工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代下 SCADA 系統(tǒng)的七大發(fā)展新趨勢

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的時代背景下，SCADA系統(tǒng)迎來了全新且意義深遠的發(fā)展趨勢，這些趨勢將深刻影響工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，助力企業(yè)實現(xiàn)更高效、智能、安全的運營。

具體表現(xiàn)如下：

智能化

?數(shù)據(jù)分析與人工智能融合：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，SCADA系統(tǒng)可對這些數(shù)據(jù)深度挖掘。例如，在石油化工行業(yè)，系統(tǒng)通過分析設(shè)備運行數(shù)據(jù)，能提前預(yù)測設(shè)備故障，提前安排維護，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷；在鋼鐵生產(chǎn)中，利用AI優(yōu)化生產(chǎn)流程，精準(zhǔn)控制溫度、壓力等參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗；在汽車制造工廠，通過對生產(chǎn)線上各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)資源智能分配，合理安排原材料供應(yīng)和人力調(diào)配，提高生產(chǎn)效率。

?自主控制能力提升：利用AI/ML，制造過程從自動化向自主控制轉(zhuǎn)變。在智能工廠中，SCADA系統(tǒng)能依據(jù)實時數(shù)據(jù)自動決策和調(diào)整生產(chǎn)，如根據(jù)訂單變化自動調(diào)整生產(chǎn)計劃，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)生產(chǎn)的自適應(yīng)和自優(yōu)化，減少人工干預(yù)，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和一致性。

集成化

?與物聯(lián)網(wǎng)融合：將更多的IoT設(shè)備集成到SCADA系統(tǒng)中，可實現(xiàn)對更多現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。在智能礦山中，通過集成各類傳感器和智能設(shè)備，SCADA系統(tǒng)能實時監(jiān)測礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛取囟?、濕度等環(huán)境參數(shù)，以及采礦設(shè)備的運行狀態(tài)，提高數(shù)據(jù)采集的精度和廣度，增強系統(tǒng)智能化水平，保障礦山安全生產(chǎn)。

?與其他系統(tǒng)集成深化：向上與MES、ERP等信息系統(tǒng)集成，實現(xiàn)生產(chǎn)管理與企業(yè)運營的無縫對接，如將生產(chǎn)進度數(shù)據(jù)實時反饋給ERP系統(tǒng)，以便企業(yè)合理安排庫存和物流；向下與底層設(shè)備控制系統(tǒng)緊密結(jié)合，確保生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)控制，如在半導(dǎo)體制造中，SCADA系統(tǒng)與光刻機等設(shè)備控制系統(tǒng)緊密協(xié)作，實現(xiàn)高精度的生產(chǎn)制造。

云化

?基于云的解決方案興起：云計算為SCADA平臺提供更高的靈活性和可擴展性，企業(yè)可隨時隨地通過云端訪問和管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲和處理，降低IT基礎(chǔ)設(shè)施成本。對于跨國企業(yè)，可通過云平臺實現(xiàn)全球工廠數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和分析；對于中小企業(yè)，無需大量投資建設(shè)本地數(shù)據(jù)中心，通過云服務(wù)即可快速部署SCADA系統(tǒng)。

?云邊協(xié)同發(fā)展：結(jié)合邊緣計算技術(shù)，在靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備進行部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和分析，減少云端計算壓力和數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高系統(tǒng)實時響應(yīng)能力。在智能電網(wǎng)中，邊緣設(shè)備實時處理電力數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理電力故障，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行；在工業(yè)自動化生產(chǎn)線中，邊緣計算設(shè)備實時分析設(shè)備運行數(shù)據(jù)，快速調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

開放化

?開放標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議應(yīng)用：采用開放的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，如OPC統(tǒng)一架構(gòu)（UA）等，方便不同廠家的設(shè)備和系統(tǒng)之間進行互操作性，打破信息孤島。在智能建筑領(lǐng)域，不同品牌的照明、空調(diào)、安防等設(shè)備可通過開放協(xié)議與SCADA系統(tǒng)集成，實現(xiàn)統(tǒng)一管理和控制。

?軟件開源與二次開發(fā)：開源SCADA軟件逐漸增多，用戶可根據(jù)需求自由修改和定制軟件。同時，系統(tǒng)提供豐富的二次開發(fā)接口，便于企業(yè)開發(fā)個性化的功能和應(yīng)用。例如，企業(yè)可根據(jù)自身生產(chǎn)特點，開發(fā)定制化的數(shù)據(jù)分析模塊或可視化界面。

可視化

?3D圖形與虛擬現(xiàn)實應(yīng)用：運用3D圖形技術(shù)和虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)，為操作人員提供更直觀、沉浸式的操作體驗。在大型工廠的設(shè)備維護中，維修人員通過AR眼鏡，可直觀看到設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和故障點，提高維修效率；在電力系統(tǒng)中，通過3D圖形展示電網(wǎng)布局和設(shè)備運行狀態(tài)，便于操作人員監(jiān)控和管理。

?移動可視化發(fā)展：隨著移動設(shè)備的普及，SCADA系統(tǒng)的移動應(yīng)用不斷發(fā)展，操作人員可通過手機、平板電腦等移動設(shè)備隨時隨地訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)和進行操作。在石油管道巡檢中，巡檢人員通過手機即可實時查看管道運行數(shù)據(jù)，上報異常情況，提高巡檢效率和及時性。

安全化

?網(wǎng)絡(luò)安全防護加強：面對日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，SCADA系統(tǒng)將采用更先進的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，如工業(yè)防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、加密技術(shù)等，保障系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。在能源行業(yè)，通過加密技術(shù)保護關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改；在制造業(yè)，利用工業(yè)防火墻抵御外部網(wǎng)絡(luò)攻擊，保障生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

?安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范完善：相關(guān)行業(yè)和組織將制定更完善的SCADA系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，企業(yè)也會加強對系統(tǒng)安全的管理和審計，確保系統(tǒng)安全可靠運行。例如，制定嚴(yán)格的用戶權(quán)限管理規(guī)范，加強對系統(tǒng)操作的審計和追蹤，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患 。

審核編輯 黃宇