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    女，北京人，北京大学化学与分子工程学院在读本科生。

    本文提出了针对GIS/SCADA/OMS三系统的整体解决方案，这一整合不但独立于单个系统，并且为网络部署的操作功能性提供了可能性。

    综合应用互无联系的运作系统（如SCADA和GIS）会有很多困难。大多数系统供应的整体解决方案常常依赖于某一特定的SCADA或GIS系统，这就限制了综合操作。

    本文中提出的整合方案是独立于任何SCADA或GIS系统的，运用的理念是DMS（分布管理系统），它与任何一种SCADA或GIS系统相联系，用户可以从屏幕上获得远程信息和即时数据。

    独立的DMS平台的建立使基于网络的用户界面得以实施。本文讨论了不同的方案以利用标准的网络技术在公司传送即时信息，乃至外部客户，并且研究了真正的实时工作和功能实现之间的差异以及调整方法。其核心思想是：“解决综合问题，选择整体解决方案。”

●  引言

    创建高效DMS的系统可以获得明显的商业利益。这些利益包括顾客服务质量的提高、网络可靠性的加强和操作费用的减少。

    为了建立先进的DMS系统以达到已有的或未来的要求，必须完成两个关键的步骤：

    一是静态的GIS网络数据和实时的SCADA数据的集成。这两个系统的成功集成对于公司而言意味着一个巨大的技术里程碑―一个专一的操作网络模型；

    二是在不失去安全、结果和功能保障的前提下，将这个网络模型面向整个公司展开。网络技术为传送数据提供的独特帮助在于，来源于后台计算机系统的数据可以满足广大用户的个人需求。 

    实用行业需要经历无数的合并和更新过程，这种反复使设计一个实效的DMS框架变得错综复杂。每一次合并都会产生更新的SCADA和GIS系统，而整体DMS系统必须兼容这些系统。

●  商业目的

    分布管理系统具有提供实质性商业利益的能力，包括一系列的效率提升和应用在商业中操作和非操作领域的用户服务工具。除了DMS系统供给的核心受益者，如监控室操作员、调度员等，其他的众多潜在受益者包括客户、系统设计人员、能源经销商、媒体工作人员和供应厂商。

    DMS对电气设备的直接益处包括工作程序标准化、手动任务自动化、网络操作水平的提升和服务可靠性的进步，其它的益处包括使处理用户疑问和紧急措施能力变得更高效。尽管这其中的很多利益的获得与DMS系统设计的具体构成无关，但支持进一步应用的能力才真正能够检验DMS设计的坚固性，一些设备已经在探索这一点。

    工业行为的规范者将继续要求提供更强大的稳定性和网络中断的报告。市场竞争将迫使产品和服务功能进一步细化。这些不断提高的要求能否实现很大程度上取决于厂家能否利用IT手段以及能否为那些需要做实效决策的人提供信息。

●  集成的必要
    
    诸如GIS、SCADA、故障呼叫、用户信息、用户关系管理（CRM）和工作管理这些系统都尽全力试图有效管理网络和用户。当这些系统很好的维持它们的功能的同时，只有互相联系和兼容的能力才能使它们给商业带来最大的利润。各操作系统集成后的信息可以为决策工作提供附加的价值。为了集成这些系统，人们已经做了很多工作。无论从短期还是长期决策的角度看，寻求解决这个问题的办法都需要一个总体的战略步骤。

●  步骤一：完成操作网络模型

    工作设备已经拥有一些不同的网络模型。GIS系统通常是主要的静态网络模型储存库，包括储存连通和特性数据。SCADA系统掌握大量网络元素的即时状况。而其它次要的系统会掌握针对用户或设备的具体网络数据。

    如果分别从GIS和SCADA系统中获得的互无联系的数据要被集成，那么应该怎么做到？并且什么才是储存这一单独的即时的操作网络模型的最佳地点呢？这主要有三种选择。

    ? 选择一：在SCADA系统中建立DMS

    ? 选择二：在GIS系统中建立DMS

    ? 选择三：将DMS作为一个独立平台建立

    选择一：在SCADA系统中建立DMS

    上世纪90年代的早期就已经完成了将GIS数据调入一个实时SCADA系统的工作，并且已被应用到不同的项目中。然而人们的目标是使SCADA系统有别于它原始的设计特征。

    从根本上说，要将SCADA系统设计成为拥有预设大小的数据库，高速的数据处理程序，高可靠性和比较简单的图形显示功能。和GIS系统相关的数据栏要明显高于传统的SCADA系统。空间数据显示功能与基本的单线设计的SCADA系统显示要有很大程度上的差异。因此，完成这一工作必须要有一定的协调牺牲，比如简化网络模型。

图1

图2

    选择二：在GIS系统中建立DMS

    GIS系统最初不是做为实时运作工具设计使用的。GIS平台也很少以某种方式施展，该方式是指保证每天24时无故障的利用率。GIS系统原来的功能是要存储数据，提供一套工具，该工具用来对其它系统保存数据并允许方便的输入输出数据。

    用地理数据集成实时数据是作为经营需要才开发的，GIS公司意识到了这一点并开始调整策略来变动他们的系统。然而这种变动提供了比预期更复杂的运作。需要有效处理实时动态数据系统的功能在一个平台上完成是困难的，该平台执行这么高输入输出水平是达不到的。虽然GIS公司现已采取了重要的步骤，但保证每天24时的利用率和达每秒（暴雨条件每10秒或20秒才能做到）200个事件实时数据处理能力，仍很难达到。

    选择三：将DMS作为一个独立平台建立

    对综合挑战解决方案的决定从识别正确的哲学位置开始，根据这个位置做出决定。大多应用公司正采用的哲学是包括选择最好种类产品、利用模块化设计方法和满足基本经营需要来推动这个技术体系结构。

图3

    SCADA系统在显示三维数据方面有较大的限制，GIS系统在管理实时数据方面有内在的缺陷，都不能提供对行业的优化解决方案。这两项选择涉及到每一系统特殊特性的折中方案，对其它经营系统的进一步发展的硬性限制。

    因此一个合理的结论是集成SCADA和GIS数据在一个平台上，当需要提供必要的性能时，它均能支持三维数据和实时数据。这个平台也提供集成其它数据和相关技术的基础，如故障呼叫和用户信息。这就允许用户进入这个平台而不是只管理“产品”。通过利用模块化设计，用户保持选择最好种类产品的灵活性，包括故障呼叫、调度和动力分析等等。

    一个完整的DMS产品以自己的优势，作为一个建立起来的集成平台处理实时数据和三维数据，还具有至外部系统开放的接口和模块化的内部软件结构。这个解决方案保证了满足当前要求并且用现有开放DMS平台简单建立新的接口能够保障适应将来的需要。DMS平台提供了对专家应用软件的基础，如：中断管理、切换管理、动力分析、雷暴管理、负荷管理等。

●  灵活是关键

    使用了独立的DMS，应用不再限定在特定的GIS或SCADA厂商系统。如果应用要与不同的GIS和SCADA系统应用合并，这个应用有这样的选择，即可以淘汰这些系统，也可以简单提供另一接口至新的GIS和SCADA系统。

图4

    这种灵活性延伸至其它系统的集成，这些系统可以给操作网络模型提供数据，如转换资产数据库、地产基础地图等等。通过确保DMS标准组件内部结构，使能够在最小的花费和风险情况下，得到新软件功能性的增加。因为在实用中不需要立即对负荷流动分析，而可能希望在未来的时间里增加这样的功能。

    那么理想的DMS内部结构是：

    ?  实时数据库（运作网络模型）；

    ?  通用接口（GIS，SCADA等）；

    ?  可选软件模块（中断管理、动态评估等）。

    一个近似于DMS的标准组件使SCADA、GIS和其它外部系统超过他们的使用周期并且最终可用任一选中厂商产品所替换。

●  步骤二：通过Web实现DMS

    ? 用Web激活组件建立GUI；

    ? 实现抽象层技术；

    ? 使用网络服务器；

    ? 根据用户需求使用笔记本或台式客户终端；

    ? 将灵活性作为重要指标评价DMS系统建立的成功度。

    Web技术的强大已众所周知，电子商务即刻将转变为业务经营。通过保持“经营需求应该带动技术方案解决”的真实位置， 有机会在如DMS这样的运作系统中利用Web技术。需要考虑到所有的经营要求包括保安性、技术特性和功能性。

    为什么Web能够实现DMS？

    以DMS的形式建立了中心的、单一的运作网络模型后则在所需经营领域对使用该系统提出了挑战。

    传统的方法涉及到在每一工作站运转客户软件版本，该工作站需要读取数据或DMS的功能。这种传统的客户/服务器的方法虽不是所有领域，而在一些经营领域仍是最好的选择。

图5

    Web技术提供了多种利益包括：

    ?  在广泛供货给客户时减少许可证消费；

    ?  减少开发和维护客户软件时的消耗；

    ?  提供标准开发工具和插件程序；

    ?  统一图形用户界面（GUI）；

    ?  支持公共基础设施建设。

    怎样使Web能够实现DMS？

    (1)  在专门的Web激活组件上建立GUI。DMS的GUI由一些不同功能组件组成。它们包括网络图表、报警、事件、曲线、列表和报告等等。作为单独目标建立每一组件，用适当技术简单化将来的Web拓展；

    (2)  建立一个抽象层。建立抽象层是为隔离客户体系结构和数据库服务器应用程序。这消除了在客户功能和后台技术间高代价的依赖，也为集成其它系统提供了中间的通信支持；

    (3)  利用Web服务器。一个如IIS或Apache的商用Web服务器能够用做Web拓展运作入口；

    (4)  根据用户需要使用笔记本或台式客户终端。

    笔记本客户终端

    临时存取有限信息的兼职用户使用一台笔记本电脑的方案就能够满足需要。选择笔记本客户机只安装Web浏览器即可。由客户终端做出对Web服务器的服务要求。显示信息的相应时间应该在5秒以内，取决于带宽和Web服务器递交图形的复杂性，所显示的信息指网络图表、供给顾客的数量、转换状态等等。选择用笔记本方案是考虑在接近但不是实时的和大多数非操作型用户，这在执行基本功能方面将受到限制。

    台式客户终端

    需要完整功能和快速响应的用户使用台式电脑方案是好的选择。这意味着更多的程序软件贮存在机器里，减少了网络通信量并且增强了功能。一个与ASP、HTML、script、DCOM+、ActiveX、JAVA、XML、SOAP and C#等技术结合的方案能够灵活地适应新技术的出现。不足之处是对每台客户机的维护和DMS许可证开销增加。

●  DMS商业上运用前景

    由于利用了系统集成的所有独特策略使DMS在行业内形成明显的趋势。并入GPS移动数据终端提供了成本节约和功效改善，且高级声音应答装置提高了顾客服务水平的基准线，而被叫识别装置能通告特殊客户。这里GPS是被连入计算机辅助调度系统的全球定位系统，应答装置的动态数据是连接到SCADA系统和测量信息系统的，通告客户是指有关停机的个人的、记录的信息。

    市场竞争位置的引入加强了测量问题的重要性。集中测量信息至DMS系统就提供给一个体系一次机会，这个机会不仅监视使用数据而且要求数据的质量和可靠性。这样就能够从控制中心控制和协调客户负荷。基于Web的DMS解决方案将提供给内部决策者和外部投资者分散任务关键数据，他们还将提供基于Web的报告工具，保证满足管理者和顾客的需求。

●  行业方向

    产品的多样化已从电气、煤气应用业扩展到新的服务业包括长途通信业和银行业等等。这些发展都呈现出对系统的需求，要求这些系统能够联接客户经营、能够控制所提供的服务和产品。DMS在集成新的和成熟的竞争技术方面正作为关键技术显现出来。实用销售和市场群体已明确看到不断成长的客户对不同产品和服务的需求，而现在缺少这样的技术或基础设施来做出选择。

    实用行业的采集更新和合并正在行业内呈不断增长趋势。每一次合并对公司就有新的挑战，涉及到扭转经营方向、集成不同技术、融合职业文化和与高水平的改变和不定因素竞争。系统需要在快速改变方向上有适应性和响应性。
在许多电力行业的专家领域，大多有经验者关注技能连续性，大多应用方向是要通过迁移详细的信息至运作计算机系统来减少对经历过的特殊系统依赖。为了快速、可靠存取关键数据，IT业在变动中的策略是对潜在能力需要。

●  结语

    虽然新上马的SCADA，或称故障呼叫和客户信息系统在原来的版本上增加了特色，但他们实际上是对现存系统的全面更换，而DMS这种新技术给用户提供了独特的利益和机会。当实用竞争提供成功的工具服务时，为了给出竞争优势，他们注重应用技术方面。传递今日实际利益和为将来的多样化奠定基础的策略正在世界范围内采用。采取公司和行业的全局观念，考虑选择DMS方式能够保护近远期业务利益。利用Web技术使能够共同支持公共基础设施建设。集成关键数据的挑战，如包含在GIS、SCADA和其它业务系统中的这些数据，给出了推进发展进程的基本决定。技术上的选择确定了这种灵活，这就是利用标准Web开发工具使用DMS整体解决方案。

    通过选择保留着特定GIS或SCADA产品特点的DMS，业务上可收到最佳效果，从建立一个系统并保留最大的灵活的目标性到探索将来的业务和技术的主动性。许多成功开拓DMS系统的公司明确表示DMS证实了“集成业务而不只是数据”。DMS的核心是成功的集成了GIS和SCADA。

    原文引自 www.logicacmg.com 能源与应用