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《浙江大学》 2003年
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流程工业大型实时数据库理论、技术与应用

王成光  
【摘要】: 流程工业企业综合自动化系统的目的是利用计算机技术、信息技术和自动化技术,实现企业经营管理与生产过程的综合集成,进而提高企业的综合竞争能力。而实现流程工业企业综合自动化系统的关键之一在于使用流程工业大型实时数据库系统解决企业底层过程控制网络与上层管理信息网络间的数据集成和应用集成问题。国家高技术研究发展计划(863计划)和国家十五科技攻关计划都就此问题立项,并资助本课题的研究。本文探讨了流程工业大型实时数据库系统的理论、技术、设计和应用中的一些关键问题及解决方法。 本课题的研究结果和内容可概括为以下几个主要方面: 1) 分析了流程工业实时数据库系统的需求背景,从项目开发、实施、维护、质量等角度考虑系统的非功能性需求,系统地分析了实时数据库系统应当具有的功能,并给出了性能指标的要求,明确了系统设计的目标。提出了以多层COM/DCOM的C/S结构为特点的流程工业大型实时数据库的体系结构,该结构模块清晰,覆盖了表征系统的主要功能,核心模块具有处理业务逻辑的扩展性,支持具有弹性的网络应用模式。 2) 根据流程工业实时数据库的应用背景,提出了以位号映射为特点的工程数据模型,这种模型支持位号间的计算关系,支持录入功能和计算参数存储。针对该工程模型,提出了内存数据管理方法,建立了多层分组索引、基于局部ID的直接索引和临时索引,以满足各种高效查询的需要。对于流程工业数据的高级查询提出了一种查询表示和查询优化的方法,这种方法易于实现并且具有很高的效率。 3) 实时数据库系统的事务处理和并发访问控制是大型实时数据库系统的重要内容。在流程工业背景下,分析了实时数据库系统中事务和并发访问的特点,选择先进先服务为主的事务调度策略和有序共享两阶段锁的并发控制协议,根据文中阐述的流程工业实时数据库事务的分类和特点,提出了在该并发控制协议下的锁定策略,进一步提高了系统事务处理的效率。 4) 研究流程工业实时数据库系统中的重要部分——历史数据库的设计和实 现策略。主要包括:介绍了内存历史数据库的存储和实现策略,采用固 定长度的内存历史数据队列进行管理,简化了存储和查询过程,便于一 些先控和实时优化应用的访问;提出了磁盘历史数据库系统的实现框架、 磁盘历史数据库的多任务、归档数据文件系列的实现策略。历史数据库 中采用了基于时间序列的旋转门压缩算法,其优点是算法简单,压缩率 高,该算法应用在内存历史数据库和磁盘历史数据库中。 匀 容错、主动规则、分布式机制问题是关系到流程工业实时数据库系统功 能与应用的重要问题。本着实用的原则,提出了系统级和组件级的两级 容错机制,使得系统的各种错误得到了充分、全面的控制,而且更具有 针对性;参考主动数据库的思想,提出了一种在工程实时数据库内部建 立以事件规则库为中心的主动规则机制的方法,该方法易于实现,而且 满足流程工业实时数据库的需要。 6)本文在构建流程工业大型实时数据库这样一个大规模、多模块、具有多 部件的系统中使用了面向对象技术、组件技术和中间件的思想。提出了 基于COM、OPC、XML的三层数据采集和服务体系框架,使系统更具 通用性。采用SOAP等技术,使跨平台能力和可扩展性进一步提高。软 件可靠性技术被用来验证流程工业大型实时数据库系统的数据访问性能 和关键技术的可靠性。 刀 以某石化橡胶厂企业综合自动化的实时数据库项目为例,对APC一SYS 实时数据库系统进行了应用研究,满足了橡胶厂的各种层面的需求。实 时数据库系统给橡胶厂的生产和管理带来了很大的变化,提高了企业的 经济效益,验证了软件系统及其相关技术、方法的可行性。 本课题的工作在借鉴现有理论与技术的基础上,结合流程工业大型实时数据 库的特点,提出新的实现方案,注重实时数据库系统的完整性,强调实时数据库 系统的工程应用背景。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP399

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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3 陆会明;张东练;廖常斌;;实时数据库报警与事件关键技术实现[J];电力自动化设备;2009年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 洪流涛;PI实时数据库在发电企业信息化中的应用[D];河北工业大学;2007年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 郑斌;李涓子;;农产品市场中数据挖掘的应用[J];安徽农业科学;2008年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 赵攀;田宜平;;基于GIS的城镇土地定级信息系统的数据库设计[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
6 赵会兵;李朝奎;;基于ASP.NET的CET考务管理系统[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
7 陈茂生;;浅谈OPC技术在新焦化DeltaV系统实时数据采集的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
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9 马克;王耿峰;徐新;;组件式GIS应用研究[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
10 康其桔;蔡汝铭;侯晓霞;;Web服务技术在电子政务中的应用[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李昕;电子商务Web数据库不精确查询方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 曹涌;基于分形的软件可靠性模型和程序证明的数学机械化[D];电子科技大学;2010年
4 刘思华;电网故障诊断方法的研究[D];山东大学;2010年
5 晁冰;基于支持向量机的软件可靠性模型分类及失效分析[D];武汉大学;2010年
6 赵亮;面向位置服务的移动对象并发查询处理技术[D];国防科学技术大学;2010年
7 周栩;本体工程中若干问题的研究[D];吉林大学;2011年
8 赵洪岩;采用非标记定量技术对变形链球菌耐氟菌株的差异蛋白质组学研究[D];吉林大学;2011年
9 王日勖;抚顺西露天矿北帮滑坡监测预报系统研究[D];吉林大学;2011年
10 杨峰;电网分布式培训仿真系统关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹磊;长江上游珍稀特有鱼类基础地理数据库的建立与应用[D];华中农业大学;2010年
2 梁鹏帅;基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计[D];河南理工大学;2010年
3 赵海峰;基于Epicentre的数据模型投影工具研究与应用[D];南昌航空大学;2010年
4 邹雄;基于FPGA的弹载计算机调试方法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 解卫卫;基于ArcGIS Engine的电力地理信息系统平台设计[D];山东科技大学;2010年
6 宋洪俊;基于OPC的实时数据库接口设计与实现[D];山东科技大学;2010年
7 谢黎黎;区域喀斯特土地利用变化与优化调控空间决策支持系统设计与应用[D];广西师范学院;2010年
8 姜春晖;基于UML的报刊销售管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
9 王国宾;面向对象的公路空间数据库系统研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 周宗科 ,陈红武;烧结法氧化铝生料浆配料方法的新研究[J];世界有色金属;2004年04期
10 陆平,张浩,马玉敏;数字化工厂及其与企业信息系统的集成[J];成组技术与生产现代化;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王雅琳;智能集成建模理论及其在有色冶炼过程优化控制中的应用研究[D];中南大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张新铭;宋健;张晓凯;;火电机组性能计算软件的建模及仿真[J];电力自动化设备;2011年12期
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10 林俊;林敏;胡华威;;状态监测系统中实时数据库的研究[J];江苏电机工程;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李澄非;计算智能方法研究及其在流程工业中应用[D];北京化工大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周步祥,阮树骅,李明;面向对象的电网监控实时数据库系统[J];继电器;1999年01期
2 杨延西,刘丁,冯连强;亲水涂层铝箔生产线实时数据库管理系统[J];重型机械;2003年03期
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6 王迎军;;ARD 8000配电自动化系统研发[J];交通科技与经济;2008年05期
7 任晓晋;李强娇;;实时数据库在冷轧厂的应用[J];计算机与数字工程;2010年07期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 高峰;;ORACLE数据库块大小的选择策略及在实时数据库中的应用[A];信息技术在气象领域的开发应用论文集(一)[C];2005年
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6 本报记者 叶勇;电子信息业发展基金招标涉及19类项目[N];上海证券报;2009年
7 王勇 王学彬;河北公司AVC和WAMS系统通过评审[N];国家电网报;2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王永炎;实时事务并发控制算法优化[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
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4 吴限德;快速响应小卫星测试理论与方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 白天;维护数据时间一致性的实时事务调度策略研究[D];华中科技大学;2012年
6 杨正益;制造物联海量实时数据处理方法研究[D];重庆大学;2012年
7 李笕列;流程企业模型与数据管理研究[D];浙江大学;2009年
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9 朱勇;川渝地区输气管道管控一体化与数据集成应用研究[D];西南石油大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 季玲莉;监控组态软件数据库的研究[D];武汉理工大学;2006年
6 吴剑强;流程工业实时数据库系统研究与开发[D];浙江大学;2004年
7 滕小荣;监控系统专用内存数据库的研究与应用[D];西北工业大学;2007年
8 孟凡姿;组态软件可视化环境的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 张亮;基于MES的生产实绩回报系统研究[D];河北工业大学;2005年
10 李德刚;基于管控一体化设计的制造执行系统(MES)[D];山东大学;2005年
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