專利名稱：面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)控制技術領域的實時數(shù)據(jù)管理技術，具體涉及一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法。
背景技術：
在現(xiàn)有電力調度技術支持系統(tǒng)中，使用實時數(shù)據(jù)庫存儲和管理遙測量、遙信量等實時數(shù)據(jù)。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，實時量測數(shù)據(jù)量不斷變大，現(xiàn)有調度自動化系統(tǒng)所使用的實時數(shù)據(jù)庫效率和存儲的瓶頸越來越顯著I.對數(shù)據(jù)量比較大的表，進行某些訪問操作的效率較低，例如對某個20萬行的表 進行條件檢索操作。2.現(xiàn)有的實時數(shù)據(jù)庫使用共享內(nèi)存作為存儲介質，而且只能安裝在一臺機器上，這樣不可避免受到單機內(nèi)存和cpu負載的限制。目前的調度自動化支持系統(tǒng)所使用的實時數(shù)據(jù)庫尚無法突破此限制。目前有些公司開發(fā)了自己的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如國電南瑞科技股份有限公司公開了一種專利號為201110172234. 0的大電網(wǎng)分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法，該系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法在實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點數(shù)量足夠多的情況下，并行實時數(shù)據(jù)庫將顯著的提高數(shù)據(jù)操作性能。本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其改進之處在于，所述并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)；所述N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡連接；所述元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，用于存儲及管理所述并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分布模式。優(yōu)選的，每個所述實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點包括實時數(shù)據(jù)庫服務器；所述實時數(shù)據(jù)庫服務器包括本地實時庫管理系統(tǒng)，用于建立和管理本地實時數(shù)據(jù)庫；全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于執(zhí)行全局事務管理和并發(fā)控制，協(xié)調所述本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成全局應用(全局應用指的是調用全局訪問接口的應用)；通信管理器，在所述N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點間傳送消息和數(shù)據(jù)；本地實時數(shù)據(jù)庫，作為本地數(shù)據(jù)庫的工作版本存放在內(nèi)存中(本地實時數(shù)據(jù)庫的實時數(shù)據(jù)存放在本機內(nèi)存中)。較優(yōu)選的，所述本地實時庫管理系統(tǒng)包括本地數(shù)據(jù)操作處理器，用于接收來自全局數(shù)據(jù)操作處理器的數(shù)據(jù)操作請求；本地日志，用于記錄本地數(shù)據(jù)操作處理器、本地安裝管理器、本地刪除管理器和本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志；本地刪除管理器用于接收來自全局刪除管理器的安裝請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行刪除操作，通過所述通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器；本地安裝管理器用于接收來自全局安裝管理器的安裝請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行安裝操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器；本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器用于接收來自全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的復制與同步請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行復制與同步操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器。較優(yōu)選的，所述全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括全局訪問接口 用于接收來自用戶的數(shù)據(jù)操作請求，進行語義轉化后轉發(fā)給全局 數(shù)據(jù)操作處理器，待全局數(shù)據(jù)操作處理器執(zhí)行結束，將執(zhí)行結果顯示給用戶；全局數(shù)據(jù)操作處理器用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作處理；全局安裝管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表的安裝；全局刪除管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表的刪除；全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表、記錄的復制與同步；全局日志用于記錄所述全局數(shù)據(jù)操作處理器、全局安裝管理器、全局刪除管理器和全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志。本發(fā)明基于另一目的提供的一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟A、全局應用調用所述全局訪問接口 ；B、所述全局訪問接口將數(shù)據(jù)操作請求和參數(shù)傳給所述全局數(shù)據(jù)操作管理器；C、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器與元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)進行交互，得到本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址；D、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器根據(jù)本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址，通過通信管理器，將數(shù)據(jù)操作請求和參數(shù)發(fā)送給本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點上的本地數(shù)據(jù)操作處理器；E、所述本地數(shù)據(jù)操作處理器操作結束后，將返回結果通過通信管理器發(fā)送給全局數(shù)據(jù)操作處理器；F、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器將返回結果傳遞給全局訪問接口。優(yōu)選的，所述參數(shù)包括數(shù)據(jù)態(tài)、應用、表和記錄。與現(xiàn)有技術比，本發(fā)明達到的有益效果是本發(fā)明提供的面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法，在實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點數(shù)量足夠多的情況下，并行實時數(shù)據(jù)庫將顯著的提高數(shù)據(jù)操作性能；并且，在不影響本地實時庫提供本地實時數(shù)據(jù)訪問功能的前提下，基于本地實時庫系統(tǒng)形成并行實時數(shù)據(jù)庫，提供全局實時數(shù)據(jù)訪問功能。通過本發(fā)明提供的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法，可以在不影響單機版調度技術支持系統(tǒng)本地計算的情況下，在上層形成全局訪問接口，有效支撐全局計算。


圖I是本發(fā)明提供的面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構圖2是本發(fā)明提供的本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖；圖3是本發(fā)明提供的全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖；圖4是本發(fā)明提供的面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。本發(fā)明提供的面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和一個元數(shù)據(jù)關系子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡連接而成，其中每個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點都有一個實時數(shù)據(jù)庫服務器。N為自然數(shù)。本發(fā)明提供的面向電力系統(tǒng)并行實時數(shù)據(jù)庫體系結構如圖I所示。
每個實時數(shù)據(jù)庫服務器包含一個全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，一個本地實時庫管理系統(tǒng)，一個通信管理器和一個本地實時數(shù)據(jù)庫。I.通信管理器在并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各個節(jié)點之間傳送消息和數(shù)據(jù)，提供可靠的通信服務功能。2.本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立和管理本地實時數(shù)據(jù)庫，提供節(jié)點自治能力，執(zhí)行局部應用及全局操作的子操作，實現(xiàn)本地事務處理及并發(fā)控制，控制本地恢復功能。3.全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供分布透明性，協(xié)調全局事務的執(zhí)行，協(xié)調各個本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以完成全局應用，保證數(shù)據(jù)庫的全局一致性，執(zhí)行全局事務管理和并發(fā)控制，實現(xiàn)更新同步，協(xié)調各本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以實現(xiàn)全局恢復功能。4.本地實時數(shù)據(jù)庫作為本地數(shù)據(jù)庫的工作版本存放在內(nèi)存中，所有的本地數(shù)據(jù)庫共同構成邏輯的全局并行實時數(shù)據(jù)庫。5.元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)存儲及管理并行實時數(shù)據(jù)庫的分布模式，即態(tài)、應用、表、記錄與物理位置的對應關系。分布模式基于節(jié)點間負載均衡的原則建立。I、本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖2給出了本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結構，如圖2所示本地數(shù)據(jù)操作處理器負責接收來自全局數(shù)據(jù)操作處理器的數(shù)據(jù)操作請求，對本地實時庫進行數(shù)據(jù)操作，通過通信管理器將結果發(fā)送給全局數(shù)據(jù)操作處理器。本地日志負責記錄本地數(shù)據(jù)操作處理器、本地安裝管理器、本地刪除管理器和本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志。本地安裝管理器負責接收來自全局安裝管理器的安裝請求，對本地實時庫進行安裝操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器。本地刪除管理器負責接收來自全局刪除管理器的安裝請求，對本地實時庫進行刪除操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器。本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器負責接收來自全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的復制與同步請求，對本地實時庫進行復制與同步操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器。II、全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)協(xié)調各個本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以完成全局應用，保證數(shù)據(jù)庫的全局一致性，執(zhí)行全局事務管理和并發(fā)控制，實現(xiàn)更新同步，協(xié)調各本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以實現(xiàn)全局恢復功能。圖3給出了全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結構，如圖3所示全局訪問接口 負責接收來自用戶(包括終端用戶、應用程序員和數(shù)據(jù)庫管理員)的數(shù)據(jù)庫操作請求，進行語義轉化后轉發(fā)給全局數(shù)據(jù)操作處理器，待全局數(shù)據(jù)操作處理器執(zhí)行結束，將相應執(zhí)行結果顯示給用戶。全局數(shù)據(jù)操作處理器負責實 現(xiàn)數(shù)據(jù)操作處理。根據(jù)元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)存儲的分布模式，通過通信管理器將數(shù)據(jù)庫操作請求分發(fā)到各個對應的本地數(shù)據(jù)操作處理器，待本地數(shù)據(jù)操作處理結束后，接收來自本地數(shù)據(jù)操作處理器的返回結果，并進行結果的整合。全局安裝管理器負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、表的安裝。根據(jù)元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)存儲的分布模式，通過通信管理器將數(shù)據(jù)庫安裝請求分發(fā)到各個對應的本地數(shù)據(jù)操作處理器。全局刪除管理器負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、表的刪除。根據(jù)元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)存儲的分布模式，通過通信管理器將數(shù)據(jù)庫刪除請求分發(fā)到各個對應的本地數(shù)據(jù)操作處理器。全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、表、記錄的復制與同步。根據(jù)元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)存儲的分布模式，通過通信管理器將數(shù)據(jù)庫復制與同步請求分發(fā)到各個對應的本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器。全局日志負責記錄全局數(shù)據(jù)操作處理器、全局安裝管理器、全局刪除管理器和全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志。本發(fā)明還提供了面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，圖4提供了面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，如圖4所示，數(shù)據(jù)管理方法包括下述步驟A、全局應用調用全局訪問接口 ；B、全局訪問接口將數(shù)據(jù)操作請求和參數(shù)傳給全局數(shù)據(jù)操作管理器；C、全局數(shù)據(jù)操作處理器通過態(tài)、應用、表、記錄這些參數(shù)與元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)進行交互，得到本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址；D、全局數(shù)據(jù)操作處理器根據(jù)本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址，通過通信管理器，將數(shù)據(jù)操作請求及參數(shù)發(fā)送到本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點上的本地數(shù)據(jù)操作處理器；E、本地數(shù)據(jù)操作處理器操作結束后，將返回結果通過通信管理器發(fā)送給全局數(shù)據(jù)操作處理器；F、全局數(shù)據(jù)操作處理器將返回結果傳給全局訪問接口。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其特征在于，所述并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)；所述N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡連接； 所述元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，用于存儲及管理所述并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分布模式。
2.如權利要求I所述的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其特征在于，每個所述實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點包括實時數(shù)據(jù)庫服務器； 所述實時數(shù)據(jù)庫服務器包括 本地實時庫管理系統(tǒng)，用于建立和管理本地實時數(shù)據(jù)庫； 全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于執(zhí)行全局事務管理和并發(fā)控制，協(xié)調所述本地實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成全局應用； 通信管理器，在所述N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點間傳送消息和數(shù)據(jù)； 本地實時數(shù)據(jù)庫,作為本地數(shù)據(jù)庫的工作版本存放在內(nèi)存中。
3.如權利要求2所述的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其特征在于，所述本地實時庫管理系統(tǒng)包括 本地數(shù)據(jù)操作處理器，用于接收來自全局數(shù)據(jù)操作處理器的數(shù)據(jù)操作請求； 本地日志，用于記錄本地數(shù)據(jù)操作處理器、本地安裝管理器、本地刪除管理器和本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志； 本地刪除管理器用于接收來自全局刪除管理器的安裝請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行刪除操作，通過所述通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器； 本地安裝管理器用于接收來自全局安裝管理器的安裝請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行安裝操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局安裝管理器； 本地數(shù)據(jù)復制與同步管理器用于接收來自全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的復制與同步請求，對本地實時數(shù)據(jù)庫進行復制與同步操作，通過通信管理器將操作結果發(fā)送給全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器。
4.如權利要求2所述的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其特征在于，所述全局實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括 全局訪問接口 用于接收來自用戶的數(shù)據(jù)操作請求，進行語義轉化后轉發(fā)給全局數(shù)據(jù)操作處理器，待全局數(shù)據(jù)操作處理器執(zhí)行結束，將執(zhí)行結果顯示給用戶； 全局數(shù)據(jù)操作處理器用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作處理； 全局安裝管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表的安裝； 全局刪除管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表的刪除； 全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器用于實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)庫、表、記錄的復制與同步； 全局日志用于記錄所述全局數(shù)據(jù)操作處理器、全局安裝管理器、全局刪除管理器和全局數(shù)據(jù)復制與同步管理器的工作日志。
5.一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 A、全局應用調用所述全局訪問接口； B、所述全局訪問接口將數(shù)據(jù)操作請求和參數(shù)傳給所述全局數(shù)據(jù)操作管理器； C、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器與元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)進行交互，得到本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址； D、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器根據(jù)本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點的IP地址，通過通信管理器，將數(shù)據(jù)操作請求和參數(shù)發(fā)送給本地實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點上的本地數(shù)據(jù)操作處理器； E、所述本地數(shù)據(jù)操作處理器操作結束后，將返回結果通過通信管理器發(fā)送給全局數(shù)據(jù)操作處理器； F、所述全局數(shù)據(jù)操作處理器將返回結果傳遞給全局訪問接口。
6.如權利要求5所述的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，所述參數(shù)包括態(tài)、應用、表和記錄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)控制技術領域的實時數(shù)據(jù)管理技術，具體涉及一種面向電力系統(tǒng)的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法。該系統(tǒng)包括N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)；N個實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點和元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡連接；元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，用于存儲及管理所述并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分布模式。本發(fā)明提供的并行實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法在實時數(shù)據(jù)庫節(jié)點數(shù)量足夠多的情況下，并行實時數(shù)據(jù)庫將顯著的提高數(shù)據(jù)操作性能。
文檔編號G06F17/30GK102750371SQ20121020176
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權日2012年6月15日
發(fā)明者孫其強, 李立新, 楊秀峰, 狄方春 申請人:中國電力科學研究院