七、微机远动系统的数据库设计

1.数据规划

可将SCADA系统数据库中的数据规划为：静态数据和动态数据。

（1）静态数据

静态数据用于描述构成控制系统的组成元素，主要包括：

①与控制系统硬/软件有关的数据，包括各种I/O的数据。

②构成被控系统的有关设备参数。

③与接入系统的RTU硬/软件有关的数据，包括各种I/O的数据。

④与工程项目有关的参数。

⑤与被控对象系统布置图有关的数据。

（2）动态数据

动态数据是反映运行状态及变化的数据，主要有以下内容：

①实时采集数据。

②控制系统运行实时数据。

③计算值。

④历史归档数据。

⑤预测估算和研究开发数据。

2.数据规划原则

数据库数据的规划过程是将数据格式化和标准化的过程。以数据库文件要求的逻辑形式对那些真实世界中的各种数据的特征和属性进行统一描述定义，使得规划后的数据文件能很方便地实现管理、识别、维护。模板的板地址、信息的字地址以及位地址的编排要尽可能全系统确定统一的编排原则，以有利于数据库的维护管理和数据的交流使用。

3.数据库设计

（1）内外存的合理安排

一般的商用数据库系统其数据库都是安排在外存。虽然访问数据库时采用了一些加速措施，但其实时性还是不够的，不能满足SCADA系统这样对实时性要求很高的系统要求，一般不能采用或直接采用这样的商用数据库。对SCADA系统，要求不能把所有的库全部存于外存，而是根据系统容量的大小和实时性的要求，选择库的存储介质。

（2）数据库的分布化

随着系统综合自动化的发展，数据库的网络功能显得越来越重要。用户不仅可以访问当地的数据库，也可以访问异地的数据库，用户访问数据库有两种可能：

①用户可以指明访问那台机器上的哪个库。

②用户只指明要访问的数据库名，而不指定机器名。

（3）数据库的开放性

数据库的开放性有以下含义：

①接口开放。

②操作开放。

③机器开放。

4.数据库管理系统的职能

DBMS的功能是：

①初建数据库时，理解用户的定义，自动生成数据库。

②检索数据。

③对数据库记录进行更新、增加或删除。

④进行数据库的数据间运算。

⑤防止多个任务同时存取。

⑥具有数据库内容的转储记录功能。

5.信息收集系统

在电力调度自动化系统中，信息收集的任务通常是由前置机来完成的。

（1）信息收集系统的功能

信息收集系统的功能为：

①收集各RTU送来的实时数据，经过加工处理送进数据库。

②将主机发出的控制命令（遥控等）经由前置机送到RTU去执行。

③自动或手动进行通道检查，通道发出故障时，自动切换到备用通道上。

④使前置机和各RTU的时钟总与主机标准时钟同步。

⑤记录和统计错误信息，供诊断分析使用。

（2）收集系统的主要模块

①前置机通信驱动程序模块。

发送报文去指挥前置机依次扫查各RTU收集信息或执行其他命令。接收来自前置机的各种信息，送入数据库中。

②数据库更新程序。

对遥信数据，可与数据库相应的内容进行比较，检查有无变位，若RTU只送变化遥信，主站端就可不进行比较。

对遥测数据，在同一个RTU中，对变化不大或没有变化的，应预先规定一个界限。如果某一遥测量的变化没有超过这个界限时，不予处理和发送，当遥测变化超过这个界限时，才对该遥测量进行处理和发送，从而减轻了传送的负担，这个界限称为“死区”，用DB表示。

（3）信息收集软件

信息收集分多级进行入，如：

①第一级是遥信，要用最短的周期对遥信量进行扫查。

②第二级是重要的遥测量，如有功功率和频率。

③第三级为其他遥测量，如无功功率和电压。

6.人—机联系系统

在微机远动系统中，包含有多种人机联系设备，如彩色屏幕显示器、模拟盘、打印机、鼠标键盘、光璧等，由于彩色屏幕显示器的重要性和复杂性远远超过其他人—机联系设备，因而我们将重点讨论在微机远动装置中，彩色屏幕显示器作为人—机联系设备的主要功能、技术指标以及画面设计的一些原则。

7.人机联系系统功能

人机联系系统功能主要包括：目标系统—牵引供电系统运行情况的监视，控制系统自身运行情况的监视，以及系统维护和应用软件的开发等三部分。

牵引供电系统的监视是人—机联系系统最主要的功能。其主要包括：

①必须能在屏幕显示器上以接线图的形式显示牵引供电系统的运行情况。要能动态地显示断路器、隔离开关的分、合位置，动态地显示母线电压、变压器的有功、无功功率等。在不正常的状态出现时，能以闪光或改变颜色等方式表示出处于不正常状态下的元件。

②要能以表格方式显示牵引供电系统的运行参数并定时打印记录。除了对正常运行状态的记录外，还能以表格方式显示顺序事件记录。在顺序记录中，应包括事件发生的时间、地点及内容。最新发生的事件除在屏幕上显示外，同时应在打印机上自动打印记录。

③要具有显示棒形图的能力。

④有在指定画面上进行某些操作的能力。

⑤对人机联系系统的技术要求？

⑥响应速度快、刷新周期短、操作方便、生成画面容易、使用可靠。