一種基于iec61970標準的實時數(shù)據(jù)庫群集實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫領域，特別是一種基于IEC61970標準的實時數(shù)據(jù) 庫群集實現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002] 電力業(yè)務應用采集的實時數(shù)據(jù)，主要包括調度自動化系統(tǒng)、電能計量系統(tǒng)、保護信 息和故障管理系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)、電能質量監(jiān)測系統(tǒng)、輸變電 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等。隨著智能電網(wǎng)建設的深入，電力業(yè)務越來越多，所產(chǎn) 生的數(shù)據(jù)規(guī)模越來越龐大。企業(yè)對打破信息壁皇，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理的需求越來越強烈，目前迫 切需要提供一個數(shù)據(jù)平臺，能夠同時滿足日益增長的海量數(shù)據(jù)存儲訪問和舊系統(tǒng)的融合改 造需求。由于舊系統(tǒng)已經(jīng)包含各種類型的實時數(shù)據(jù)庫，而且其使用的操作系統(tǒng)平臺也不盡 相同。這就要求設計的數(shù)據(jù)平臺是異構的，并且平臺向外提供的訪問能滿足跨平臺的要求。

【發(fā)明內容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種適用于系統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)的存儲訪問 機制，處理日益增長的電力業(yè)務海量數(shù)據(jù)存儲訪問，同時實現(xiàn)舊系統(tǒng)的融合改造的基于 IEC61970標準的實時數(shù)據(jù)庫群集實現(xiàn)方法。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)。
[0005] -種基于IEC61970標準的實時數(shù)據(jù)庫群集實現(xiàn)方法，步驟包括：
[0006] 1)實現(xiàn)基于IEC61970的實時數(shù)據(jù)庫的群集管理:客戶端在訪問群集數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù) 前，先與群集服務器建立連接，然后通過群集服務器的測點位置解析服務，確定是否有權限 訪問測點以及測點存在于哪個數(shù)據(jù)庫中，如果有權限訪問則返回數(shù)據(jù)庫的IP地址、監(jiān)聽端 口號、用戶名和密碼，客戶端連接具體數(shù)據(jù)庫訪問數(shù)據(jù)后斷開與數(shù)據(jù)庫的連接；
[0007] 2)實現(xiàn)基于IEC61970的模型的數(shù)據(jù)訪問：數(shù)據(jù)訪問部署包括Web應用服務器群集， 用于部署管理應用、GDA的WebService服務、HSDA的WebSrevice服務、TSDA的WebService月艮 務、C0RBA中間件服務器，用于部署HSDA的C0RBA和TSDA的C0RBA服務和數(shù)據(jù)中心的關系數(shù)據(jù) 庫服務;訪問接口以C0RBA提供，并基于C0RBA發(fā)布WebService;
[0008] 3)實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)庫透明訪問：定義異構實時數(shù)據(jù)庫通用接口規(guī)范，實現(xiàn)不同廠商 實時數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一應用程序編程接口；
[0009] 4)實現(xiàn)并發(fā)訪問：當平臺只有一個實時庫異構代理服務時，認為所有的訪問都需 要經(jīng)過唯一節(jié)點，只需要保證全局的線程安全就;如果數(shù)據(jù)訪問規(guī)模擴大，一個異構代理服 務無法承受訪問壓力時，需要配置多個異構代理服務，則設計了一個單獨的實時數(shù)據(jù)訪問 鎖服務，平臺使用實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型包括測點屬性、實時數(shù)據(jù)、訂閱數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)和 訂閱配置都基于測點屬性，設計了兩層鎖都使用測點標志作為鍵的Hash Map實現(xiàn)，對測點 屬性的訪問優(yōu)先級更高LH，對實時數(shù)據(jù)和訂閱數(shù)據(jù)的訪問優(yōu)先級較低LL，當代理接收到客 戶端的訪問請求時，如果是測點訪問的，則只需要判斷LH，否則，則需要判斷LH和LL。
[0010]進一步的，步驟2)中訪問接口使用C0RBA客戶端訪問海量歷史/準實時數(shù)據(jù)管理平 臺模型訪問接口或者直接使用WebService接口。
[0011]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點在于:基于IEC61970實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)庫異構群集， 屏蔽了異構實時數(shù)據(jù)庫的訪問差異性，同時完成了基于模型的數(shù)據(jù)訪問方法實現(xiàn)，解決了 并發(fā)訪問問題。從而能夠同時滿足日益增長的海量數(shù)據(jù)存儲訪問和舊系統(tǒng)的融合改造需 求。本方法所設計的實時數(shù)據(jù)庫平臺是異構的，向外提供的訪問接口支持透明訪問，并支持 分布式并發(fā)訪問。
【附圖說明】
[0012]圖1是群集數(shù)據(jù)庫總體結構圖。
[0013]圖2是基于模型的數(shù)據(jù)訪問部署圖。
[0014]圖3是基于模型的數(shù)據(jù)訪問結構圖。
[0015] 圖4是異構實時數(shù)據(jù)庫接口的透明訪問示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細描述。
[0017] 基于IEC61970的實時數(shù)據(jù)庫的群集管理實現(xiàn)
[0018] 由于單個實時數(shù)據(jù)庫的測點數(shù)是有限的，為了能夠實現(xiàn)無限平滑擴容，我們提出 了群集數(shù)據(jù)庫的概念。群集數(shù)據(jù)庫是將多個實時數(shù)據(jù)庫構建成一個邏輯上的統(tǒng)一體并提供 服務，從而實現(xiàn)平滑擴容。附圖1給出了群集數(shù)據(jù)庫的整體結構，存儲載體是多個實時數(shù)據(jù) 庫。
[0019] 客戶端在訪問群集數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)前，先與群集服務器建立連接，然后通過群集服 務器的測點位置解析服務，確定是否有權限訪問測點以及測點存在于哪個數(shù)據(jù)庫中，如果 有權限訪問則返回數(shù)據(jù)庫的IP地址、監(jiān)聽端口號、用戶名和密碼，客戶端連接具體數(shù)據(jù)庫訪 問數(shù)據(jù)后斷開與數(shù)據(jù)庫的連接。
[0020] 集群數(shù)據(jù)庫分為以下幾個模塊：
[0021] 1)日志模塊對用戶對群集數(shù)據(jù)庫的訪問進行記錄，日志記錄內容如下：
[0022]建立、斷開與群集數(shù)據(jù)庫的連接
[0023]向測點寫入、讀取數(shù)據(jù) [0024]對測點數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計 [0025]出錯設計部分所有錯誤信息 [0026] 2)平臺管理模塊需提供以下功能：
[0027]數(shù)據(jù)庫節(jié)點信息維護 [0028]群集數(shù)據(jù)庫用戶管理 [0029]群集數(shù)據(jù)庫測點管理 [0030]群集數(shù)據(jù)測點組管理 [0031]群集數(shù)據(jù)庫權限管理 [0032] 3)整個群集數(shù)據(jù)庫的輸入輸出界面分成三層：
[0033]最底層為數(shù)據(jù)庫級API，提供數(shù)據(jù)庫的訪問接口；中間層為數(shù)據(jù)庫級UAPI，其在數(shù) 據(jù)庫級API之上通過UAPI轉換模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫級UAPI，從而實現(xiàn)異構實時數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一接 口；最上層為群集數(shù)據(jù)庫級API，其在數(shù)據(jù)庫級UAPI之上利用群集服務模塊實現(xiàn)了群集數(shù)據(jù) 庫級API。整個群集數(shù)據(jù)庫的對外接口為群集數(shù)據(jù)庫級API。
[0034] 4)數(shù)據(jù)庫級UAPI模塊
[0035]在數(shù)據(jù)庫廠商提供的API之上實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫級的UAPI，結果為一個動態(tài)鏈接庫。如果 廠商API提供了與數(shù)據(jù)庫級UAPI功能相同的函數(shù)，則直接將廠商API映射為數(shù)據(jù)庫級UAPI即 可。如果廠商API沒有提供與數(shù)據(jù)庫級UAPI功能相同的函數(shù)，則可以通過編程方式利用廠商 API實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫級UAPI。
[0036] 5)群集服務模塊
[0037]群集服務模塊是在數(shù)據(jù)庫級UAPI基礎上實現(xiàn)群集功能，它的連接管理函數(shù)連接的 是群集服務器，測點管理功能由群集數(shù)據(jù)庫管理模塊提供并調用數(shù)據(jù)庫級UAPI實現(xiàn)。為了 保證群集數(shù)據(jù)庫對客戶程序的透明性，群集數(shù)據(jù)庫級API的數(shù)據(jù)寫入、查詢、分析函數(shù)則需 要先調用群集服務器的測點位置解析服務確定是否擁有對目標測點數(shù)據(jù)的訪問權限，以及 測點數(shù)據(jù)的節(jié)點存放位置，然后與相應節(jié)點數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建連接、調用數(shù)據(jù)庫級UAPI函數(shù)訪問 數(shù)據(jù)、斷開連接、將結果返回給用戶。群集數(shù)據(jù)庫部分實現(xiàn)為基于Corba的分布式組件。 [0038]基于IEC61970的模型的數(shù)據(jù)訪問實現(xiàn)
[0039] 1)如附圖2所示，基于模型的數(shù)據(jù)訪問部署主要分為以下部分：
[0040] Web應用服務器群集，用于部署管理應用、GDA的WebService服務、HSDA的 WebSrevice 服務、TSDA 的WebService 服務；
[0041 ] C0RBA中間件服務器，用于部署HSDA的C0RBA和TSDA的C0RBA服務；
[0042]數(shù)據(jù)中心已具備的關系數(shù)據(jù)庫服務。
[0043] 2)在數(shù)據(jù)訪問方面，訪問接口以C0RBA提供，并基于C0RBA發(fā)布WebServi ce。對性能 有較高要求的應用，可以使用C0RBA客戶端訪問海量歷史/準實時數(shù)據(jù)管理平臺模型訪問接 口；應用也可以直接使用WebService接口。如附圖3所示。
[0044]整個數(shù)據(jù)訪問接口分為三個層次，包括：
[0045]基礎組件層：提供最基礎的服務，包括元數(shù)據(jù)管理、緩存管理、異常管理、日志管 理、持久化管理。
[0046]核心組件層:依賴基礎組件層，為實現(xiàn)層提供高級的服務。包括訂閱管理、事件管 理、視圖管理等組件。
[0047] 實現(xiàn)層:基于核心組件層、基礎組件層來實現(xiàn)標準的GDA、HSDA和TSDA規(guī)范。
[0048]實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)庫透明訪問
[0049] 異構實