HET-9000监控系统是我公司自行开发研制的第二代电力自动化计算机监控系统。 该系统适用于110KV及以下变电站的综合自动化及发电厂电气部分的自动化系统。
2. HJ-SCADA的设计定位
HET-9000系统是在全面剖析了传统SCADA系统存在的缺陷和局限性的基础上，采用全新思想、全新技术和全新策略开发完成的。系统以Windows NT/2000/XP为操作系统系统平台，以MS SQL Server为数据库开发平台，基于客户/服务器(Client/Server) 体系结构，具有标准商用数据库接口，符合商用数据库规范。
在SCADA技术的发展过程中，网络互联和为用户提供进行二次开发的手段这两个方面长期被忽视，而HET-9000系统则充分考虑这两个方面的要求。系统网络设计首先定位在可以大范围联网的基点上，这里所指系统联网包括二方面的含义：
（1）各级电力调度部门相同型号以及不同型号SCADA/EMS/DMS系统的互联
（2）SCADA/EMS/DMS系统与其他功能信息系统（如MIS）的互联
系统的另一基点是不仅满足用户当前的功能需求，而且为用户提供进行二次开发和自行追加功能的手段：
（1）系统具有部颁功能规范中要求的SCADA系统的所有功能。
（2）系统拥有国际标准的网络通迅协议和商用数据库，用户可以自行不断追加新的功能。
（3）系统各种容量不受软件设计本身的限制。
（4）系统可随着计算机技术的不断发展而自然升级。
由于系统设计的灵活性，HET-9000具有广泛的适用性，既可单机方式也可以多机方式，扩展方便，它可应用于电力系统地调、县调自动化系统、集控站及发电厂、电厂/厂站等。
HET-9000采用了许多计算机领域的最新技术，如：面向对象的程序设计、开放式数据库联接（ODBC）及对象嵌入与链接（OLE）等技术，实现了外挂应用程序扩展、外部数据库访问及调用其它商品化软件作为系统工具软件等功能，使系统具有很大的扩展兼容性。
系统设计充分接受了大量的用户反馈建议和意见，在专家指导下，依据几十套系统的现场运行经验，对SCADA系统的许多技术方面，尤其是内部数据处理和外部数据接口，进行了深层次细致的考虑，具有极强的专业性。
3. HET-9000的技术特点
3.1 客户/服务器（Client/Server）体系结构
客户/服务器结构的信息处理系统在逻辑上由客户（Client）和服务器（Server）两部分组成。通常Client和Server有各自的硬件平台，分别称为客户机和服务器，前置机是特殊类型的客户机，但是从更广泛的意义上，Client和Server是两个进程概念上的名词，分别作为Client和Server的两个进程可以运行在同一台机器上，如在当地监控系统这时同一台机器即是客户机又是服务器，同时也是前置机。采用Client/Server体系结构，符合当今计算机信息处理系统的发展潮流，具有以下特点：
1) 为系统互联提供体系结构上的保证。
2) 把该系统作为综合信息系统的一个子系统来考虑。
3) Client和Server的分离，使系统平滑升级以及用户二次开发成为可能。
4) 系统规模可任意大小，从单机系统到基于广域网（WAN）的大规模网络系统。
5) 使SCADA系统向标准化发展成为可能。
HET-9000的服务器上运行系统数据库（包括基于磁盘的SQL Server数据库和基于内存的 DBI数据库管理实时数据库）和系统服务程序（数据处理程序、通信管理程序等），客户机上只运行一些界面程序。客户机上无实时数据库副本存在，它查询显示所需的各种信息均从服务器上的系统数据库获取，彻底消除数据不一致性，而且从根本上减少了数据库维护的工作量，也由此消除不在线运行工作站的数据库维护同步问题。
3.2 标准化网络体系
1．点对点方式的网络通信
在采用客户/服务器结构的基础上，系统中各工作站和服务器之间，主服务器和备服务器之间，以及前置子系统和系统服务器之间的网络数据通信完全采用可靠性连接的点对点方式，整个网络上无任何广播信息发送，确保信息传送的可靠性，从根本上彻底消除了网络传送过程中的重要事件信息丢失，提高调度管理的准确性，同时也大大减轻网络负担。各工作站上所需的各种数据信息均通过问答方式向系统服务器索取。而在服务器上运行的系统服务软件接收到各种重要信息需要发布时，则向实时运行的各台工作站逐个逐条发送重要信息，确保各工作站均能收到。
2．支持网络互联（MIS网、其他控制系统）
由于Windows NT支持几乎所有的网络通信协议， 可以实现和各种其它网络系统在网络级的数据交换；由于采用标准的客户/服务器体系结构以及完善的系统数据库管理系统， 允许用户在安全权限许可的情况下，通过网关跨网段实现数据访问。另外，系统还可提供系统数据的跨网关主动发送。例如可根据需要，由用户自行定义选择所需数据写到MIS网服务器的数据库或文件之中。
系统网络设计结构及安全性就已考虑把SCADA系统本身作为MIS 系统的一个子系统，甚至可以和MIS系统在一个网段上运行，当前先进的网络智能化交换设备能保证各子系统的相对独立性，减少系统间的相互干扰。根据具体的实际情况，SCADA系统也可和MIS 系统分别运行在各自的网段上。
3．支持广域网和远程拔号访问
系统网络可支持各种网络协议（包括TCP/IP），所以系统支持在广域网上的数据交换。
系统支持远程拔号上网，允许系统工作站通过公用电话网实现远程系统维护和实时监视。
3.3 符合商用数据库规范的数据库系统
以前的系统，大多没有严格意义上的数据库系统，或者虽然有自己的数据系统，但无法为用户提供透明开放的数据接口。HET-9000以SQL Server for NT为数据库平台，针对SCADA实时性要求高的特点，开发了自己的内存实时数据库管理系统 DBI数据库管理。 DBI数据库管理和SQL Server两者互为补充共同组成了HET-9000的数据库处理系统， DBI数据库管理是SQL Server的扩展，SQL Server则是 DBI数据库管理的基础。 历史采样数据（曲线和报表数据）是直接存放在SQL Server数据库中的，而其他的用户表除了存在于内存实时库中，同时在SQL Server 中也存有一张对应的表，由于SQL Server 基于硬盘设备，同时起到了数据备份的作用，当系统启动时，通过ODBC从SQL Server中读入库表信息以及数据信息到内存中，内存实时库中的实时数据则可由用户设定周期，写入SQL Server数据库中。
HET-9000在以下两个方面有其独到之处：
1）为用户提供了网络级访问实时数据库的透明接口。此外用户还通过 DBI数据库管理访问SQL Server数据库。
2）为用户提供了实现新功能的引擎机制。具体做法是，系统为用户提供一个公式管理描述器，当用户创建一张表时，他同时要输入对功能表中的数据进行处理的计算公式，计算公式以字符串形式表示，系统能自动对用户输入的计算公式进行编译，然后根据用户的需要定期或按一定条件进行计算。
3）数据库容量不受限制
系统中各表记录数的最大容量均为232（约40亿）个，所以系统的各种信息（包括厂站数，各厂站遥测、遥信、电度、遥控数，报表及曲线的采样数，告警信息存贮数，各种运算、总加及统计数，以及系统涉及到的各种其它信息）实际均无数量限制，为系统功能的扩展，特别是实现DMS功能，提供了充分的空间。
4）扩展无需编程
实时数据库中各数据表的创建无需编程，只要通过SQL语言或商用数据库管理工具在基本数据库中创建即可，实时数据表则由基本数据库中的相应表生成。
实时数据表中的记录管理则由系统提供的实时数据库维护管理软件实现，全可视化操作。
以上四点使SCADA 能完全地支持对应用层的开放。
3.4 先进的前置机系统
1．网络化数据通信
前置子系统的数据通信不再指定某种特殊设备或模块作为传统意义上的前置机。系统网络上所有设备的端口（包括各服务器或工作站上基本配置的串口、服务器上扩展的多用户卡端口、以及网络终端服务器的各终端端口）均可作为本系统与其它设备通讯的通讯口来使用。系统基于网络化设计的各个通讯模块可以分别对各端口进行控制操作，实现数据通讯。系统前置子系统的配置构成具有很强的灵活性，即可采用传统前置机加多用户卡的形式，也可选取用网络终端服务器的模式，在外接厂站数较少时，可以仅利用工作站或服务器上基本串口实现数据采集，甚至在前置机或网络终端服务器出现故障时，也可用工作站或服务器上的基本串口作为应急端口，保证系统的正常数据采集和运转。
2．面向对象的程序设计技术
前置机系统采用面向对象（OO）的程序设计技术，针对每一种规约及其各种变种，分别编制一个独立的可执行(EXE)程序，运行该程序可完成规约的解释和数据预处理。并由此保证任一种规约的修改或补充不会对系统其它正常运转的规约处理造成任何影响。系统中一种规约的处理程序同时管理所有用此规约进行通讯的端口。
面向对象（OO）的程序设计，为用户对系统进行规约扩展创造了极好的条件。本系统将向有技术力量的用户提供规约处理示例程序的源代码（基于标准C/C++语言），以便用户自行增加新的通讯规约。
3.5 系统功能可任意扩展
1．公式编译
系统提供编译型用户自定义公式。公式支持各种函数运算，逻辑运算，带条件嵌入、递归。为用户扩展系统功能提供直接手段。
2．应用接口
系统中各软件模块间的数据交换全部采用网络级进程间通信实现，系统中实现真正意义上的全网络化模块设计，系统的模块组合和分布具有极强的灵活性。
系统开放式体系结构和数据库，支持用户自行开发扩展系统的特殊功能，外挂系统功能应用模块。系统的网络级进程间通讯可以使系统具有很强的鲁棒性，避免用户自行扩展功能对原系统的影响。
3.6 其它
1．系统实现用户级的权限管理，权限在全网上统一有效。
2．先进的图形界面系统
图形界面除了以全图形方式提供丰富的图形画面的编辑显示手段外，针对电力系统的应用特点和需求，将很多图形特性纳入到系统管理之中，允许用户在系统中定义图形特性所代表的电网及设备特性（如电压等级的颜色管理等等）。另外，还为用户提供直接定义运行设备和实际数据在各种运行状态下的显示形态，满足不断扩充的设备及系统运行管理的需求，同时更能保证系统的更新换代时新系统与老系统在设备状态及数值显示的图形显示特征在含义上保持一致，尊重使用者的习惯，避免系统更新给使用者带来很长的适应期，实现系统的平滑升级。
电力系统的设备图形显示，在本系统中不仅仅是一个单独的符号，而是可扩充的多组多形态的动态图形集，可以随电力系统的应用发展而不断增加设备管理内容。
在系统画面中可直接嵌入地理信息图，数字照片等多种格式的其它图形，充分考虑DMS系统的发展需求，还可嵌入报表、文档等管理信息内容，在调度自动化系统之上还可扩展调度管理，提高系统整体水平。
3．功能强大的报表系统
报表子系统是基于Microsoft Excel用Visual Basic for Application开发完成的，继承了Excel的所有功能，具有极其强大的制表、图形、统计、计算功能，可以完全满足各种应用需求。报表子系统提供全部可视化界面，绘制表格、定义数据及其他各种操作极为快捷、便利，具备MS Excel拥有的全部强大功能。
报表数据全部存放在SQL Server数据库中。
4．保护综合管理
为适应电厂/厂站自动化的要求，在SCADA功能基础上增加了对保护装置的综合管理，如召唤查阅保护定值，保存保护定值，保护定值的打印，切换保护定值区，下载保护定值，修改和固化定值及保护装置复归等功能，而保护动作类和保护告警类信息则在通信管理程序中完成。
功能：用于和保护装置进行人机交互的界面，具有以下功能：
1．可用来显示保护装置中各个定值区域的保护定值及其意义（即：召唤保护定值按钮功能）；
2．允许人工修改定值，并将修改后的定值下装至保护装置（即：下载保护定值按钮）；
3．在下载的过程中允许撤消下载及固化功能；
4．可切换保护装置的定值区（即：切换保护定值按钮）；
5．可将保护装置中召唤上来的保护定值作为数据库文件保存在用户的计算机上（即：保存保护定值按钮）；
6．可将存在用户数据库中的保护定值调入并显示（即：读取保护定值按钮）；
7．可发复归命令将所有的保护装置复位（即：保护复归按钮）。
8．可打印保护定值表；
9．当执行下载命令和切换保护定值命令时，程序会自动将这些事件记录，其中包括执行时间以及执行人。（事件可执行事件查阅器）。
2. HJ-SCADA的设计定位
HET-9000系统是在全面剖析了传统SCADA系统存在的缺陷和局限性的基础上，采用全新思想、全新技术和全新策略开发完成的。系统以Windows NT/2000/XP为操作系统系统平台，以MS SQL Server为数据库开发平台，基于客户/服务器(Client/Server) 体系结构，具有标准商用数据库接口，符合商用数据库规范。
在SCADA技术的发展过程中，网络互联和为用户提供进行二次开发的手段这两个方面长期被忽视，而HET-9000系统则充分考虑这两个方面的要求。系统网络设计首先定位在可以大范围联网的基点上，这里所指系统联网包括二方面的含义：
（1）各级电力调度部门相同型号以及不同型号SCADA/EMS/DMS系统的互联
（2）SCADA/EMS/DMS系统与其他功能信息系统（如MIS）的互联
系统的另一基点是不仅满足用户当前的功能需求，而且为用户提供进行二次开发和自行追加功能的手段：
（1）系统具有部颁功能规范中要求的SCADA系统的所有功能。
（2）系统拥有国际标准的网络通迅协议和商用数据库，用户可以自行不断追加新的功能。
（3）系统各种容量不受软件设计本身的限制。
（4）系统可随着计算机技术的不断发展而自然升级。
由于系统设计的灵活性，HET-9000具有广泛的适用性，既可单机方式也可以多机方式，扩展方便，它可应用于电力系统地调、县调自动化系统、集控站及发电厂、电厂/厂站等。
HET-9000采用了许多计算机领域的最新技术，如：面向对象的程序设计、开放式数据库联接（ODBC）及对象嵌入与链接（OLE）等技术，实现了外挂应用程序扩展、外部数据库访问及调用其它商品化软件作为系统工具软件等功能，使系统具有很大的扩展兼容性。
系统设计充分接受了大量的用户反馈建议和意见，在专家指导下，依据几十套系统的现场运行经验，对SCADA系统的许多技术方面，尤其是内部数据处理和外部数据接口，进行了深层次细致的考虑，具有极强的专业性。
3. HET-9000的技术特点
3.1 客户/服务器（Client/Server）体系结构
客户/服务器结构的信息处理系统在逻辑上由客户（Client）和服务器（Server）两部分组成。通常Client和Server有各自的硬件平台，分别称为客户机和服务器，前置机是特殊类型的客户机，但是从更广泛的意义上，Client和Server是两个进程概念上的名词，分别作为Client和Server的两个进程可以运行在同一台机器上，如在当地监控系统这时同一台机器即是客户机又是服务器，同时也是前置机。采用Client/Server体系结构，符合当今计算机信息处理系统的发展潮流，具有以下特点：
1) 为系统互联提供体系结构上的保证。
2) 把该系统作为综合信息系统的一个子系统来考虑。
3) Client和Server的分离，使系统平滑升级以及用户二次开发成为可能。
4) 系统规模可任意大小，从单机系统到基于广域网（WAN）的大规模网络系统。
5) 使SCADA系统向标准化发展成为可能。
HET-9000的服务器上运行系统数据库（包括基于磁盘的SQL Server数据库和基于内存的 DBI数据库管理实时数据库）和系统服务程序（数据处理程序、通信管理程序等），客户机上只运行一些界面程序。客户机上无实时数据库副本存在，它查询显示所需的各种信息均从服务器上的系统数据库获取，彻底消除数据不一致性，而且从根本上减少了数据库维护的工作量，也由此消除不在线运行工作站的数据库维护同步问题。
3.2 标准化网络体系
1．点对点方式的网络通信
在采用客户/服务器结构的基础上，系统中各工作站和服务器之间，主服务器和备服务器之间，以及前置子系统和系统服务器之间的网络数据通信完全采用可靠性连接的点对点方式，整个网络上无任何广播信息发送，确保信息传送的可靠性，从根本上彻底消除了网络传送过程中的重要事件信息丢失，提高调度管理的准确性，同时也大大减轻网络负担。各工作站上所需的各种数据信息均通过问答方式向系统服务器索取。而在服务器上运行的系统服务软件接收到各种重要信息需要发布时，则向实时运行的各台工作站逐个逐条发送重要信息，确保各工作站均能收到。
2．支持网络互联（MIS网、其他控制系统）
由于Windows NT支持几乎所有的网络通信协议， 可以实现和各种其它网络系统在网络级的数据交换；由于采用标准的客户/服务器体系结构以及完善的系统数据库管理系统， 允许用户在安全权限许可的情况下，通过网关跨网段实现数据访问。另外，系统还可提供系统数据的跨网关主动发送。例如可根据需要，由用户自行定义选择所需数据写到MIS网服务器的数据库或文件之中。
系统网络设计结构及安全性就已考虑把SCADA系统本身作为MIS 系统的一个子系统，甚至可以和MIS系统在一个网段上运行，当前先进的网络智能化交换设备能保证各子系统的相对独立性，减少系统间的相互干扰。根据具体的实际情况，SCADA系统也可和MIS 系统分别运行在各自的网段上。
3．支持广域网和远程拔号访问
系统网络可支持各种网络协议（包括TCP/IP），所以系统支持在广域网上的数据交换。
系统支持远程拔号上网，允许系统工作站通过公用电话网实现远程系统维护和实时监视。
3.3 符合商用数据库规范的数据库系统
以前的系统，大多没有严格意义上的数据库系统，或者虽然有自己的数据系统，但无法为用户提供透明开放的数据接口。HET-9000以SQL Server for NT为数据库平台，针对SCADA实时性要求高的特点，开发了自己的内存实时数据库管理系统 DBI数据库管理。 DBI数据库管理和SQL Server两者互为补充共同组成了HET-9000的数据库处理系统， DBI数据库管理是SQL Server的扩展，SQL Server则是 DBI数据库管理的基础。 历史采样数据（曲线和报表数据）是直接存放在SQL Server数据库中的，而其他的用户表除了存在于内存实时库中，同时在SQL Server 中也存有一张对应的表，由于SQL Server 基于硬盘设备，同时起到了数据备份的作用，当系统启动时，通过ODBC从SQL Server中读入库表信息以及数据信息到内存中，内存实时库中的实时数据则可由用户设定周期，写入SQL Server数据库中。
HET-9000在以下两个方面有其独到之处：
1）为用户提供了网络级访问实时数据库的透明接口。此外用户还通过 DBI数据库管理访问SQL Server数据库。
2）为用户提供了实现新功能的引擎机制。具体做法是，系统为用户提供一个公式管理描述器，当用户创建一张表时，他同时要输入对功能表中的数据进行处理的计算公式，计算公式以字符串形式表示，系统能自动对用户输入的计算公式进行编译，然后根据用户的需要定期或按一定条件进行计算。
3）数据库容量不受限制
系统中各表记录数的最大容量均为232（约40亿）个，所以系统的各种信息（包括厂站数，各厂站遥测、遥信、电度、遥控数，报表及曲线的采样数，告警信息存贮数，各种运算、总加及统计数，以及系统涉及到的各种其它信息）实际均无数量限制，为系统功能的扩展，特别是实现DMS功能，提供了充分的空间。
4）扩展无需编程
实时数据库中各数据表的创建无需编程，只要通过SQL语言或商用数据库管理工具在基本数据库中创建即可，实时数据表则由基本数据库中的相应表生成。
实时数据表中的记录管理则由系统提供的实时数据库维护管理软件实现，全可视化操作。
以上四点使SCADA 能完全地支持对应用层的开放。
3.4 先进的前置机系统
1．网络化数据通信
前置子系统的数据通信不再指定某种特殊设备或模块作为传统意义上的前置机。系统网络上所有设备的端口（包括各服务器或工作站上基本配置的串口、服务器上扩展的多用户卡端口、以及网络终端服务器的各终端端口）均可作为本系统与其它设备通讯的通讯口来使用。系统基于网络化设计的各个通讯模块可以分别对各端口进行控制操作，实现数据通讯。系统前置子系统的配置构成具有很强的灵活性，即可采用传统前置机加多用户卡的形式，也可选取用网络终端服务器的模式，在外接厂站数较少时，可以仅利用工作站或服务器上基本串口实现数据采集，甚至在前置机或网络终端服务器出现故障时，也可用工作站或服务器上的基本串口作为应急端口，保证系统的正常数据采集和运转。
2．面向对象的程序设计技术
前置机系统采用面向对象（OO）的程序设计技术，针对每一种规约及其各种变种，分别编制一个独立的可执行(EXE)程序，运行该程序可完成规约的解释和数据预处理。并由此保证任一种规约的修改或补充不会对系统其它正常运转的规约处理造成任何影响。系统中一种规约的处理程序同时管理所有用此规约进行通讯的端口。
面向对象（OO）的程序设计，为用户对系统进行规约扩展创造了极好的条件。本系统将向有技术力量的用户提供规约处理示例程序的源代码（基于标准C/C++语言），以便用户自行增加新的通讯规约。
3.5 系统功能可任意扩展
1．公式编译
系统提供编译型用户自定义公式。公式支持各种函数运算，逻辑运算，带条件嵌入、递归。为用户扩展系统功能提供直接手段。
2．应用接口
系统中各软件模块间的数据交换全部采用网络级进程间通信实现，系统中实现真正意义上的全网络化模块设计，系统的模块组合和分布具有极强的灵活性。
系统开放式体系结构和数据库，支持用户自行开发扩展系统的特殊功能，外挂系统功能应用模块。系统的网络级进程间通讯可以使系统具有很强的鲁棒性，避免用户自行扩展功能对原系统的影响。
3.6 其它
1．系统实现用户级的权限管理，权限在全网上统一有效。
2．先进的图形界面系统
图形界面除了以全图形方式提供丰富的图形画面的编辑显示手段外，针对电力系统的应用特点和需求，将很多图形特性纳入到系统管理之中，允许用户在系统中定义图形特性所代表的电网及设备特性（如电压等级的颜色管理等等）。另外，还为用户提供直接定义运行设备和实际数据在各种运行状态下的显示形态，满足不断扩充的设备及系统运行管理的需求，同时更能保证系统的更新换代时新系统与老系统在设备状态及数值显示的图形显示特征在含义上保持一致，尊重使用者的习惯，避免系统更新给使用者带来很长的适应期，实现系统的平滑升级。
电力系统的设备图形显示，在本系统中不仅仅是一个单独的符号，而是可扩充的多组多形态的动态图形集，可以随电力系统的应用发展而不断增加设备管理内容。
在系统画面中可直接嵌入地理信息图，数字照片等多种格式的其它图形，充分考虑DMS系统的发展需求，还可嵌入报表、文档等管理信息内容，在调度自动化系统之上还可扩展调度管理，提高系统整体水平。
3．功能强大的报表系统
报表子系统是基于Microsoft Excel用Visual Basic for Application开发完成的，继承了Excel的所有功能，具有极其强大的制表、图形、统计、计算功能，可以完全满足各种应用需求。报表子系统提供全部可视化界面，绘制表格、定义数据及其他各种操作极为快捷、便利，具备MS Excel拥有的全部强大功能。
报表数据全部存放在SQL Server数据库中。
4．保护综合管理
为适应电厂/厂站自动化的要求，在SCADA功能基础上增加了对保护装置的综合管理，如召唤查阅保护定值，保存保护定值，保护定值的打印，切换保护定值区，下载保护定值，修改和固化定值及保护装置复归等功能，而保护动作类和保护告警类信息则在通信管理程序中完成。
功能：用于和保护装置进行人机交互的界面，具有以下功能：
1．可用来显示保护装置中各个定值区域的保护定值及其意义（即：召唤保护定值按钮功能）；
2．允许人工修改定值，并将修改后的定值下装至保护装置（即：下载保护定值按钮）；
3．在下载的过程中允许撤消下载及固化功能；
4．可切换保护装置的定值区（即：切换保护定值按钮）；
5．可将保护装置中召唤上来的保护定值作为数据库文件保存在用户的计算机上（即：保存保护定值按钮）；
6．可将存在用户数据库中的保护定值调入并显示（即：读取保护定值按钮）；
7．可发复归命令将所有的保护装置复位（即：保护复归按钮）。
8．可打印保护定值表；
9．当执行下载命令和切换保护定值命令时，程序会自动将这些事件记录，其中包括执行时间以及执行人。（事件可执行事件查阅器）。
