3.2 新型SCADA系统设计
根据物联网的三种应用架构，结合SCADA系统的体系结构，在物联网发展的今天，SCADA系统的结构、通信网络、现场数据采集终端都会发生新的变化。
（1）监控中心
监控中心由硬件设备和应用软件组成。
硬件设备：在满足网络功能要求的前提下，采用云计算概念，主要功能在服务器上完成，用云终端代替操作员站与管理员站的计算机，简化操作员站与管理员站的硬件设备，提高系统的安全性、可靠性，便于系统功能与规模的扩充。
应用系统软件：在满足一般使用要求的前提下，需要强大的网络功能，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。在物联网发展的今天，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：
图２ WSN组网的现场数据采集终端拓扑图
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。
