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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,南京工业大学,实时数据库原理,实时数据库的产生,实时数据库系统,实时数据库,设备数据接口,实时数据应用,简介,PHD,实时数据库,提 纲,实际应用的需要,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
2、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?,,实时数据库,技术的发展,d = f(t),dv,：当前值,dt,：采样时间,de,：有效期（采集频率）,,data,time,data,,,,,,,time,当前值,采样时间,采样频率,实时数据库的产生,RealTime Database,,RealTime Operating System,Database,应用程序与数据的对应关系,(,数据库系统,),,,,DBMS,,,,,,应用程序,1,应用程序,2,数据库,…,关系数据模型的数据结
3、构,在,用户观点,下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。,,,关系模型的基本概念,关系（,Relation,）,,一个关系对应通常说的一张表。,,元组（,Tuple,）,,表中的一行即为一个元组。,,属性（,Attribute,）,,表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。,关系模型的基本概念,主码（,Key,）,表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。,域（,Domain,）,属性的取值范围。,分量,元组中的一个属性值。,关系模式,对关系的描述,关系名（属性,1,，属性,2,，,…,，属性,n,）,学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）,关系数据模型的
4、数据结构(续）,实体及实体间的联系的表示方法,实体型,：直接用关系（表）表示。,属性,：用属性名表示。,一对一联系,：隐含在实体对应的关系中。,一对多联系,：隐含在实体对应的关系中。,多对多联系,：直接用关系表示,。,,,关系数据模型的数据结构(续）,例,1,学生、系、系与学生之间的一对多联系：,,学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）,系,(,系号，系名，办公地点,),,例,2,系、系主任、系与系主任间的一对一联系,,关系数据模型的数据结构(续）,例,3,学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：,,学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）,课程（课程号，课程名，学分）,选修（学号，课程
5、号，成绩）,,关系数据模型的数据结构(续）,关系必须是规范化的，满足一定的规范条件,最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不,可分的数据项。,,2.,关系模型的数据操纵,查询、插入、删除、更新,数据操作是集合操作，,操作对象和操作结果都是关系，,即若干元组的集合,存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，,不必详细说明“怎么干”,4.关系数据模型的存储结构,表以文件形式存储,,,有的,DBMS,一个表对应一个系统文件,,实时数据库的定义,,实时数据库就是其数据和事务都有显式定时限制的数据库。,,系统的正确性不仅依赖于事务的逻辑结果，而且依赖于该逻辑结果所产生的时间。,,,,实时数据库的
6、功能,一般,DBMS,的基本功能：,永久数据管理，包括数据库的定义、存储、维护等。,有效的数据存取，各种数据操作、查询处理、存取方法、完整性检查。,事务管理，事务的概念、调度与并发控制、执行管理。,存取控制安全性检验。,数据库的可靠性恢复机制。,RTDBMS,的特有功能,数据库状态的最新性，即尽可能地保持数据库的状态为不断变化的现实世 界当前最真实状态的映像。,数据值的时间一致性，即确保事务读取的数据是时间一致的。,事务处理的实时性，即确保事务的及时处理，使其定时限制尤其是执行的截止期得以满足。,,,实时数据库的技术问题,实时数据模型,实时数据语言,实时事务的模型,实时事务的处理,缓冲区管理,
7、数据存储管理,恢复机制,用户及权限管理,系统及数据安全管理,集群服务器支持,实时数据库系统的功能结构,,实时数据库系统的层次结构,Device Driver,实时数据应用工具,CIMIO Server,数据应用,数据管理,数据收集,数据源,数据采集和发送,CIMIO Client,,,,,实时数据库,DBES,DBEC,,,数据提供,数据接收,实时数据库的结构,实时应用程序,实时事务管理,安全管理,并发控制,调度,实时数据管理,日志管理,数据恢复,数据操作,实时,I/O,管理,缓冲区管理,历史数据,,,,,,,,,数据源,,功能模块,用户管理,磁盘（文件）管理,任务（进程）管理,数据的输入输
8、出,数据压缩和解压缩,数据存储,,Data I/O,Data Compress,&Extract,Task(Process) Manage,Disk(Files) Manage,User Manage,Data Store,实时数据库的结构,,,,静态数据,（数据库组态信息）,,,内存数据,系统运行,状态信息,,动态数据,实时数据,一段时间的实时数据,,历史数据,缓冲区,,启动,主进程,(,初始化及管理,),,数据接受,CIMIO,,实时数据处理,保存报警数据,保存事故追忆数据,保存历史数据,数据提供,（,DBES,）,历史,,数据,事故追忆数据,数据应用,数据采集,系统进程,数据文件,内存中
9、数据的管理,内存中的数据,,静态数据,,动态数据,,内存管理,,数据缓存,,程序缓存,,内存和磁盘数据的交换,,系统进程管理,数据操纵,数据库的操作（包括数据的插入、删除、修改和查询等）,查询优化,数据库控制（包括完整性、安全性控制等）,触发器管理,事件探测,复合事件处理和发信号,条件的监视与评价,被触发活动的执行处理,事件管理,各种事件操作（开始、中止、挂起、恢复、结束等）,实时优先级分派,实时调度算法,实时并发控制策略,,,历史数据处理过程,读取,组态信息,启动,获得,实时数据,创建历史,数据文件,数据压缩,写压缩后的数据,至数据文件,满,建立,索引文件,N,Y,系统的安全性保障,用户及权
10、限管理,,,,数据安全,userserver,,数据压缩,有规律数据 逻辑压缩,在一段时间内，相邻的数据在精度允许范围内，常常会满足某种线性规律，如果我们利用这个规律，就可以对采集来的数据进行压缩处理，不必要逐点保存。,,无规律数据 物理压缩,数据的变化是随机的，无规律可寻。如设备发生故障时产生的数据。,,,,数据压缩,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,101,100,00,：,00,：,00,00,：,05,：,00,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,数据压缩,111,110,109,108,107,106,1
11、05,104,103,102,101,100,00,：,00,：,00,00,：,05,：,00,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,数据压缩,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,101,100,00,：,00,：,00,00,：,05,：,00,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,数据压缩,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,101,100,00,：,00,：,00,00,：,05,：,00,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,备份与恢复,系统设置（组态信
12、息）的备份与恢复,,,数据的备份与恢复,,手工,,自动,,设备数据接口,Collecter,Router,Hisaver,RTDB,CIMIO,Client,CIMIO,Server,,历史数据文件,Monitor,Device Driver,数据源（设备）,DCS,,PLC,,SCADA,、,HMI,,常规仪表、智能仪表,,在线或离线分析仪器,,巡检仪,,几种常见的数据接口,OPC,,DDE,、,NETDDE,,RS-232 422 485,,TCP,,UDP,流程图,Aspen process explorer,Surpass Tools,趋势图,,EXCEL,数据集成,,与关系数据库的数
13、据交换,Aspen ERP-Connect,,WEB,访问方式,Aspen web.21,SQL,支持,Aspen SQL Plus,常见的实时数据库,AspenTech InfoPlus.21,OSI PI,HONEYWELL PHD,Surpass CART(Compress And RealTime),,Wonderware InTouch => InSQL,Intellution iFix => iHistorian,三维力控,ForceControl => PCAuto,北京亚控 组态王,,,PHD的安装,PHD的安装,PHD的安装,,,,,,,,,,运行,build_db,结束,!,
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