摘要

        远程测控系统近些年表现出系统规模弹性大、现场采集信息源种类和数据源多、现场总线和通讯方式多样、现场接入设备协议繁杂且非标准、本地和远程通无线化、远程通讯方式多样、集成难度大等特点。
 这些特点对现场设备在伸缩性、灵活性、智能度、多现场总线和数字通讯支持能力、可编程能力和易用性、远程通讯网络（如GPRS、ADSL、宽带、3G等）支持、本地和远程无线通讯支持能力、与监控中心的集成的难度等方面提出了更高的要求。
         北京硕人时代面向SCADA系统的测控基站产品，针对上述要求进行设计，推进SCADA业的发展。

背景

        早些年，远程测控系统以单纯的简单的抄表系统为主，再有就是高端的如全无人值守的现场站等现场功能全，数据源点数多，兼备数采和远控的系统，即应用多集中在低端的抄表和高端的全无人测控站；行业方面，简单抄表系统集中在水燃电热蒸等市政抄表中，高端的则在城市或更大范围的生产运营企业中。
        近十年来，随着各政府监管需求的提高和行业的工业现代化的发展，对管理和运营水平要求的提高，伴随着各程远程和本地通讯技术的发展，SCADA系统的应用范围越来越广，系统的组成形式，规模也千差万别。
        单从现场的数据源看，所谓的“点数”差异就很大，简单单点抄表到几十甚至上百点的数据源；接入的种类也出现非常多的方式，除了已经形成工业标准的电压和电流信号，更多出现的是通过RS232，RS485，CAN，以太网，MBUS等联接的智能数据源，协议方面也是五花八门，即使是广泛出现的基上RS232或RS485之上的MODBUS协议，也多是只是协议框架上有一定的规范，会话层的内容则是一个厂家一个样。
        现场接入设备也远不是以前常见的变送器，执行器这一类设备，更多的是数流量表、COD分析仪、水文分析仪、热表、智能电表、甚至是现场已有的控制系统的工控PC主机等。与这些设备的联接不是简单的测量电流电压信号，而是需要对硬件层协议的支持，同时还需要一定的编程开发才能接入。
        无线，是当代技术进步的主题之一，无线与有线相比有部署成本低、方便维护等优点，在一些特定的应用中更是不可替代。在远程测控系统领域，远程的如GPRS，CDMA，短距的如433M射频、ZIGBEE等均得到广泛应用。但是，由于无线技术的专业性，目前已有的产品，如果单纯的无线模块等，对于自动化集成能的要求还是偏高，业内急需设计完善更接近最终应用的产品。
        远程通讯技术是SCADA系统的核心技术，由于经济性等原因，这些年远程通讯技术已经与互联网、手机网络进融合到一起。过去那种单独为SCADA系统铺设远程通讯网络的方式已经非常罕见。这就要求SCADA核心产品对互联网、手机网等通讯有充分的支持。
 在SCADA项目实施中，与本地设备、与监控中心系统的集成一起是首要问题，也是实施成本的大头，是实施中的难点，是最容易出现问题甚至造成项目失败的环节。
        以上这些特点在自来水监控、污水处理监控、环保监控、楼控监控、管道天然气监控、锅炉房监控、水燃电热蒸等各种抄表系统、厂区数采集抄、大型设备售后维护、机房动力环境监测、养殖和农业测控等应用中表现尤其突出。

简介
        针对上述问题，结合多年业内经验，在多年积累的产品和技术的基础上，北京硕人时代科技有限公司推出全功能的SCADA系统核心硬件产品：可编程测控基站。
        可编程远程测控基站(Programmable SCADA Communication Station)，简称测控基站(SCCS)。测控基站( SCCS) 是模块化的，面向远程（或本地）测控系统的可编程通讯设备。用于实现与现场的一个或多个或集群的智能设备通讯，采集数据，并将数据通过各种网络传递给监控中心或上位机，处理上位机下达的数据指示，下发给对应的现场设备。

        在测控系统中，现场的测试控信号的采集，除了通过标准的工业模拟信号（0~10V，4~20mA）和开关信号外，越来越多的信号来自于数字化的通讯接口，如RS232，RS485，CAN，MBUS等多样的数字接口，这是测控基站解决的问题之一。
        在远程测控系统中，很多应用要求是把现场的本地控制系统的数据，通过远程通讯方式，如GRPS，CDMA，GPRS，ADSL，宽带，光纤，PTSN等方式，传输到远程监控中心，并且将监控中心的指令发关到现场控制系统中。这是测控基站解决的另一个重要问题。
        在远程测控系统中，本地的RTU往往还需要与下一级的本地短矩离的通讯设备通讯，或是通过本地工业以太网与下一级通讯设备通讯，将下一级的测控节点采集到的数据集中到一个设备中，再通过远程通讯网络将数据发送到监控中心。同时接收监控中心的指令，并转发给下一级本地通讯设备。这是远程测试基站解决的第三个问题：提供集采、网关和基站的功能。
        综上所述，硕人时代可编程远程测控基站的具有本地数字通讯、远程通讯、本地集采、可编程通讯、可编程控制等功能。

组成
        测控基站由可自由拼接的带插槽的底座、主机、通讯模块和I/O模块组成。

        测控基站的主机采用双板双CPU组合合成，一片是基于嵌入式SR-LINUX操作系统的通讯处理板，板载32位CPU；另一片是控制专用16位CPU，负责I/O和通讯。这种构架方式在保证通讯能力的同时，可同时保证I/O采集和控制的实时性。同时，对于只需要通讯的应用，成本低，对于弹性较大的应用，有更合理的成本结构。

        测控基站主机自带10/100M以太网接口，支持通用TCP/IP通讯，并提供可编程环境轻松实现基于以太网的通讯功能。主机还提供控制编程调试环境，支持控制功能的开发。调试工具支持在线的调试，如中断，单步等功能。
        测控基站主机可选配32M至2G的存储，满足现场历史数据的存储要求。
        测控基站采用模块化构架。除I/O板卡模块外，测控基站独具创新的是通讯板卡的模块化。测控基站最大可支持7个通讯插槽，每个插槽均可接接各种通讯模块。
        每个通讯插槽可插接任意一种通讯模块，同，也可7个插槽均插接一种模块，比如，7个插槽将插执着RS232模块，用于对现场多个RS232智能仪表的集抄。

        下面是部分提供的通讯模块：

         远程电话通讯模块目前较少用到，但是对于沙漠中、油田井，军事保密等不能使用手机或宽带的地域和应用中，还有一定的应用空间。

        RS232和RS485是需要接入的智能设备中较常出现的接口方式，使用率很高。RS232多为大型分析设备，检测仪表，分析仪，现场已有的基于工控机的控制系统等提供的接口。在这一类应用中，往往现场的设备种类和数量较多，测控基站在这种应用表现出很强的通讯能力，最多可同时接入7个RS232智能设备。
        RS485在很多如电表，水表，蒸汽表中很常见，是一种总线结构，测控基站通讯CPU能力很强，可以通过一片RS485带上几十甚至上百个表。