实时历史数据库的实时数据库结构

一个实时数据库系统的优劣，主要体现在它提供的功能是否齐备，系统性能是否优越，能否完成有效的数据存取，各种数据 *** 作、查询处理、存取方法、完整性检查，保证相关的事务管理，事务的概念、调度与并发控制、执行管理及存取控制，安全性检验。

以下是力控的系统结构图系统组成：由采集站DA、数据服务器、 WEB服务器、客户端组成，同时和关系数据库进行有效的数据交换，DCS的数据经过DA进行采集，由DA SERVER送到数据服务器，数据服务器再有效的送给其它客户端。

pSpace实时数据库服务器主要由以下几部分构成：

pSpace Server：

负责整个pSpaceTM应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、数据服务请求、事件触发器管理、调度管理、资源管理、系统配置等。

pSpace Data Service：

为第三方厂家的软件访问pSpaceTM Server时提供数据服务功能，包括：OPC Server、DDE Server、ODBC Router、Base API接口等

pSpace COM SDK：

COM SDK为用户开发基于pSpaceTM Server的应用程序提供基于COM对象的编程接口。

pSpace Visual ActiveX：

是一组开放的控件，如：数据控件、文本控件、棒图控件、趋势控件等，控件可以直接访问实时数据库和关系数据库的数据。

pSpace DA Server数据采集器：

pSpaceTM DA server是数据采集站的设备通讯管理服务程序，用于系统和DCS、PLC等数据源之间的数据交换，具有自动网络通信负荷平衡功能和断线数据缓冲功能。

pSpace的Web服务器

使用IIS作为Web管理服务器，用图形客户端生成Web网页；

使用pSpace Visual ActiveX自行创建Web服务器和Web网页；

使用pSpace Webserver，用图形客户端生成Web网页；

pSpace 客户端

监控组态软件：力控Forcecontrol系列；

Microsoft Excel：采用标准EXCEL加载宏方式通过网络访问数据库；

“瘦”客户端：Microsoft Internet Explorer 50或以上版本的浏览器；

Visual ActiveX：pSpace可视化控件工具包是为建立客户端连接而提供的客户端产品；它包括一组ActiveX控件，如：数据控件、文本控件、棒图控件、趋势控件等；

二次开发工具及访问接口

标准访问接口供客户端程序调用或第三方软件访问使用，因此接口的完整性、开放性决定实时数据库二次开发的性能的优劣，pSpace访问接口及开发工具主要包括以下几种：

1）DBI API

DBI是一套实时数据库访问接口，给用户提供底层编程接口，通过它可以与客户端连接，对数据库进行数据读写，满足继线重连功能，可以获取数据库结构信息，动态控制变化数据集，DBI接口采用了快速数据访问机制，数据访问吞吐量可达到11万次/秒，可以适合过程仿真、优化控制、专家诊断等多种行业应用。

2）COM SDK

SDK是为用户开发基于pSpaceTM Server的应用程序提供基于COM对象的编程接口，用COM SDK编写的一个实例可以同时连接多个Server，也可以用COM SDK同时建立多个实例，提供面向对象的类库供用户开发应用程序，用户使用该工具编程可以提高开发效率，该工具可以在VC++，VB，VBScript，net等开发环境下使用。

3）OLE DB Provider

应用程序提供pSpace Server数据库的ADO访问接口。

4）DAI SDK

pSpace的数据源采集接口的开放工具，DAI采集接口软件都可以单独运行在一台网络结点机，并可在远程对其进行配置与监控，具备以下功能：

DAI 可以直接利用原有的力控组态软件的驱动程序；

DAI 具备断线缓存功能；另外DAInterface还要增加几个接口；

DAI 支持XML、CSV文件接口，可采集离线数据源。

实时数据库性能指标：

从实时数据库运行环境来看，实时数据库系统的除了自身的软件性能外，还取决于所使用的 *** 作系统、硬件环境等。

单台服务器容量可达12,0000点以上；

历史数据库支持unix linux windows等64位 *** 作系统；

完整的事件记录系统，所有 *** 作员的动作均被检查并记录，可作为跟踪依据；

功能强大的压缩算法：按高压缩格式保存数据,采用死区和变化率压缩，压缩比为1:30；

支持优化旋转门算法对历史数据进行压缩；

专用的磁盘存贮算法来保证对长年形成的海量历史数据的快速查询；

支持的浮点型、布尔型、字符串型、等常见数据类型及“任意”类型；

数据库吞吐量支持每秒写入/查询20,000个数据点；

支持历史数据库在线备份，多服务器并发处理；

支持数据库冗余；

IO数据采集断线重连：通讯故障能够自动恢复，I/O时间同步；自动补偿 PC 时钟偏差。

构建企业信息门户

力控pSpace可以为企业在创建基于Internet/Intranet的网络信息门户时提供完整的软件解决方案，同时支持PDA掌上终端访问力控的WEB服务器。

对pSpaceTM Server的数据进行Web管理有以下几种方式：

使用IIS作为Web管理服务器，将通用流程画面转换为Web网页，整个系统与WIN系统无缝集成，基于WEB组态的工具控件包通过相应的检索便可以进行查询，能够直接生成WEB页面；

使用组态软件创建Web服务器和Web网页然后发布；

用户使用pSpaceTM Visual ActiveX自行创建Web服务器和Web网页；

用户可以使用自己熟悉的网站开发工具如：FrontPage、Dreamweaver、ASP等创建主页，设立网站，并在网页中嵌入pSpace Visual ActiveX中的控件建立pSpaceTM Server的数据显示。

特点如下：

Web页面与过程画面的高度同步

pSpace Web Server实现了服务器端与客户端画面的高度同步, 在浏览器上可以同时浏览多个过程画面, 看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同，数据采用变化传输的方式，具有更快的运行与数据更新速度。

企业级Web服务器

pSpace Web Server专为构建企业级Web服务器而设计，具备高容量的数据吞吐能力和良好的健壮性，力控Web Server支持多达500的客户端的同时访问。

完善的安全机制

pSpace Web Server提供完善的安全管理机制。只有授权的用户才能修改过程参数。使用pSpace Web Server时，管理员尽可安心，不必担心非法或未授权的修改。

客户端

力控实时历史数据库管理系统提供了基本的客户端组态工具，开放的接口可以高级应用中的资产管理、设备诊断等管理客户端的开发，每个客户端应用软件都可以与pSpace Server运行在同一台计算机上，也可以分布式地运行在其它网络结点机上。

1）管理工具Admin

pSpace系统配置工具。包括：在线配置数据库点、采集接口、监控服务器和采集器状态，启、停远程服务等。

2）Forcecontrol组态软件

完成生产调度系统的实时监控，曲线分析、生产报表、报警、事件等。

3）Excel Add-In：Excel加载宏，完成功能包括：

查询原始数据；

查询当前数据；

利用索引点查询过滤数据；

查询数据的采样值；

查询统计值（最小值、最大值、平均值、标准方差、累计值、计数值）；

显示、导入、导出标签；

导入、导出数据；

显示、导入、导出消息；

显示采集接口；

4）pBatch

批量生产工艺数据的检索和表示，可跟踪与批量生产相关的各种信息。

5）Alarm Server

报警服务器。

6）SNMP Agent：

网络管理工具，可以在线诊断网络设备。

上层应用工具

报表工具：

可以在力控®的万能报表工具中获取实时数据库的各种过程数据，完成数据的查询与计算；建立易用、灵活、强大的报表系统。

设备运行诊断工具：

生产设备运行诊断工具可以方便地了解运行设备故障事件发生的时间、地点、状态和原因，从而降低设备维护成本。

趋势组记录工具：

提供了非常丰富的趋势记录功能，实时趋势和历史趋势记录允许趋势曲线多层重叠，可以通过颜色区分好数据和坏数据，可以显示数据的采样周期、数值精度和曲线变化情况。

图形分析工具：

包括直方图、饼图、面积图等十种图形分析工具，非常方便数据的显示与比较。图形具有透明性，从而更加容易地观察到数据之间的差别。

趋势曲线放大镜：

利用趋势曲线的放大镜工具，可以放大任何时间的实时和历史曲线，非常方便地分析时间序列的数据。通过趋势曲线的滚动按钮，可以前后滚动查看趋势曲线的变化情况。

成本核算工具：

内嵌成本核算模板工具，包括核算体系（生产基本单位核算、财务核算及其报表）、预算和考核体系、信息实时查询（收率、消耗、能耗等）、成本统计报表。

质量分析工具：

提供质量分析模板工具，将生产过程的实时数据和质量点的采样数据进行比较，在线进行评估，以便生产管理人员及时掌握各个产品的质量数据。长期保存质检数据，便于质量分析。

安全性及用户管理

网络安全

在进行项目设计时，在数据采集站可进行双网卡配置以保证生产网和管理网的物理隔离，DA SERVER采集站软件设计中可以保证数据单项传输，防止管理网的干扰生产网。

用户管理

实时数据库提供了完备的安全保护机制，以保证生产过程的安全可靠，用户管理具备多个级别，并可根据级别限制对重要工艺参数的修改，以有效避免生产过程中的误 *** 作。

实时数据库提供了安全区的概念，同级别，不同安全区的数据不可以互相 *** 作，保证了数据的分布式的管理。

提供基于远程的用户管理，增加更多的用户级别及安全区，管理所有用户的远程登陆信息。

加密管理：

支持工程加密，用户可以通过加密锁自己定义工程密码，没有此加密锁任何非法用户无法侵入，保护了自己的工程结构；

*** 作事件：

可以详细的记录 *** 作事件和系统事件，方便事故追忆；

开机自动运行设置、有效的屏蔽系统键盘，可以防止非法用户入侵；

数据采集器DA SERVER

DA SERVER 是Server 与各种数据源之间的接口，DA SERVER具有自动网络通信负荷平衡功能和断线数据缓冲功能，DA SERVER可以和Server运行在同一服务器内，也可以运行在不同的前端机上，通过TCP/IP与Server通信。

DA SERVER主要有以下几种：

DA SERVER：专用的数据采集服务器，通过它中心服务器可以采集各种DCS、PLC、FCS等I/O设备的数据，DA SERVER可以集成HMI/SCADA组态软件的数据采集接口，对于已经安装运行了组态软件的SCADA工作站，通过该数据采集器可以很方便地将SCADA数据采集到Server中。

MOPC：通过该数据采集器，Server可以采集其他各种第三方的OPC Server的数据。

性能

支持通过RS232、RS422、RS485、电台、电话轮巡拨号、以太网、移动GPRS、CDMA、GSM网络等方式和设备进行通讯；

开发环境下具备在线诊断设备通讯功能，可以动态的打开、关闭设备，通讯故障后具备自动恢复功能；

支持控制设备和控制网络冗余，控制设备进行切换时，通讯会自动切换；

支持多种协议的设备挂在一条通讯链路上与DA SERVER进行通讯，方便电台等远程通讯；

支持与设备采取主从、主主、从主等多种交互机制来进行通讯，比如对MODBUS标准协议设备，支持主与从2种方式与设备通讯；

可以采集带时间戳的数据，毫秒级数据采集速率，实现历史数据向实时数据库的回插功能，可以采集记录仪、录波器数据，支持SOE，完成事件监视。

支持的设备种类

支持主流的DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等1000多种厂家设备的通讯；也可以按照用户提出的通信协议和硬件接口，在较短时间内开发新的驱动程序。

无所不在的移动通讯

所有设备的驱动程序支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备进行通讯，DA SERVER节点与其远程DA SERVER节点也可以进行移动通讯；

DA SERVER移动数据服务器与远程设备的通讯为并发处理、完全透明的解决方案，消除了一般软件采用虚拟串口方式造成数据传输不稳定的隐患，有效的流量控制机制保证了远程应用中节省通讯费用；

支持设备主动通过GPRS上传数据的方式进行数据传输。

典型企业信息化应用

胜利油田油气集输公司是胜利油田从事油气集输的专业化生产企业，主要担负胜利油田原油外输、天然气生产集输及轻烃生产任务。管理着9个气田，187口气井，24座集配气站，总长240公里的天然气输气管道和220公里的输油管道，8座大中型输油站库，2座压气站和3套轻烃回收装置。所辖13个三级单位，具有点多、线长、面广、易燃易爆、高温高压的特点。

该系统对油田的原油库和压气站等身产装置进行网络信息处理。该信息系统集成了多种设备，信息集成使用了OPC、DDE、ODBC、PROFIBUS、MODBUS、RS485等多种网络采集方式进行数据处理，是一个典型的分布式采集，集中管理的大型网络信息化系统。

胜利油田原油库控制系统主要选用了SIEMENS 控制系统，在压气站中， 50万岗位使用Honeywell的S9000型号的DCS控制系统；SW64岗位是美国库伯公司的RR控制器；二次增压岗位使用日本Omron的控制器；离心机岗位是横河CS1000型号的DCS控制系统；配气岗位是美国SIXNET公司的ST-GT-1210控制器；热煤炉岗位控制系统是三菱的PLC；配电岗位设有许继的配电保护及监控系统。

pSpace在应用中有效的集成了以上系统，从监测和考核原材料及水、电、气、风的用量入手，减少能耗物耗，对优化生产过程，提高生产运行效率起到了关键的作用。

典型先进控制方案

pSpace支持与国外的各种数据库进行数据交互，比如INFOPLUS、PI、PHD等，通过pSpace SERVER可以在国内外的各种平台上进行上层应用、专家诊断、先进控制等，下面是一个电厂设备诊断的应用，pSpace SERVER通过各种接口将现有SIS系统、小神探系统、新增的断路器和各种辅机监测系统集成为一个整体，其中，状态检修系统需要的绝大部分实时数据都取自SIS系统的PI实时数据库，因此，PI数据库和力控实时数据库之间的接口是整个系统集成的关键，接口Gateway的性能将直接决定整个状态检修系统的性能。

我来说吧！

一句话介绍：思极有容数据库思极有容数据库思极有容数据库（思极有容数据库）是一款国产自主可控的分布式关系型数据库集群软件，极致稳定，极致易用，极致性能，具备支持跨地域、去中心、高并发、多副本强一致、高可用、高可扩展等特性；目前已经满分通过工信部信通院“分布式事务数据库”测试。

产品优势：思极有容数据库是完全兼容MySQL协议的分布式的数据库产品，对于需要分库分表的业务需求，无需业务做任何分布式改造，就像使用单机MySQL一样去处理更大的数据，更大的并发。思极有容数据库是由国网信产集团自主研发的分布式数据库，已经与ARM、飞腾、UOS等国产化体系完全兼容。

思极有容数据库数据库集群具备极强的可定制性，可以针对国网科技项目需求进行创新性定制开发，并且在数据库核心技术专利方面，信产集团思极有容团队有丰富的专利申请和论文发表经验，充分体现科技项目先进性和创新性。思极有容数据库数据库具有HTAP部署模式，可以同时支撑大并发的联机交易和复杂的大SQL查询，可以通过分层按需横向准线性扩展，不断满足系统事务交易负载和复杂查询负载的增长需求。

趋势价值分析1）分布式是趋势，但是技术门槛高，对研发，运维的水平要求高。2）思极有容数据库作为分布式解决方案对应用透明，研发人员精力集中在业务实现，而不是被分库分表耗费过多精力，从而提高效率，这是一个很有价值和意义的事情。

场景及核心特性：

适用场景1）事务交易场景，对数据 *** 作事务性要求高，对数据一致性要求高的场景2）大并发大数据量场景，针对海量数据库进行大并发的联机交易的场景3）业务规模持续快速增长，对数据库的存储与性能有较强扩展性需求的场景4）报表即席查询展现场景适用业务：支持交易、企业管理、办公、门户、生产控制等信息化业务系统构建。

思极有容数据库核心特性:1）数据强一致性。思极有容数据库数据库事务数据强一直，任何故障场景下确保集群数据不丢失，数据强一致，RPO为0。2）扩展性。思极有容数据库数据库基于sharding实现数据库横向高可扩展，数据库性能随集群节点扩展准线性提升。3）高可用性。思极有容数据库分布式数据库的目标是能够高度容错磁盘、机器、机架，甚至数据中心故障，在无需人工干预的情况下，可最小化故障的各种影响，确保4个9的高可用性4）成本。思极有容数据库数据库支持廉价PC服务器/虚拟环境部署，可以大幅降低数据库的持有成本。5）国产化。思极有容数据库数据库支持主流的国产CPU与国产OS平台，可以用于构建全栈国产化的解决方案。6）高性能。思极有容数据库数据库在3台国产鲲鹏服务器下可以跑出100万TPMC的性能。

和竞争对手相比的主要优势1）和传统国产数据库厂家，例如达梦、人大、神通等相比，思极有容数据库采用原生分布式架构，在集群扩展性和大规模部署后集群性能方面有较大优势；同时思极有容数据库完全兼容和继承MySQL生态，非常的易用易适配，可以无缝衔接大量第三方数据处理组件，有巨大的生态优势。2）和开源数据库MySQL/PostgreSQL相比，思极有容数据库具备强大的扩展能力和准线性的性能提升优势，在数据存储容量、事务吞吐性能、数据库原生高可用方面具备碾压优势。3）和新兴分布式数据库厂家，例如阿里DRDS、腾讯TDSQL等相比，思极有容数据库具备更加完备的SQL语法支持，具备更加强大的事务吞吐性能，对应用适配更加友好。

随着工业现场存在着海量过程数据，这些数据的并发存储与查询成为关系数据库应用的瓶颈。工业实时数据库的诞生，不仅能将分散的海量过程数据采集并存储下来，解决了关系数据库应用难题，还为企业将“数据转化为信息”提供稳定可靠的数据支持平台百度据我了解，亚控科技在这方面做的蛮好的，成立二十余年一直是行业龙头，而且近期也出了很多新产品，其在2006年就推出国内首款工业实时历史数据库产品，支持在线支持连续存储，并达到40万条记录/秒的稳定存储速度，单台服务器支持100万点的数据点，支持多种压缩方式，压缩比可达25%-95%，稳定支持500个客户端并发查询，每秒可达2万条记录等等。其实国产实时数据库在功能上并不比国外软件弱，而且亚控的售后服务非常好，你可以去了解下。

具体 *** 作：

1、在分析型数据库上创建目标表，数据更新类型为实时写入，字段名称和MySQL中的建议均相同；

2、在阿里云数据传输的控制台上创建数据订阅通道，并记录这个通道的ID；

3、配置dts-ads-writer/appconf文件，配置方式如下：所有配置均保存在appconf中，运行前请保证配置正确；修改配置后，请重启writer，基本配置：

注意事项：

1、RDSforMySQL表和分析型数据库中表的主键定义必须完全一致；如果不一致会出现数据不一致问题。如果需要调整RDS/分析型数据库表的主键，建议先停止writer进程；

2、一个插件进程中分析型数据库db只能是一个，由adsJdbcUrl指定；

3、一个插件进程只能对应一个数据订阅通道；如果更新通道中的订阅对象时，需要重启进程。

利用数据挖掘进行数据分析常用的方法主要有分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等，它们分别从不同的角度对数据进行挖掘。1、分类分类是找出数据库中一组数据对象的共同特点并按照分类模式将其划分为不同的类，其目的是通过分类模型，将数据库中的数据项映射到某个给定的类别。它可以应用到客户的分类、客户的属性和特征分析、客户满意度分析、客户的购买趋势预测等，如一个汽车零售商将客户按照对汽车的喜好划分成不同的类，这样营销人员就可以将新型汽车的广告手册直接邮寄到有这种喜好的客户手中，从而大大增加了商业机会。2、回归分析回归分析方法反映的是事务数据库中属性值在时间上的特征，产生一个将数据项映射到一个实值预测变量的函数，发现变量或属性间的依赖关系，其主要研究问题包括数据序列的趋势特征、数据序列的预测以及数据间的相关关系等。它可以应用到市场营销的各个方面，如客户寻求、保持和预防客户流失活动、产品生命周期分析、销售趋势预测及有针对性的促销活动等。3、聚类聚类分析是把一组数据按照相似性和差异性分为几个类别，其目的是使得属于同一类别的数据间的相似性尽可能大，不同类别中的数据间的相似性尽可能小。它可以应用到客户群体的分类、客户背景分析、客户购买趋势预测、市场的细分等。4、关联规则关联规则是描述数据库中数据项之间所存在的关系的规则，即根据一个事务中某些项的出现可导出另一些项在同一事务中也出现，即隐藏在数据间的关联或相互关系。在客户关系管理中，通过对企业的客户数据库里的大量数据进行挖掘，可以从大量的记录中发现有趣的关联关系，找出影响市场营销效果的关键因素，为产品定位、定价与定制客户群，客户寻求、细分与保持，市场营销与推销，营销风险评估和诈骗预测等决策支持提供参考依据。5、特征特征分析是从数据库中的一组数据中提取出关于这些数据的特征式，这些特征式表达了该数据集的总体特征。如营销人员通过对客户流失因素的特征提取，可以得到导致客户流失的一系列原因和主要特征，利用这些特征可以有效地预防客户的流失。6、变化和偏差分析偏差包括很大一类潜在有趣的知识，如分类中的反常实例，模式的例外，观察结果对期望的偏差等，其目的是寻找观察结果与参照量之间有意义的差别。在企业危机管理及其预警中，管理者更感兴趣的是那些意外规则。意外规则的挖掘可以应用到各种异常信息的发现、分析、识别、评价和预警等方面。7、Web页挖掘随着Internet的迅速发展及Web的全球普及，使得Web上的信息量无比丰富，通过对Web的挖掘，可以利用Web的海量数据进行分析，收集政治、经济、政策、科技、金融、各种市场、竞争对手、供求信息、客户等有关的信息，集中精力分析和处理那些对企业有重大或潜在重大影响的外部环境信息和内部经营信息，并根据分析结果找出企业管理过程中出现的各种问题和可能引起危机的先兆，对这些信息进行分析和处理，以便识别、分析、评价和管理危机。

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