張蕾

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，電力系統(tǒng)開(kāi)始引進(jìn)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，可實(shí)時(shí)掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做好防范措施。

關(guān)鍵詞：電力實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)；異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)；透明高效；訪(fǎng)問(wèn)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）18-0103-02

電力企業(yè)結(jié)構(gòu)龐大，涉及多個(gè)方面，有諸多部門(mén)，且各自的職責(zé)功能不同，如變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及調(diào)度系統(tǒng)等，每一個(gè)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但各個(gè)系統(tǒng)之間的信息交流存在很大難度，因此，必須找出一種方便異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的手段。分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)能夠?qū)⒌讓訑?shù)據(jù)進(jìn)行隱藏，建立一個(gè)統(tǒng)一接口，在保證各個(gè)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)資源信息共享。

1 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)及其訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)

異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)是由多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成的，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的共享和透明訪(fǎng)問(wèn)。一般而言，可通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)：一是實(shí)體化方法，創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)，提前將所需數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)來(lái)，成為所有查詢(xún)操作工作的對(duì)象。該方法能夠使得查詢(xún)工作更加快速高效，其不足之處在于數(shù)據(jù)都是提前復(fù)制的，沒(méi)有時(shí)效性，缺少更新，而且新加入的數(shù)據(jù)庫(kù)在查詢(xún)上有很大難度；二是虛擬化方法，利用該方法進(jìn)行查詢(xún)時(shí)，數(shù)據(jù)沒(méi)有變動(dòng)，查詢(xún)請(qǐng)求會(huì)按照設(shè)定好的程序有針對(duì)性地進(jìn)行查詢(xún)，即查詢(xún)要求符合具體數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)整理合成，將最終結(jié)果返給用戶(hù)。

2 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)透明高效的訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)需求分析

其主要功能如下：不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間能夠?qū)崿F(xiàn)各種格式的數(shù)據(jù)信息的交流轉(zhuǎn)換；異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的每一個(gè)組成部分都有其自治性，保持著自身的完整性，即使在信息共享時(shí)，其本身系統(tǒng)并不受到影響，還處于正常運(yùn)行狀態(tài)；實(shí)時(shí)性較好，能夠根據(jù)各種數(shù)據(jù)的變化實(shí)時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和集成系統(tǒng)之間的同步性；有利于用戶(hù)實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)的透明化，提高其訪(fǎng)問(wèn)效率；適應(yīng)性和擴(kuò)展性較好，對(duì)于各種變化，能夠更好地適應(yīng)。

2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要分為三層：應(yīng)用層，主要為廣大用戶(hù)提供統(tǒng)一的界面，盡量滿(mǎn)足用戶(hù)的各種查詢(xún)要求；中間層，虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)是其主要組成部分，該層的工作時(shí)接受查詢(xún)并對(duì)其進(jìn)行處理，同時(shí)將查詢(xún)傳輸給底層的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)庫(kù)，指的是各個(gè)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)際查詢(xún)工作，將最終查詢(xún)的結(jié)果返回給中間層。三者中，中間層最為關(guān)鍵。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

①虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)模塊。該模塊是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)接口及注冊(cè)模塊加以組合而形成的數(shù)據(jù)庫(kù)，為方便其他應(yīng)用程序進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，該系統(tǒng)具備提供程序接口的性能，有利于實(shí)現(xiàn)查詢(xún)處理以及結(jié)果集成。查詢(xún)處理首先是對(duì)接收到的查詢(xún)請(qǐng)求進(jìn)行檢查，看其語(yǔ)句語(yǔ)法是否正確，接著按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則對(duì)查詢(xún)的語(yǔ)句進(jìn)行分解；結(jié)果集成是對(duì)接收到的來(lái)自于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行整合處理，使其符合用戶(hù)的查詢(xún)要求。

②全局虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。該模塊的建立，需要各個(gè)管理員向數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)注冊(cè)，并提供每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的元信息。首先是元數(shù)據(jù)注冊(cè)，要想加入集成訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)，需在注冊(cè)時(shí)將數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型、名稱(chēng)以及用戶(hù)名、密碼等信息準(zhǔn)備齊全；接著是數(shù)據(jù)庫(kù)信息的獲取，通過(guò)對(duì)元數(shù)據(jù)XML文件的解析來(lái)獲取相關(guān)信息，同時(shí)與其他數(shù)據(jù)庫(kù)相連，對(duì)包括字段長(zhǎng)度、精度等在內(nèi)的信息進(jìn)行提??；管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行選取，并定義共享，對(duì)于關(guān)鍵性的字段，需予以合適的說(shuō)明。

③異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)接口模塊。各種數(shù)據(jù)庫(kù)的包裝器組成了數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)接口，他們具備兩項(xiàng)功能：一是查詢(xún)執(zhí)行，包裝器主要負(fù)責(zé)子查詢(xún)請(qǐng)求和適用于本數(shù)據(jù)庫(kù)的物理查詢(xún)之間的轉(zhuǎn)換工作；二是結(jié)果處理，對(duì)查詢(xún)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，使其以XML的格式存在，如此有利于保持平臺(tái)的獨(dú)立性，使其可重用性有所提升。

④全局虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)分類(lèi)管理。從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，一是用戶(hù)管理，虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)涉及多個(gè)單獨(dú)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，為了使數(shù)據(jù)的安全性得到保證，應(yīng)從正廳加強(qiáng)管理。一般來(lái)說(shuō)，按用戶(hù)的分類(lèi)可分為普通用戶(hù)、虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)管理者以及異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)管理者。二是數(shù)據(jù)庫(kù)連接管理，該模塊主要是建立與用戶(hù)請(qǐng)求相適應(yīng)的連接，并及時(shí)進(jìn)行收回，以便提升查詢(xún)速度。因?yàn)椴磺宄讓痈鲾?shù)據(jù)庫(kù)的信息，用戶(hù)在登錄時(shí)，系統(tǒng)往往需要建立相應(yīng)的連接，連接也可以分為兩種，一種是在用戶(hù)登錄時(shí)就建立連接，退出時(shí)再收回，此連接方法由于連接開(kāi)銷(xiāo)增多，效率并不理想，容易造成資源浪費(fèi)；另一種連接方式是在用戶(hù)查詢(xún)時(shí)，按照分解的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，此連接方式較為適用。

3 實(shí)際應(yīng)用

深圳供電局是國(guó)內(nèi)知名的電力企業(yè)，它的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)共接入深圳電網(wǎng)235座廠(chǎng)站及其四遙信息，計(jì)遙測(cè)點(diǎn)33 990個(gè)，遙信點(diǎn)126 830個(gè)，遙控點(diǎn)18 981個(gè)。由于深圳電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)廠(chǎng)站四遙信息維護(hù)相當(dāng)頻繁，為保證系統(tǒng)廠(chǎng)站四遙信息與廠(chǎng)站實(shí)際情況保持一致，避免電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行誤調(diào)、誤控等電網(wǎng)運(yùn)行事故的發(fā)生，自動(dòng)化主站每年均開(kāi)展系統(tǒng)廠(chǎng)站四遙信息全面核查工作。

開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)校驗(yàn)系統(tǒng)首先解決數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)題，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)廠(chǎng)站四遙信息自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)獨(dú)立于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)本身，不能因數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出給調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用解決了這個(gè)問(wèn)題，例子如下調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)與安全I(xiàn)區(qū)的數(shù)據(jù)是同步更新，能夠保證安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)與安全I(xiàn)區(qū)數(shù)據(jù)的一致性。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)四遙信息數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)dblink連接系統(tǒng)安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)視圖方式生成，同時(shí)按照生成的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)四遙信息數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)建立廠(chǎng)站端四遙信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并采用KMP算法完成校驗(yàn)專(zhuān)家系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)。校驗(yàn)專(zhuān)家系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

從上述分析和實(shí)際用可知，電力企業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)比較復(fù)雜，安全性高，因各個(gè)子系統(tǒng)之間信息交流較為困難，不方便管理，為實(shí)現(xiàn)信息的共享，需建立起異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，而高效透明的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾國(guó)林.異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)與集成模型的應(yīng)用研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2011.