实时数据库日志模块订阅与发布机制研究

摘要

实时数据库系统除了用于采集、处理、保存、实时查询工业现场的海量生产数据之外，还利用系统收集的各个重要事件、操作、运行状态和报警信息进行系统错误分析和性能调优，从而实现对工业生产过程的监控。随着工业企业信息化建设的不断发展，降低生产成本，优化生产过程已经成为提高企业竞争力的核心。为了满足这一需求，目前多数的实时数据库产品都实现了各具特色的日志系统。这些日志系统按照信息获取的方式大致分为两类：基于周期查询提供监控信息的日志系统；主动及时发送监控信息的日志系统。前者是一种被动的信息获取方式，由请求方驱动，不能保证及时获取信息；而后者由监控信息驱动，这种方式更能满足实际监控过程的需要。订阅与发布通信模型用于实现由监控信息驱动的日志系统。目前采用这种方式实现日志系统的实时数据库产品并不多，其中GE Fanuc公司推出的iHistorian实时数据库产品实现了基于主题的订阅与发布模型。 本文实现了基于内容的订阅与发布模型，所作的主要工作如下： 在深入研究实时数据库体系结构的基础上完成了实时数据库日志系统的框架设计、功能设计、接口设计：本文中的日志系统以订阅与发布功能为核心，实现了针对实时数据库系统运行过程中产生的事件和报警的收集、订阅与发布、存储、确认等功能点；以动态链接库的形式提供给实时数据库系统其它模块一个统一的C语言形式的API接口。 本文中的日志系统是实时数据库产品的一个模块。日志系统实现了基于内容的订阅与发布模型，因此系统的表达能力好于iHistorian产品实现的基于主题的订阅与发布模型，此外为方便用户获取事件和报警的统计信息，系统还提供了更加详细的查询机制。主动、及时的信息发布方式与查询机制的结合使得我们的日志系统更加贴近实时数据库用户的需求。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 引言

1.1 OPC技术现状

1.2课题提出的意义

1.3主要工作

1.4论文结构

2 实时数据库技术

2.1实时数据库特征

2.2实时数据库与关系数据库的异同

2.3实时数据库应用

2.4实时数据库发展现状

3 订阅与发布系统概述

3.1订阅与发布系统介绍

3.2订阅与发布系统分类

3.2.1基于数据模型和订阅模型的分类

3.2.2基于拓扑结构的分类

3.3订阅与发布系统的研究现状

3.3.1订阅与发布系统匹配算法

3.3.2订阅与发布系统路由算法

3.3.3订阅与发布系统的发展趋势

3.4与传统通信机制的比较

4 实时数据库日志模块订阅与发布机制的设计

4.1实时数据库系统结构

4.2实时数据库日志模块的设计

4.2.1实时数据库日志模块与其它模块的交互

4.2.2实时数据库日志模块功能设计

4.2.3使用动态库实现日志模块

4.3 日志模块关键事件的概念

4.4日志模块支持的报警类型

4.4.1模拟量报警

4.4.2开关量报警

4.4.3报警信息级别

4.5 基于实时数据库角度的订阅与发布机制描述

4.6 日志模块订阅与发布机制的设计

4.6.1订阅与发布子模块的实现

4.6.2订阅与发布过程

4.6.3关键事件信息存储

4.6.4关键事件信息查询

4.6.5报警确认

4.6.6报警确认信息发布

4.7本章小结

5 订阅与发布功能实现

5.1开发工具介绍

5.1.1 ACE介绍

5.1.2 OTL介绍

5.1.3 MySQL数据库

5.1.4 CppUnit测试工具介绍

5.2开发环境搭建

5.2.1开发平台

5.2.2配置ACE环境

5.2.3配置OTL环境

5.3 订阅与发布子模块相关数据结构和接口

5.3.1订阅与发布相关数据结构

5.3.2订阅与发布相关接口

6 结束语

6.1 工作总结

6.2后续工作

参考文献