雒麗娟

摘要：在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進系統(tǒng)，本文主要分析電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 高可靠性 設(shè)計 實現(xiàn)

在經(jīng)濟水平的發(fā)展之下，各個行業(yè)在數(shù)字化與信息化方面都得到了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中，計算機與通信技術(shù)的結(jié)合也成為日后社會發(fā)展的主流，此外，數(shù)據(jù)庫理論與數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在各個領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。電力行業(yè)與國民經(jīng)濟發(fā)展有著密切的關(guān)系，在現(xiàn)代社會下，電力系統(tǒng)自動化也成為了電力工業(yè)發(fā)展的重要目標，將電力自動化實施數(shù)據(jù)庫應(yīng)用在電力系統(tǒng)中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行分析。

1 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 分布式計算技術(shù) 分布式計算技術(shù)即利用計算機網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來完成計算的技術(shù)，使用該種技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N任務(wù)進行科學的分配，繼而提升系統(tǒng)運行效率，目前常用的分布式計算模式包括C/S計算模式與B/S計算模式。

1.1.1 Client/Server模式。Client/Server模式已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務(wù)器主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、打印服務(wù)器與文件服務(wù)器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠?qū)⑷蝿?wù)分解成為客戶界面與數(shù)據(jù)庫兩個組成部分，這就能夠充分發(fā)揮出各類系統(tǒng)的優(yōu)勢，在該種模式下，只要將數(shù)據(jù)全部交給服務(wù)器就能夠完成任務(wù)。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現(xiàn)出來，Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)正是基于該種背景下產(chǎn)生而出的新型計算結(jié)構(gòu)，在三層體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)服務(wù)包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應(yīng)用邏輯層以及數(shù)據(jù)服務(wù)層。用戶接口層承擔著系統(tǒng)的對話功能，多使用Web瀏覽器；應(yīng)用邏輯層需要接受服務(wù)請求與反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果；數(shù)據(jù)服務(wù)層主要負責數(shù)據(jù)的組織以及儲存任務(wù)，并根據(jù)相關(guān)的要求將數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用邏輯層。Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)詳見圖2。

1.2 實時數(shù)據(jù)庫技術(shù) 實時數(shù)據(jù)庫是一種對事務(wù)與數(shù)據(jù)都有定時限制功能的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)正確性不僅與計算的邏輯結(jié)果相關(guān)，與邏輯結(jié)果產(chǎn)生時間也有著密切的關(guān)系。在技術(shù)水平的發(fā)展之下，RTDB也成為了現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向，也取得了理想的發(fā)展成就。

1.3 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò) 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在Linux環(huán)境下，是一種常見的通信方法，所有操作功能都是通過文件描述來產(chǎn)生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網(wǎng)絡(luò)連接和FIFO隊列。在實際的應(yīng)用過程中，只需要利用套接口就能夠?qū)崿F(xiàn)計算機進程與網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

2 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的對比 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議是兩個傳輸層協(xié)議，該種協(xié)議能夠?qū)?shù)據(jù)包發(fā)動到相應(yīng)的目的地，為相應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議與應(yīng)用程序來提供服務(wù)。電力自動化系統(tǒng)有著數(shù)據(jù)突發(fā)性高以及數(shù)據(jù)總量大的特征，但是傳輸數(shù)據(jù)量的穩(wěn)定性差，因此，可以優(yōu)先使用TCP協(xié)議。在使用該種協(xié)議時需要建立好TCP連接，為了保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可以在此基礎(chǔ)上使用MRTP協(xié)議，這樣才能夠滿足系統(tǒng)的使用要求。

2.2 多播與廣播的對比 多播地址有一組接口，廣播地址是單個接口，單播與廣播屬于編地方案的極端，多播可以提供相應(yīng)的折衷方案，多播地址可以根據(jù)規(guī)則將數(shù)據(jù)映射成為以太網(wǎng)址，可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.3 雙網(wǎng)多播可靠傳輸協(xié)議（MRTP）的設(shè)計 MRTP協(xié)議能夠有效提升文化傳輸?shù)臏蚀_性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現(xiàn)，一旦出現(xiàn)報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段對于數(shù)據(jù)傳輸有著較高的要求，需要在各個節(jié)點上都啟動相關(guān)的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

在各個節(jié)點中，都需要使用雙網(wǎng)雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給其他成員節(jié)點，在節(jié)點中，需要設(shè)置psbob進程，這一進程能夠?qū)κ盏降臄?shù)據(jù)進行實時檢測，若檢測結(jié)果不合系統(tǒng)使用要求，psbob進程就會對錯誤數(shù)據(jù)進行標記；如果檢測結(jié)果滿足系統(tǒng)使用需求，psbob進程就能夠?qū)?shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫之中。對于系統(tǒng)運行需要的重要數(shù)據(jù)，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統(tǒng)中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統(tǒng)的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數(shù)據(jù)庫時，可以采用三層結(jié)構(gòu)模型，在操作人員瀏覽數(shù)據(jù)時，界面能夠調(diào)用其關(guān)系數(shù)據(jù)庫與實時數(shù)據(jù)庫接口函數(shù)，這樣就能夠很好實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換工作。

2.4 網(wǎng)絡(luò)測量方法的選擇 常用的網(wǎng)絡(luò)測量方法主要有以下幾種：

2.4.1 主動檢測法。主動檢測法可以使用tracetoute、ping等相關(guān)工具，選擇適宜站點法發(fā)送UDP與ICMP數(shù)據(jù)包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設(shè)備就能夠很好的完成檢測任務(wù)，但是，該種檢測方法也會導致網(wǎng)絡(luò)流量增加，因此，主動檢測方法也主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)拓撲探測方面。

2.4.2 被動檢測法。被動檢測法能夠利用軟件與硬件記錄網(wǎng)絡(luò)流量情況，該種檢測方法不會增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網(wǎng)段來進行檢測，在必要的情況下需要增加交換機與路由器才能夠完成檢測功能。因此，對于網(wǎng)絡(luò)流量分析才使用該種檢測方法，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網(wǎng)絡(luò)之中，文件與數(shù)據(jù)都在網(wǎng)段上來廣播，此時只要將相關(guān)的硬件與軟件接入此網(wǎng)段就能夠?qū)崿F(xiàn)流量監(jiān)測功能。

2.5 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的實現(xiàn) 為了實現(xiàn)電力自動化實時數(shù)據(jù)庫，需要應(yīng)用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以及發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)能夠出巡1000個數(shù)據(jù)報文，在數(shù)據(jù)發(fā)送出去之后，會進行加密處理，避免出現(xiàn)重復使用的情況。MRTP接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)能夠儲存相關(guān)的數(shù)據(jù)報文，在應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳遞出去之后，能夠?qū)?shù)據(jù)打包并加入相關(guān)序號，再將其送去緩沖區(qū)中，在MRTP接受到數(shù)據(jù)之后，會檢測數(shù)據(jù)的有效性，若數(shù)據(jù)有效，即可進行處理。

3 結(jié)語

總而言之，在社會的發(fā)展之下，人們對于電力自動化實施數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進，提升系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]林獻坤，李愛平，池賢偉，羅魏康.流程工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)一體化平臺實時數(shù)據(jù)庫的研究[J].制造業(yè)自動化，2005（04）.

[2]孫志宏，吳成明，謝會玲，胡翔勇.基于C++的實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].三峽大學學報（自然科學版），2004（06）.

[3]劉浩，萬昆.基于動態(tài)鏈接庫DLL的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].東北電力學院學報，2005（01）.

[4]（美）BruceMolay著.Unix/Linux編程實踐教程[M].楊宗源，黃海濤，譯.清華大學出版社，2004.endprint

摘要：在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進系統(tǒng)，本文主要分析電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 高可靠性 設(shè)計 實現(xiàn)

在經(jīng)濟水平的發(fā)展之下，各個行業(yè)在數(shù)字化與信息化方面都得到了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中，計算機與通信技術(shù)的結(jié)合也成為日后社會發(fā)展的主流，此外，數(shù)據(jù)庫理論與數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在各個領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。電力行業(yè)與國民經(jīng)濟發(fā)展有著密切的關(guān)系，在現(xiàn)代社會下，電力系統(tǒng)自動化也成為了電力工業(yè)發(fā)展的重要目標，將電力自動化實施數(shù)據(jù)庫應(yīng)用在電力系統(tǒng)中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行分析。

1 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 分布式計算技術(shù) 分布式計算技術(shù)即利用計算機網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來完成計算的技術(shù)，使用該種技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N任務(wù)進行科學的分配，繼而提升系統(tǒng)運行效率，目前常用的分布式計算模式包括C/S計算模式與B/S計算模式。

1.1.1 Client/Server模式。Client/Server模式已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務(wù)器主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、打印服務(wù)器與文件服務(wù)器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠?qū)⑷蝿?wù)分解成為客戶界面與數(shù)據(jù)庫兩個組成部分，這就能夠充分發(fā)揮出各類系統(tǒng)的優(yōu)勢，在該種模式下，只要將數(shù)據(jù)全部交給服務(wù)器就能夠完成任務(wù)。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現(xiàn)出來，Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)正是基于該種背景下產(chǎn)生而出的新型計算結(jié)構(gòu)，在三層體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)服務(wù)包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應(yīng)用邏輯層以及數(shù)據(jù)服務(wù)層。用戶接口層承擔著系統(tǒng)的對話功能，多使用Web瀏覽器；應(yīng)用邏輯層需要接受服務(wù)請求與反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果；數(shù)據(jù)服務(wù)層主要負責數(shù)據(jù)的組織以及儲存任務(wù)，并根據(jù)相關(guān)的要求將數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用邏輯層。Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)詳見圖2。

1.2 實時數(shù)據(jù)庫技術(shù) 實時數(shù)據(jù)庫是一種對事務(wù)與數(shù)據(jù)都有定時限制功能的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)正確性不僅與計算的邏輯結(jié)果相關(guān)，與邏輯結(jié)果產(chǎn)生時間也有著密切的關(guān)系。在技術(shù)水平的發(fā)展之下，RTDB也成為了現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向，也取得了理想的發(fā)展成就。

1.3 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò) 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在Linux環(huán)境下，是一種常見的通信方法，所有操作功能都是通過文件描述來產(chǎn)生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網(wǎng)絡(luò)連接和FIFO隊列。在實際的應(yīng)用過程中，只需要利用套接口就能夠?qū)崿F(xiàn)計算機進程與網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

2 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的對比 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議是兩個傳輸層協(xié)議，該種協(xié)議能夠?qū)?shù)據(jù)包發(fā)動到相應(yīng)的目的地，為相應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議與應(yīng)用程序來提供服務(wù)。電力自動化系統(tǒng)有著數(shù)據(jù)突發(fā)性高以及數(shù)據(jù)總量大的特征，但是傳輸數(shù)據(jù)量的穩(wěn)定性差，因此，可以優(yōu)先使用TCP協(xié)議。在使用該種協(xié)議時需要建立好TCP連接，為了保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可以在此基礎(chǔ)上使用MRTP協(xié)議，這樣才能夠滿足系統(tǒng)的使用要求。

2.2 多播與廣播的對比 多播地址有一組接口，廣播地址是單個接口，單播與廣播屬于編地方案的極端，多播可以提供相應(yīng)的折衷方案，多播地址可以根據(jù)規(guī)則將數(shù)據(jù)映射成為以太網(wǎng)址，可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.3 雙網(wǎng)多播可靠傳輸協(xié)議（MRTP）的設(shè)計 MRTP協(xié)議能夠有效提升文化傳輸?shù)臏蚀_性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現(xiàn)，一旦出現(xiàn)報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴ｋ娏ψ詣踊瘜崟r數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段對于數(shù)據(jù)傳輸有著較高的要求，需要在各個節(jié)點上都啟動相關(guān)的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

在各個節(jié)點中，都需要使用雙網(wǎng)雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給其他成員節(jié)點，在節(jié)點中，需要設(shè)置psbob進程，這一進程能夠?qū)κ盏降臄?shù)據(jù)進行實時檢測，若檢測結(jié)果不合系統(tǒng)使用要求，psbob進程就會對錯誤數(shù)據(jù)進行標記；如果檢測結(jié)果滿足系統(tǒng)使用需求，psbob進程就能夠?qū)?shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫之中。對于系統(tǒng)運行需要的重要數(shù)據(jù)，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統(tǒng)中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統(tǒng)的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數(shù)據(jù)庫時，可以采用三層結(jié)構(gòu)模型，在操作人員瀏覽數(shù)據(jù)時，界面能夠調(diào)用其關(guān)系數(shù)據(jù)庫與實時數(shù)據(jù)庫接口函數(shù)，這樣就能夠很好實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換工作。

2.4 網(wǎng)絡(luò)測量方法的選擇 常用的網(wǎng)絡(luò)測量方法主要有以下幾種：

2.4.1 主動檢測法。主動檢測法可以使用tracetoute、ping等相關(guān)工具，選擇適宜站點法發(fā)送UDP與ICMP數(shù)據(jù)包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設(shè)備就能夠很好的完成檢測任務(wù)，但是，該種檢測方法也會導致網(wǎng)絡(luò)流量增加，因此，主動檢測方法也主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)拓撲探測方面。

2.4.2 被動檢測法。被動檢測法能夠利用軟件與硬件記錄網(wǎng)絡(luò)流量情況，該種檢測方法不會增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網(wǎng)段來進行檢測，在必要的情況下需要增加交換機與路由器才能夠完成檢測功能。因此，對于網(wǎng)絡(luò)流量分析才使用該種檢測方法，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網(wǎng)絡(luò)之中，文件與數(shù)據(jù)都在網(wǎng)段上來廣播，此時只要將相關(guān)的硬件與軟件接入此網(wǎng)段就能夠?qū)崿F(xiàn)流量監(jiān)測功能。

2.5 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的實現(xiàn) 為了實現(xiàn)電力自動化實時數(shù)據(jù)庫，需要應(yīng)用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以及發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)能夠出巡1000個數(shù)據(jù)報文，在數(shù)據(jù)發(fā)送出去之后，會進行加密處理，避免出現(xiàn)重復使用的情況。MRTP接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)能夠儲存相關(guān)的數(shù)據(jù)報文，在應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳遞出去之后，能夠?qū)?shù)據(jù)打包并加入相關(guān)序號，再將其送去緩沖區(qū)中，在MRTP接受到數(shù)據(jù)之后，會檢測數(shù)據(jù)的有效性，若數(shù)據(jù)有效，即可進行處理。

3 結(jié)語

總而言之，在社會的發(fā)展之下，人們對于電力自動化實施數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進，提升系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]林獻坤，李愛平，池賢偉，羅魏康.流程工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)一體化平臺實時數(shù)據(jù)庫的研究[J].制造業(yè)自動化，2005（04）.

[2]孫志宏，吳成明，謝會玲，胡翔勇.基于C++的實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].三峽大學學報（自然科學版），2004（06）.

[3]劉浩，萬昆.基于動態(tài)鏈接庫DLL的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].東北電力學院學報，2005（01）.

[4]（美）BruceMolay著.Unix/Linux編程實踐教程[M].楊宗源，黃海濤，譯.清華大學出版社，2004.endprint

摘要：在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進系統(tǒng)，本文主要分析電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 高可靠性 設(shè)計 實現(xiàn)

在經(jīng)濟水平的發(fā)展之下，各個行業(yè)在數(shù)字化與信息化方面都得到了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中，計算機與通信技術(shù)的結(jié)合也成為日后社會發(fā)展的主流，此外，數(shù)據(jù)庫理論與數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在各個領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，在數(shù)據(jù)庫技術(shù)之中，實時數(shù)據(jù)庫是其中的重要組成部分，實時數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數(shù)據(jù)庫在能源管理、工業(yè)控制以及軍事指揮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也更加的廣泛。電力行業(yè)與國民經(jīng)濟發(fā)展有著密切的關(guān)系，在現(xiàn)代社會下，電力系統(tǒng)自動化也成為了電力工業(yè)發(fā)展的重要目標，將電力自動化實施數(shù)據(jù)庫應(yīng)用在電力系統(tǒng)中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行分析。

1 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 分布式計算技術(shù) 分布式計算技術(shù)即利用計算機網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來完成計算的技術(shù)，使用該種技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N任務(wù)進行科學的分配，繼而提升系統(tǒng)運行效率，目前常用的分布式計算模式包括C/S計算模式與B/S計算模式。

1.1.1 Client/Server模式。Client/Server模式已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務(wù)器主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、打印服務(wù)器與文件服務(wù)器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠?qū)⑷蝿?wù)分解成為客戶界面與數(shù)據(jù)庫兩個組成部分，這就能夠充分發(fā)揮出各類系統(tǒng)的優(yōu)勢，在該種模式下，只要將數(shù)據(jù)全部交給服務(wù)器就能夠完成任務(wù)。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現(xiàn)出來，Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)正是基于該種背景下產(chǎn)生而出的新型計算結(jié)構(gòu)，在三層體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)服務(wù)包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應(yīng)用邏輯層以及數(shù)據(jù)服務(wù)層。用戶接口層承擔著系統(tǒng)的對話功能，多使用Web瀏覽器；應(yīng)用邏輯層需要接受服務(wù)請求與反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果；數(shù)據(jù)服務(wù)層主要負責數(shù)據(jù)的組織以及儲存任務(wù)，并根據(jù)相關(guān)的要求將數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用邏輯層。Browser/Server三層計算結(jié)構(gòu)詳見圖2。

1.2 實時數(shù)據(jù)庫技術(shù) 實時數(shù)據(jù)庫是一種對事務(wù)與數(shù)據(jù)都有定時限制功能的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)正確性不僅與計算的邏輯結(jié)果相關(guān)，與邏輯結(jié)果產(chǎn)生時間也有著密切的關(guān)系。在技術(shù)水平的發(fā)展之下，RTDB也成為了現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向，也取得了理想的發(fā)展成就。

1.3 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò) 基于TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在Linux環(huán)境下，是一種常見的通信方法，所有操作功能都是通過文件描述來產(chǎn)生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網(wǎng)絡(luò)連接和FIFO隊列。在實際的應(yīng)用過程中，只需要利用套接口就能夠?qū)崿F(xiàn)計算機進程與網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

2 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的對比 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議是兩個傳輸層協(xié)議，該種協(xié)議能夠?qū)?shù)據(jù)包發(fā)動到相應(yīng)的目的地，為相應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議與應(yīng)用程序來提供服務(wù)。電力自動化系統(tǒng)有著數(shù)據(jù)突發(fā)性高以及數(shù)據(jù)總量大的特征，但是傳輸數(shù)據(jù)量的穩(wěn)定性差，因此，可以優(yōu)先使用TCP協(xié)議。在使用該種協(xié)議時需要建立好TCP連接，為了保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可以在此基礎(chǔ)上使用MRTP協(xié)議，這樣才能夠滿足系統(tǒng)的使用要求。

2.2 多播與廣播的對比 多播地址有一組接口，廣播地址是單個接口，單播與廣播屬于編地方案的極端，多播可以提供相應(yīng)的折衷方案，多播地址可以根據(jù)規(guī)則將數(shù)據(jù)映射成為以太網(wǎng)址，可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.3 雙網(wǎng)多播可靠傳輸協(xié)議（MRTP）的設(shè)計 MRTP協(xié)議能夠有效提升文化傳輸?shù)臏蚀_性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現(xiàn)，一旦出現(xiàn)報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段對于數(shù)據(jù)傳輸有著較高的要求，需要在各個節(jié)點上都啟動相關(guān)的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

在各個節(jié)點中，都需要使用雙網(wǎng)雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給其他成員節(jié)點，在節(jié)點中，需要設(shè)置psbob進程，這一進程能夠?qū)κ盏降臄?shù)據(jù)進行實時檢測，若檢測結(jié)果不合系統(tǒng)使用要求，psbob進程就會對錯誤數(shù)據(jù)進行標記；如果檢測結(jié)果滿足系統(tǒng)使用需求，psbob進程就能夠?qū)?shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫之中。對于系統(tǒng)運行需要的重要數(shù)據(jù)，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統(tǒng)中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統(tǒng)的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數(shù)據(jù)庫時，可以采用三層結(jié)構(gòu)模型，在操作人員瀏覽數(shù)據(jù)時，界面能夠調(diào)用其關(guān)系數(shù)據(jù)庫與實時數(shù)據(jù)庫接口函數(shù)，這樣就能夠很好實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換工作。

2.4 網(wǎng)絡(luò)測量方法的選擇 常用的網(wǎng)絡(luò)測量方法主要有以下幾種：

2.4.1 主動檢測法。主動檢測法可以使用tracetoute、ping等相關(guān)工具，選擇適宜站點法發(fā)送UDP與ICMP數(shù)據(jù)包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設(shè)備就能夠很好的完成檢測任務(wù)，但是，該種檢測方法也會導致網(wǎng)絡(luò)流量增加，因此，主動檢測方法也主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)拓撲探測方面。

2.4.2 被動檢測法。被動檢測法能夠利用軟件與硬件記錄網(wǎng)絡(luò)流量情況，該種檢測方法不會增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網(wǎng)段來進行檢測，在必要的情況下需要增加交換機與路由器才能夠完成檢測功能。因此，對于網(wǎng)絡(luò)流量分析才使用該種檢測方法，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網(wǎng)絡(luò)之中，文件與數(shù)據(jù)都在網(wǎng)段上來廣播，此時只要將相關(guān)的硬件與軟件接入此網(wǎng)段就能夠?qū)崿F(xiàn)流量監(jiān)測功能。

2.5 電力自動化實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高可靠性的實現(xiàn) 為了實現(xiàn)電力自動化實時數(shù)據(jù)庫，需要應(yīng)用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以及發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)能夠出巡1000個數(shù)據(jù)報文，在數(shù)據(jù)發(fā)送出去之后，會進行加密處理，避免出現(xiàn)重復使用的情況。MRTP接受數(shù)據(jù)緩沖區(qū)能夠儲存相關(guān)的數(shù)據(jù)報文，在應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳遞出去之后，能夠?qū)?shù)據(jù)打包并加入相關(guān)序號，再將其送去緩沖區(qū)中，在MRTP接受到數(shù)據(jù)之后，會檢測數(shù)據(jù)的有效性，若數(shù)據(jù)有效，即可進行處理。

3 結(jié)語

總而言之，在社會的發(fā)展之下，人們對于電力自動化實施數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產(chǎn)的需求，就需要根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際要求不斷改進，提升系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻：

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[4]（美）BruceMolay著.Unix/Linux編程實踐教程[M].楊宗源，黃海濤，譯.清華大學出版社，2004.endprint