OASyS系统技术总览（中文）

OASyS®系统 技术总览 加拿大 Telvent公司北京代表处 2003年 4月 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 1 1. 概要 本文包括了加拿大 Telvent 公司开发的最新的 SCADA系统OASyS®版本的技术总览。 OASyS® 系统是一个具有开放体系结构的系统，是一个具备完整 SCADA 功能的实时支持 平台，它提供真正意义的图形用户界面（GUI），完全集成的关系数据库管理系统（RDBMS）， 并对第三方应用软件的集成具有开放性。根据用户特定要求的不同和系统实际情况的不同， OASyS® 支撑的 SCADA 系统，可以构建从场站的小规模系统，到专业大型机房的大型系 统，向操作人员提供有效的实时数据。OASyS® 的“分布式计算环境”结构领导着行业发展 的潮流，同时，也可以根据具体情况，灵活地配置为“集中式”或“分布式”结构，结合对等结 构或主从结构的方式，为用户提供具有灵活的、可扩展的和可扩充的 SCADA 系统解决方 案。 OASyS系统（the Open Architecture SyStem），正如它的名字的含义，充分体现了“开放 体系结构系统”的概念。它的所有源代码均采用了非特定厂家特殊扩展的 ANSI C和 C＋ ＋编写。为了得到最大的灵活性和可扩展性，OASyS系统可以实现将操作员和管理员工作 站运行在微软的 Windows NT 平台上。系统的服务器部分可以运行在微软的 Windows NT 或者 UNIX平台上。而且 OASyS® 可以安装在大多数的商业计算机平台，从而实现在用户 能够承受的硬件平台上，为用户提供成熟的、与用户业务无缝接合的、高可用性的解决方 案。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 2 2. OASyS系统介绍 Telvent公司的OASyS®系统是一个具有开放体系结构的系统，是一个具备完整 SCADA 功能的实时支持平台。OASyS 提供具有真正意义的图形用户界面（GUI），完全集成的关系 数据库管理系统（RDBMS）和对第三方的应用软件的开放集成。根据用户特定要求的不同 和系统实际情况的不同，OASyS® 支撑的 SCADA 系统，可以构建从场站的小规模系统， 到专业大型机房的大型系统，向操作人员提供有效的实时数据。OASyS® 的“分布式计算环 境”结构领导着行业发展的潮流，同时也可以根据具体情况，灵活地配置为“集中式”或“分布 式”结构，结合对等结构或主从结构的方式，为用户提供具有灵活性、统一的 SCADA 系统 解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 OASyS系统的服务器可以运行在微软的Windows NT或UNIX平台上。 2.1 系统 OASyS 是一个分布式的实时应用平台，包含了带有 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 接口的应用程序，允许数据在 外部资源与系统间自由的输入/输出，或使用像 Excel™或 Lotus®这类桌面工具直接访问。 OASyS系统（the Open Architecture SyStem），正如它的名字的含义，充分体现了“开放 体系结构系统”的概念。它的所有源代码均采用了非特定厂家特殊扩展的 ANSI C和 C＋ ＋编写。为了得到最大的灵活性和可扩展性，OASyS系统可以实现将操作员和管理员工作 站运行在微软的 Windows NT平台上。 OASyS系统采用 TCP/IP以太网和 Telvent公司的客户/服务中间件，处理实时服务器与 历史服务器，终端服务器之间，网关和用户原有应用程序间的数据通信及数据共享。其扩 展库包含了各种标注的工业通信 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，例如： IED、RTU和 PLC等所使用的Modbus, DNP 和 BSAP协议。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 3 XOS － eXtended Operator System OMS － OASyS Management Station CMX － Control and Measurement eXecutive XIS － eXtended Information System 2.1.1 分布式的 OASyS OASyS SCADA 系统可以在多个完全平级的或主站/子站配置方式上运行，以便将核心 的 SCADA功能分布在各个计算机上。按照各平级或主站 /子站关系，有如下配置方式： l 别的系统可以控制某系统所拥有的现场设备 l 某系统可以定义为另一系统的备份系统 l 某系统的全部或部分实时数据可以被其它系统共享 l 系统间可以分享工作量 以这样的方式，OASyS的实时功能可以在内部工作而不管其物理位置，同时在不同位 置工作的实时功能知道其它功能在做什么。分布式的 OASyS系统的关键之一是双向性，即 系统间数据双向流动。典型的方案是：在系统内部，高带宽局域网（LAN）上接有实时数 据交换的服务器，独立的子系统经过低带宽的广域网（WAN）。为管理系统间大量的数据交 换而不使其超过其广域网带宽能力，仅对确定了关系的系统间的数据进行共享。系统间的 关系可以定义为共享所有数据或是记录中的某些特定字段。为进一步减少广域网负载，历 史数据就地存放（除非将它定义为共享数据）。OASyS 提供了这两种灵活的方法。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 4 2.1.2 OASyS 子系统 每个 OASyS系统都是由下述三个功能块组成的： l 图形用户界面 l 数据库管理 l 工具 每个功能块都是由一组不同的程序和逻辑子系统组成的。这些功能块和子系统可以驻 留在单一的服务器上，也可根据系统的性能和尺寸要求放在不同的服务器上。在所有的方 式下，OASyS都使用开放式软总线实现各子系统之间的通信。 2.1.3 图形用户界面 OASyS的图形用户界面 XOS，是 eXtended Operator Station的缩写。XOS利用了微软 公司的 Windows NT 技术，提供高性能的图形用户界面。XOS支持远程用户，即用户可以 使用 SLIP及 PPP协议，通过串行通信线路（非直接网络连接）实现与系统的通信。 2.1.4 数据库管理 OASyS 有两个数据库：实时数据库和历史数据库。实时数据库 CMX，是 Control and Measurement eXecutive的缩写。决策支持 CMX的名称是 DCMX™。历史数据库XIS，是 the historical eXtended Information System的缩写。决策支持 XIS的名称是 DXIS。这些数据库 都可用 SQL和 ODBC来访问数据。 CMX－实时数据库环境 CMX™是 SCADA常驻内存的核心，它执行所有的实时功能，包括 RTU扫描、监控、 报警检测、报警处理以及用户定义的计算。扫描和数据采集是 CMX的主要功能。CMX采 用双冗余配置，可用 SQL 访问实时数据库的数据及功能。CMX实时数据库可将 CMX数据 库部分或全部复制到网络上的其它CMX服务器上。 DCMX－实时企业环境 DCMX™是一个可选的决策支撑控制和测量执行模块，它可以通过 XOS工作站或者企 业内的 MIS系统为用户提供实时 SCADA信息。与 CMX不同的是 DCMX信息发布的范围 可以更加广泛，但它不具备控制功能。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 5 XIS－历史数据库环境 XIS™周期性地从 CMX数据库收集数据，保存报警、事件信息、测量值及其它监测数 据或系统产生的数据。拷贝历史数据到永久性离线介质（归档），将离线介质上的数据恢复 到在线数据库，以及生成报表。XIS基于商业数据库产品 Sybase，支持 SQL 及其它 4GL的 访问。 DXIS－历史企业环境 作为一个可选的模块，决策支持扩展信息统（DXIS™），为历史数据的备份提供复制或 隐蔽功能，并且可以作为培训、模拟以及临时用户访问的应用。 2.1.5 工具 OASyS 工具包括数据库管理工具（DMT），OASyS 管理站（OMS）和包含 OASyS功 能的 AutoCAD。 DMT－数据库管理工具 OASyS 的数据库管理工具为 SCADA 系统的管理员提供了一个日常工作和系统配置的 便捷手段，包括定义新的数据库点，创建新用户帐号，修改报警限，定义新的现场设备扫 描等。 OMS－OASyS管理站 OASyS管理站作为OASyS的一部分，系统管理员可以通过它来监视系统的资源并控制 系统的冗余参数。OMS具有用来完成测量和模拟功能的软件和 OASyS 重组态工具。通过 OMS，系统密码、权限和负责区构成了系统的安全手段。 AutoCAD®－图形显示构造环境 具有 Telvent 功能的AutoCAD是 OASyS 的基本部分，它是用户图形界面的组态工具， 主要用于构造新的操作画面，完成 GUI 更新和维护。高级用户用 AutoCAD 的 AM/FM和 GIS功能构造画面。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 6 2.2 系统的冗余，备份和切换 OASyS的设计实现了完全冗余、完全备份和没有单点故障的 SCADA系统。 2.2.1 双机冗余 在 OASyS 系统中实时数据和历史数据都是在双机冗余的 CMX和 XIS服务器上备份， 同时，双局域网确保了数据通信。如果主 CMX出现故障，备用CMX将立即投入工作。同 理，主局域网出现故障，备用局域网将自动承担起通信的责任。 2.2.2 分布冗余 分布式 OASyS项目（无论是对等平行结构，或者主 /从结构）的系统配置，可以实现整 个系统的切换。例如，如果一个系统在夜间无人操作控制，则该系统的全部或者部分的所 有权可以被转移到另一个夜间有人操作控制的系统上。或者，当发生灾难性的系统故障时， 系统的控制权可以交给另一系统维护，直到问题得到解决。 在大型的分布式系统中，配置双冗余的广域网（WAN）将主系统和各子系统联接起来。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 7 如果主广域网（WAN）出现故障，备用广域网将立即开始工作，并且不会导致数据的丢失。 2.2.3 自动启动 在加电或掉电后再复电时，系统将自动启动操作系统和OASyS系统。在双机环境下， SCADA执行的第一个任务是检查双冗余配置。一台机器会自动地成为主机，而另一台机器 自动成为备用机。这避免了双机同时加电时的不确定性。两台机器都试图证实另一台机器 存在并且运行正常。如果备用机找不到正常运行的主机，备用机将自动提升为主机，并发 送信息给另一台机器，将它作备用机运行。机器一旦成为主机，它通过扫描所有 RTU 的全 部数据，执行对现场数据的刷新，以前人工输入的数据不会受到影响。系统出现故障时， 所有的冗余部分将执行切换。 为防止打印机出现故障，打印输出信息可自动缓冲到磁盘上。打印机的故障将导致打 印信息自动重定向到其它指定的备用打印机上。系统可缓冲的总数据页数有一个限值，以 防止打印机失败而又未指定备用打印机的情况。 2.2.4 故障切换逻辑 切换逻辑是 OASyS系统的基本组件。系统不是通过增加硬件和失效检测点，而是通过 在每台机器上加入软件模块来监视它自己和另一冗余机器的运行状况。OASyS系统要求每 项任务周期性地报到。如果一个关键任务在指定的时间内未来报到，在线主机将发送一条 信息到备用机上，请求它作为主机运行。两台机器周期性地请求对方的信息，以保持对对 方运行状况的了解。 由于提供了冗余网络，所以 XOS（GUI）工作站无需故障切换。如果 CMX 和 XIS发 生了故障切换，那么所有的 XOS工作站都会通过能使用的网段自动定位并连接到主 CMX 和 XIS处理器上。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 8 3. CMX：实时 SCADA环境 控制和测量执行程序（CMX™）是 OASyS®的子系统，它执行所有实时管理控制和数 据采集（SCADA）功能。它是按照下面的目标进行设计和执行的： l 消除向 RTU发出错误控制命令的可能性 l 安全的最大化 l 优化系统性能和效率 由 CMX执行的 SCADA功能包括： l RTU扫描 l 管理员控制 l 闭路循环控制（通过 DataBASIC） l 设备标记 l 数据属性 l 趋势图 l 报警检测 l 报警处理 l 在双冗余配置中的用户定义的计算 为了达到性能最大化，CMX有一个基本内存，它按照需求驻留从磁盘交换到内存的非 关键过程。这意味着 CMX的所有关键功能都处于恒定的准备就绪状态。 与现场设备的通讯是由 CMX内部的 Omnicomm过程来完成的。Omnicomm是 CMX的 多规约、连接导向通讯管理器，可以和许多不同类型的 RTU 和 RTU规约通讯，并且可以 同时使用多 RTU通讯规约。 决策支持控制和测量执行程序（DCMX™ ）提供了在不妨碍 CMX的性能或者损害系统 安全性的情况下，将实时SCADA信息扩展到企业的用户和系统中。这是可能的，因为DCMX 提供了完整的访问实时操作信息的CMX接口，但不涉及到对 CMX的控制能力。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 9 3.1 管理员控制操作 根据情况，管理员控制命令可以通过系统程序自动发布，也可以由操作者自动发布。 除了在下面描述的“jog”控制之外，CMX需要操作者按照下列两个步骤顺序启动管理控制。 操作者首先需要选择控制点，然后必须在设计好的时间内按顺序完成所需要的控制活动。 这个方法减少了操作者在无意中可能发布不正确命令的机会。 在分布式的 SCADA 项目中，OASyS 可以配置成允许操作者从一个系统去监测和控制 其他系统所拥有的监视器和控制点，OASyS同时也支持条件控制点，它们是被禁止的或者 是受其他数据库点的状态所保护。操作者可以在某些情况下重载该保护。 离散管理控制 一个离散控制代表了一个给定点的当前状态，例如，打开和关闭，启动和关断等等。 OASyS提供了离散管理控制模式来支持三个独立类型的控制操作：盲式控制、两态控制和 四态控制。 盲式控制 在盲式控制操作中，不存在和控制点相关的遥测离散点。当控制命令发出后，该操作 即被认为完成，无需有一个相应的离散点发生状态改变作为回应。 两态控制 在两态控制中，当状态点改变到命令状态时，符合发布的命令必须是互通的和确认的。 一个成功的两态控制操作需要离散点改变状态到命令状态。CMX支持每一个控制点的每一 个状态改变有着单独的超时值，并且也支持“跳闸”或“开阀”和“关阀”有着不同的控制点地 址。CMX翻译已经作为控制操作结果发生的事件并且正确 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 所有状态的改变。 三态和四态控制 三态和四态控制操作和两态操作相似，除了相关的状态点改变状态是从一种稳定状态 （开或者关）到过程中或者行进状态，然后最后到相反的稳定状态（关或者开）。 3.1.1 Jog管理控制 Jog管理控制支持操作员将一个或更多控制操作归并为一步执行。虽然每一个 Jog控制 活动会导致 RTU的全开或全关操作，但是在无需重新选择画面上的设备情况下，操作者能 够对同一点发送重复的控制命令。同样，在一个用户设计的时间间隔内没有 Jog 活动执行 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 10 的话，那么 Jog控制将被取消。因为一些安全方面的原因，OASyS支持一个每 2秒一次的 开/关和起/停命令的最大的重复比率。 3.1.2 设点控制 OASyS 支持设点控制操作，操作员选择了一个用作设点控制的点，然后 CMX提示输 入控制值。设点控制值以 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 单位输入，CMX将它转化成适当的生数据格式然后将其发送 到 RTU。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 11 3.1.3 用户定义的控制序列 可使用控制计算包（CCP™）定义控制序列。控制序列的数量和控制序列中的控制步数 均没有限制。 控制序列可由下列条件触发：用户命令，一天中的一个时刻，CMX数据库中任何状态 点的状态变化，任何模拟点的数值的变化，外部应用软件，定义的计算或定义的时间间隔。 3.1.4 标记 CMX支持对控制点设置标记，并禁止对带标记设备的控制。OASyS支持每个点带有最 多 8个标记，每个标志带有橙色提示和文字说明。 告警 操作员接受到报警信息并且可以中止命令。 程序命令禁止 操作员可以发出命令，但应用程序不能发出命令。 操作员命令禁止 应用程序可以发出命令，但操作员不能发出命令。 命令禁止 操作员和应用程序都不可以发出命令。 断开操作禁止 禁止执行所有断开控制命令，例如像开阀或起泵。但此时能执行所有合上命令，如关 阀或停泵。 合上操作禁止 禁止执行所有合上控制命令，如关阀或停泵。但此时能够执行所有断开命令，例如开 阀或起泵。 命令在执行过程中 当操作员发出一个数字输出或设置命令，一个“命令在执行过程中”的标记将显示出来， OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 12 直到从远程接受到反馈，或时间超时并产生报警。如果发出第二个命令，系统将会通知操 作人员，并且提供中断新命令的选项。 告警/命令在执行过程中 操作员将接收到报警信息和中断命令的提示。而设备则继续执行它已经收到的命令。 程序命令禁止/命令在执行过程中 操作员可以发出命令，但应用程序不能。而设备则继续执行它已经收到的命令。 操作员命令禁止/命令在执行过程中 应用程序可以发出命令，但操作员不能。而设备则继续执行它已经收到的命令。 命令禁止/命令在执行过程中 操作员和应用程序都不能发出命令。而设备则继续执行它已经收到的命令。 断开操作禁止/命令在执行过程中 禁止执行所有断开控制命令，但能够执行合上命令。而设备则继续执行它已经收到的 命令。 合上操作禁止/命令在执行过程中 禁止执行所有合上控制命令，但能够执行断开命令，而设备则继续执行它已经收到的 命令。 3.2 实时数据采集机制 作为监视控制操作，OASyS系统的数据采集功能可以自动地被 CMX启动或手动启动。 3.2.1 轮询检测 OASyS系统的 Ominicomm 进程来执行轮询检测功能，它是 CMX多规约，以连接为导 向的通信管理器。Ominicomm 有能力处理多个通信端口，并且每个端口可以有一个或多个 RTU，这里一个口可以被认为一个物理接口到数据通信设备。每一个物理联接可以处理很 多的 RTU，其介质可以是微波、通信桥设备，租用光纤，卫星或 CDPD 等。 Omnicomm 可以支持足够多的通信和 RTU/PLC，并没有系统的容量或性能的极限。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 13 Omnicomm 的联接导向意味着每次数据的传输与远程单元建立联接开始，数据交换，在会 话结束后完全释放联接。这保证了本次轮询检测完成后，通信资源能有效的为下次轮询检 测做准备。 OASyS 可以在一个 Omnicomm 的通道中顺序地采集远程数据，并同时对多个 Omnicomm 通道并行处理。 Omnicomm 可以支持多种网络速率，数据采集的速度仅仅受限于网络带宽和网络设备。 而且，在一个单一的连接中Omnicomm支持多种通信规约。 3.2.2 实时数据采集方式 OASyS用Omnicomm 程序来实现数据采集。Omnicomm根据用户定制的扫描周期和程 序逻辑来轮询检测 RTU。生数据将被转换为工程单位，并且根据预制的限定进行校验。RTU 的轮询检测策略依据 RTU的不同而不同。OASyS支持绝大多数流行的 RTU同步轮询检测 策略，包括异常报告和全扫描。任何一个变化都可以产生报警。 Omnicomm 支持的通信模式包括： l 主机轮询检测 l 远程轮询检测 l 唤起（当地设备呼叫到远程） l 监听模式 3.2.3 数据质量 系统在数据获取过程中，产生状态量和模拟量的数据质量标志，包括遥测量和计算量。 系统拥有的数据质量标志如下： 老数据 如果数据库点在扫描周期或计算周期内未被更新，或异常数据或全数据扫描失败，数 据库点的当前值就被标记为老数据。当数据再次被更新时，老数据标记将自动清除。 报警禁止 如果一个点被标志为报警禁止，该点的任何状态变化或值变化都不会产生报警。 事件禁止 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 14 如果一个点被标志为事件禁止，该点的任何状态变化或值变化都不会产生报警信息和 事件信息。 无效值 如果一个点被标志为不活动的，系统将不更新该点的值，禁止对该点的控制操作，任 何使用该点值进行计算产生的结果将标志为挂起的。 手动 如果一个点被标志为手动的，则当前值为手动输入的。该点将成为不活动的，系统将 不更新该点的值。 挂起 如果一个遥测点或计算点的值超出了合理范围，该点将被标志为挂起的，直到它的值 再次返回到合理范围。对于计算点，如果参加计算的量带有老数据，不活动的，手动的或 挂起的标志，该点将标志为挂起的。 遥测 表示数据是来源于遥测。 3.2.4 数据处理 CMX对从远程采集来的数据实现很多种计算和校验过程。采用哪些过程进行处理主要 取决于点的类型。 脉冲累加点 脉冲累加点要先在每个RTU上进行定义。每个累加点的触点闭合次数保存在存储器中， CMX按用户指定的周期发出冻结累加器的命令和扫描这些数据。脉冲累加点在它的采样间 隔上（不同于遥信遥测扫描周期）进行处理。包括正确处理累加器越过最大值的情况，保 存读取的数据，数据加上质量标记以确定数据的有效性。 模拟量点 CMX以用户指定的扫描周期扫描和处理属于扫描组的模拟量点。模拟量点的工程单位 转换支持单精度和双精度两种类型。 CMX可以处理带有四类限值的模拟量点。这四类限值是：运行状态上下限，紧急状态 上下限，合理值范围（仪表量程），变化速率限值。限值处理结合滞后和死区一起处理，避 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 15 免在限值边界上连续摆动的频繁报警。 状态点 CMX 以用户指定的扫描周期（如果 RTU 协议支持）扫描属于扫描组的状态点，并处 理状态变化。遥测状态点包含一组状态记录位。系统能够将一个状态点处理成具有两状态 的设备，将二个或三个状态点处理成具有多状态的设备。 状态点的状态变化 状态点包含一组状态位和状态变化位。系统能够将一个状态点处理成具有两状态的设 备，将二个或三个状态点处理成具有多状态的设备。 SOE点 标准系统能够检索和处理模拟点及状态点的事件顺序记录（SOE）数据。状态点的 SOE 信息记录在 SOE日志上，同时保存在一个循环文件中，文件的记录数可由用户指定。系统 提供分类排序和打印 SOE信息的功能，SOE 信息可按 RTU、SOE 点名、点类型或点号排 序。 3.2.5 计算数据 OASyS 系统可以处理两种类型的计算。第一种类型用于快速计算，该计算被集成到 CMX 数据处理逻辑中。第二种类型是用户定义的计算，使用 DataBASIC 程序语言来描述 计算和控制过程。 控制计算包（CCP） CMX的计算可以包含遥测量、常量及其他计算量。计算分成组，每组计算按用户指定 的周期执行。计算也可通过异常条件触发，如当一个或几个输入点的值发生变化的时候执 行计算。计算过程用 DataBASIC描述，支持 IF-THEN-ELSE 分支语句，临时变量及常量。 计算程序编译成可执行码，而不是使用解释执行方式。 CCP 支持： l 加，减，乘，除，指数，平方根，最大值（按时间），最小值（按时间），时间平 均，sin，cos，tg，ln， log，电量，功率因素，AND，OR，NOT，XOR l 条件语句中的数据的比较运算，＞，＜，=，= l 逻辑测试中可以包含状态点，状态点和模拟点的数据质量码，包括：“TRUE”，逻 辑 1，“ON”，“CLOSE”，“FALSE”，逻辑 0，“OFF”，“OPEN”以及多状态设备的 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 16 部分状态 l 对计算点的执行限值检查（象上节叙述的模拟量那样） l 执行由遥测事件，计算，计划，操作员命令触发的用程序控制自动控制动作 l 访问 CMX实时数据库和XIS历史数据库 CCP 的典型应用是执行预编程的动作序列。可用于自动的电压整定，自动负荷切除， 自动重合闸检查，向操作员提供操作建议。 3.3 报警和事件处理 CMX可以从实时采集数据，计算点数据，高级应用软件产生报警和事件。所有的报警 需要操作员确认。所有的报警和事件由系统记录，并在用户指定的时间内保持在在线存储 器内，然后再转移到离线存储器。 OASyS系统支持由特定的报警/事件触发预编程自动控制序列的功能。 3.3.1 报警和事件过滤 报警和事件可根据责任区和优先级过滤。这些分组方法详述如下。 责任区 CMX能够将数据库点和组关联起来以及将组和责任区关联起来（一个责任区可包含若 干个组）。一个用户在登录时被指定一组责任区。这组责任区用于过滤报警概览数据。 报警优先级 系统可有 16个报警优先级。在各种报警概览画面中，报警优先级用于对报警信息的排 序。 模拟量限值的跨越 模拟量越限和返回正常状态将作为事件记录在逻辑日志中，除非该点是不活动的，手 动的，事件禁止的，或者针对特定的变化已指定了一个由报警事件触发的动作而该动作不 产生报警。如果模拟量在短时间越过了多种类型的限值（例如运行限值，紧急限值，合理 范围），系统将它处理为对最严重限值的一次越限，作为一次报警/事件，而不是作为越过所 有中间级限值的多次事件来处理。 如果整定控制导致了模拟量多次越限或返回到正常状态，系统按上面的叙述来产生报 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 17 警和事件。 状态点的状态变化 所有的状态点的状态变化，不管是系统请求的还是非请求的，都作为事件记录在逻辑 日志中，除非该点是不活动的，手动的，事件禁止的，或者针对特定的变化已指定了一个 由报警事件触发的动作而该动作不产生报警。 系统将状态点的新状态实时地更新到数据库中并更新有关的画面，除非该点是不活动 的或手动的。 由控制操作导致的，在超时间隔到来前的正确的状态变化不会产生报警，而是被看作 命令的终结点。但控制操作导致的状态变化会作为事件记录下来。 主站事件 系统可将主站事件记录到日志中。主站事件是指操作员对主站设备进行操作产生的事 件或所有事件，包括（但不限于）：服务器，外围设备，RTU，显示设备，系统控制台，日 志设备。主站事件如系统重启和切换操作将发送到系统的所有日志记录设备上。 主站事件作为一个数据点事件对待，像其他数据库点事件一样。 日志与存贮 CMX 将把 OASyS系统的报警和事件作为日志记录下来，日志可以根据所制定的时间 周期在线存储到历史信息系统 XIS中。XIS存储从 CMX收集瞬时数据和事件信息，对瞬时 数据进行汇总，提供数据给报表、画面、趋势、分析应用软件等使用。数据汇总的方法包 括针对当前事件间隔和前一个事件间隔求最大值、最小值、平均值和总计等。 3.4 时钟同步 系统支持 RTU的时钟同步。RTU 的时钟同步是通过 SCADA 或历史工作主机向所有 RTU同时广播一个时间计数器复位信息来实现的。CMX服务器暂停正常的 RTU扫描将这 一信息发送到数字桥的时钟同步卡。该卡高效地将这一信息合并到每个 RTU端口上，所有 的端口将此信息同时下发。根据 RTU通信协议的标准特性，可以计算出主站和 RTU 之间 的信息传播的时延。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 18 4. XIS：历史数据采集 XIS可以收集CMX数据库的任何数据作为历史数据保存，这些数据可以属于任何 CMX 数据库表的任何记录的任何域。OASyS 的 CMX服务器可以采集实时信息，并可以将这些 信息作为历史信息保存在历史服务器 XIS 中，保存的条件可以是根据所定义的周期或越界 变化。当 XIS服务器收集到历史数据后，这些数据将被保存在关系型数据表中，这些数据 可以产生动态工艺流程图、趋势图、曲线和报表。除了 CMX，历史服务器 XIS中的数据， 通过本地开发的客户端接口，还可以来自于商业数据库、用户其它的 SCADA 系统、MIS 系统和其它符合 4GL 的应用程序。 作为存档工具，XIS可以对磁介质和光介质进行存储和读写操作，并产生常规或异常报 告。XIS还可以对数据进行复制。例如“影子数据”就是 OASyS决策支持站的历史数据服务 器 DXIS 的数据基础。DXIS 可以作为独立的数据源提供给培训或仿真等其它用途，或将 SCADA系统的实时信息作为数据源提供给企业用户及其它信息系统。 4.1 历史数据汇总 收集进程完成瞬时数据的收集后，当汇总间隔（通常设置为 1 小时）的正点时刻到来 时，汇总进程计算汇总时间段上的数据最大值、最小值、平均值、总计等。 数据累计可以以小时为周期存储在关系型数据表中，然后从小时数据汇总产生日汇总 数据，这些数据也存储在关系型数据表中。同样，日汇总数据产生月汇总数据，从月数据 汇总产生年汇总数据。 4.2 事件数据 所有的事件报警信息都将保存到 XIS数据库中，并在事件打印机上打印出来。 4.3 RDBMS管理 OASyS为 XIS数据库管理任务提供了以下工具： l 将过时的历史数据从在线介质归档到离线介质； OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 19 l 将已归档的离线介质上的数据恢复到在线数据库； l 清除过时的历史数据，归档和清除过时数据的任务可以周期性地运行，也可以由 操作员在系统画面上点击一个按钮来启动。 4.4 报表生成 通过采用微软的 Excel，OASyS 可以产生包括实时信息和历史信息的报表，并在屏幕上 显示或形成硬拷贝。当制作报表时，用户可以： l 能够指定报表生成的时间周期，自动定时生成报表和发送报表； l 能够将报表发送到指定位置（操作员控制台或打印机）； l 自动报表生成。Excel可以定义报表单元格的计算，支持报表生成时的条件表达式 的计算。用户可在屏幕上交互式地设计报表。报表可包括说明性文字、格式、来 自数据库的数据的存放位置。 报表生成工具提供高效率地访问报表所需数据的 SQL接口。在任何一台 XOS终端， 只要它配置了正确的权限，并且联接到了系统或对等的分布系统的网络，都可以访问 Excel。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 20 4.5 归档 XIS可以维护很长时间的历史数据。如果数据长于配置指定的时间，则这些数据将被自 动地传输到长期存储介质以便永久保存，如光盘或磁带机等。一旦数据归档，它们将被从 在线数据库中删除，以给新的数据留出足够的空间。XIS 将跟踪归档的数据，并提供相应 的应用程序工具从长期存储介质恢复到关系型数据库中。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 21 5. XOS：图形用户接口 eXtended Operator Station（XOSTM）是 OASyS®的图形用户接口。用于微软Windows NTTM 操作系统，XOS系统集成了多层的世界坐标系画面，这些画面通过以相似的检查框、下拉 菜单、按钮和图标为特色的单线图和一览表来支持平移/缩放和自动混乱分离。 标准的 XOS窗口包括数据表一览、控制面板、系统总览图和配置窗口。高级的趋势功 能支持根据时间连续地显示操作员选择的变量。为 XOS 的标准的 GUI 配置工具是 AutoCAD®，它是与 Telvent公司的附加软件一起集成到 OASyS系统内部的。 5.1 XOS桌面 XOS桌面是由系统窗口、标题条、状态条和主视图区域组成。窗口在 XOS监视器上出 现的位置，或者窗口要出现在多头工作站中的哪一个监视器上，这些都是可以指定的。窗 口的位置也可以通过 Windows NT的平铺和层叠操作来管理。 XOS工具条包括提供公共操作的图标。如改变控制区域、搜寻设备、平铺式排列窗口、 级联式排列窗口、开关鸟瞰窗口、退出和轮班。 XOS状态条显示 OASyS数据服务器的状态、日期、时间以及一个操作员信息区。状态 条的位置，以及显示与否是可以设置的。 在 XOS窗口内的图形是可缩放的，并且窗口可以使用标准窗口的“最大化”、“最小化” 和“关闭”按钮来实现平移和改变大小。桌面窗口可以在屏幕上被最小化，但是它们不能被 去除。 5.2 XOS显示类型 所有在控制下的网络或管道的地理和单线示意图在 XOS中都是有效的。另外，实时信 息和历史信息可以在一览窗口中被浏览，点可以通过控制面板进行控制，并且表通过编辑 窗口进行配置。 5.2.1 地理信息画面 地理信息画面不但提供了访问系统信息的功能，而且还提供了能够将 OASyS画面系统 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 22 包含到地理信息画面中的机制。 地理信息画面可以包含任意类型的图形对象，并提供访问站信息的机制。地理图可进 行平移/缩放。典型的地理图由地理信息和网络或管道概况信息组成。执行放大操作时，它 自动显示更详细的信息，同时提供手动地操作分层信息。地理信息画面能够包含“站”，站 可将地理信息和逻辑画面结合起来。 5.2.2 单线图 单线图表示了物质的基本流向及相关的量测值。单线图上可以设置链接点，使操作员 可以方便地从一个单线图画面转移到系统中相关的其它单线图画面上。 5.2.3 模拟量总览 模拟量总览可将所有模拟量点列表显示出来，包括操作员责任区的模拟量采集点和计 算点。该画面提供了一个显示和在线修改数据库点的限值和工程单位转换常量的方法。 5.2.4 状态量总览 状态量总览可将所有离散量（状态点）列表显示出来（包括操作员责任区的状态量采 集点，手动点，计算点）。画面提供状态量的文本表示，而不是单线图上那样的图形符号表 示。 5.2.5 报警总览 系统通过报警总览画面向用户提示系统报警信息。报警总览是一个有序表。报警首先 先按优先级分类然后按时间倒排，最高优先级和最新报警排在列表的最前面。所有的报警 总览画面根据用户责任分区来过滤，报警信息包括日期、时间、助记符码、点描述及信息 文本。 报警总览画面是动态画面，画面可有多页以容纳所有的报警。为防止系统运行出现的 最坏情况，保留了足够的容纳报警信息的缓冲区，不会出现报警由于缓冲区溢出而丢失的 情况。 5.2.6 趋势图 如果历史点与实时点一致的话，历史和实时数据可以平滑地汇集在单一曲线上。一个 趋势中可有多至 12条曲线。趋势中的曲线可以动态地增删。一旦一个初始的起始点配置之 后，当收到新的实时数据时，趋势图中的曲线会自动更新。颜色用来表示曲线上的数据质 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 23 量。 5.3 XOS工作站功能 XOS系统的所有配置都是通过 XOS GUI 来进行管理和控制的。所有用户都必需在标准 登录画面上键入用户名口令来登录到 OASyS 系统。XOS在每一个工作站上支持多用户帐 号。成功地登录到系统后，XOS进程通过检查用户的特权级别，确定用户的责任区，调出 预先指定的自启动画面，建立用户环境。这决定了用户可以访问的 XOS 功能和可以进入 SCADA系统的部分。 5.3.1 责任区和授权级别 XOS支持同时对用户和画面对象进行授权级别的分配，例如窗口、按钮或者编辑的文 本字段。个人授权级别决定了他/她被允许访问的功能。例如像重新配置数据这样的系统管 理员任务或者象确认报警这样的日常操作。如果对象带有授权级别，只有他/她的授权级别 大于或等于对象的级别时，用户才能够访问该对象。 责任区是网络或管道模型特有的部分，它被分配给每一个用户以限制他/她浏览和控制 系统的能力。 5.3.2 报警 报警通过图形及表格两种方式表示。系统报警总览画面按报警的严重级别和时间顺序 显示报警。用户可通过点击任意一条报警信息调出相关的设备画面。 XOS支持组或站报警。一个站可以有若干个设备。当这些设备发生报警时，站将会得 到通知。因此，每个站知道它的每一设备的报警状态。操作员可以通过点击站找到这些报 警信息，报警信息以表格形式显示。站报警信息表与系统报警表的功能一致。它包含了站 的所有设备的报警信息，按严重级别和时间顺序排列。 报警确认 操作员必须确认所有的告警，OASyS 不能被配置为自动确认告警。确认可以用两种方 式进行： 1. 设备控制面板可以用于确认指定设备的告警。 2. 位于系统报警总览中的，或者站报警总览中的所有报警，能够同时确认。 报警和责任区 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 24 属于操作员责任区的设备报警显示在系统报警表和站报警表中。不属于操作员责任区 的设备报警将被滤除。 如果需要的话，在 OASyS 系统中或者在分布式系统的项目中，在对等、主或者主－子 系统之间指定一工作站接收“未覆盖”报警。所谓未覆盖告警是指根据通常的责任区报警过 滤规则不能显示在任何工作站的报警。 声音报警 XOS通过发出警告声或者播放声音进行报警提示。如果 OASyS被配置成报警产生时发 出警告声，警告的次数将表示报警的严重级别。另一方面，OASyS提供了当指定严重级别 的报警产生时被用来播放的声音文件。 5.3.3 导航工具 XOS有许多导航功能，它能够让用户快速高效地在地理图或示意图中平移。 平移/缩放 任何在 XOS中的地理图或示意图均可以平移和缩放。导航控制工具用 2个用户的 GUI 对象表示，它提供操作员连续地或者增量地平移/缩放。通过画图层的使用，XOS支持自动 去繁功能，当你放大对象去显示下层的对象时，它将从屏幕上清除最上层和它的对象，并 且当你缩小回到鸟瞰图时又会重新显示。 持续平移/缩放 在持续地平移/缩放时，只要按下鼠标按钮，图形将在屏幕上移动，或者将在屏幕中缩 放。 增量平移/缩放 也称为离散平移/缩放，当每次鼠标按下一定时间时，画面将在屏幕上移动，或者将在 屏幕中缩放。 缩放框 缩放框功能提供用户选择或圈定一个让他/她想要缩放的指定显示区。 层控制 XOS提供用户选择和显示指定的地理图层或示意图层。也可以打开或关闭层，因此只 有感兴趣的层将被显示。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 25 5.3.4 动画 OASyS 图形用户接口可以使用动画来警告操作员在系统中发生的改变。外形和颜色的 改变能够用于指示设备状态的改变，例如绿色表示阀打开，黄色表示阀处于传输中，红色 表示阀关闭。 5.4 GUI配置 OASyS 中的窗口可以用不同的方法来定制，以更好地表示正在被开发的现行 SCADA 系统。由 OASyS 提供的 GUI 构建和配置工具是标准的。与 Telvent 公司集成在一起的是 AutoCAD®14压缩版本。AutoCAD®的使用允许那些保存为公共格式（例如DXF和 DWG） 的 GIS和 AM/FM图形集成到 OASyS中。出于画面构建的目的，AutoCAD®带有一个通用 的 XOS图形对象库，例如动态文本、滚动条、游标和按钮图标，另外还有： l 电力图形对象，包括变压器、母线、开关和线段对象。 l 管线图形对象，包括阀、泵和批量跟踪对象。 使用编辑器上相关的对象来创建画面，编辑器提供了弹出式编辑窗口来显示与数据库 及应用程序的配置和通讯。另外，它透明地管理着许多底层的为数据库组和配置所需要的 过程。 一旦画面完成，使用 AutoCAD®构建的画面将被转化为能够被 XOS使用的格式来显示 实时的信息，通过改变颜色来反映系统的状态和控制 SCADA系统。 OASyS® 系统技术总览 Proprietary and Confidential to Telvent April 2003 26 6. 数据库维护 数据库管理工具（DMT）包括建立和保存 OASyS数据库配置信息的功能。DMT 的特 点是具有一个用户友好的配置数据库的方法，外观和用起来的感觉与其他 XOS界面类似， 并且使用了客户/服务器结构，允许该工具在 SCADA 系统的任一节点上运行，并且它自动 地连接和跟随当前的系统主机。DMT是用OASyS 的表单系统来实现的。 6.1 数据处理 DMT 包括创建、编辑、删除各种数据库记录的功能。可以逐个记录地编辑，也可以进 行批量修改。在创建新记录时，为了给新记录一个初始值，用户可以选择一个可参照的模 板记录。 如果一个记录中的数据参照了另一个的记录，系统中有一个特别设计的“热转换”机制， 允许同时编辑多个不同类型的记录。例如，当定义一个模拟点时，用户可以调出 RTU 记录 维护表单，而不必退出正在编辑的模拟点的表单环境。新的记录编辑表单，不是原有表单 的子表单，而是另一个独立的表单。