（电力系统及其自动化专业论文）异构电力信息系统数据导换方法的研究.pdf

的各种问题进行了详细的描述，并提出了解决的方案。 本文介绍的电能量数据采集与分析系统和负荷控制系统的数据导换，主要 是负控系统的数据导换到电能量数据采集与分析系统中，因为电能量数据采集 与分析系统的分析功能很强大，能够对负控系统中的相关数据进行统计计算和 数据分析，本文还介绍了导换数据的融合，统一管理和应用，即对导换的数据 进行统计计算，并通过报表、档案管理、负荷分析图等进行数据的浏览查询。 关键词：负荷控制系统，电能量数据采集分析系统，数据导换，异构电力信息 系统，面向对象技术，集成 a b s t r a c t t h eh e t e r o g e n e o u se l e c t r i c i t yi n f o r m a t i o ns y s t e mm e a r l st h o s ee l e c t r i cp o w e r i n f o r m a t i o ns y s t e m st h a ta r eb a s e do nd i f f e r e n ts o f ta n dh a r dw a r e so f n e ts t r u c t u r e ， o p e r a t i o np l a t f o r m ，d a t a b a s ea n dd e v e l p i n gt o o l s ，a n dt h e ya r ei n c o m p a t i b l e t h e s y s t e m si n c l u d em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ( m i s ) ，a t t e m p e r i n ga u t o m a t i o n s y s t e m ，d i s t r i b u t i o nn e t w o r kg i si n f o r m a t i o ns y s t e m ，l o a dc o n t r o ls y s t e m ，e l e c t r o m a n a g e m e n ts y s t e m ，e l e c t r i cp o w e rg a t h e r i n ga n da n a l y s i ss y s t e m i n w h i c ha p l e n t y o fd a t ai n f o r m a t i o n ，r e s o u r c e si n f o r m a t i o na r e s e p a r a t e l ys u b j e c t e d t o d i f f e r e n tm a n a g e m e n ts e c t i o na n de m p l o ys e c t i o n , b u te v e r ys y s t e mi si n d e p e n d e n t , r e s o u r c e sc a d _ n o tb es h a r e d ，i n f o r m a t i o nc a r ln o tb e e x c h a n g e da n d t h ed a t ao f e v e r y s y s t e mi sn o ti d e n t i c a l ，a tt h es a m et i m ee v e r ys y s t e me x i s t sa m a s so f r e p e a t a b l e i n f o r m a t i o n ，w h i c hl e a d s t ot h ew a s t eo f r e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n w i t ht h e e m b e d d i n g o f e l e c t r i c i t ye n t e r p r i s er e f o r m ，t h e m o d eo f c o m m e r c i a l i z a t i o no p e r a t i o n g r a d u a l l yc o m e si n t op o w e rs y s t e m i nt h i s n e w o p e r a t o rm o d e ，t h em u l t i p l eh e t e r o g e n e o u se l e c t r i c 时i n f o r m a t i o ns y s t e mw i l lh e l p t h es u c c e s s f u l l yo p e r a t i o no fe a c he l e c t r i cp o w e ri n f o r m a t i o ns u b s y s t e m ，a n di tc a n m a k et h ew h o l ee l e c t r i c i t yp o w e rs y s t e me x p a n s i b l e ，t r a n s p l a n t a b l e ，m a i n t e n a b l e a b o u tt h ei n t e g r a t e de l e c t r i cp o w e rs y s t e m ，e a c hs e c t i o nc a nr e a l i z ea l lk i n d so f r e s o u r c e ss h a r e d ，i n f o r m a t i o ne x c h a n g e da n dg o o df u n c t i o ne x t e n d e d ，w h i c ht h u s i m p r o v e s t h e u t i l i z i n ge f f i c i e n c y o fd e v i c ea n dt h e w o r k i n ge f f i c i e n c y o f i n f o r m a t i o ns y s t e m ，r e d u c e sd a t ac o m m u n i c a t i o n se x p e n s eb e c a u s eo f r e p e a t a b l e i n f o r m a t i o na n da v o i d sn e t w o r kc o n g e s t i o nb l o c k t h i sm a k e s s y s t e mw o r k i ng e a r a tt h es a m e t i m e , i n t e g r a t i o nc a np r o v i d e r e a l - t i m ee f f e c t i v ei n f o r m a t i o nf o rl e a d e r s a n dr e l a t i o n a l p e r s o n n e l sw o r k i n g ，i np o r t i o ns e c t i o n s ，s e c t i o no f f i c e s w ec a n r e a l i z e p a p e r l e s ss e r v i c e ”a n dp r o v i d eh i g hq u a l i t yr a p i di n f o r m a t i o ns e r v i c ea n d a s s i s t a n td e c i s i o n - m a k i n gm e a s - u r e sf o r e l e c t r i c i t ye n e r g yg a t h e r i n ga n a l y s i ss y s t e m t h ea i mo fe l e c t r i cp o w e r s y s t e m si n t e g r a t i o nt e c h n o l o g yi sr e a l i z i n gi n f o r m a t i o n c o l l e c t i o n ，c o m m u n i c a t i o n ，e x c h a n g i n g ，s a v i n ga n du t i l i t yi ni n t e g r a t i o n e l e c t r i c p o w e rs y s t e m si n t e g r a t i o n i st h er e s u l to fi n f o r m a t i o ne a r , a n dt h e n e c e s s a r y r e q u i r e m e n t so fe l e c t r i cp o w e rs y s t e m st a k i n gp a r t i nm a r k e tc o m p e t i t i o n t h e s y s t e m se x t e n s i o na n du p g r a d i n ga n dm a i n t e n a n c ed e s i g ni s t h em o s ti m p o r t a n t p a r to f e l e c t r i cp o w e rs y s t e md e s i g n t h i sp a p e ru s e su n i f i e dm a k e u pl a n g u a g e p o p u l a rn o w a d a y s ，a n dm a k e s e l e c t r i ce n e r g yg a t h e r i n ga n a l y s i ss y s t e ma n dl o a dc o n t r o ls y s t e ma st h ei n s t a n c e ， i n t r o d u c e si nd e t a i lt h ei n t e g r a t i o nt e c h n o l o g yo f e l e c t r i cp o w e ri n f o r m a t i o n s y s t e m ， i nw h i c ht h ek e y p a r ti st h eo p t i m a ld e s i g no fd a t a b a s ea n dt h ed e t a i l e dm e t h o do f i n t e g r a t i o n u m li sa p p l i c a b l ef o ra n yt y p es y s t e mc h a r a c t e r i z e da so b j e c t o r i e n t e d t e c h n o l o g y , a n da p p l i c a b l e f o rd i f f e r e n t p h a s e s o fs y s t e m d e v e l o p m e n t ，f r o m d e s c r i p t i o n o f r e q u i r e m e n t t ot h el a s tt e s tp h a s ea n dm a i n t e n a n c e a tt h es a m e t i m e ， d 面n gt h ei n t e g r a t i o no fh e t e r o g e n e o u se l e c t r i cp o w e ri n f o r m a t i o ns y s t e m ，t h i s p a p e r d e s c r i b e si nd e t a i la l lk i n d so f p r o b l e m se m e r g e d i ni n t e g r a t i o n ，a n dp r o v i d e s t h e p r o j e c tf o rs o l v i n g i n t h ei n t e g r a t i o no f e l e c t r i c i t yp o w e r e n e r g yg a t h e r i n ga n d a n a l y s i ss y s t e ma n di o a dc o n t r o ls y s t e m ，i ti sm a i n l yt or e a l i z et h ed a t ai nl o a d c o n t r o ls y s t e mc o m m u n i c a t i n gf r o ml o a ds y s t e mt oe l e c t r i cs y s t e m s ot h ed e s i g n i n t r o d u c e si n d e t a i lt h ee l e c t r i c p o w e re n e r g yg a t h e r i n ga n da n a l y s i ss y s t e m s f u n c t i o na n dr e a l i z a t i o n a b o u tl o a dc o n t r o ls y s t e m ，i ti su s e dt ob e i n t e g r a t e dw i t h e l e c t r i cp o w e rs y s t e m0 1 1d a t a , m a n a g e du n i f i e d ，a n dc o m p u t e du n i f i e do nd a t a i t c a l lb eb r o w s e da n di n q u i r e da b o u tt h r o u g hr e p o r t ，n e t w o r k ，a n dl o a da n a l y s i s f i g u r e k e y w o r d s ：l o a dc o n t r o ls y s t e m ，e l e c t r i ce n e r g y g a t h e r i n ga n da n a l y s i ss y s t e m ，d a t a c o n v e r s i o n ，o b j e c t - o r e n t e d t e c h n o l o g y , h e t e r o g e n e o u se l e c t r i c i t y i n f o r m a t i o ns y s t e m ，i n t e g r a t i o n 武汉大学电气工程学院 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的申请l 垂圭学位的论文是本人在导师的指导下 独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究 作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 翻、翰 日期：2 脚 年f 月j ，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文大规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权武汉大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编。 本学位论文属于保密口，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于不保密曰。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名：羽、晶 导师签名： 日期：) 帅：年f 月) 日 日期：2 0 口3 年于月上z 日 武汉大学硕士学位论文 0 1 概述 0 绪论 今天，大多数电力信息系统都包含很多“自动化孤岛【2 8 1 ”，多数电力信息 系统软件的开发都是为了服务于某一单一部门，很少考虑到对系统整体的影 响，其结果就是造成了很多数据的重复录入以及资源的浪费。异构电力信息系 统数据导换技术这一影响深刻的课题逐渐被电力信息领域所接受，异构电力信 息系统数据导换技术的目标就是通过各系统间数据的交换，实现功能的多样化 和资源共享1 4 “。 本文将以电能量数据采集分析系统和负荷控制系统这两个常见的异构电 力信息系统的数据导换为例，详述数据导换的过程和方法，突出反映了异构电 力信息系统的数据导换的优点【捌： 成本下降：异构电力信系统重复的获得同样的数据显然是一种浪费，而 且维护不同界面的修修补补也代价昂贵，数据导换技术可以减少数据多重录 入，并且可以提供数据导换的严格方法。 保证数据完整性：存储数据相比之下比较容易，但存储信息就比较困难 了。因为需要确保数据的正确性、一致性和及时性。通过协调不同的电力 信息系统，数据导换技术可以改善一致性，加深对数据的理解，并且提高了 单个信息系统数据库的质量。 灵活性：电力信息系统必须雏快速的对电力负荷状况进行响应。当多个 异构电力信息系统互相分离，一个电力信息系统的变化对其他的系统的影响是 未知的时候，各电力信息系统就是不灵活的，数据导换技术可以减少单个电力 信息系统网络中的郁积，使变化更容易获得，并且结果更加可以预测。 功能扩展：单个电力信息系统的开发使用需要大量的投资，因此希望能 从现有的信息系统中开发出新的附加效益。数据导换技术可以有效地结合、利 用现有的应用程序，为目标系统服务，从而促进信息挖掘和决策支持。 数据导换技术待解决的关键的问题是异质性问题。各个异构电力信息系统 都是在不同时间，由不同的人员使用不同的d b m s 开发管理的，在投资力度 武汉大学硕士学位论文 不大的情况下，数据导换技术可以对现有的异构电力信息系统进行进化式的而 非革命式的改进。可以逐渐地、增量式地将单个系统数据通过数据导换方式将 数据融合到所需系统的数据库中，从而对其他信息系统的破坏可能性比较小。 0 2 问题的提出 异构电力信息系统应用中主要存在下列问题： ( 1 ) 资源不能共享：在电力系统中存在不同结构，不同机制的信息系统， 它们分别隶属于不同的管理和使用部门，各系统相互独立； ( 2 ) 大量的设备投入和数据冗余：多应用平台和多数据库结构的系统，并 且存在大量的重复数据和设备，降低了通信效率口5 1 1 3 6 ； ( 3 ) 在异构数据库中数据类型、信息格式以及定义方式不匹配常导致数据 传输的失败； ( 4 ) 各系统数据表示不统一，存储和管理不一致嘲以及应用不唯一； ( 5 ) 大型关系数据库并发存取时常常导致锁超时即发生死锁f 即系统的并 发控制) 现象，导致系统处于停止甚至瘫痪状态； ( 6 ) 可扩展性差：在设计数据库时往往不能准确地预计将来的发展，当企 业业务需求发生变化时，要进行较大的改动，增加了开发的成本和维护的难度； 0 3 本文所作的主要工作 本文在阅读大量国内、外与本文相关的文献资料的基础上，联系电能量数 据采集与分析系统和负荷控制系统的运行实际，结合用户的具体需求，对异构 电力信息系统的数据导换方法进行了深入的研究，并主要完成了以下几项工作： ( 1 ) 在进行详细的需求分析和系统分析的基础上，以用户的需求为准绳， 提出了异构电力信息系统的数据导换的规范化系统模型，并确定出数据类和各 类的关联关系，为数据库的设计以及数据导换工作提供了有利依据，并降低了 设计的复杂度； ( 2 ) 采用面向对象建模的概念和技术针对襄樊供电局电能量数据采集分析 系统和负荷控制系统的实际情况和特点，设计了数据库。使数据库既能满足用 户的当前要求，又具有可扩展性，能满足企业将来的业务发展需要： ( 3 ) 采用面向对象的程序设计方法，利用d e l p h i ，开发了数据由负荷控制 武汉大学硕士学位论文 系统到电能量采集与分析系统的导入软件，该软件分为定时导入数据和手工导 入数据。对负荷控制系统中的总电量、( 尖) 峰电量、平电量、谷电量进行实时 导入与电能量数据采集分析系统数据融合，实现数据导换机制，对数据进行统 一管理查询和分析计算。并自动生成涉及实时信息的报表，能够使管理人员减 少制作实时报表的工作量；与负荷控制系统的数据导换使配网信息更加完善， 根据用户不同的负荷情况及时改变配网运行方式。最大程度的满足用户需求， 尽量避免控制负荷； ( 4 ) 对数据库进行优化设计，包括数据库信息的分层优化、利用视图机制 等实现动态查询和统计、解决锁超时( 进而导致的数据库死锁) 现象等； ( 5 ) 对负荷控制系统的数据进行档案管理和利用档案管理子模块实现查询 功能和进行数据显示、修改和分析的功能，实现了异构电力信息系统的数据融 合和应用； ( 6 ) 本文对遗留数据的处理提供了解决方案。遗留数据是指在进行数据导 换时，某些数据由于源系统的数据没有及时读回，而在后来补充读回的数据； 或者是数据导换时，由于某些原因例如导入数据选择时间范围较小等使得源系 统的一些数据没有完全导入。 武汉大学硕士学位论文 1 需求分析 需求分析简单地说就是分析用户的要求。需求分析是设计数据库的起点， 需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶 段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。下面对襄樊远程电能量数据采 集与分析系统与受控系统数据导换进行分析，从而确定本系统的特点和系统要 实现的功能，以及数据导换对硬件和本系统对数据库设计的要求，并提出了一 个全新的数据库设计方案。 1 1 异构电力信息系统数据导换的目的 ( 1 ) 避免电力信息系统重复开发的浪费【2 9 】：例如，电能量数据采集分析系 统具有非常强大的数据分析能力，而负荷控制系统如果借助于电能量数据采集 分析系统对数据的分析功能，即可省去了重新开发分析子系统的过程，达到他 山之石可以功玉的目的； ( 2 ) 异构电力信息系统的数据导换目的是实现各电力信息子系统数据的融 合，其最终目的是为异构电力信息系统的集成奠定基础，使各子系统的相关数据 具有动态一致性 3 h ，减少数据的重复录入，从而减少投资。电力信息系统数据 导换技术是以实现信息的采集、传输、交换、存储、处理与利用的集成化为目 标的； ( 3 ) 对于经过数据导换技术处理的电力信息系统，各部门可以真正实现 各种资源实时共享，信息交换和良好的扩展性，从而提高了设备的利用效率 和信息系统的工作效率，减少系统中重复的信息所占的数字通信费用和避免 网络通道拥塞阻塞，确保系统正常运行，同时可以为领导决策和有关人员开 展工作提供了实时的有效的信息；在部分部门、科室内实现“无纸化服务”， 为电能量采集分析系统提供优质快速的信息服务和辅助决策手段。异构数据 库数据导换的策略和方法是我们在电力企业信息系统技术升级改造的重要 任务，也为异构数据库通信系统的设计奠定了基础。虽然系统模块功能设计 工作量很大，但可以减少硬件研制任务，系统的实现为电力信息企业的集成 技术提供了有利的保障。 武汉大学硕士学位论文 1 2 异构电力信息系统数据导换的原则 ( 1 ) 由于各个电力信息子系统的功能各异，在进行异构电力信息系统的数 据导换时必须保证不能破坏各子系统的原有数据库的数据结构和系统的各项 功能： ( 2 ) 在进行数据导换时要保证各系统数据的一致性和正确性口州： ( 3 1 确保数据导换的动态实时性，特别是在某些子系统中要求某种特殊数 据的采集周期比较短的情况下，能够保证数据按照某个进度及时进行导换数 据，以用来对数据进行分析和判断和决策； ( 4 ) 尽量减少对数据库的操作，尤其是对源数据库的访问操作，因为多个 事务同时对数据库进行操作时，极容易造成数据库性能降低，甚至造成对数据 库的死锁问题。 1 3 异构电力信息系统数据导换的基本要求 1 3 1 数据导换对硬件的要求 本系统运行于w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r , w i n d o w s2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 或更高版 本，采用c s ( 客户j j l l 务器模式) ，数据库为大型关系数据库s y b a s e 数据库和 s q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库。服务器主机安装的是s y b a s e 数据库服务器，s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据库客户端安装在其他客户机。具体如下： ( 1 ) 数据库：s y b a s e l 2 0 ，s q l s e r v e r2 0 0 0 或更高版本； ( 2 ) 采集器：东方c 2 2 0 6 4 1 6 ； ( 3 ) 服务器：h p n e ts e r v e r2 h 6 0 0 0 ； ( 4 ) 工作站：奔月4 0 0 0p m 6 5 06 4 m 内存，1 0 g 硬盘： ( 5 ) 操作系统：m i c r o s o f tw i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r ，w m d o w s 2 0 0 0 ； ( 6 ) 调制解调器：m o d e m3 c o m u s r o b o t i c s5 6 k m e s s a g em o d e m ； ( 7 ) 信道：公用电话网和微波网； ( 8 ) 电表：电子三相三线式多功能恒通表d s s d 2 5 ，浩宁达d s s d 2 2 等。 1 3 2 数据导换对数据库设计的要求 ( 1 ) 数据要有独立性( d a t ai n d e p e n d e n c e ) ：做到系统数据存贮结构与逻辑结 构的变化尽量不影响应用程序和用户原有应用程序； 武汉大学硕士学位论文 f 2 1 数据库能充分描述数据间内在的联系； f 3 1 减少数据的冗余，提高共享程度：这样做的目的不仅仅可以节省存贮， 还可以清除潜在的不一致性，但有时为了缩短访问的时间或简化寻址方法及保 证数据库快速恢复，也人为地使用数据冗余技术而不强调消除冗余； ( 4 ) 用户与系统地接口需要尽量简单，满足用户容易掌握、使用方便的要求； ( 5 ) 确保数据库的可靠性、安全性与完整性：可靠性是指软、硬件故障率 小，运行可靠，一旦发生故障也能快速恢复到正常状态。安全性是指对数据访 问权限的控制，防止泄漏。完整性是指保证数据正确有效可信； ( 6 ) 数据重组能力：由于插入、删除、修改等操作常常使原有物理文件变 得很乱，时空性能很差，必须及时有效地改变文件结构或布局，从而改善时 间性能： ( 7 ) 可修改性与可扩充性：一个数据库通常不是一次而是逐步建立起来 地，同时应用也会不断变化，所以在设计数据库时，要考虑与未来应用接口 问题。 武汉大学硕士学位论文 2 异构电力信息系统数据导换的基本原理 2 1 常见的异构电力信息系统 异构电力信息系统是指那些网络结构、操作平台、数据库和开发工具等相 关的硬件和软件不一致，不能直接兼容的电力信息系统。常见的异构电力信息 系统有管理信息系统( m i s ) 、调度自动化系统、配网地理信息系统、负荷控制 系统、用电管理系统、电能量采集与分析系统，多异构电力信息数据导换 ( 下面简称多异构系统) 是将供电局的调度自动化系统、负荷控制与用电管理系 统、管理信息系统0 v s ) 和配网自动化与地理信息系统( g i s ) 等多个系统进行整 合，沟通信息渠道，建立横向联系，实现统一管理，资源共享，向电力局各个 职能部门提供较全面的服务。鉴于各信息系统之间的数据导换方法具有一致 性，或类似性，因此本文主要是以襄樊供电局的电能量数据采集分析系统和负 荷控制系统这两个常见的异构电力信息系统作为数据导换对象，介绍异构信息 系统数据导换的方法。 2 1 1 异构电力信息系统的网络结构 异构电力信息系统通过广域网进行互联，并交换信息，具体联网示意图如 下图所示： 武汉大学硕士学位论文 2 1 2 电能量数据采集与分析系统 襄樊电能量数据采集与分析系统是襄樊供电局为适应其业务的飞速发展 及日益普及的计算机应用而建立的一个提供电量数据采集与分析的应用系统。 该系统由主站( 包括采集工作站、应用工作站、服务器等局域网设备) 、通信网 络( 微波、载波和公用电话网) 和终端采集单元( 采集器和电表) 等三部分组成， 具备处理3 0 个分站，1 0 0 个数据采集终端，1 0 0 0 个计量点数据的能力。它可 以实现远程数据采集，各种相关的业务报表，电能量计算与分析等功能。本系 统数据库采用的是s y b a s e 公司的基于s e r v e r c l i e n t ( 服务器，客户) 模式的s y b a s e s q l s e r v e r 。 2 1 3 负荷控制系统 电力负荷控制系统主要分为用户供电、远方抄表等模块。系统的主要功能 有用电数据管理、控制中心管理，用电监察，用电情况及终端工作状态的提取。 其中用电数据管理是负荷控制系统的基础。用电数据管理所提供的数据如电量 图表、功率统计、日月年电量统计，远方数据处理、各种用电指标、用户档案 库等模块使用频繁，但就目前设计来讲，其分析数据功能并不是很强大有必要 借助电能量采集分析系统来完善其功能。而该子系统的数据库结构及其模型与 电能量采集分析系统既有相似之处又有不同之处。为了便于系统的数据导换， 本设计采取了一定的措施使电能量采集分析系统的相应数据与负控系统用电 数据管理的数据达到动态实时一致。襄樊供电局负控系统数据库采用的是 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 数据库。 2 1 4 异构电力信息系统的典型硬件结构 异构电力信息系统数据导换硬件包括服务器，前置机，m o d e m ，电话线， 采集器( 或者集中器) ，数字电能表，电源、网卡。 武汉大学硕士学位论文 图2 2 数据导换硬件结构图 2 2 异构电力信息系统数据库间的链接 2 2 1 基于客户端的解决方案 基于客户端的解决方案是指在客户端机器上利用前台的开发工具如d e l d h i 等实现对多种数据源的连接。而前台开发工具与后台数据库之间多数是通过 o d b c 或数据库专用接口连接。对于系统规模并不是很大的情况下，采用客户 端的解决方案可以降低系统软硬件的成本。只利用前台开发工具( 如d e p h i ) 就 可以开发出系统的主程序以及实现异构数据库的互联、交换数据的模块，编程 简洁高效。客户端解决方案的体系结构如图2 3 。 o d b c 数据源驱动是实现o d b c 函数调用的动态连接库( d l l ) ，应用程序 触发o d b c 驱动来访问一个特定的数据源。这里的o d b c 数据源是指利用 o d b c 驱动访问的数据，o d b c 数据源由数据及其相应的d b m s 或文件管理 器等组成，负责为应用程序存储和管理数据。o d b c 为w i n d o w s 开发者提供 武汉大学硕士学位论文 了s q l 数据库访问函数调用，屏蔽了底层数据库系统的不同，从而简g t 数 据库的访问。 系统应用程序 + 异构数据库互联模块 + 数据库接口( 0 d b c 专用接口) + l 数据源驱动1数据源驱动2数据源驱动3 + 俞龠同 图2 3 客户端解决方案的体系结构 2 2 2 利用o d b c 连接技术实现数据库问的链接 o d b c ( 开放数据库连接) 是m i c r o s o f t 实现关系型和非关系型数据库的异构 环境下的标准应用程序数据访问接口【捌。它是异构电力信息系统数据库间建立 链接关系的关键部分。o d b c 作为一个工业标准提供了统一的a p i ，允许一个 应用程序访问o d b c 支持的不同数据源，应用程序使用结构化查询语句s q l 作为标准的数据访问语言。由于o d b c 提供了两个方面的一致性级别：o d b c a p i 一致性级别和o d b cs q l 语法一致性级别，因此可以灵活地实现异构数据 库数据的存取，成为系统数据导换中实现数据共享必不可缺少的技术，而且使 用o d b c 可以获得较强的应用程序独立性，当系统需要变更服务器或要将数据 库软硬件升级时，客户端的应用程序只需要较少的改变。另外，使用o d b c 标准接口，开发人员不必详细掌握系统中的所有服务器上的数据库的技术细节 以及存取目标数据的通讯问题，即可方便地实现与不同的数据资源的连接。通 过使用o d b c a p i ，应用程序可以存储在多台计算机中的数据，即使每个d b m s 使用不同的数据存储格式和编程接口。不论采用何种组网形式，o d b c 技术都 是实现数据共享所不可缺少的 s i l 。o d b c 的原理就是异构数据库访问原理。其 武汉大学硕士学位论文 1 1 主要思想就是o d b c 实现了m i c r o s o f t 的多数据流协议t d s ( t a b u l a rd a t a s t r e a m ) ，每个t d s 都是专门为指定d b m s 开发和优化的。通过使用o d b c a p i ， 使得应用程序可以使用统一的数据库登录口，与远程数据库服务器连接。应用 程序可以提交基于事务的s q l 数据库查询、访问远程数据库上的数据表、数 据视图、数据域和数据索引，并接受数据库查询结果。也就是前台应用程序通 过o d b c 与不同的数据库连接，再通过嵌入的s q l 语句实现对不同数据库数 据的综合查询，或数据转换。例如，用s e l e c t 语句可以从不同的表中提取数 据；用i n s e r ti n t o 语句可以向数据库中的某个表添加数据；用u p d a t e 语 句可以修改数据库中数据。如图2 4 所示。 图2 4 便用o d b c 访问多个d b m s 在图2 5 中，电能量数据采集分析系统采用s y b a s e 数据库；负荷控制系统 采用的是s q l s e r v e r 数据库，而对于其他系统可以采用这两种数据库之一或者 是其他类型的数据库如o m c l e ，d b 2 ，m i c r o s o f ta c c e s s 等数据库。 电能量采集分析系统( 假设为部门1 ) 使用的d b m s 是s y b a s e 数据库，负控 系统( 假设为部门2 ) 采用的d b m s 是s q l s e r v e r 数据库，为了今后便于数据导 换系统的扩展，这里不失一般性，还可假设其他电力部门使用的d b m s 为其 他数据库系统如o r a c l e 等。当部门l 的应用程序要访问部门2 的数据时，就通 过o d b c 驱动器管理器动态加载s q l s e r v e r 驱动器，并通过它建立与 s q l s e r v e r 服务器的连接，与服务器建立连接完毕后，驱动器将用户i d 与密 码送至服务器，以完成安全检查，之后即可通过s q l 语句来执行查询请求， 最后通过驱动器、驱动器管理器将结果返回应用程序，从而实现该数据访问。 采用类似的方法，部门1 的应用程序还可以通过o d b c 来访问其他部门的 d b m s ，差别仅只是应用程序请求查询的数据源不同，因而o d b c 驱动器管理 器动态加载的驱动器不同而已。当然任何其他部门的应用程序也可以通过 武汉大学硕士学位论文 o d b c 来实现相互访问，这样通过系统数据导换及采用o d b c 技术不必改变 原来各部门使用的d b m s ，甚至应用程序也不必发生大的变动，就可以在整个 电力信息系统中实现资源共享。 l应用程序 lo d bc l 驱动程序l驱动程序2驱动程序n 图2 5o d b c - - 应用程序连接其他数据库的桥 为了检验负控的客户端是否真正连接上服务器，我们可以利用数据源 ( o d b c ) 可以来进行测试。 其步骤是： ( 1 ) 在管理工具中选中数据源( o d b c ) 管理器，在用户d s n 中，添加s q l s e r v e r 数据源； ( 2 ) 命名数据源名称，这里采用的是m g l c b ，并选择要连接的服务器名称 ( 由于是远程连接所以服务器是负控系统的服务器名称，而不是l o c a l ) ； ( 3 ) 更改默认数据库。选择f h g l - c b ，数据库； ( 4 ) 测试数据源，若已经连接正确，测试结果显示成功，否则给出出错信 息及提示。 2 3 导换数据的组织与定位 异构电力信息系统的数据导换并不是对所有的数据进行处理，而只是针对 某些需要的数据进行导换，因此必然要涉及到哪些数据需要进行导换哪些数据 武汉大学硕士学位论文 不必进行操作，也就是所谓的数据的组织和定位操作。根据本设计的实际情况， 我们所需要的数据是负控系统的表计档案数据和电量数据，涉及的负控系统的 数据库表是m e t e r l n f o 表( 表计信息表) ，g p t i n f o 表( 计量点表) ， m e a d a t af r e e z e a 表( 电量数据冻结表) 。同时对于每个表中的数据也并不是选 取所有的字段，而是针对实际需要有选择性地提取相应的字段。例如在表2 1 中对电能量数据采集分析系统来讲只选取如下字段。 表2 1负控系统m e t e r i n f o 表( 表计信息表) t a b l e 2 1l o a dc o n t r o ls y s t e mm e t e r i n f ot a b l e 自定义m e t e r n ot e r m n o r o a d n op tc tm e t e r n a m e 世争 编号表计编码计量点编码路数电压互感电流互感计量表计名称l i m i t 电压e 限 l2 8 9 2 92 8 9 2 811 0 0 1 5表1 22 8 9 3 02 8 9 2 8 21 0 06表2 31 6 4 0 9 71 6 4 0 9 61 1 0 06表1 41 6 4 0 9 81 6 4 0 9 621 0 0 1 5表2 51 1 2 6 6 5 71 1 2 6 6 5 6l1 0 01 0表1 61 1 2 6 6 5 81 1 2 6 6 5 621 0 06表2 7o4 3 5 2l1 0 06表1 8o4 3 5 221 0 06 袁2 表2 2 负控系统g p t i n f o 表( 计量点信息表) t a b l e 2 2l o a dc o n t r o ls y s t e mg p t i n f ot a b l e r e r m n ot e r m n a l n eu s e r n ot e r m a d rb u s e 计量点编码计量点名称用户号计量点地址在使用 2 8 9 2 8一棉分厂2 8 9 2 8 7 1 h e 1 6 4 0 9 6樊城邮局+1 6 4 0 9 62 81 1 e 1 1 2 6 6 5 6星河纺织1 1 2 6 6 5 61 1 3t r u e 4 3 5 2测试终端 4 3 5 21 1 、u e 武汉大学硕士学位论文 表2 3 负控系统m e a d a t a _ f r e e z e a ( 电量数据) 表 t a b l e 2 3l o a dc o n t r o ls y s t e mm e a d a t a _ f r e e z e at a b l e m e t e r n om e r t e l a d rp a k ep e e kv a l ep a l et o t a lf r e e z e t i m ed i r e c t o r ( 表计编号) ( 表计地址)( 尖峰)( 峰)( 谷) ( 平1( 总)( 测量日期时间)表计方向 2 0 0 2 ，0 2 2 8 1 6 4 0 9 61 6 4 0 9 53 7 53 7 09 01 9 26 5 7 o ( i 向) 0 ：0 0 ：0 0 2 0 0 2 ，0 3 0 6 2 8 9 2 92 8 9 2 82 7 62 7 47 71 6 35 1 60 0 ：0 0 ：0 1 2 0 0 拍3 0 6 1 1 2 6 6 5 61 1 2 6 6 5 52 9 52 9 08 01 8 25 5 70 0 ：0 0 ：0 l 用于电量统计计算的数据涉及到p t , c t , 以及记录表计档案信息的 m e t e r n o ，t e r m n o ，r o a d n o ，t e r m n a m e ，m e t e r n a m e 等字段信息。因此需要 把数据定位到这些字段上。根据数据的特点，将字段分为三类进行组织并进 行数据导换：( 1 ) 负控系统字段与电能量数据采集分析系统的字段完全一致； ( 2 ) 负控系统字段与电能量数据采集分析系统的字段类似；( 3 ) 负控系统字段 与电能量数据采集分析系统的字段以及表示方法完全不同。针对第一种情况， 可以直接将该字段的数据值导换到电能量数据采集分析系统中。如p a k e ( 尖 峰) ，p e e k ( 峰) ，v a l u e ( 谷) ，p a l e ( 平) ，t o t a l ( 总) ，p t , c t 等数据项。在电能量数 据采集分析系统中表示这些字段的名称和数据类型与负控系统中的完全一 致，只需直接导换即可。对于第二种情况，需要将负控系统中的该字段名称 的值赋给电能量数据采集分析系统中相对应字段。例如：负控系统中数据采 集时间用f r e e z e t i m e ，而在电能量系统中用c l r q s j ( 测量日期时间) 表示，因 此在数