Page 85 - 电气自动化控制技术研究

第三章 发电厂电气自动化系统的有关问题分析

的任务的，不涉及维护共享数据的完整性、一致性。因此，只有将数据库与实时系统两

者的概念、技术、方法与机制“完善”地集成在一起的实时数据库系统才能同时支持定
时性和一致性要求。工业监控软件，其根本上是通过人机交互，在系统中配置需要监控
的对象，当监控软件处于运行状态时，能够通过界面系统实时地反映各个被监控对象的

状态。而在软件中需要配置的现场对象复杂多样，与对象的数据交互方式也千差万别，
而且数量巨大，这就需要在监控软件中有一个实时数据库作为整个系统数据处理、数据组
织和管理的核心。

（二）实时数据库系统的特性
实时数据库系统的功能特性与实时应用的语义紧密相关，故必须首先进行应用分析以
明确其性质与要求，从而确定 RTDBS 的设计目标、功能、特性、系统模型。这种应用往

往有下列特性：第一，复杂性，应用环境是动态的、复杂的，其活动（事务）具有不同语
义，有周期 / 非周期、硬 / 软 / 固实时、只读 / 只写 / 更新（读—写）之分；其数据具有复

杂且动态变化的结构，有多种特征，如关键 / 非关键、时序 / 非时序等，要满足应用要求，
系统必须具有管理这些动态复杂的活动（事务）和数据的能力。第二，动态性，数据的结
构不像传统应用中那样是较稳定的，而是动态变化的；活动（事务）在其执行过程中可能

动态地“产生”新的活动（事务）。第三，时间性，数据与活动（事务）都与时间紧密相
关，它们随时间而变，且有时间限制，其状态的正确性包含了“时间一致性”，这种时间

限制可能是绝对、相对或周期时间，系统必须确保各种应用的响应时间。第四，分布性，
许多“半自治”计算机以及控制设备物理地分布在不同的场地，在各设备的应用“代理”
并发实时地存取系统数据。第五，可预报性，硬实时任务 / 事务的定时限制必须确保，因

而就要预测这种任务 / 事务是否会满足其截止期，这要求事先知道任务 / 事务的最坏情况
执行时间及所需数据与资源，并要求这种最坏情况预测与实际的差别尽可能小，对软实时
事务，预测也是重要的，它可使满足其截止期的软实时事务数尽可能大，虽然这种预报具

有静态可确定性，但要动态确定是很难的，因为数据库系统中有许多不可预测的动态因素。
第六，可靠性，工程领域中的许多应用，尤其是一些关键应用不能失误，故当发现其中的
任务要失败时，要有“应急能力”，可自动执行功能替代或补偿任务；或者干脆就是并行

地执行任务的多个版本，让至少有一个版本正确执行，其结果一致，而让不正确版本的结
果无效。第七，不可逆性，现代应用中的许多活动是不可逆的，对于这种事务，回滚 / 重

启是毫无意义的，所以必须为实时事务恢复开发新的概念、技术和方法。实时数据库主要
针对时间受限制的一大类实时数据应用，是一种能够最大限度满足各种实时应用需要的一
种特种数据库技术。而监控软件作为实时数据库一种特定的应用，是实时数据库中的一种，

它具备实时数据库的基本特征和属性，比如数据的时间相关性，事务处理的定时限制，作
为数据库基本特征的数据完整性和一致性要求等，但是跟专用的实时数据库相比，它并不

严格要求具备实时数据库在理论上所要求的所有模型特征。
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