1、實時數(shù)據(jù)庫原理,實時數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 實時數(shù)據(jù)庫 設(shè)備數(shù)據(jù)接口 實時數(shù)據(jù)應用 簡介PHD實時數(shù)據(jù)庫,提 綱,實際應用的需要,?,實時數(shù)據(jù)庫,技術(shù)的發(fā)展,d = f(t),dv ：當前值,dt ：采樣時間,de ：有效期（采集頻率）,實時數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生,RealTime Database,RealTime Operating System,Database,應用程序與數(shù)據(jù)的對應關(guān)系(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)),關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在用戶觀點下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。,關(guān)系模型的基本概念,關(guān)系（Relation） 一個關(guān)系對應通常說的一張表。 元組（Tuple） 表

2、中的一行即為一個元組。 屬性（Attribute） 表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。,關(guān)系模型的基本概念,主碼（Key） 表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。 域（Domain） 屬性的取值范圍。 分量 元組中的一個屬性值。 關(guān)系模式 對關(guān)系的描述 關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n） 學生（學號，姓名，年齡，性別，系，年級）,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）,實體及實體間的聯(lián)系的表示方法 實體型：直接用關(guān)系（表）表示。 屬性：用屬性名表示。 一對一聯(lián)系：隱含在實體對應的關(guān)系中。 一對多聯(lián)系：隱含在實體對應的關(guān)系中。 多對多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示。,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(

3、續(xù)）,例1 學生、系、系與學生之間的一對多聯(lián)系： 學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級） 系 (系號，系名，辦公地點) 例2 系、系主任、系與系主任間的一對一聯(lián)系,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）,例3 學生、課程、學生與課程之間的多對多聯(lián)系： 學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級） 課程（課程號，課程名，學分） 選修（學號，課程號，成績）,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）,關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件 最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個分量必須是一個不 可分的數(shù)據(jù)項。,2.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱,查詢、插入、刪除、更新 數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合 存取

4、路徑對用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細說明“怎么干”,4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲結(jié)構(gòu),表以文件形式存儲 有的DBMS一個表對應一個系統(tǒng)文件,實時數(shù)據(jù)庫的定義,實時數(shù)據(jù)庫就是其數(shù)據(jù)和事務都有顯式定時限制的數(shù)據(jù)庫。 系統(tǒng)的正確性不僅依賴于事務的邏輯結(jié)果，而且依賴于該邏輯結(jié)果所產(chǎn)生的時間。,實時數(shù)據(jù)庫的功能,一般DBMS的基本功能： 永久數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)庫的定義、存儲、維護等。 有效的數(shù)據(jù)存取，各種數(shù)據(jù)操作、查詢處理、存取方法、完整性檢查。 事務管理，事務的概念、調(diào)度與并發(fā)控制、執(zhí)行管理。 存取控制安全性檢驗。 數(shù)據(jù)庫的可靠性恢復機制。 RTDBMS的特有功能 數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的最新性，即盡可能地

5、保持數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)為不斷變化的現(xiàn)實世 界當前最真實狀態(tài)的映像。 數(shù)據(jù)值的時間一致性，即確保事務讀取的數(shù)據(jù)是時間一致的。 事務處理的實時性，即確保事務的及時處理，使其定時限制尤其是執(zhí)行的截止期得以滿足。,實時數(shù)據(jù)庫的技術(shù)問題,實時數(shù)據(jù)模型 實時數(shù)據(jù)語言 實時事務的模型 實時事務的處理 緩沖區(qū)管理 數(shù)據(jù)存儲管理 恢復機制 用戶及權(quán)限管理 系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全管理 集群服務器支持,實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu),功能模塊,用戶管理 磁盤（文件）管理 任務（進程）管理 數(shù)據(jù)的輸入輸出 數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮 數(shù)據(jù)存儲,實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu),內(nèi)存中數(shù)據(jù)的管理,內(nèi)存中的數(shù)據(jù) 靜態(tài)數(shù)據(jù)

6、動態(tài)數(shù)據(jù) 內(nèi)存管理 數(shù)據(jù)緩存 程序緩存 內(nèi)存和磁盤數(shù)據(jù)的交換,系統(tǒng)進程管理,數(shù)據(jù)操縱 數(shù)據(jù)庫的操作（包括數(shù)據(jù)的插入、刪除、修改和查詢等） 查詢優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫控制（包括完整性、安全性控制等） 觸發(fā)器管理 事件探測 復合事件處理和發(fā)信號 條件的監(jiān)視與評價 被觸發(fā)活動的執(zhí)行處理 事件管理 各種事件操作（開始、中止、掛起、恢復、結(jié)束等） 實時優(yōu)先級分派 實時調(diào)度算法 實時并發(fā)控制策略,歷史數(shù)據(jù)處理過程,系統(tǒng)的安全性保障,用戶及權(quán)限管理 數(shù)據(jù)安全,userserver,ServerName.Tag.Field,數(shù)據(jù)壓縮,有規(guī)律數(shù)據(jù)邏輯壓縮 在一段時間內(nèi)，相鄰的數(shù)據(jù)在精度允許范圍內(nèi)，常常會滿足某種線性規(guī)律，

7、如果我們利用這個規(guī)律，就可以對采集來的數(shù)據(jù)進行壓縮處理，不必要逐點保存。 無規(guī)律數(shù)據(jù)物理壓縮 數(shù)據(jù)的變化是隨機的，無規(guī)律可尋。如設(shè)備發(fā)生故障時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)壓縮,數(shù)據(jù)壓縮,數(shù)據(jù)壓縮,數(shù)據(jù)壓縮,備份與恢復,系統(tǒng)設(shè)置（組態(tài)信息）的備份與恢復 數(shù)據(jù)的備份與恢復 手工 自動,設(shè)備數(shù)據(jù)接口,數(shù)據(jù)源（設(shè)備）,DCS PLC SCADA、HMI 常規(guī)儀表、智能儀表 在線或離線分析儀器 巡檢儀,幾種常見的數(shù)據(jù)接口,OPC DDE、NETDDE RS-232 422 485 TCP UDP,流程圖,Aspen process explorer Surpass Tools,趨勢圖,EXCEL數(shù)據(jù)集成,與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換,Aspen ERP-Connect,WEB訪問方式,Aspen web.21,SQL支持,Aspen SQL Plus,常見的實時數(shù)據(jù)庫,AspenTech InfoPlus.21 OSI PI HONEYWELL PHD Surpass CART(Compress And RealTime) Wonderware