在SCADA系统中GPS时间服务器与总线的对偶应用

随着计算机和网络通信技术的飞速发展，各行业自动化体系的数字化、网络化已经成为时代趋势。这不仅为控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的渠道，也对实时和历史数据时间标签的准确性提出了更高要求。使用价格合理且功能强大的GPS时钟来统一各种体系的时钟，已成为现代设计中的一项常规做法。例如，大型机组集中控制系统（SCADA）、辅助程序可编程器（PLC）、厂级监控信息系统（SIS）以及厂站管理信息系统（MIS）的主时钟，都通过适当的GPS时钟信号接口，获得规范的TOD（年月日时分秒）时间，然后根据各自的同步机制，将内部从时钟偏差限制在足够小范围内，以实现整个体系的同步。

水利自动化泵站信息收集系统SCADA，其功能为调度员和集控员提供了实时数据及信息，并允许他们方便地进行现场重演或历史数据查询。在设计过程中，我们更多考虑的是网络结构、通讯协议转换、数据存储方法与介质，以及满足SCADA性能指标要求，而没有充分考虑全网时间不同步可能带来的影响。由于全网时间不同步会导致一些特殊问题，如数据丢失、SOE事情逻辑混乱、一些工作站死机甚至整个系统瘫痪，因此我们需要深入探讨在SCADA中的重要作用及其多种完成方法。

泵站SCADA收集系统是一种具有很强实时性的体系，它收集各个泵站的实时数据并处理后，在每个工作站显示或存储到历史数据库中。这个集合体系分为总控端与各分泵站在两部分进行全网同步：

① 总控端作业站与主效劳器对应设备进行同步，以保证所有操作如添加、修改或删除都能保持一致性。

② 分泵站在智能单元与总控单元之间进行同步，以确保所有智能设备可以正确记录其活动情况。

对于总控端来说，每个作业站在长期运转后可能会因为漏电等原因出现晶振芯片失真，因此需要采纳相应措施完成网络同步，如图1所示，即通过K806型号GPS装置既可供给一个网络接口又可供给多路NTP接口，只需启动NTP服务即可，无需额外进程运行，从而大幅节省资源。

至于分泵站在侧，对于智能单元与其他设备之间也同样需要保持精确无误的地理位置标识，这是为了保证这些单元能够正确地捕捉并传递来自环境变化的情况。此外，由于此类设施通常位于远离城市中心的地方，他们往往无法得到稳定、高质量的地面参考信号，所以必须依赖全球卫星定位服务来获取必要的地理坐标。

最后，不论是在总控端还是在每个分支机构，都有必要采用专门的人工智能算法来监测这些设备是否仍然按计划运行。如果某台设备发生异常，比如其位置突然改变，则该算法将立即发出警报通知相关人员采取行动以修复故障或者更新配置文件以反映最新的地理坐标。这不仅有助于提高整体效率，还能有效减少因错误配置造成的问题，最终提升整个水力发电项目的大规模生产能力和安全水平。