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

　　3、SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法

　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)要根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型來(lái)定義數(shù)據(jù)模式，在傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)中，由于對(duì)電力系統(tǒng)的描述形式和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法不同，不同廠家設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模式是不同的，這造成系統(tǒng)的訪問(wèn)接口缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，致使不同系統(tǒng)異構(gòu)和互聯(lián)非常困難。從1994～1998年的五年問(wèn)，通過(guò)整個(gè)工業(yè)界的協(xié)作和努力，國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（IEC）發(fā)布了所有使用實(shí)時(shí)信息的應(yīng)用開發(fā)者的最初標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范，即IEC61970。設(shè)計(jì)規(guī)范第一次允許所有用戶（電力公司、電力聯(lián)營(yíng)體、電力市場(chǎng)、配電控制中心、供電方、投資者等）能夠在一個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)的應(yīng)用領(lǐng)域中來(lái)升級(jí)/移植他們的系統(tǒng)，而不必依賴某一廠家，也不必浪費(fèi)以前的投資。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將極大地促進(jìn)開放系統(tǒng)的構(gòu)造。IEC61970系列標(biāo)準(zhǔn)，主要包括公用信息格式（CommonInformationModel，CIM）和組件接口標(biāo)準(zhǔn)（ComponentInterfaceSpecification，CIS）。CIM以xML語(yǔ)言描述電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，包含了EMS的公共類和屬性以及它們之間的關(guān)系，它用面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ?guī)定了公用數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模式，構(gòu)成了系統(tǒng)之間互操作的基礎(chǔ);CIS描述了組件之間信息交換的接口以及應(yīng)用程序訪問(wèn)公共數(shù)據(jù)的方式pJ。這些標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換的格式，使應(yīng)用組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件的集成即互操作成為可能。

　　在本文所介紹的SCADA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)均采用組件設(shè)計(jì)思想，按照面向設(shè)備的方法描述SCADA系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)，遵循IEC61970—303系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模式和歷史數(shù)據(jù)等都存放在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，而SCADA系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)則存放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口16J。基于COM的SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型如圖2所示。

　　4、SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組件化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性

　　在傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同會(huì)對(duì)整個(gè)SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用造成很大的影響，但如果采用如圖2所示的三層軟件應(yīng)用模型，采用控件數(shù)據(jù)對(duì)象（ActiveX【）ata0biects，AD0）提供一致的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口，則可以克服這一問(wèn)題，這也使軟件具有更好的系統(tǒng)適應(yīng)性。圖2中業(yè)務(wù)邏輯層的組件適用于電網(wǎng)監(jiān)控，它對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)接口，客戶調(diào)用相應(yīng)的接口函數(shù)獲得所需的功能。如果外部應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)接口也遵循IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，在SCADA的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上就能夠使用不同廠商的應(yīng)用軟件，做到“即插即用”。由于采用組件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的功能由一個(gè)個(gè)功能獨(dú)立的組件“拼裝”而成，減少了系統(tǒng)之間的代碼依賴性，當(dāng)系統(tǒng)要進(jìn)行改動(dòng)或升級(jí)時(shí)，只需對(duì)相應(yīng)的組件進(jìn)行改動(dòng)，而且系統(tǒng)需要增加新的功能時(shí)，也只需針對(duì)新的需求設(shè)計(jì)新的應(yīng)用組件程序，與原系統(tǒng)“組合”使用，這樣就大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的開放性，減少了系統(tǒng)的開發(fā)及維護(hù)工作量，如圖3所示。

　　5、組件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　由于組件的優(yōu)點(diǎn)在于可重用性好，具有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用接口，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)將功能盡可能地細(xì)化，使組件能完成某一項(xiàng)獨(dú)立的功能，以充分體現(xiàn)組件的優(yōu)越性，提高組件的重復(fù)利用率。在本文中，業(yè)務(wù)邏輯層主要設(shè)計(jì)了以下一些組件：

　?。?）用戶登錄組件

　　該組件的功能是對(duì)登錄用戶的合法性進(jìn)行識(shí)別，若屬非法用戶則拒絕其進(jìn)入SCADA系統(tǒng)，合法用戶則準(zhǔn)許進(jìn)入，并賦予其在SCADA系統(tǒng)中相應(yīng)的權(quán)限。用戶登錄進(jìn)SCADA系統(tǒng)時(shí)，調(diào)用該組件，由該組件對(duì)外提供接口函數(shù)，定義如下：

　?。?）數(shù)據(jù)庫(kù)連接組件

　　該組件的功能是連接到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)外提供以下兩個(gè)接口函數(shù)：

　　1）Open（BSTRdatasource，BSTRuser，BSTRpwd）用于連接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù);

　　2）Close（）用于斷開與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。