電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現

雒麗娟

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

關鍵詞：電力自動化實時數據庫系統 高可靠性 設計 實現

在經濟水平的發展之下，各個行業在數字化與信息化方面都得到了長足的發展，在社會生產的各個領域之中，計算機與通信技術的結合也成為日后社會發展的主流，此外，數據庫理論與數據庫技術也在各個領域中發揮著越來越重要的作用，在數據庫技術之中，實時數據庫是其中的重要組成部分，實時數據庫強調的是數據的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數據庫在能源管理、工業控制以及軍事指揮領域中的應用范圍也更加的廣泛。電力行業與國民經濟發展有著密切的關系，在現代社會下，電力系統自動化也成為了電力工業發展的重要目標，將電力自動化實施數據庫應用在電力系統中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數據庫系統的設計與實現進行分析。

1 電力自動化實時數據庫關鍵技術分析

1.1 分布式計算技術 分布式計算技術即利用計算機網絡節點來完成計算的技術，使用該種技術能夠對各種任務進行科學的分配，繼而提升系統運行效率，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模式已經在各個領域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務器主要包括數據庫服務器、打印服務器與文件服務器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠將任務分解成為客戶界面與數據庫兩個組成部分，這就能夠充分發揮出各類系統的優勢，在該種模式下，只要將數據全部交給服務器就能夠完成任務。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結構。在系統性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現出來，Browser/Server三層計算結構正是基于該種背景下產生而出的新型計算結構，在三層體系結構中，數據服務包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應用邏輯層以及數據服務層。用戶接口層承擔著系統的對話功能，多使用Web瀏覽器；應用邏輯層需要接受服務請求與反饋的數據結果；數據服務層主要負責數據的組織以及儲存任務，并根據相關的要求將數據發送至應用邏輯層。Browser/Server三層計算結構詳見圖2。

1.2 實時數據庫技術 實時數據庫是一種對事務與數據都有定時限制功能的數據庫，系統正確性不僅與計算的邏輯結果相關，與邏輯結果產生時間也有著密切的關系。在技術水平的發展之下，RTDB也成為了現代化數據庫的發展方向，也取得了理想的發展成就。

1.3 基于TCP/IP協議的計算機網絡 基于TCP/IP協議的計算機網絡主要應用在Linux環境下，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生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網絡連接和FIFO隊列。在實際的應用過程中，只需要利用套接口就能夠實現計算機進程與網絡之間的通信。

2 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現

2.1 TCP協議與UDP協議的對比 TCP協議與UDP協議是兩個傳輸層協議，該種協議能夠將數據包發動到相應的目的地，為相應的應用層協議與應用程序來提供服務。電力自動化系統有著數據突發性高以及數據總量大的特征，但是傳輸數據量的穩定性差，因此，可以優先使用TCP協議。在使用該種協議時需要建立好TCP連接，為了保障系統運行的穩定性，可以在此基礎上使用MRTP協議，這樣才能夠滿足系統的使用要求。

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，多播可以提供相應的折衷方案，多播地址可以根據規則將數據映射成為以太網址，可以根據相應的規則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應的數據。

2.3 雙網多播可靠傳輸協議（MRTP）的設計 MRTP協議能夠有效提升文化傳輸的準確性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現，一旦出現報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數據傳輸的可靠性。電力自動化實時數據庫系統階段對于數據傳輸有著較高的要求，需要在各個節點上都啟動相關的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關的數據服務。

在各個節點中，都需要使用雙網雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統實時數據，并將數據傳輸給其他成員節點，在節點中，需要設置psbob進程，這一進程能夠對收到的數據進行實時檢測，若檢測結果不合系統使用要求，psbob進程就會對錯誤數據進行標記；如果檢測結果滿足系統使用需求，psbob進程就能夠將數據儲存在數據庫之中。對于系統運行需要的重要數據，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數據庫時，可以采用三層結構模型，在操作人員瀏覽數據時，界面能夠調用其關系數據庫與實時數據庫接口函數，這樣就能夠很好實現數據的交換工作。

2.4 網絡測量方法的選擇 常用的網絡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等相關工具，選擇適宜站點法發送UDP與ICMP數據包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設備就能夠很好的完成檢測任務，但是，該種檢測方法也會導致網絡流量增加，因此，主動檢測方法也主要應用在網絡拓撲探測方面。

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絡流量情況，該種檢測方法不會增加系統網絡流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網段來進行檢測，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，對于網絡流量分析才使用該種檢測方法，根據網絡狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網絡之中，文件與數據都在網段上來廣播，此時只要將相關的硬件與軟件接入此網段就能夠實現流量監測功能。

2.5 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的實現 為了實現電力自動化實時數據庫，需要應用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數據緩沖區以及發送數據緩沖區，數據發送區能夠出巡1000個數據報文，在數據發送出去之后，會進行加密處理，避免出現重復使用的情況。MRTP接受數據緩沖區能夠儲存相關的數據報文，在應用層數據傳遞出去之后，能夠將數據打包并加入相關序號，再將其送去緩沖區中，在MRTP接受到數據之后，會檢測數據的有效性，若數據有效，即可進行處理。

3 結語

總而言之，在社會的發展之下，人們對于電力自動化實施數據庫系統的應用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產的需求，就需要根據電力系統運行的實際要求不斷改進，提升系統運行的安全性與穩定性。

參考文獻：

[1]林獻坤，李愛平，池賢偉，羅魏康.流程工業企業綜合自動化系統一體化平臺實時數據庫的研究[J].制造業自動化，2005（04）.

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

[3]劉浩，萬昆.基于動態鏈接庫DLL的實時數據庫系統研究與開發[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：在數據庫技術之中，實時數據庫是其中的重要組成部分，實時數據庫強調的是數據的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數據庫在能源管理、工業控制以及軍事指揮領域中的應用范圍也更加的廣泛。為了滿足人們生活與生產的需求，就需要根據電力系統運行的實際要求不斷改進系統，本文主要分析電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現。

關鍵詞：電力自動化實時數據庫系統 高可靠性 設計 實現

在經濟水平的發展之下，各個行業在數字化與信息化方面都得到了長足的發展，在社會生產的各個領域之中，計算機與通信技術的結合也成為日后社會發展的主流，此外，數據庫理論與數據庫技術也在各個領域中發揮著越來越重要的作用，在數據庫技術之中，實時數據庫是其中的重要組成部分，實時數據庫強調的是數據的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數據庫在能源管理、工業控制以及軍事指揮領域中的應用范圍也更加的廣泛。電力行業與國民經濟發展有著密切的關系，在現代社會下，電力系統自動化也成為了電力工業發展的重要目標，將電力自動化實施數據庫應用在電力系統中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數據庫系統的設計與實現進行分析。

1 電力自動化實時數據庫關鍵技術分析

1.1 分布式計算技術 分布式計算技術即利用計算機網絡節點來完成計算的技術，使用該種技術能夠對各種任務進行科學的分配，繼而提升系統運行效率，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模式已經在各個領域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務器主要包括數據庫服務器、打印服務器與文件服務器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠將任務分解成為客戶界面與數據庫兩個組成部分，這就能夠充分發揮出各類系統的優勢，在該種模式下，只要將數據全部交給服務器就能夠完成任務。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結構。在系統性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現出來，Browser/Server三層計算結構正是基于該種背景下產生而出的新型計算結構，在三層體系結構中，數據服務包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應用邏輯層以及數據服務層。用戶接口層承擔著系統的對話功能，多使用Web瀏覽器；應用邏輯層需要接受服務請求與反饋的數據結果；數據服務層主要負責數據的組織以及儲存任務，并根據相關的要求將數據發送至應用邏輯層。Browser/Server三層計算結構詳見圖2。

1.2 實時數據庫技術 實時數據庫是一種對事務與數據都有定時限制功能的數據庫，系統正確性不僅與計算的邏輯結果相關，與邏輯結果產生時間也有著密切的關系。在技術水平的發展之下，RTDB也成為了現代化數據庫的發展方向，也取得了理想的發展成就。

1.3 基于TCP/IP協議的計算機網絡 基于TCP/IP協議的計算機網絡主要應用在Linux環境下，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生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網絡連接和FIFO隊列。在實際的應用過程中，只需要利用套接口就能夠實現計算機進程與網絡之間的通信。

2 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現

2.1 TCP協議與UDP協議的對比 TCP協議與UDP協議是兩個傳輸層協議，該種協議能夠將數據包發動到相應的目的地，為相應的應用層協議與應用程序來提供服務。電力自動化系統有著數據突發性高以及數據總量大的特征，但是傳輸數據量的穩定性差，因此，可以優先使用TCP協議。在使用該種協議時需要建立好TCP連接，為了保障系統運行的穩定性，可以在此基礎上使用MRTP協議，這樣才能夠滿足系統的使用要求。

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，多播可以提供相應的折衷方案，多播地址可以根據規則將數據映射成為以太網址，可以根據相應的規則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應的數據。

2.3 雙網多播可靠傳輸協議（MRTP）的設計 MRTP協議能夠有效提升文化傳輸的準確性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現，一旦出現報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數據傳輸的可靠性。電力自動化實時數據庫系統階段對于數據傳輸有著較高的要求，需要在各個節點上都啟動相關的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關的數據服務。

在各個節點中，都需要使用雙網雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統實時數據，并將數據傳輸給其他成員節點，在節點中，需要設置psbob進程，這一進程能夠對收到的數據進行實時檢測，若檢測結果不合系統使用要求，psbob進程就會對錯誤數據進行標記；如果檢測結果滿足系統使用需求，psbob進程就能夠將數據儲存在數據庫之中。對于系統運行需要的重要數據，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數據庫時，可以采用三層結構模型，在操作人員瀏覽數據時，界面能夠調用其關系數據庫與實時數據庫接口函數，這樣就能夠很好實現數據的交換工作。

2.4 網絡測量方法的選擇 常用的網絡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等相關工具，選擇適宜站點法發送UDP與ICMP數據包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設備就能夠很好的完成檢測任務，但是，該種檢測方法也會導致網絡流量增加，因此，主動檢測方法也主要應用在網絡拓撲探測方面。

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絡流量情況，該種檢測方法不會增加系統網絡流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網段來進行檢測，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，對于網絡流量分析才使用該種檢測方法，根據網絡狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網絡之中，文件與數據都在網段上來廣播，此時只要將相關的硬件與軟件接入此網段就能夠實現流量監測功能。

2.5 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的實現 為了實現電力自動化實時數據庫，需要應用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數據緩沖區以及發送數據緩沖區，數據發送區能夠出巡1000個數據報文，在數據發送出去之后，會進行加密處理，避免出現重復使用的情況。MRTP接受數據緩沖區能夠儲存相關的數據報文，在應用層數據傳遞出去之后，能夠將數據打包并加入相關序號，再將其送去緩沖區中，在MRTP接受到數據之后，會檢測數據的有效性，若數據有效，即可進行處理。

3 結語

總而言之，在社會的發展之下，人們對于電力自動化實施數據庫系統的應用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產的需求，就需要根據電力系統運行的實際要求不斷改進，提升系統運行的安全性與穩定性。

參考文獻：

[1]林獻坤，李愛平，池賢偉，羅魏康.流程工業企業綜合自動化系統一體化平臺實時數據庫的研究[J].制造業自動化，2005（04）.

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

[3]劉浩，萬昆.基于動態鏈接庫DLL的實時數據庫系統研究與開發[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：在數據庫技術之中，實時數據庫是其中的重要組成部分，實時數據庫強調的是數據的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數據庫在能源管理、工業控制以及軍事指揮領域中的應用范圍也更加的廣泛。為了滿足人們生活與生產的需求，就需要根據電力系統運行的實際要求不斷改進系統，本文主要分析電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現。

關鍵詞：電力自動化實時數據庫系統 高可靠性 設計 實現

在經濟水平的發展之下，各個行業在數字化與信息化方面都得到了長足的發展，在社會生產的各個領域之中，計算機與通信技術的結合也成為日后社會發展的主流，此外，數據庫理論與數據庫技術也在各個領域中發揮著越來越重要的作用，在數據庫技術之中，實時數據庫是其中的重要組成部分，實時數據庫強調的是數據的一致性、完整性以及時間性，因此，實時數據庫在能源管理、工業控制以及軍事指揮領域中的應用范圍也更加的廣泛。電力行業與國民經濟發展有著密切的關系，在現代社會下，電力系統自動化也成為了電力工業發展的重要目標，將電力自動化實施數據庫應用在電力系統中也成為了大勢所趨，下面就針對電力自動化實時數據庫系統的設計與實現進行分析。

1 電力自動化實時數據庫關鍵技術分析

1.1 分布式計算技術 分布式計算技術即利用計算機網絡節點來完成計算的技術，使用該種技術能夠對各種任務進行科學的分配，繼而提升系統運行效率，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模式已經在各個領域中得到了廣泛的使用，該種模式涉及的服務器主要包括數據庫服務器、打印服務器與文件服務器幾種類型，這一體系在邏輯上能夠將任務分解成為客戶界面與數據庫兩個組成部分，這就能夠充分發揮出各類系統的優勢，在該種模式下，只要將數據全部交給服務器就能夠完成任務。Client/Server模式示意圖詳見圖1。

1.1.2 Browser/Server三層計算結構。在系統性能的提升之下，Client/Server模式的不足也逐漸的表現出來，Browser/Server三層計算結構正是基于該種背景下產生而出的新型計算結構，在三層體系結構中，數據服務包括三種邏輯單元，即用戶接口層、應用邏輯層以及數據服務層。用戶接口層承擔著系統的對話功能，多使用Web瀏覽器；應用邏輯層需要接受服務請求與反饋的數據結果；數據服務層主要負責數據的組織以及儲存任務，并根據相關的要求將數據發送至應用邏輯層。Browser/Server三層計算結構詳見圖2。

1.2 實時數據庫技術 實時數據庫是一種對事務與數據都有定時限制功能的數據庫，系統正確性不僅與計算的邏輯結果相關，與邏輯結果產生時間也有著密切的關系。在技術水平的發展之下，RTDB也成為了現代化數據庫的發展方向，也取得了理想的發展成就。

1.3 基于TCP/IP協議的計算機網絡 基于TCP/IP協議的計算機網絡主要應用在Linux環境下，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生，這一文件可以為管道、終端、磁盤文件，也可以為網絡連接和FIFO隊列。在實際的應用過程中，只需要利用套接口就能夠實現計算機進程與網絡之間的通信。

2 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的設計與實現

2.1 TCP協議與UDP協議的對比 TCP協議與UDP協議是兩個傳輸層協議，該種協議能夠將數據包發動到相應的目的地，為相應的應用層協議與應用程序來提供服務。電力自動化系統有著數據突發性高以及數據總量大的特征，但是傳輸數據量的穩定性差，因此，可以優先使用TCP協議。在使用該種協議時需要建立好TCP連接，為了保障系統運行的穩定性，可以在此基礎上使用MRTP協議，這樣才能夠滿足系統的使用要求。

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，多播可以提供相應的折衷方案，多播地址可以根據規則將數據映射成為以太網址，可以根據相應的規則來計算MAC地址，這樣就能夠接受到相應的數據。

2.3 雙網多播可靠傳輸協議（MRTP）的設計 MRTP協議能夠有效提升文化傳輸的準確性與可靠性，這一傳輸機制主要通過報文序列號進行實現，一旦出現報文丟失的情況，則能夠進行自動申請，這就可以保障數據傳輸的可靠性。電力自動化實時數據庫系統階段對于數據傳輸有著較高的要求，需要在各個節點上都啟動相關的MRTP進程，這就能夠為其他進程提供相關的數據服務。

在各個節點中，都需要使用雙網雙機配置，其中一個配置中需要儲存電力系統實時數據，并將數據傳輸給其他成員節點，在節點中，需要設置psbob進程，這一進程能夠對收到的數據進行實時檢測，若檢測結果不合系統使用要求，psbob進程就會對錯誤數據進行標記；如果檢測結果滿足系統使用需求，psbob進程就能夠將數據儲存在數據庫之中。對于系統運行需要的重要數據，psbob進程可以將其永久儲存起來。

在系統中，人機界面工作站是一個實時瀏覽窗口，為了保障系統的可移植性，界面需要采用java語言進行編寫，在訪問數據庫時，可以采用三層結構模型，在操作人員瀏覽數據時，界面能夠調用其關系數據庫與實時數據庫接口函數，這樣就能夠很好實現數據的交換工作。

2.4 網絡測量方法的選擇 常用的網絡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等相關工具，選擇適宜站點法發送UDP與ICMP數據包，該種檢測方法靈活、便捷，只要使用簡單設備就能夠很好的完成檢測任務，但是，該種檢測方法也會導致網絡流量增加，因此，主動檢測方法也主要應用在網絡拓撲探測方面。

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絡流量情況，該種檢測方法不會增加系統網絡流量，但是檢測方法不夠靈活，僅僅只能夠針對某個網段來進行檢測，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，對于網絡流量分析才使用該種檢測方法，根據網絡狀況與檢測目的，流量檢測工作的要求也不同，在共享式網絡之中，文件與數據都在網段上來廣播，此時只要將相關的硬件與軟件接入此網段就能夠實現流量監測功能。

2.5 電力自動化實時數據庫系統高可靠性的實現 為了實現電力自動化實時數據庫，需要應用MRTP程序，這一程序能夠建立好接受數據緩沖區以及發送數據緩沖區，數據發送區能夠出巡1000個數據報文，在數據發送出去之后，會進行加密處理，避免出現重復使用的情況。MRTP接受數據緩沖區能夠儲存相關的數據報文，在應用層數據傳遞出去之后，能夠將數據打包并加入相關序號，再將其送去緩沖區中，在MRTP接受到數據之后，會檢測數據的有效性，若數據有效，即可進行處理。

3 結語

總而言之，在社會的發展之下，人們對于電力自動化實施數據庫系統的應用成效也提出了更好的要求，為了滿足人們生活與生產的需求，就需要根據電力系統運行的實際要求不斷改進，提升系統運行的安全性與穩定性。

參考文獻：

[1]林獻坤，李愛平，池賢偉，羅魏康.流程工業企業綜合自動化系統一體化平臺實時數據庫的研究[J].制造業自動化，2005（04）.

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

[3]劉浩，萬昆.基于動態鏈接庫DLL的實時數據庫系統研究與開發[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