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工业实时数据库的研究和设计

现代工业迅猛发展,尤其是计算机在工业过程控制中得到广泛应用,极大地提高了生产过程的自动化程度,随着系统规模的不断扩大和系统集成程度的加强,工业控制系统对工控软件提出了更高的要求。如今工业实时数据库系统已经成为工业控制软件的核心。它与配套的控制组态、数据分析等子系统一起,构成了企业的实时数据平台,为面向大型的实时数据应用系统和企业上层管理分析系统提供了基础。另外,为了提高控制系统的运行效果,增强控制系统的鲁棒性和开放性,先进的监控系统必须有一个实时数据库系统,为整个系统的数据处理、组织和管理提供支持。1 应用要求 实时数据库系统需要结合实时数据处理技术和数据库技术,并同时满足数据实时性和一致性的要求。实时数据库系统的主要目标是使尽量多的事务在规定的时间要求内完成,而不是公平地分配系统资源,从而使得所有事务能得以执行。概括地讲,实时数据库系统有如下特点: (1)时间约束。实时数据库是其数据和事务都有明确的时间限制的数据...  (本文共3页) 阅读全文>>

湖南大学
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实时数据库中数据压缩算法的设计与实现

实时数据库技术主要包括两个方面的内容,分别是实时系统和数据库技术。工业生产产生的大量数据利用数据库进行保存,形成了实时数据库。目前无论在工业生产领域还是在物联网平台构建中,实时数据库由于高实时性、大吞吐量等特点,受到广泛的关注。然而,由于实时系统往往在短时间内产生大量数据,因此在实时数据库中要保存的数据量非常巨大,给数据的存储、传输、应用都造成了较大的困难。为了解决这一问题,将数据压缩技术引入实时数据库的数据处理过程,目的是为了提高数据库的容量,并保证数据使用的高效性。主要工作包括:1、针对传统有损数据压缩算法无法应用于高精度实时数据库的问题,提出了基于不同类型数据采用不同数据压缩算法的解决方案,实现了高精度的数据压缩,解决了数据精度和数据库存储容量之间的矛盾,在实际的应用过程中取得了良好的效果。2、通过对大量历史数据的分析,将实时数据库中保存的数据划分为三种类型,分别是数值型数据、时间型数据、代码型数据,针对时间型数据和代码型...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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流程工业大型实时数据库理论、技术与应用

流程工业企业综合自动化系统的目的是利用计算机技术、信息技术和自动化技术,实现企业经营管理与生产过程的综合集成,进而提高企业的综合竞争能力。而实现流程工业企业综合自动化系统的关键之一在于使用流程工业大型实时数据库系统解决企业底层过程控制网络与上层管理信息网络间的数据集成和应用集成问题。国家高技术研究发展计划(863计划)和国家十五科技攻关计划都就此问题立项,并资助本课题的研究。本文探讨了流程工业大型实时数据库系统的理论、技术、设计和应用中的一些关键问题及解决方法。本课题的研究结果和内容可概括为以下几个主要方面:1) 分析了流程工业实时数据库系统的需求背景,从项目开发、实施、维护、质量等角度考虑系统的非功能性需求,系统地分析了实时数据库系统应当具有的功能,并给出了性能指标的要求,明确了系统设计的目标。提出了以多层COM/DCOM的C/S结构为特点的流程工业大型实时数据库的体系结构,该结构模块清晰,覆盖了表征系统的主要功能,核心模块具...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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流程工业实时数据库系统研究及应用

实时数据库是实时技术与数据库技术相结合的产物,它应用于对数据库和实时处理两者的功能和特性均有要求的场合。在实时数据库系统中,数据和事务都有显式的时间限制,系统的正确性不仅仅依赖于事务的逻辑结果,而且依赖于该逻辑结果所产生的时间。流程工业存在着大量的实时数据处理、存储和集成问题,仅靠采用集散控制系统(DCS)和关系数据库技术并不能完全解决。实时数据库系统能够提供高速、及时的实时数据服务,能够有效的集成异构控制系统,它和关系数据库一起构成了流程企业的数据平台,对流程工业的生产信息集成起着极其重要的作用,是流程工业CIMS实施中的关键技术。本文分析了实时数据库两方面的特征:数据特征和事务特征,讨论了实时数据库的事务并发控制协议,在分析数据库并发控制技术的基础上,比较了传统数据库和实时数据库对并发控制的不同要求。针对流程工业中大量的实时数据处理和存储问题,本文研究了过程数据压缩技术,给出了过程数据压缩问题的数学描述,研究了常用的过程数据...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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工业实时数据库的应用设计及数据处理研究

随着工业过程系统日益复杂,为确保其安全稳定高效地运行,工业实时数据库系统在工业过程监控中得到越来越广泛的应用,并逐渐成为先进控制和过程监测以及厂级信息管理的不可或缺的基础数据平台,带来了显著的经济和社会效益。工业实时数据库系统具有独特的时间特性与体系结构、强大的实时数据采集和历史数据保存功能、丰富的应用程序接口和数据管理模块。在充分了解其各个功能模块的基础上进行应用设计与开发,并将其采集保存的数据有效地用于生产监控具有重要的应用价值。本文以某石化企业聚乙烯生产监控系统的开发为背景,对实时数据库系统的应用设计以及针对实时数据库的数据预处理技术进行了研究。本文的主要研究内容与研究成果如下:(1)介绍了实时数据库的产生、功能与发展趋势、层次结构与管理结构,阐述了实时数据库的特点,着重比较了当前的两种典型实时数据库系统:PI与InfoPlus.21,综述了当前实时数据库在工业过程控制中的应用情况。(2)给出了在工业控制中实时数据库应用设...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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流程工业分布式实时数据库研究与应用

随着产业结构优化和集中度提升,流程工业企业的生产规模不断扩大,传统的集中式实时数据库由于数据吞吐量不足、投资成本过高、容错能力较低、难以弹性扩展等问题,已无法满足实际应用需求。针对上述问题,本论文将大规模分布式系统设计思想与实时性、可靠性技术相结合,建立流程工业分布式实时数据库的服务模型,研究海量数据的动态存储索引机制、事务建模与并行处理、高可用性网络实时通信等技术,并实现研究成果在实际工业项目中的应用验证。具体理论研究和技术应用成果如下:(1)在对流程工业应用场景的需求特点进行深入分析的基础上,提出了分布式实时数据库的服务模型作为系统的基础架构,以及基于中心化组织结构和中心节点主从机制的实时数据库分布式自组织理论。提出了基于Raft协议的主从中心节点选举策略,结合服务发现模型、服务部署策略的研究与设计,实现了实时数据库服务内部与系统整体两个层级的自组织。(2)针对流程工业的存储应用场景特点,提出了基于工厂逻辑模型的动态全局索引...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>