设计方法 - 基于COM技术的SCADA系统数据库设计

　　3、SCADA系统数据库设计方法

　　设计数据库时要根据数据库管理系统支持的数据模型来定义数据模式，在传统的SCADA系统中，由于对电力系统的描述形式和计算机实现方法不同，不同厂家设计的系统的数据模式是不同的，这造成系统的访问接口缺乏统一的标准，致使不同系统异构和互联非常困难。从1994～1998年的五年问，通过整个工业界的协作和努力，国际电工技术委员会（IEC）发布了所有使用实时信息的应用开发者的最初标准化设计规范，即IEC61970。设计规范第一次允许所有用户（电力公司、电力联营体、电力市场、配电控制中心、供电方、投资者等）能够在一个充满竞争的应用领域中来升级/移植他们的系统，而不必依赖某一厂家，也不必浪费以前的投资。这些标准的发布将极大地促进开放系统的构造。IEC61970系列标准，主要包括公用信息格式（CommonInformationModel，CIM）和组件接口标准（ComponentInterfaceSpecification，CIS）。CIM以xML语言描述电力系统数据的结构，包含了EMS的公共类和属性以及它们之间的关系，它用面向对象的方法规定了公用数据的标准数据模式，构成了系统之间互操作的基础;CIS描述了组件之间信息交换的接口以及应用程序访问公共数据的方式pJ。这些标准统一了系统之间数据交换的格式，使应用组件技术实现电力系统应用软件的集成即互操作成为可能。

　　在本文所介绍的SCADA系统中，数据库系统的分析、设计与实现均采用组件设计思想，按照面向设备的方法描述SCADA系统中的元数据，遵循IEC61970—303系列标准设计SCADA数据库，数据结构、数据模式和历史数据等都存放在历史数据库中，而SCADA系统的实时数据则存放在实时数据库中，对外提供标准的数据接口16J。基于COM的SCADA数据库系统设计模型如图2所示。

　　4、SCADA数据库系统组件化设计的优越性

　　在传统的SCADA系统设计中，后台数据库的不同会对整个SCADA系统的应用造成很大的影响，但如果采用如图2所示的三层软件应用模型，采用控件数据对象（ActiveX【）ata0biects，AD0）提供一致的数据库访问接口，则可以克服这一问题，这也使软件具有更好的系统适应性。图2中业务逻辑层的组件适用于电网监控，它对外提供标准接口，客户调用相应的接口函数获得所需的功能。如果外部应用程序的数据接口也遵循IEC61970标准，在SCADA的数据库平台上就能够使用不同厂商的应用软件，做到“即插即用”。由于采用组件设计，系统的功能由一个个功能独立的组件“拼装”而成，减少了系统之间的代码依赖性，当系统要进行改动或升级时，只需对相应的组件进行改动，而且系统需要增加新的功能时，也只需针对新的需求设计新的应用组件程序，与原系统“组合”使用，这样就大大增强了系统的开放性，减少了系统的开发及维护工作量，如图3所示。

　　5、组件的设计与实现

　　由于组件的优点在于可重用性好，具有标准应用接口，因此在系统设计中应将功能尽可能地细化，使组件能完成某一项独立的功能，以充分体现组件的优越性，提高组件的重复利用率。在本文中，业务逻辑层主要设计了以下一些组件：

　　（1）用户登录组件

　　该组件的功能是对登录用户的合法性进行识别，若属非法用户则拒绝其进入SCADA系统，合法用户则准许进入，并赋予其在SCADA系统中相应的权限。用户登录进SCADA系统时，调用该组件，由该组件对外提供接口函数，定义如下：

　　（2）数据库连接组件

　　该组件的功能是连接到后台数据库，对外提供以下两个接口函数：

　　1）Open（BSTRdatasource，BSTRuser，BSTRpwd）用于连接后台数据库;

　　2）Close（）用于断开与数据库的连接。