电力实时监控系统中异构数据库透明高效的访问问题分析

摘 要：随着计算机网络技术和自动化技术的不断发展进步，电力系统开始引进自动监控技术，可实时掌握整个系统的运行状态，及时发现问题，做好防范措施。

关键词：电力实时监控系统；异构数据库；透明高效；访问分析

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0103-02

电力企业结构庞大，涉及多个方面，有诸多部门，且各自的职责功能不同，如变电系统、配电系统及调度系统等，每一个系统都实现了自动化，但各个系统之间的信息交流存在很大难度，因此，必须找出一种方便异构数据库进行数据交换和数据访问的手段。分布式异构数据库访问技术能够将底层数据进行隐藏，建立一个统一接口，在保证各个系统安全的基础上实现资源信息共享。

1 异构数据库及其访问技术

异构数据库是由多个数据库系统组成的，有利于实现数据资料的共享和透明访问。一般而言，可通过两种方法实现数据访问：一是实体化方法，创建一个新的数据库，提前将所需数据复制过来，成为所有查询操作工作的对象。该方法能够使得查询工作更加快速高效，其不足之处在于数据都是提前复制的，没有时效性，缺少更新，而且新加入的数据库在查询上有很大难度；二是虚拟化方法，利用该方法进行查询时，数据没有变动，查询请求会按照设定好的程序有针对性地进行查询，即查询要求符合具体数据库，经整理合成，将最终结果返给用户。

2 异构数据库透明高效的访问系统

2.1 系统需求分析

其主要功能如下：不同的数据库之间能够实现各种格式的数据信息的交流转换；异构数据库的每一个组成部分都有其自治性，保持着自身的完整性，即使在信息共享时，其本身系统并不受到影响，还处于正常运行状态；实时性较好，能够根据各种数据的变化实时进行适当的调整，实现数据库和集成系统之间的同步性；有利于用户实现访问的透明化，提高其访问效率；适应性和扩展性较好，对于各种变化，能够更好地适应。

2.2 系统体系结构设计

该系统主要分为三层：应用层，主要为广大用户提供统一的界面，尽量满足用户的各种查询要求；中间层，虚拟数据库是其主要组成部分，该层的工作时接受查询并对其进行处理，同时将查询传输给底层的异构数据库；数据库，指的是各个组成的数据库，负责实际查询工作，将最终查询的结果返回给中间层。三者中，中间层最为关键。其结构图如图1所示。

2.3 系统功能模块设计

①虚拟数据库服务模块。该模块是通过对数据库访问接口及注册模块加以组合而形成的数据库，为方便其他应用程序进行访问，该系统具备提供程序接口的性能，有利于实现查询处理以及结果集成。查询处理首先是对接收到的查询请求进行检查，看其语句语法是否正确，接着按照标准的规则对查询的语句进行分解；结果集成是对接收到的来自于单个数据库的查询结果进行整合处理，使其符合用户的查询要求。

②全局虚拟数据库模块。该模块的建立，需要各个管理员向数据访问系统注册，并提供每一个数据库的元信息。首先是元数据注册，要想加入集成访问系统，需在注册时将数据库类型、名称以及用户名、密码等信息准备齐全；接着是数据库信息的获取，通过对元数据XML文件的解析来获取相关信息，同时与其他数据库相连，对包括字段长度、精度等在内的信息进行提取；管理员对数据库内容进行选取，并定义共享，对于关键性的字段，需予以合适的说明。

③异构数据库访问接口模块。各种数据库的包装器组成了数据库的访问接口，他们具备两项功能：一是查询执行，包装器主要负责子查询请求和适用于本数据库的物理查询之间的转换工作；二是结果处理，对查询的结果进行统一转换，使其以XML的格式存在，如此有利于保持平台的独立性，使其可重用性有所提升。

④全局虚拟数据库分类管理。从两个方面进行考虑，一是用户管理，虚拟数据库系统涉及多个单独的异构数据库，为了使数据的安全性得到保证，应从正厅加强管理。一般来说，按用户的分类可分为普通用户、虚拟数据库管理者以及异构数据库管理者。二是数据库连接管理，该模块主要是建立与用户请求相适应的连接，并及时进行收回，以便提升查询速度。因为不清楚底层各数据库的信息，用户在登录时，系统往往需要建立相应的连接，连接也可以分为两种，一种是在用户登录时就建立连接，退出时再收回，此连接方法由于连接开销增多，效率并不理想，容易造成资源浪费；另一种连接方式是在用户查询时，按照分解的结果进行相应数据库的连接，此连接方式较为适用。

3 实际应用

深圳供电局是国内知名的电力企业，它的电力调度自动化系统共接入深圳电网235座厂站及其四遥信息，计遥测点33 990个，遥信点126 830个，遥控点18 981个。由于深圳电网规模的不断扩大，系统厂站四遥信息维护相当频繁，为保证系统厂站四遥信息与厂站实际情况保持一致，避免电网调度运行误调、误控等电网运行事故的发生，自动化主站每年均开展系统厂站四遥信息全面核查工作。

开发数据校验系统首先解决数据库的问题，调度自动化系统厂站四遥信息自动校验系统的研发应独立于调度自动化系统本身，不能因数据的导入导出给调度自动化系统带来潜在的运行风险。异构数据库的应用解决了这个问题，例子如下调度自动化系统安全III区数据与安全I区的数据是同步更新，能够保证安全III区数据与安全I区数据的一致性。调度自动化系统四遥信息数据库通过dblink连接系统安全III区数据库通过视图方式生成，同时按照生成的调度自动化系统四遥信息数据库的结构建立厂站端四遥信息数据库，并采用KMP算法完成校验专家系统程序开发。校验专家系统架构如图2所示。

4 结 语

从上述分析和实际用可知，电力企业的实时监控系统比较复杂，安全性高，因各个子系统之间信息交流较为困难，不方便管理，为实现信息的共享，需建立起异构数据库，而高效透明的异构数据库，提高工作效率。

参考文献：

[1] 曾国林.异构数据库访问与集成模型的应用研究[D].广州：广东工业大学，2011.