁電耦合的模擬信號隔離放大器，它采用磁電偶合的低成本方案，主要用于對EMC（電磁干擾）無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。與光電隔離的產(chǎn)品相比，抗EMC（電磁干擾）能力較差，特殊使用場(chǎng)合應注意增加電磁干擾抑制電路或采取屏蔽措施。輸入及輸出側寬爬電距離及內部隔離措施使該芯片可達到5000VDC絕緣電壓。Sunyuan　ISO EM系列產(chǎn)品使用非常方便，免零點(diǎn)和增益調節，無(wú)需外接調節電位器等任何元件，即可實(shí)現工業(yè)現場(chǎng)信號的隔離轉換功能。產(chǎn)品有PCB板上焊接和標準DIN 35導軌卡槽固定兩種安裝方式，導軌式安裝的可以實(shí)現模擬信號一進(jìn)二出、二進(jìn)二出的功能。0-5V/0-10V/0-75mV/0-2.5V/0-1mA /0-10mA/0-20mA/4-20mA等國際標準信號輸入/輸出標準的隔離信號。精度等級：0.1級、0.2級；全量程范圍內極高的線(xiàn)性度（非線(xiàn)性度《0.1%），免零點(diǎn)和增益調節。備注：對EMC（電磁干擾）有特殊要求的場(chǎng)合（有大電流、高頻干擾信號的環(huán)境中），請使用ISO U-P-O 或 ISO A-P-O 光電隔離系列的產(chǎn)品。

　　典型應用方案圖：

　　7、ISO系列 模擬直流信號光電隔離放大器

　　型號：ISO A（U）-P-O

　　說(shuō)明： ISO系列光電隔離放大器產(chǎn)品采用了直流信號模擬調制技術(shù)，而不是ISO EM系列磁電隔離產(chǎn)品所采用的信號載波技術(shù)。光電隔離放大器產(chǎn)品與磁電隔離的相比具有較強的抗EMC電磁干擾和高頻信號空間干擾特性。ISO系列模擬信號隔離放大器，是一種將輸入信號隔離放大、轉換成按比例輸出的直流信號混合集成電路。產(chǎn)品廣泛應用在電力、遠程監控、儀器儀表、醫療設備、工業(yè)自控等需要電量隔離測控的行業(yè)。該IC在同一芯片上集成了一個(gè)磁電耦合DC/DC變換電源和一個(gè)模擬信號輸出的光電耦合隔離放大器。輸入及輸出側寬爬電距離及內部隔離措施使該芯片可以實(shí)現信號輸入/輸出/輔助電源，3KVDC 三隔離。SUNYUAN　ISO系列產(chǎn)品使用非常方便，只需少量外部元件，即可實(shí)現信號長(cháng)線(xiàn)無(wú)失真傳輸。

　　8、4-20mA一路轉多路信號隔離放大低成本、小體積解決方案

　　型號：DIN 1*2 ISO A-P-O

　　說(shuō)明： 工業(yè)現場(chǎng)傳感器輸出的4-20mA信號，可以采用ISO系列隔離放大器來(lái)實(shí)現低成本、小體積信號一路轉多路（一進(jìn)二出、一進(jìn)四出、一進(jìn)八出等）的方案來(lái)實(shí)現。ISO系列隔離放大器是一種光電隔離或磁電隔離的混合集成電路，該IC在同一芯片上集成了一個(gè)多隔離的DC/DC變換電源和一組光電或磁電耦合的模擬信號隔離放大電路，每路電流信號輸出的帶載能力可達650歐姆。輸入及輸出側寬爬電距離及內部隔離工藝措施使該系列的產(chǎn)品達到信號輸入/輸出/輔助電源 3000V 三隔離的功能。

　　采用磁電隔離方案的產(chǎn)品使用方便，無(wú)需進(jìn)行零點(diǎn)和增益調節，主要用于對EMC（電磁干擾）無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。與光電隔離的產(chǎn)品相比，抗EMC（電磁干擾）能力較差，特殊使用場(chǎng)合應注意增加電磁干擾抑制電路或采取屏蔽措施。

　　采用光電隔離方案的產(chǎn)品，可以實(shí)現零點(diǎn)和增益的任意調節，以滿(mǎn)足工業(yè)現場(chǎng)傳感器信號源與單片機、PLC等控制系統在數據采集上的匹配。

　　典型應用方案圖：

　　9、 Pt100熱電阻四線(xiàn)制隔離變送器

　　型號：ISO Z-W-P-O

　　說(shuō)明： ISO Z-W-P-O系列隔離變送器是一種將熱電阻信號按溫度高低隔離轉換成與溫度成線(xiàn)性標準信號的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的 DC/DC電源，幾個(gè)高性能的信號隔離器和熱電阻線(xiàn)性化、長(cháng)線(xiàn)補償、干擾抑制電路，特別適用于Pt100熱電阻信號隔離轉換成標準信號，溫度信號的變送與無(wú)失真遠傳，工業(yè)現場(chǎng)PLC或DCS系統的溫度信號采集與隔離。

　　溫度信號隔離放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可實(shí)現Pt100熱電阻信號的隔離變送。并可以實(shí)現工業(yè)現場(chǎng)溫度控制信號一進(jìn)兩出、一進(jìn)四出的功能。

　　典型應用方案圖：

　　10、真有效值（RMS）用于失真正弦波及方波、鋸齒波、梯形波等非正弦波信號的準確測量。

　　型號：ISO – RMS - P- O

　　說(shuō)明： ISO RMS系列真有效值（RMS）信號隔離放大器，主要用于失真正弦波信號，以及方波、矩形波、三角波、鋸齒波、梯形波、階梯波等非正弦波信號的精確測量。普通直流電壓表只能測量直流電壓信號，而測量交流信號必須增加AC/DC轉換電路。這種電路是按照標準的正弦波平均值與有效值的關(guān)系 （VRMS=1.111Vp）來(lái)定義的，因此這類(lèi)儀表只能測量標準無(wú)失真的正弦波電壓值。對于正弦波失真的交流電壓信號，這類(lèi)儀表測量就會(huì )出現誤差，而使用這類(lèi)儀表測量方波、矩形波、三角波、鋸齒波、梯形波、階梯波等非正弦波信號的偏差更大，檢測結果與信號的實(shí)際值不相符。運用真有效值數字儀表可準確測量各種波形的有效值，滿(mǎn)足現代電子測量控制的需要。

　　真有效值儀表的的核心器件是TRMS信號隔離放大器模塊。TRMS模塊是以單片 TRMS／DC轉換器為核心并采用了全新的D-S計算技術(shù)，配置高精度信號隔離放大器構成的。ISO系列真有效值隔離放大器產(chǎn)品具有集成度高、功能完善、外圍元件少、電路連接簡(jiǎn)單、電性能指標容易保證等諸多優(yōu)點(diǎn)，使用這種模塊能準確、實(shí)時(shí)測量各種信號波形的有效值，無(wú)須考慮波形參數和失真。

　　11、0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV 微小信號隔離放大及轉換

　　型號：ISO 1002-I

　　說(shuō)明： ISO 1002-I系列隔離放大器是一種將模擬信號按比例隔離轉換的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源和幾個(gè)高性能的信號隔離器，特別適用于：0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV的小信號放大。該芯片的隔離電源除了為內部放大電路供電外，還可以向信號輸入端提供一組隔離的直流電源和一個(gè)基準電壓源，可供外部電路擴展用，如電橋電路、基準電路等。SMD工藝結構及新技術(shù)隔離措施使該器件能達到：電源、信號的輸入/輸出 3000VDC三隔離。并且能滿(mǎn)足工業(yè)級寬溫度、潮濕、震動(dòng)的現場(chǎng)惡劣工作環(huán)境要求。該系列隔離放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可實(shí)現模擬小信號的隔離變送。

　　12、 0-±10V/0-±20mA 交流（雙向直流電壓/電流）信號隔離放大器

　　型號：電流輸出型 ISO EM U（A）-P-O；電壓輸出型 ISOEM 1001

　　說(shuō)明： ISO 1001系列隔離放大器是一種磁電隔離的混合集成電路，該IC在同一芯片上集成了一個(gè)多隔離的DC/DC變換電源和一組磁電耦合的模擬信號隔離放大器，它采用磁電偶合的低成本方案，主要用于對EMC（電磁干擾）無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。與光電隔離的產(chǎn)品相比，抗EMC（電磁干擾）能力較差，特殊使用場(chǎng)合應注意增加電磁干擾抑制電路或采取屏蔽措施。輸入及輸出側寬爬電距離及內部隔離措施使該芯片可達到3000VDC絕緣電壓。ISOEM 1001系列產(chǎn)品的最大特點(diǎn)是：當雙向直流信號輸入，而輸出為電壓信號時(shí)，零點(diǎn)和滿(mǎn)度可以做相應的高精度調整。所以，當輸入雙向直流信號而輸出是電流信號時(shí)，請選用本公司ISOEM U-P-O 或ISOEM A-P-O系列的產(chǎn)品。

　　13、V/F轉換器（電壓或電流轉為單位脈沖信號）和F/V轉換器（頻率信號轉直流電壓或電流）

　　型號：ISO V（A）-P-F 和 ISO F-P-O

　　說(shuō)明： ISO V（A）-P-F是V/F轉換器（變換器），采用標準DIN導軌安裝方式?？梢詫ⅲ?-20mA/4-20mA/0-5V/1-5V/0-10V）的直流電壓或電流信號轉換為單位脈沖信號。國際標準信號輸入：0-5V/0-10V/1-5V，0-10mA/0-20mA/4-20mA等。輸出標準信號：0-5KHz/0-10KHz/1-5KHz等。全量程范圍內極高的線(xiàn)性度（非線(xiàn)性度《0.1%），精度等級：0.1級、0.2級。產(chǎn)品出廠(chǎng)前已檢驗校正，用戶(hù)無(wú)需調節可直接使用。

　　ISO F-P-O是頻率信號隔離變換器，可以將正弦波、方波、鋸齒波等信號隔離放大后轉換成模擬直流電壓或電流信號輸出。 ISO系列頻率信號隔離變換器是一種將頻率信號按比例隔離轉換成標準信號的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源和一個(gè)高速的頻率信號隔離及變換器，適用于任意一種頻率信號的隔離變換。該芯片的隔離電源除了為內部變換電路供電源外，還可以向輸入端提供一組隔離的直流電源，作為外部集電極開(kāi)路輸入應用等。SMD工藝結構及新技術(shù)隔離措施使該器件能達到：輔助電源、信號輸入、信號輸出之間的2500VDC，三隔離。并且能滿(mǎn)足工業(yè)級寬溫度、潮濕、震動(dòng)的現場(chǎng)惡劣工作環(huán)境要求。ISO系列頻率信號隔離變換器使用非常方便，只需很少的外部元件，即可實(shí)現頻率信號的隔離變送。

　　F/V轉換器（頻率信號轉直流電壓或電流）

　　V/F轉換器（電壓或電流轉為單位脈沖信號）

　　SCADA系統發(fā)展歷程

　　SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統，全名為數據采集與監視控制系統。SCADA系統自誕生之日起就與計算機技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。SCADA系統發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了三代。

　　第一代是基于專(zhuān)用計算機和專(zhuān)用操作系統的SCADA系統，如電力自動(dòng)化研究院為華北電網(wǎng)開(kāi)發(fā)的SD176系統以及在日本日立公司為我國鐵道電氣化遠動(dòng)系統所設計的H-80M系統。這一階段是從計算機運用到SCADA系統時(shí)開(kāi)始到70年代。

　　第二代是80年代基于通用計算機的SCADA系統，在第二代中，廣泛采用VAX等其它計算機以及其它通用工作站，操作系統一般是通用的UNIX操作系統。在這一階段，SCADA系統在電網(wǎng)調度自動(dòng)化中與經(jīng)濟運行分析，自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）以及網(wǎng)絡(luò )分析結合到一起構成了EMS系統（能量管理系統）。第一代與第二代SCADA系統的共同特點(diǎn)是基于集中式計算機系統，并且系統不具有開(kāi)放性，因而系統維護，升級以及與其它聯(lián)網(wǎng)構成很大困難。

　　90年代按照開(kāi)放的原則，基于分布式計算機網(wǎng)絡(luò )以及關(guān)系數據庫技術(shù)的能夠實(shí)現大范圍聯(lián)網(wǎng)的EMS/SCADA系統稱(chēng)為第三代。這一階段是我國SCADA /EMS系統發(fā)展最快的階段，各種最新的計算機技術(shù)都匯集進(jìn)SCADA/EMS系統中。這一階段也是我國對電力系統自動(dòng)化以及電網(wǎng)建設投資最大的時(shí)期，國家計劃未來(lái)三年內投資2700億元改造城鄉電網(wǎng)可見(jiàn)國家對電力系統自動(dòng)化以及電網(wǎng)建設的重視程度。

　　第四代SCADA/EMS系統的基礎條件已經(jīng)或即將具備，預計將與21世紀初誕生。該系統的主要特征是采用Internet技術(shù)、面向對象技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及JAVA技術(shù)等技術(shù)，繼續擴大 SCADA/EMS系統與其它系統的集成，綜合安全經(jīng)濟運行以及商業(yè)化運營(yíng)的需要。

　　SCADA系統在電氣化鐵道遠動(dòng)系統的應用技術(shù)上已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，應用上也有迅猛的發(fā)展。由于電氣化鐵道與電力系統有著(zhù)不同的特點(diǎn)，在SCADA系統的發(fā)展上與電力系統的道路并不完全一樣。在電氣化鐵道遠動(dòng)系統上已經(jīng)成熟的產(chǎn)品有HY200微機遠動(dòng)系統以及由西南交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的DWY微機遠動(dòng)系統等。這些系統性能可靠、功能強大，在保證電氣化鐵道供電安全，提高供電質(zhì)量上起到了重要的作用，對SCADA系統在鐵道電氣化上的應用功不可沒(méi)。

　　SCADA系統發(fā)展瞻望

　　SCADA系統在不斷完善，不斷發(fā)展，其技術(shù)進(jìn)步一刻也沒(méi)有停止過(guò)。當今，隨著(zhù)電力系統以及鐵道電氣化系統對SCADA系統需求的提高以及計算機技術(shù)的發(fā)展，為SCADA系統提出新的要求，概括地說(shuō)，有以下幾點(diǎn)：

　　SCADA/EMS系統與其它系統的廣泛集成

　　SCADA系統是電力系統自動(dòng)化的實(shí)時(shí)數據源，為EMS系統提供大量的實(shí)時(shí)數據。同時(shí)在模擬培訓系統，MIS系統等系統中都需要用到電網(wǎng)實(shí)時(shí)數據，而沒(méi)有這個(gè)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數據信息，所有其它系統都成為“無(wú)源之水”。所以在這今十年來(lái)，SCADA系統如何與其它非實(shí)時(shí)系統的連接成為SCADA研究的重要課題；現在在SCADA系統已經(jīng)成功地實(shí)現與DTS（調度員模擬培訓系統）、 企業(yè)MIS系統的連接。SCADA系統與電能量計量系統，地理信息系統、水調度自動(dòng)化系統、調度生產(chǎn)自動(dòng)化系統以及辦公自動(dòng)化系統的集成成為SCADA系統的一個(gè)發(fā)展方向。

　　變電所綜合自動(dòng)化

　　以RTU、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統，取代傳統的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統的可靠性。變電所的綜合自動(dòng)化已經(jīng)成為有關(guān)方面的研究課題，我國東方電子等公司已經(jīng)推出相應的產(chǎn)品，但在鐵道電氣化上還處于研究階段。

　　專(zhuān)家系統、模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等新技術(shù)研究與應用

　　利用這些新技術(shù)模擬電網(wǎng)的各種運行狀態(tài)，并開(kāi)發(fā)出調度輔助軟件和管理決策軟件，由專(zhuān)家系統根據不同的實(shí)際情況推理出最優(yōu)化的運行方式或出來(lái)故障的方法，以達到合理、經(jīng)濟地進(jìn)行電網(wǎng)電力調度，提高運輸效率的目的。

　　面向對象技術(shù)、Internet技術(shù)、及JAVA技術(shù)的應用

　　面向對象技術(shù)（OOT）是網(wǎng)絡(luò )數據庫設計、市場(chǎng)模型設計和電力系統分析軟件設計的合適工具，將面向對象技術(shù)（OOT）運用于SCADA/EMS系統是發(fā)展趨勢。

　　隨著(zhù)Internet技術(shù)的發(fā)展，瀏覽器界面已經(jīng)成為計算機桌面的基本平臺，將瀏覽器技術(shù)運用于SCADA/EMS系統，將瀏覽器界面作為電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統的人機界面，對擴大實(shí)時(shí)系統的應用范圍，減少維護工作量非常有利；在新一代的SCADA/EMS系統中，傳統的MMI界面將保留，主要供調度員使用，新增設的Web服務(wù)器供非實(shí)時(shí)用戶(hù)瀏覽，以后將逐漸統一為一種人機界面。

　　JAVA語(yǔ)言綜合了面向對象技術(shù)和Internet技術(shù)，將編譯和解釋有機結合，嚴格實(shí)現了面向對象的四大特性：封裝性、多態(tài)性、繼承性、動(dòng)態(tài)聯(lián)編，并在多線(xiàn)程支持和安全性上優(yōu)于C++，以及其它諸多特性，JAVA技術(shù)將導致EMS/SCADA系統的一場(chǎng)革命。