電力實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)庫透明高效的訪問問題分析

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；透明高效；訪問分析

中圖分類號：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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，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)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)訪問的手段。分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問技術(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)庫及其訪問技術(shù)

異構(gòu)數(shù)據(jù)庫是由多個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成的，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的共享和透明訪問。一般而言，可通過兩種方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問：一是實(shí)體化方法，創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫，提前將所需數(shù)據(jù)復(fù)制過來，成為所有查詢操作工作的對象。該方法能夠使得查詢工作更加快速高效，其不足之處在于數(shù)據(jù)都是提前復(fù)制的，沒有時(shí)效性，缺少更新，而且新加入的數(shù)據(jù)庫在查詢上有很大難度；二是虛擬化方法，利用該方法進(jìn)行查詢時(shí)，數(shù)據(jù)沒有變動(dòng)，查詢請求會按照設(shè)定好的程序有針對性地進(jìn)行查詢，即查詢要求符合具體數(shù)據(jù)庫，經(jīng)整理合成，將最終結(jié)果返給用戶。

2 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫透明高效的訪問系統(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)庫和集成系統(tǒng)之間的同步性；有利于用戶實(shí)現(xiàn)訪問的透明化，提高其訪問效率；適應(yīng)性和擴(kuò)展性較好，對于各種變化，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，主要為廣大用戶提供統(tǒng)一的界面，盡量滿足用戶的各種查詢要求；中間層，虛擬數(shù)據(jù)庫是其主要組成部分，該層的工作時(shí)接受查詢并對其進(jìn)行處理，同時(shí)將查詢傳輸給底層的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫，指的是各個(gè)組成的數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)實(shí)際查詢工作，將最終查詢的結(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)庫服務(wù)模塊。該模塊是通過對數(shù)據(jù)庫訪問接口及注冊模塊加以組合而形成的數(shù)據(jù)庫，為方便其他應(yīng)用程序進(jìn)行訪問，該系統(tǒng)具備提供程序接口的性能，有利于實(shí)現(xiàn)查詢處理以及結(jié)果集成。查詢處理首先是對接收到的查詢請求進(jìn)行檢查，看其語句語法是否正確，接著按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則對查詢的語句進(jìn)行分解；結(jié)果集成是對接收到的來自于單個(gè)數(shù)據(jù)庫的查詢結(jié)果進(jìn)行整合處理，使其符合用戶的查詢要求。

②全局虛擬數(shù)據(jù)庫模塊。該模塊的建立，需要各個(gè)管理員向數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)注冊，并提供每一個(gè)數(shù)據(jù)庫的元信息。首先是元數(shù)據(jù)注冊，要想加入集成訪問系統(tǒng)，需在注冊時(shí)將數(shù)據(jù)庫類型、名稱以及用戶名、密碼等信息準(zhǔn)備齊全；接著是數(shù)據(jù)庫信息的獲取，通過對元數(shù)據(jù)XML文件的解析來獲取相關(guān)信息，同時(shí)與其他數(shù)據(jù)庫相連，對包括字段長度、精度等在內(nèi)的信息進(jìn)行提取；管理員對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行選取，并定義共享，對于關(guān)鍵性的字段，需予以合適的說明。

③異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問接口模塊。各種數(shù)據(jù)庫的包裝器組成了數(shù)據(jù)庫的訪問接口，他們具備兩項(xiàng)功能：一是查詢執(zhí)行，包裝器主要負(fù)責(zé)子查詢請求和適用于本數(shù)據(jù)庫的物理查詢之間的轉(zhuǎn)換工作；二是結(jié)果處理，對查詢的結(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)庫分類管理。從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，一是用戶管理，虛擬數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)涉及多個(gè)單獨(dú)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，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。一般來說，按用戶的分類可分為普通用戶、虛擬數(shù)據(jù)庫管理者以及異構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理者。二是數(shù)據(jù)庫連接管理，該模塊主要是建立與用戶請求相適應(yīng)的連接，并及時(shí)進(jìn)行收回，以便提升查詢速度。因?yàn)椴磺宄讓痈鲾?shù)據(jù)庫的信息，用戶在登錄時(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銷增多，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查詢時(shí)，按照分解的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的連接，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座廠站及其四遙信息，計(jì)遙測點(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)廠站四遙信息維護(hù)相當(dāng)頻繁，為保證系統(tǒng)廠站四遙信息與廠站實(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)化主站每年均開展系統(tǒng)廠站四遙信息全面核查工作。

開發(fā)數(shù)據(jù)校驗(yàn)系統(tǒng)首先解決數(shù)據(jù)庫的問題，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)廠站四遙信息自動(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)帶來潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用解決了這個(gè)問題，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)庫通過dblink連接系統(tǒng)安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)庫通過視圖方式生成，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)庫的結(jié)構(gòu)建立廠站端四遙信息數(shù)據(jù)庫，并采用KMP算法完成校驗(yàn)專家系統(tǒng)程序開發(fā)。校驗(yàn)專家系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

4 結(jié) 語

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，而高效透明的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾國林.異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問與集成模型的應(yīng)用研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2011.