1、山东大学硕士学位论文基于IEC TC57公共信息模型的时间序列数据存储与访问姓名：黄俊浩申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：云昌钦20070420原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：I眦日 期：j壁互坤夕关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许
2、论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：喜蝴师签名：_主趁日 期：趔山东大学硕十学位论文摘要本文研究的是基于IEC61970国际标准的新一代能量管理系统(EMS)中的时间序列数据访问(TSDA)的相关问题。时间序列数据访问是能量管理系统(EMS)最基本的服务之一，它提供时间序列数据(历史数据)的访问、存储以及数据回放和订阅服务。本文深入研究TSDA的信息模型以及公共接口，提出了符合规范的TSDA服务器的实现模型，并通过分层的服务器构架设计，实
3、现了服务器的多存储。历史数据服务器最重要的问题是存储问题，本文提出分层结构，使得服务器的实现逻辑与持久化完全解耦。考虑到“保护已有投资”原则，该TSDA服务器实现了两种存储方式：iES600历史数据库方式和基于PI实时数据库方式。iES600历史数据库将历史数据存储于关系数据库ORCALE中，采用时分分离的数据结构，TSDA采用接口适配实现了TSDA数据库访问接口对iES600历史数据库的使用，使iES600系统增加TSDA接口支持时无需再设计另外的存储方案，保护了已有投资。另一种是以实时数据库Pl作为磁盘数据管理系统，这种实时数据库的优点在于能够高效管理时间序列数据，但PI非关系数据库，无法
4、进行关联操作，并且只能以数据点为存储单位，数据点本身只能存储单个数据值。本文对于以上问题提出了相应的解决方案，从而既利用了PI对历史数据的高效管理，又满足了TSDA数据库接口的要求。对以上两种存储的支持证明了分层结构设计的优越性。为验证TSDA服务器的可用性，对其功能以及性能进行了测试，在论文中给出了相应的测试报告。TSDA服务器是基于ESLAB开发的EFC库(C+)，其平台为ACETAOCORBA平台，系统的源代码是采用标准C+编写，因此也是跨平台的，从而真正实现了异构系统中的“即插即用”。关键宇IEC61970 CIM CIS TSDA HDAIS PI实时数据库历史数据库山东大学硕士学位
5、论文AbstractThis article mainly discusses the problems about the Time Series Data AcOeSS(TSDA)in the next generation EMS which is based on the IEC61970TSDA is one ofthe most important services in EMS，and it can provide services such as DA,storage，playback and subscribeThe TSDA information model and th
6、e common interface atebeing studied in this articleThe article also put forward a TSDA Server implementmodel which is designed in several layersDifferent ways of storage implement aregiven at the endOne of the most important problems for a History Server to concern about is theway of storageMultilay
7、ers structures make it possible to implement the serverinternal logical and the storage independentlySo that we can imply the storage indifferent ways without changing the interval code of the server Consideringprotecting the former investment，TSDA servers storage is implemented in two waysOne is ba
8、sed on a legacy system，iES600，whose data is stored in OracleArithmeticis supposed to map the TSDA Interface to the iES600 history data processing systemThe other is a totally new design，which is based on a real time Database systemnamed PIPI is efficient in real time data processing but it is not a
9、relationshipDatabase，SO it is not convenient to map to OO modelAnd a solution is given toresolve this problemTest result data of function tests and performance tests of TSDA server are givenat the end of the article，to show usability of the TSDA ServerTSDA Server isdeveloped in C+and based Oil EFC(r
10、邑sLab Foundation Classes)middlewareplatform is CORBA,and it is Sourcelevel independent system thus it can Plug andPlay(PnP)in heterogeneous systemKeyword 1EC61970 CIM CIS TSDA HDAIS PI RealTime Database HistoryDatabase3山东人学硕士学位论文第1章绪论11背景能量管理系统(EMs)是电力企业用于电网经济和安全运行管理的一种计算机应用系统，其组成主要包括计算机、操作系统、支持系统、数
11、据收集、能量管理和网络分析。广义的EMS还应包括调度员培训模拟系统(DTS)【矧。新一代能量管理系统的一个重要特征是采用IEC61970等国际标准。采用公共信息模型(Common Information Model)，CIM来替代目前广泛采用的私有数据模型进行应用之间的数据交互是遵循标准的一个基本要求。国际标准IEC61970(草案)是IEC(国际电工技术委员会)第57技术委员会第13工作组(IEcTC57，WGl3)编写的能量管理系统(EMS)应用程序接口(APIs)规范。61970系列标准采用一个互联现有应用系统的集成框架，来实现电力自动化系统两种层次上的集成：控制中心环境中各应用的集成以
12、及各独立系统的集成。实现集成最根本的问题是标准化，公共信息模型(CIM)和组件接口规范(ComponentInterface Specification，CIS)是61970标准化的主要部分。标准要求采用面向对象的建模技术统一模型，采用CORBA等组件模型实现分布式系统的互操作，但可灵活实旌。如先实现控制中心多厂家应用软件和应用系统的应用级“即插即用”，今后进一步在组件化应用软件和应用系统之间实现组件级的”方法共享”。其目的是使运行在控制中心环境中由不同厂家开发的EMS应用可以依据标准进行互相交换数据、共享信息同时能够使原有系统通过依据符合标准的封装与新的应用系统实现互联，这就降低了开发的成本
13、以及投入的时间。一个基于CIMCIS的EMS系统的各个组件主要提供以下服务：通用数据访问【2】(GDA：Genetic DataAccess)，高速数据访问【4】(HSDA：High Speed DataAccess)，时间序列数据访问(TSDA：Time Seties DataAccess)。国际上已经进行了6次基于C1MCIS的互操作实验，国内也已经成功举办了6次互操作实验，其中第6次互操作实验主要集中于高速数据访问(CISHsDA)接口测试。山东大学硕士学位论文12主要研究内容本文主要研究IEC61970的407部分，时间序列数据的访问，即TSDA服务器的研究及实现。其研究主要内容为：1
14、TSDA服务器IDAIS信息模型的研究2TSDA服务器HDAlS接口研究3TSDA服务器构架设计4数据存储方式研究及存储访问接口设计IEC61970的407部分并没有给TSDA建立新的内存模型，而是直接引用了OMG的工业系统的历史数据访问(Historical Data Access from Industrial SystemsSpecification，HDAIS)规范。因此需要对HDAIS的信息模型与接口进行研究，在此基础上提出TSDA服务器的设计方案并进行实现。历史数据的存储是本文研究的重点。不同存储的实现方式直接决定了服务器的性能，高效可用的存储访问接口是使TSDA服务器能适应各种存
15、储设旌的关键。本文对不同存储进行了研究和性能比较。6山东大学硕士学位论文第2章TSDA信息模型研究21基本概念ClM公共信息模型(CIM，Common Information Model)是一个抽象的模型，描绘典型情况下EMS信息模型中所包含的公用电力企业中所有的主要对象。模型包含了这些主要对象的公用类和属性以及它们的关系。61970 CIM已经扩展为TC 57 aM，涵盖了电力系统管理信息模型中所包含的所有主要对象。完整的CIM模型较大，其中包含了核心包、量测包、发电包等10个包，总共251个类【3】。本文涉及的类包主要是核心包和量测包。CISC1S规定了组件之间的通用接口，这使各种组件之间
16、互联以及实现组件接入“即插即用”成为可能。CIS规定一些接口，应用程序可以用这些接口来促进和其它独立开发的组件的信息交换。这些接口包括通用数据访问(GDA：Generic DataAccess)接口、高速数据访问(HSDA：High Speed Data Access)接口、时间序列数据访问(TSDA：Time Series DataAccess)接口等。对于标准的实现，可以通过两种方式。根据标准的对组件级的软件进行全新的开发。这样接口的性能可以最大程度的得到保证，但是全新的开发需要大量的投资。为了保护已有投资，也可以对已有系统进行封套(wrapper)，使已有系统通过适配也符合接口规范，从而
17、实现与CIMCIS系统的对接。这样做虽然成本较低，但是无法充分发挥CIMCIS的特性，在性能上依赖于原有系统。22 GDA通用数据访问(GDA)服务是最基本的服务，它为来自独立提供方、访问CIM数据的应用程序提供了一种通用的面向请求应答的数据访问服务。GDA提供的主要服务为：读访问写访问改变通知事件7山东大学硕七学位论文IEC61970403部分给GDA作用的定位为：“应用程序将通用数据访问(GDA)API作为一个初始化进程或一个偶然的信息同步步骤的一部分来使用。”除此之外，GDA也提供一个后台模式独立查询功能，可以用来简化CIM数据仓库的创建。在面向请求应答GDAAPI范围之外，其它CIS方
18、法用于满足运行系统中应用程序的高性能、实时交互需求和基于事件订阅机制的通用数据交换。HSDA高速数据访问(HSDA)，提供在线实时数据的高速数据访问服务。HSDA服务器首先从GDA服务器获取数据，然后根据用户定义的视图将数据重新组织以层次的结构展示出来。展示的层次结构是由数据之间的关联而决定的。因此，这就为用户提供了一个可视化的信息展示的方式。此外，HDSA还提供数据订阅服务，即提供一种信息的及时发布机制。23 TSDA时间序列数据访问(TSDA)服务是基本的服务之一，其规范为IEC61970407。407部分本身没有制定历史数据访问接口规范，接口规范结合并引用了OMG(对象管理组织)的工业系
19、统历史数据访问(HDAIS：Historical DataAccess from Industrial Systems)规范和OPC的历史数据访问规范。因此，可以将时间序列数据访问定位于历史数据访问。OMG HDAIS依赖于OMG DAF和OPC HDA规范。OMG HDAIS是一个用CORBA作为平台的平台特定模型(PSM)，OPC HDA是一个用Microsoft COM作为平台的PSM。IEC 61970-407规范以技术无关方式描述功能，是一个平台无关模型(PIM)。因此它在一个可被用来创建PSM或引入到其他已存在的PSM(即HDAIS和OPC HDA)的层次解释功能性。其主要依存的文
20、档OMG HDAIS和OPC HDA，也就成为实现者主要参考的文档。由于历史的原因，不同行业用的过程控制系统经历了不同的发展路线。电力系统用的控制系统已经在UNIX基础上发展起来，而大多数其它行业用的过程控制系统是在Windows基础上发展起来的。OPC已经成为基于视窗的控制系统的主导标准。对于基于UNIX的系统，用公共对象请求代理架构(CORBA)接口定义语言(IDL)定义的DAISHDAISAPI已经开发出来了。DAISHDAIS是8山东大学硕士学位论文建立在OPC基础上的，这样可以得益于OPC的成功，而且能够容易地桥接到OPC。根据这个意图，对象管理组织(OMG)1997年开始开发一个和
21、OPC功能一样，但是基于CORBA的接口。TSDA具有源于OMG HDAIS和OPCHDA的功能，用一种技术中立的方法描述，因此，TSDA意图成为一个平台独立模型(PIM)。有了OMG HDAIS定义的标准的历史数据访问接口规范，便可以实现一个能够以一种标准的途径与其它应用(或组件)交换信息和或访问公开可得数据的历史数据服务器。本课题的主要目的就是实现一个符合OMG HDAIS标准的历史数据服务器。TSDA的基本服务就是高效的数据传输。小数量的信息以很短的延迟传输，大量数据也在短时间内被传输只是可能有稍长一点的延迟。支持时间序列数据的延迟是作为其它系统的实时数据提供者的SCADA系统的典型需求
22、。非SCADA的其它系统可同样受益于TSDA的特征。TSDA很适合短延时及大量消息传输。：IEC61970407时间序列数据访问(TSDA)规范给出了高效信息交换的一般化的接口。考虑到高效数据交换在网络间传输，TSDA规范还考虑了由局域网造成的延迟。在一个公用事业操控系统中，历史数据作为过去及未来时间序列数据仓库的企业数据仓库(UDW)是很重要的组件。UDW作为客户组件的服务器典型地，t霉这样一个系统有下列组件(见图21)：过程仪表：提供传感器数据和执行能力远程终端单元(RTU)、过程控制或变电站控制系统：读取传感器数据和控制执行器过程通信单元；连接RTU或变电站控制系统SCADA子系统：为操
23、作员、应用或其它系统提供处理过的传感器数据和执行能力基于模型的管理系统，如能量管理系统(EMS)：使用SCADA子系统来延伸处理和控制图形用户界面存储时间序列数据的UDW9山东大学硕士学位论文系统架构如图2-1所示。图21控制系统架构图22TSDA服务器和客户端UDW和可能的客户端如图22所示：数据源记录数据如同SCADA记录实时数据，EMS记录计算结果数据，GUI记录人工输入的数据：客户，如GUI，获取数据以发现、展示、更新、修正 客户，如分析程序，获取数据用于分析和或作为计算的数据USW，典型地包含计算功能以利用已经存储的时间序列数据创建新的结10山东大学硕士学位论文果数据。TSDA支持订
24、阅和读写操作。订阅的概念示于图23。建立I 客户端 lI t丁阅l I通过庐1L I服务器返回数据图23订阅操作一个订阅涉及一个发布数据的服务器和多个进行订阅以接收数据的客户端。这个服务器对它的客户端没有先验的知识，当一个客户端创建一个订阅时服务器才知道它们。一旦建立了一个订阅，当数据被更新时，服务器就回调客户端。在客户和服务器间双向传送的时间序列消息其有效载荷组成为：一个项标识：唯一标识服务器中的Item时标数据，每个值的组成为：_一个数据值该数据值的质量码，即该值是否可靠。如果该值是坏的，这个质量还要指出该值为什么坏的理由。默认的质量码是“Good”，即该值是合格的 一个时标，如果是过去的
25、值，指示该值是何时记录，或者是该值是未来的一个计划值如果一个带时标的值可以替换一个已经存在的值，从客户传递到服务器的消息也可包含附加信息，也就是说应当创建一个项修正值。历史数据服务器向客户端应用程序提供了历史数据访问服务。这里的历史数据，即时间序列数据，是指在某一时间段内测量或计算得到的能量管理系统某一状态变量的时间序列值。通过服务器提供的服务，客户端可以了解服务器中所有的数据节点以及数据项(数据节点和数据项都是OMG HDAIS所定义的术语)，了解服务器所支持的信息模型，同步或异步读取历史数据，而且，客户端还能够通过订阅的方式回调服务器的事件驱动数据传输接口。山东人学硕十学位论文图24TSD
26、A服务器访问顺序图【1l2。4 HDAlS信息模型本章从HDAIS接口角度描述数据模型，如图2-5所示。Node表示对象，节点在节点树中是以层次结构组织的。一个节点对应于现实世界中的一个对象(例如Tank_200,Transformer_3，Measurement_100等)。每个节点都有一个类型(Type)，这个类型描述了本节点代表的对象的种类(例如Tanl【类，Transformer类，Me咖rclnent类等)。一个节点还可以具有多个属性值，我们称其为项。项在节点树中属于叶子节点。对于一个量测(Measurement)节点，其典型的项有量测值(Measured Value)，极限值(Li
27、mit Values)等。类型还规定了本类型节点都具有哪些属性(Property)，以及子节点的类型限制。山东大学硕士学位论文图2二5HDAIS信息模型【61项对应于类型的属性在某个节点的实例，它是通过属性描述的。子节点的类型通过其类的关联属性来进行限制。也就是说如果节点的类型只与类型A有关联，那么节点的子节点也只可能是类型A的节点。这个数据模型与DAIS的DA模型用相同。每个项都能表示一个相应的属性按时间排列的序列，称之为项值序列(Item Values)。这一点与DAIS不同，因为DAIS的每个项只能表示一个时刻的属性的取值。HDAIS的项对应的属性值，都有一个时标和一个质量码。时标、质量
28、码和数据值组成三元组描述了一个历史数据值。每个时间序列都有开始的项值(ItemValue)和一个结束的项值，这些项值被称为边界值。序山东大学硕士学位论文“列的时问是由第一个项值和最后一个项值的时标决定。开始时标和结束时标形成了时间间隔。我们有可能去修正一个历史数据值(比如去修订一个错误的项值)。模型中的ModifiedltemValue类，可以描述这种情况。但是，这不是必须的，服务器可以选择是否支持这种对历史数据的修改的历史作记录。本文中TSDA服务器支持历史数据的记录。有时候可能需要对某个项值添加备注信息，模型中Annotation类，就可以描述注释。它同样是时间序列数据，一个描述必须关联一
29、个时问值。每个HDAIS Item可以有多个ItemAtrtibutes来描述对ItmeValue的处理(例如，ItemVaules是否正在被记录)，规范中提供了一组默认的ItemAttribute定义。由于可能随时间的变化而改变，所以它也有一个时间序列组成的ItemAttributeValues。每个ItemAttributeValue由一个值和一个时标组成。项属性定义(ItemAttributeDefinition)描述了每个ItemAttribute。对于服务器，它默认给所有的属性提供一组公有的ItemAttributeDefinitions的集合，也就意味着所有的项对于所有定义的Ite
30、mAttributeDefinitions总是具有ItemAttributes。但是，项的ItemAttribute可以没有值(ItemAttributeValues)的。聚合(Aggregate)的定义描述了对一个时间序列所能进行的计算。TSDA不仅提供对原始数据的访问，给定采样率，我们还可以获取数据的统计值。例如，我们可以以一小时为单位，获取历史数据的每小时的最大值，最小值，数目等，服务器就会返回相应值的时间序列。山东人学硕十学位论文第3章TSDA服务器HDAIS接口研究表3-1是HDAIS指定的兼容点。其中HDA：Scrver接口和HDA：Scssion接口是强制的，其余的则是可选的。表
31、31HD舢S兼容点Conforman 说明CePOInt ASynchronous access B Asynchronous access项值读 DAIS：HDA：ValuelO：SyncRea DAIS：HDA：ValuelO：AsyncReadIRead d DAIS：HDA：、，aluelO：CaUback2Update 项值更 DAIS：HDA：ValueIO：SyncUpda DAIS：HDA：ValuelO：AsyncUpdate新 k DAIS：HDA：ValueIO：CaUbackD朋S：mA：Modj丘cdValuel0：S DAIS：HDA：ModificdValuelO
32、：Asyncync DAIS：HDA：ModifiedValuelO：Canback3Attributes 属性读 DAIS：HDA：ItemAttfibutelO：S DAIS：HDA：ltemAttrlbutelO：Asyncync DAIS：HDA：ItemAttributelO：Cal】backDAIS：HDA：ItcmAttribute：II壬o DAIS：HDA：ItemAttribute：Iomem4 注释读 DAIS：HDA：AnnotationIO：Syn DAIS：HDA：AnnotationlO：AsyncAnnotaoBs e DAIS：HDA：Annotationl0
33、：Callback5PIay back 回放 Nk DAlS：HDA=：ValuelO：PlaybackDAIS：HDA：ValuelO：Playback Callback6 Discovery 数据发 DAIS：HDA：Browse N，Aofdata 掘 nAIS：HDA：Browsc：Node：lHomeDAlS：HDA：Browse：Item：lhomeDAIS：HDA：Browse：Aggregate：lHome7 Discovery 模式发 DAIS：Type：lHome NAofschema 掘 DAIS：Property：IHome8 Discovery 历史模 DAlS：HD
34、A：Browsc：lHome： DAIS：HDA：BIOWSC：IHome：browseof objects for 型挖掘 browse base_time base timepast times表31中，行对应着兼容点，列表示访问模式是同步还是异步。兼容点既可以支持同步又可以支持异步，或者两者都支持。兼容点1读操作是强制的，而其他兼容点都是可选的。下面的兼容点可以以任何形式的组合出现。同步读Synchronous read(1A)15山东大学硕士学位论文异步读Asynchronous read(1B)同步更新Synchronous update(2A)异步更新Asynchronous up
35、date(2B)同步读取属性值Synchronous attributes 0A)异步读取属性值Asynchronous attributes(38)同步读写注释Synchronous annotation(4A)异步读写注释Asynchronous annotation(4B)回调Playback数据发掘Data discovery模式发掘Schema discovery历史数据挖掘Past time discoveryHDAIS服务器的实现者可以选择服务器实现同步兼容点(A列相关接口)还是异步兼容点(B列相关接口)。其最小模式必须实现A1，B1其中之一。当然，最好既支持同步兼容点又支持异步
36、兼容点。而TSDA服务器则同时实现了同步异步接口。HDAIS提供了专门的方法来返回服务器的服务能力。对应的方法为：山东大学硕+学位论文DAIS：SupportedFunctions TSDA_ServerImpl：supported-functions() return DAIS：DAISDATA_ACCESS：)DAIS：)A：H1)ASupportedFunctiuns TSDA_Sessionlmplsupportedfunetions()lDAIS：HDA：HDASupportedFunctions function=0；function I-DAIS：HDA：READSYNC； 一同
37、步读function I-DAIS：mA：READ ASYNC； 异步读纠function|-DAIS：111)A：UPDATE SYNC； 件同步写function l=DAIS：BDA：UPDATEASYNC： 序异步写形function卜DAIS：m犯：ANNOTATESYNC； 注释的同步访问车function|：DAIS：m)A：ANNOTATE_ASYNC； 女注释的异步访问function|-DAIS：IDA：PLAY_BACK： 序数据回放function卜DAIS：皿A：DATA_DISCOVERY； 数据发掘function f_DAIS：m嘎：SCHEWA_DISCOYE
38、RY；模式发掘以下三种访问TSDAServer暂时不支持function I_DAIS：HDA：ATTRIBUTE ACCESS_SYNC；卅直属性同步访问function|=DAIS：HDA：ATTRIBUTE_ACCESS_ASYNC；值属性异步访问function卜DAIS：彻A：PAsTJIME一0BJEcTDIsc0VERY：对象历史发掘$return ftmetion：HDAIS在时间序列数据的管理功能方面对DAIS进行了扩展。服务器客户 对象有DAIS：HDA：Server，DAIS：HDA：Session 和DAIS：HDA：Callback。HDAIS Server以继承的方
39、式扩展了DAIS Server的功能，因此，HDAIS的HDAIS DAIS：HDA：Serve同样是DIALS DA或A&E(警告和事件)服务器。而HDAIS中的DAIS：HDA：Session也是继承于DAIS：Session的。客户端在实现中可以将HDAIS DAIS：HDA：Session对象连接到一个DAIS：HDA：Callback回调对象。一个客户端可以创建多个DAIS：HDA：Session对象，如果有回调，每个DAIS：HDA：Session对象都应该有自己独立的DAIS：HDA：Callback对象。DAIS：HDA：CalIback实现了数据访问对象相关的一系列接口。31
40、 服务器和客户端对象DAIS：HDA：Server是最基本的HDAIS服务，会话对象便是从DAIS：HDA：Server对象中获取的。服务器和客户端对象有： HDAISServer17山东大学硕士学位论文 HDAISSessionHDAISCIientDAIS：HDA：Server对象一般是持久稳定的，可以通过命名或者事务服务来访问它。通过DAlS：HDA：Server对象，可以创建会话来访问实时数据(DA)和历史数据(HAD)。它实现了HDAIS服务，并继承于DAlS：Server。因此DAIS：HDA：Server支持视图的方式与DAiS：Server相同。DAIS：HDA：Session
41、对象基于每个客户端实现了数据访问服务。它通过不同的单体提供了一系列服务。每个单体提供了某种数据的操作接口。DAIS：HDA：Session对象继承并实现了DAIS：Session和DAIS：HDA：Connection的接口。对于客户端，它可以实例化一个或多个DAIS：HDA：Session，如果使用回调，每个会话对象应该关联一个回调对象。数据访问方法是由会话对象来实现的。此外历史数据访问会话对象还从DAIS：Session继承了会话关闭的回调和会话状态，同时，它也实现了Connection接口。DAIS：HDA：Callback接口是由客户端来实现的，因为它需要从服务器接收回调信息。如果客户
42、端仅仅用同步访问，那么就不需要这个对象。如果要使用回调对象，则每个会话必须对应一个单独的回调对象。32连接接口与DAIS不同，HDAIS没有订单(Group)的概念，时间序列连接的确立是通过服务器和客户端相互交换句柄实现。连接(DAiS：HDA：Connection)接口用来确立管理服务器和客户端的句柄之间的双向关联，提供创建、移除、有效性判断等服务，回调、异步操作的取消也是在这里实现。在HDAIS接口中没有直接创建connection的相应方法，连接直接通过其派生类会话实现。连接接口是数据访问接口的基础，这些接口通过句柄来标识项，因此要求在数据访问之前DAiS：HDA：Connection已
43、经建立了客户端句柄与服务器句柄的关联。33浏览接口在TSDA中，会话是浏览对象(Browse：IHome)的容器。浏览接口由各个数据类型的浏览根对象组成，如表32：18山东大学硕士学位论文表32数据浏览的根对象浏览对象 说明DAIS：HDA：Type：IHome对象 用来浏览类型数据对象DAlS：HDA：Property：IHome对象 用来浏览属性数据对象DAIS：HDA：Node：IHome对象 用来浏览节点数据对象DAIS：HDA：Item：IHome对象 用来浏览项数据对象DAIS：HDA：Aggregate：IHome对象 用来浏览聚合数据对象DAIS：HDA：ItemAttribu
44、te：lHome对象 用来浏览项属性数据对象浏览对象是在会话中的一个对象，它是浏览对象的容器。我们可以创建指定时间的Browse：Ihome对象，浏览器就可以访问到这个时间内的对象(nodes，items等)。这就是说可以浏览那些现在已经不存在的对象，这就要求服务器保留所有曾经存在过的对象的历史。浏览一个很重要的性质就是基准时间。浏览器仅能展示在基准时间内的对象，如果这个时问为零，就是用当前时间，如果服务器浏览是不支持基准时间，那这个值应该一直设为零。与HSDA不同的是除了支持类型、节点、属性、项的浏览之外，还增加了聚合和项属性定义接口。34数据访问接口本节描述的是数据访问接口，HDAIS数据
45、访问接口能够支持以下数据的访问，如表33：表33数据访问对象数据访问类型 说明HDAISValuel0 用来访问项值时间序列数据HDAlSModifiedValuel0 用来访问修正值时间序列数据HDAISltemAttributesl0 用来访问项属性值时间序列数据HDAISAnnotationl0 用来访问项值注释时间序列数据HDAIS支持多种方式来读取和更新数据。对于不同的数据类型支持不同的访问方式，这里列出它们的全集。接口支持四种方式来读取数据，两种方式来更新数据，如表34：19山东大学硕士学位论文表34数据访问的方式读取数据 同步读取 这里数据是通过返回值直接返同方式 异步读取 读操
46、作立即返回，而数据在回调中对象中返回订阅 新数据自发的由服务器通过回调对象发送给客户端同放 在一个仿真时间内数据通过同调对象发送到客户端数据更新 同步更新 当所有数据都被记录完毕，返同执行结果方式 异步更新 更新执行后立即返回到客户端，当更新值在服务器端记录完毕时，服务器通过同调对象通知客户端数据传输 原始数据 已记录的原数据形式 聚合数据 通过聚合计算处理的数据数据更新 插入 插入新的ltemValues。如果ltemValue已经存在(相同的时标已形式 经存在)，插入操作无效替换 新的ItemValues替换当前的ltemValues。如果现存的值没有与更新值对应的，则不对更新值作任何处理
47、；DAlS：HDA：ModifledValuelO：IHome接口可以指定读取被替换的ltemValues值插入或替换 如果有对应的已存值则替换之，否则，插入新值20山东大学硕士学位论文第4章TSDA服务器构架设计及实现图41给出了TSDA服务器的系统结构。由两个接口分成了四层：CIS接口层，服务器逻辑实现层，存储访问接口层和数据库适配器层。这样设计的一个主要目的就是为了服务器的扩展性，屏蔽掉不同形式的数据存储之间的差异，不同存储的实现对服务器来说是透明的。在存储接口上采用了适配器模式1161，这样，各种不同的实现就可以集成到整个框架中来。需要做的就是实现针对具体实现的接口适配器。本文实现了两
48、种适配器，一种是基于Oracle数据库的iES600系统适配，另一种是基于实时数据库PI的适配。CORBA组件执行系统弋乡 弋夕GDA TSDA(DAIS HI)l GDA服务器 TSDA客户端l图41TSDA服务器构架山东大学硕士学位论文41 ClS接口层CIS接口层，是实现软件的”即插即用”的基础。即实现IEC61970407所描述的时间序列数据访问(TsDA)接口，事实上是实现对象管理组织(OMG)的工业系统历史数据访问(HDAJS)接口。OMGHDAIS规范为所交换或访问的信息提供一个公共的、一致的意义的信息模型(即OMG HDAIS信息模型)。42实现层实现层是TSDA服务实现的主要部分。它处理了浏览和数据访问的绝大部分逻辑，管理着视图、会话、连接以及数据访问的方式。这里通过CIS接口层提供模式数据浏览、对象数据浏览以及时间序列访问的服务。对于数据浏览的主要数据源来自GDA服务器，而DA访问的数据源则来自存储访问接口层提供的服务。421数据浏览TSDA_氢SeEssionkno型li5uA ur进ow墼seHomernp1图年2数据浏览图42是客户端创建获取浏览数据的简单顺序图。在会话的创建时已经指定了视图，一个会话必须对应于一个视图。创建的浏
