基于COM技術(shù)的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

　　【摘要】近年來(lái)組件技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，而且IEC61970標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和組件化提供了互操作標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上作者介紹了一種基于組件對(duì)象模型（COM）的SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，其中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循IEC61970-303標(biāo)準(zhǔn)，利用組件連接數(shù)據(jù)庫(kù)與SCADA前臺(tái)應(yīng)用。用戶(hù)可以通過(guò)更新組件模塊的方式擴(kuò)展和升級(jí)系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有更好的兼容性和可擴(kuò)展性。采用此方法開(kāi)發(fā)的SCADA系統(tǒng)可作為數(shù)據(jù)交互平臺(tái)，用于新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　1、引言

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越多，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，但與此同時(shí)也給應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商和電力企業(yè)用戶(hù)帶來(lái)一些問(wèn)題：軟件系統(tǒng)越來(lái)越龐大、系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜、系統(tǒng)維護(hù)困難;對(duì)其中某一部分的修改可能影響到其他許多應(yīng)用功能，而且難以擴(kuò)展其他功能;當(dāng)用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)中某一部分的功能進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，如果用第三方軟件，由于接口專(zhuān)用，要重復(fù)開(kāi)發(fā)一些軟件，給用戶(hù)造成資金和時(shí)間上的浪費(fèi)。

　　上述問(wèn)題導(dǎo)致目前針對(duì)電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)不僅系統(tǒng)問(wèn)移植性較差，甚至系統(tǒng)升級(jí)和功能擴(kuò)展也很困難。由于沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式，這些系統(tǒng)難于與外界交換信息，不能實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)資源共享，難以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)中日益廣泛的分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，已經(jīng)不能適應(yīng)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的新要求。

　　近幾年來(lái)隨著組件技術(shù)的發(fā)展成熟，它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受到越來(lái)越多開(kāi)發(fā)人員的重視。組件程序設(shè)計(jì)方法的思想將復(fù)雜的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)成一些小的、功能單一的組件模塊，在組件模塊封裝內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用接口。利用組件的特性能夠解決網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境中多種異構(gòu)數(shù)據(jù)資源共享問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用軟件的協(xié)同工作，而且組件的重用性還可以大幅提高應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)效率，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)更易于維護(hù)和管理。目前在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化軟件中推行組件化和各個(gè)應(yīng)用軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)化，以實(shí)現(xiàn)“即插即用”己成為開(kāi)發(fā)新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要任務(wù)瞄J。國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（IEC）為此制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)，其中的IEC61970系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自。川口動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化具有重要意義，也為基于組隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化軟件在電力系件技術(shù)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)互操作提供了參考。

　　2、組件對(duì)象模型（COM）技術(shù)

　　長(zhǎng)期以來(lái)，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法是進(jìn)行軟20POwerSystemTechnology’V01.28NO.14件開(kāi)發(fā)的最好方案，它解決了傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)中難以實(shí)現(xiàn)代碼共享、程序沒(méi)有可移植性等問(wèn)題，允許開(kāi)發(fā)者可以在同一系統(tǒng)的不同應(yīng)用中共享代碼，極大地提高了開(kāi)發(fā)效率，但是面向?qū)ο?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1315/" target="_blank">編程的軟件的重用僅限于程序源代碼級(jí)別的重用，而且它一般要求對(duì)象程序和使用對(duì)象的客戶(hù)程序使用同樣的編程語(yǔ)言，因此這樣的代碼重用僅僅是一種較低層次的重用。

　　組件對(duì)象模型（Component0biectModel，COM）是由微軟公司創(chuàng)建的一種二進(jìn)制和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，遵循這一標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的組件之間可以跨進(jìn)程、跨機(jī)器、跨語(yǔ)言甚至跨操作平臺(tái)進(jìn)行通信。因此，只要組件接口標(biāo)準(zhǔn)化，開(kāi)發(fā)人員就可以如同搭積木一樣，從某個(gè)組件庫(kù)中取出所需的組件并將其快速地組裝到一起，以構(gòu)成所需的應(yīng)用，如圖1所示。

　　與傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)相比，使用組件程序設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)軟件產(chǎn)品具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）組件易替換

　　在龐大復(fù)雜的企業(yè)級(jí)系統(tǒng)應(yīng)用程序中，如果使用組件技術(shù)將程序分成一個(gè)個(gè)組件模塊，在組件修改后升級(jí)版本時(shí)，就可以只修改或替換相關(guān)的組件，而不影響其他眾多的程序組件。

　?。?）便于適應(yīng)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行更改

　　軟件的業(yè)務(wù)需求通常不確定，開(kāi)發(fā)期間和軟件配置之后，新的需求會(huì)不斷涌現(xiàn)。在組件化的軟件中，可以將業(yè)務(wù)規(guī)則放在少數(shù)幾個(gè)組件中，當(dāng)業(yè)務(wù)規(guī)則發(fā)生改變時(shí)，只需修改原組件或重建并發(fā)布新組件。因此，更新是局部的，程序中出錯(cuò)的機(jī)會(huì)也就限制在這個(gè)局部，使程序的調(diào)試和測(cè)試更為方便。

　?。?）可實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制代碼重用

　　組件之間可以在二進(jìn)制級(jí)別上進(jìn)行繼承和重用，這樣一來(lái)只需一次編寫(xiě)代碼而多處應(yīng)用。

　?。?）有助于進(jìn)行并行開(kāi)發(fā)

　　一個(gè)大應(yīng)用系統(tǒng)由許多組件組成，這些組件的實(shí)現(xiàn)可以并列進(jìn)行。只要接口設(shè)計(jì)正確，則建立這些組件后它們將能順利配合。