变电站遥信自动检验系统数据库设计

变电站遥信自动检验系统数据库设计

漆晓凤

漆晓凤

（国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830000）

1项目背景及目标

电力公司目前在实际工作中，在新建和整改变电站时，由于厂家的不同，会导致新建的遥信点表的格式不同、内容不同、以及信号数量的不同。目前需要调度自动化人员、监控人员经运行人员，与现场变电站施工，调试人员多次校验监控信号，其过程繁琐，严重影响工作效率。随着国家电网公司“大运行”体系的建立，调度控制中心监控的变电站数量与日俱增，当校验信号的工作现场较多时，会影响对电网的正常监控，同时也会影响验收工作的正常安排。所以需要采用新办法从根本上减少双方的工作量，提高信号校验工作效率并且保证验收工作的质量。

通过对数据库的设计，本变电站遥信自动校验系统能够根据用户输入的变电站遥信表信息，实时监控数据采集与监视控制系统系统中信号量的变化，对验收时拟并网设备遥信信息进行核对。从根本上解决：

①在不影响现有系统运行情况下，高效的查询验收信号的人员所需信号数据，与标准遥信表信息作比对；

②规范化变电站遥信表管理，科学统计分析不规范信号，提高变电站首次投运时信号通过概率。

2实现技术

2.1数据库触发器技术

数据库触发器技术是通过为感兴趣的数据建立触发器，在数据有变化时，数据库管理系统会根据数据库操作的类型（Insert/Update/Delete）而激活相应的触发器，从而在触发器代码中我们可以添加我们对数据库变化事件的处理代码。该技术的使用比较简单，在目前应用中使用比较普遍。

这种方法具有反应快、效率高的优势。它同样具有数据库轮询技术占用资源高的缺点，因为如果消费者应用很多且关注的数据源不一样，那么就需要为每一个表都建立Insert、Update、delete三个触发器，如果该数据库中有1000个消费者应用关心的表，就需要建立3000个触发器，那么一旦数据生产者对数据库操作很频繁，那么这将极大的占用数据库的内存、CPU资源，从而导致数据库服务器运行的性能降低。

从触发器的内部机理来分析，该技术是建立在数据库内部的捕获技术，因此消息的捕获都是由数据库内部进程通过回调机制来实现的，故它将比较占用数据库的资源。

2.2基于程序控制逻辑的数据变化技术

基于程序控制逻辑的数据变化技术是通过为需要跟踪的多个表建立一个跟踪表来记录其变化情况，跟踪表的结构比较简单，主要是记录变化的表名、操作类型等轻量级的数据，而跟踪程序，即数据库事件捕获程序对跟踪表进行轮询，比如著名的数据库同步产品DataMirror的早期版本就是通过该技术来捕获数据库变化的。

由此可见，该技术是绕过数据库管理系统的内部功能来实现数据捕获，其优势是比较节省数据库资源，虽然它也是一种轮询技术，但比普通的数据库轮询技术更加节省资源，因为它查询的不是整个数据表，而是记录数据变化的“跟踪表”。该技术的缺点是，作为一种轮询技术，同样需要占用CPU的时间片资源，同时，如果数据生产者对数据库的操作很频繁，由于需要对跟踪表进行写入、读取操作，将导致效率比较低的问题。

2.3日志监控与分析技术

本方案中所描述的日志监控与分析技术，是通过监控日志文件以及对文件进行手工分析，抽取出最新变化的SQL语句与数据，并为上层提供定制的访问接口，从而实现数据变化事件捕获的能力。

日志监控与分析技术，可以控制对外提供的访问接口，即可以提供SQL语句，也可以提供变化的数据；同时从外部对数据变化进行监控，不占用数据库的资源；并且由于分析、捕获的是变化的最新日志内容，因此，数据捕获的效率很高。通过实际的应用效果来分析，日志监控与分析技术是所有数据变化捕获技术中综合评价最好的一种技术

3数据库安全设计

3.1身份鉴别

用户账号应由系统管理员统一生成，并确保账号在系统生命周期中唯一性。系统内的账号列表应不被非授权地访问、修改和删除。用户账号与安全审计关联，保证系统内安全审计的可核查性。对用户账号的口令设置应具有长度、复杂度和更换周期的鉴别。系统中不能有“记住密码”选项。系统用户身份鉴别成功后，当其空闲操作的时间超过10分钟时，应当对该用户重新进行身份鉴别。当用户身份鉴别尝试失败次数超过5次后，应对该用户进行锁定，并且只能由安全保密管理员恢复，同时形成审计事件并告警。新用户首次登录或用户被锁定恢复重置密码后的首次登录，应强制更改密码

3.2访问控制

通过对用户账号设置相应的权限，按照不同的权限操作不同的数据。设置对系统涉密信息和重要信息进行访问控制的机制。

3.3安全审计

对用户的登录时间，操作等行为进行审计，对用户的操作记录进行全面的分析，提供自身审计进程的监控，审计记录防止恶意删除和修改，同时具备自动备份的功能。

3.4存储安全

对于存储到系统中的一些关键敏感数据，程序对这些数据进行加密存储，使得在其它任何软件环境中都无法获取明码。

3.5操作日志

系统对用户登录情况，如登录用户、进入时间、退出时间、操作功能项等进行自动记录；对于数据录入、数据同步、数据抽取和数据分析等应用处理的时间、数据范围、执行情况等也自动记录日志，以便出问题时跟踪追查审计。

4数据库性能设计

4.1容量设计

从容量及可扩展性和灾备等多方面考虑，系统使用多磁盘阵列对数据进行存储。

4.2响应设计

快速响应能给用户带来效率上的提升，加快了工作效率，减少了等待时间，同时加快了系统的处理效率，我们将通过以下几方面手段来保证用户得到高质量的响应。1、优化模型设计，好的模型设计能够减少冗余数据量的加载和检索，以及表间关联检索，能大大提高系统数据的响应时间。2、有效利用数据库的缓存功能，对于经常访问的数据，可将数据缓存于数据库中，减少IO操作。3、优化报表设计，减少报表生成所需要的系统资源。4、充分利用报表系统的对查询的缓存功能，减少对数据源的实时访问。

4.3数据存取设计

数据库采用存储过程来存取数据，采用存储过程的好处有：1、存储过程因为SQL语句已经预编绎过了，因此运行的速度比较快；2、存储过程可以接受参数、输出参数、返回单个或多个结果集以及返回值。可以向程序返回错误原因；3、存储过程运行比较稳定，不会有太多的错误。只要一次成功，以后都会按这个程序运行；4、存储过程主要是在服务器上运行，减少对客户机的压力；5、存储过程可以包含程序流、逻辑以及对数据库的查询。同时可以实体封装和隐藏了数据逻辑；6、存储过程可以在单个存储过程中执行一系列SQL语句。

参考文献；

[1]HISKENSI,ALSEDDIQUIlJ.Sensitivity,ApproximationandUn-certaintyinPowerSystemDynamicSimulation[J].IEEETransonPowerSystems,2006,21

[2]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2010

作者简介；

“漆晓凤（1991.9-），女，重庆市江津区人，新疆大学自动化学士，电力工人，单位：国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司（新疆，乌鲁木齐）研究方向：调控自动化，