1.1　SCADA系统的概念

SCADA是英文“Supervisory Control And Data Acquisition”的简称，直译成中文就是“监督控制与数据采集”，有些文献也简称为监控系统。国内还有文献翻译成“数据采集与监视控制”。但英文“supervisory”本身不含有“视”的意思，而是监督、管理的含义，因此，把SCADA翻译成“监督控制与数据采集”更加准确。当然，SCADA系统的监控功能是通过人机界面来实现的，即操作人员可以通过人机界面监视被控系统的运行。从SCADA系统名称可以看出，其包含两个层次的基本功能：数据采集和监控。图1.1所示为一个大型油田的SCADA系统，该系统包括位于井口的现场控制层设备（如RTU或PLC）、转接站监控子系统、联合站计算机控制系统（通常采用集散控制系统）和油田中心站监控系统。这种结构在其他类似的各种监控系统中经常可以看到，如城市公用事业（自来水、污水、雨水、燃气）远程监控系统、油气远距离输送控制系统、电力调度自动化系统、交通自动监控系统、通信基站远程监控系统等。

目前对SCADA系统无统一的定义，一般来讲，SCADA系统特指分布式远程计算机测控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下，测控现场是无人或少人值守。SCADA系统在控制层面上至少具有两层结构以及连接这两层子系统的通信网络，这两层子系统是处于测控现场的数据采集与控制终端设备（通常称为下位机——Slave Computer）和位于中控室的集中监视、管理和远程监控计算机（上位机——Master Computer或Master Terminal Unit）。复杂的SCADA系统可以有多个现场监控中心，每个监控中心与一定数量的现场控制站通信，完成一定范围内设备监控。上一层的调度中心再和现场监控中心通信，对整个现场设备进行远程监控，对整个被控设备、过程进行集中管理。如长距离油气管道远程输送监控系统，就是这样的系统类型。对于重要的远程监控系统，如西气东输SCADA系统这样的关键基础设施工控系统，除了具有常规的现场控制系统，以及多个监控中心外，在通信层还会采取冗余措施以提高系统的可用性，在现场站点还会采用安全仪表系统以降低事故风险从而提高安全性，对于通信系统还进行加密以确保数据的保密性等。

参考国内外的一些文献，这里作者给出一个SCADA系统的定义：SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信与网络技术，完成了对测控点分散的各种过程或设备的实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及运行过程的全面实时监控、管理、安全控制和故障诊断，并为上级MES系统提供必要的数据接口和支持。

近年来，随着网络技术、通信技术特别是无线通信技术的发展，SCADA系统在结构上更加分散，通信方式更加多样，系统结构从C/S（客户机/服务器）架构向B/S（浏览器/服务器）与C/S混合的方向发展，各种通信技术如数传电台、GPRS、PSTN、VPN、卫星通信等得到更加广泛的应用。

虽然可以采用一台计算机配接各种I/O卡件，并且运行自行开发的应用软件也可以实现数据采集与监控，但这类最小规模的系统并不是本书重点要介绍的。当然，本书介绍的内容也同样可以帮助开发这种小型的SCADA系统。 VpCWff5NmmBf7HnSGTrGke4pYE3qQY9+0fC8Zqbc2Wip03kVA+Y8jxjj0URmDC//