使用物联网建立新型数据采集与监控系统

应设计以下功能：

◆支持PDA、智能手机作为操作终端

SCADA系统软件直接支持智能手机作为操作终端。

这使得SCADA的使用范围从监控室扩大到任何手机网络可以到达的区域。

◆远程组态和维护技术

SCADA系统的组态采用B/S结构，B/S结构即浏览器/服务器结构的软件，可提供很强的远程维护支持，大大降低项目实施和维护的成本。

◆多种的权限管理

传统SCADA系统的操作员是限定在很少的几个人，而现在SCADA系统是面向全企业不同层面、不同部门的人员提供服务的网站发展，这就要求SCADA软件具有多种权限支持。

◆视频与工业数据一体化

将现场视频与SCADA调度系统集成在一起，突出了调度决策的现场感知效果。

（2）通讯网络

兼容多种通信模式，如将无线专网、GPRS/CDMA/3G、光纤网及卫星网等，通过物联网通信技术，实现各种应用网络的互联互通，真正组成一个可连接各种感知终端的有机通信网络平台。

（3）远程数据采集终端

根据需要选用WSN/Wi-Fi等无线组网方式，增加现场组网的灵活性。

应具有很强的通讯能力，自带以太网接口，在监控现场根据不同的采集对象选择不同的组网方式：对于数据采集，利用WSN无线传感器网络采集比较分散的传感器；对于视频采集，利用Wi-Fi无线组网。无论采用哪种无线组网方式均能减少布线、施工的工作量。

WSN无线传感器网络具有以下优点：

◆成本低

WSN节点采用嵌入式处理器和存储器，就单个节点而言，硬件成本是较低的。WSN采用开放的简化ZigBee协议栈，工作在2.4GHz免执照的ISM频段。

◆对等网络多冗余、高可靠性

WSN没有严格的控制中心，所有节点地位平等，是一个对等式网络。节点可以随时加入或离开网络，任何节点的故障不会影响到整个网络的运行，具有很强的抗毁性。

◆组网能力强

支持树状、星状、网状等多种组网方式，网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

◆多跳（Multi-hop）路由

WSN节点通信能力有限，覆盖范围只有几十米到几百米，节点只能与它的邻居直接通信。如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行路由。WSN中的多跳路由是由普通网络节点完成的。

利用WSN组网的现场数据采集终端拓扑图如图2所示：

4　系统功能

根据物联网技术的应用发展，SCADA系统的主要功能为：

（1）数据采集：采集远程端站的数据。

（2）报表功能：具有年、月、周、日报表及打印。

（3）GIS功能：地图功能。

（4）具有多种通信方式：有线/无线，专网/公网等。

（5）数据处理：根据需要做数据分析、统计等。

（6）报警处理：报警信息的处理。

（7）信息预测分析：一些消耗量的预测分析。

（8）设备管理：端站设备的安装时间、位置、故障日期等信息。

（9）设备控制、监测。

（10）事件日志。

（11）图表分析。

（12）参数查看：查看实时数据和历史数据，用户可以查看所有端站每时每分采集的各项数据，并具有查询此企业某时间点或时间段内的数据。

（13）组态功能：任意增加、删除某一终端的信息；任意增加、删除AI、DI、PI等参数的信息。

（14）查询功能：以数据库为核心，提供数据处理、查询、备份等功能。

5　结语

设备互联的物联网，将是自动化企业的又一巨大潜在市场。本文紧紧围绕物联网技术应用架构，设计了新型的SCADA系统，突出了由传统点到点的SCADA系统发展为端到端的互联网协议架构系统的特点。现场数据采集终端采用无线传感器组网模式，体现了物联网的优势。随着物联网应用的推进，该系统在企业管理中将会发挥越来越重要的作用。