3、SCADA系統(tǒng)數據庫設計方法

　　設計數據庫時要根據數據庫管理系統(tǒng)支持的數據模型來定義數據模式，在傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)中，由于對電力系統(tǒng)的描述形式和計算機實現(xiàn)方法不同，不同廠家設計的系統(tǒng)的數據模式是不同的，這造成系統(tǒng)的訪問接口缺乏統(tǒng)一的標準，致使不同系統(tǒng)異構和互聯(lián)非常困難。從1994～1998年的五年問，通過整個工業(yè)界的協(xié)作和努力，國際電工技術委員會（IEC）發(fā)布了所有使用實時信息的應用開發(fā)者的最初標準化設計規(guī)范，即IEC61970。設計規(guī)范第一次允許所有用戶（電力公司、電力聯(lián)營體、電力市場、配電控制中心、供電方、投資者等）能夠在一個充滿競爭的應用領域中來升級/移植他們的系統(tǒng)，而不必依賴某一廠家，也不必浪費以前的投資。這些標準的發(fā)布將極大地促進開放系統(tǒng)的構造。IEC61970系列標準，主要包括公用信息格式（CommonInformationModel，CIM）和組件接口標準（ComponentInterfaceSpecification，CIS）。CIM以xML語言描述電力系統(tǒng)數據的結構，包含了EMS的公共類和屬性以及它們之間的關系，它用面向對象的方法規(guī)定了公用數據的標準數據模式，構成了系統(tǒng)之間互操作的基礎;CIS描述了組件之間信息交換的接口以及應用程序訪問公共數據的方式pJ。這些標準統(tǒng)一了系統(tǒng)之間數據交換的格式，使應用組件技術實現(xiàn)電力系統(tǒng)應用軟件的集成即互操作成為可能。

　　在本文所介紹的SCADA系統(tǒng)中，數據庫系統(tǒng)的分析、設計與實現(xiàn)均采用組件設計思想，按照面向設備的方法描述SCADA系統(tǒng)中的元數據，遵循IEC61970—303系列標準設計SCADA數據庫，數據結構、數據模式和歷史數據等都存放在歷史數據庫中，而SCADA系統(tǒng)的實時數據則存放在實時數據庫中，對外提供標準的數據接口16J?；贑OM的SCADA數據庫系統(tǒng)設計模型如圖2所示。

　　4、SCADA數據庫系統(tǒng)組件化設計的優(yōu)越性

　　在傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)設計中，后臺數據庫的不同會對整個SCADA系統(tǒng)的應用造成很大的影響，但如果采用如圖2所示的三層軟件應用模型，采用控件數據對象（ActiveX【）ata0biects，AD0）提供一致的數據庫訪問接口，則可以克服這一問題，這也使軟件具有更好的系統(tǒng)適應性。圖2中業(yè)務邏輯層的組件適用于電網監(jiān)控，它對外提供標準接口，客戶調用相應的接口函數獲得所需的功能。如果外部應用程序的數據接口也遵循IEC61970標準，在SCADA的數據庫平臺上就能夠使用不同廠商的應用軟件，做到“即插即用”。由于采用組件設計，系統(tǒng)的功能由一個個功能獨立的組件“拼裝”而成，減少了系統(tǒng)之間的代碼依賴性，當系統(tǒng)要進行改動或升級時，只需對相應的組件進行改動，而且系統(tǒng)需要增加新的功能時，也只需針對新的需求設計新的應用組件程序，與原系統(tǒng)“組合”使用，這樣就大大增強了系統(tǒng)的開放性，減少了系統(tǒng)的開發(fā)及維護工作量，如圖3所示。

　　5、組件的設計與實現(xiàn)

　　由于組件的優(yōu)點在于可重用性好，具有標準應用接口，因此在系統(tǒng)設計中應將功能盡可能地細化，使組件能完成某一項獨立的功能，以充分體現(xiàn)組件的優(yōu)越性，提高組件的重復利用率。在本文中，業(yè)務邏輯層主要設計了以下一些組件：

　?。?）用戶登錄組件

　　該組件的功能是對登錄用戶的合法性進行識別，若屬非法用戶則拒絕其進入SCADA系統(tǒng)，合法用戶則準許進入，并賦予其在SCADA系統(tǒng)中相應的權限。用戶登錄進SCADA系統(tǒng)時，調用該組件，由該組件對外提供接口函數，定義如下：

　?。?）數據庫連接組件

　　該組件的功能是連接到后臺數據庫，對外提供以下兩個接口函數：

　　1）Open（BSTRdatasource，BSTRuser，BSTRpwd）用于連接后臺數據庫;

　　2）Close（）用于斷開與數據庫的連接。