第二章远动调度端.ppt

1、第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端第一节第一节 远动调度端硬件结构远动调度端硬件结构第二节第二节 远动调度端功能远动调度端功能第三节第三节 远动调度端软件结构远动调度端软件结构第四节第四节 调度管理自动化调度管理自动化1第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端 第三节第三节 远动系统调度端软件结构远动系统调度端软件结构 3.1 3.1 概述概述 3.2 3.2 系统软件系统软件 3.3 3.3 支持软件支持软件 3.4 3.4 应用软件应用软件2第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端3.13.1概述概述 远

2、远动动系系统统调调度度软软件件是是指指对对在在调调度度端端系系统统运运行行的的所有程序的总称。所有程序的总称。软件一般分为软件一般分为系统软件、应用软件系统软件、应用软件和和支持软件支持软件。系系统统软软件件：由由计计算算机机公公司司提提供供，面面向向计计算算机机本本身身，其其功功能能及及管管理理不不依依赖赖于于特特定定用用户户。其其主主要要任任务务是是使使硬硬件件功功能能得得到到充充分分利利用用，支支持持用用户户的的应应用用软软件件的的运运行行并并提提供供恰恰当当的的服服务务。计计算算机机中中所所使使用的用的操作系统操作系统是最基本的系统软件。是最基本的系统软件。支持软件支持软件：开发支持环

3、境和：开发支持环境和数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）。）。应应用用软软件件：在在远远动动监监控控系系统统中中特特指指为为实实现现调调度度自自动动化化功功能能设设计计的的应应用用程程序序，面面向向特特定定用用户户，具具有有针针对对性性。实实现现五五遥遥、数数据据报报表统计、记录事件分析等调度自动化管理各项功能。表统计、记录事件分析等调度自动化管理各项功能。3第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端调度端软件结构如图所示。调度端软件结构如图所示。应用软件（远动监控系统调度端）应用软件（远动监控系统调度端）支持软件（数据库，开发平台，应用接口）支持软件（数据库，开发平台，应用接口）

4、系统软件（操作系统）系统软件（操作系统）硬件（计算机，网络、通信、接口）硬件（计算机，网络、通信、接口）调度员调度员 调度端软件结构图调度端软件结构图4第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端3.2 3.2 系统软件系统软件系统软件系统软件：主要指计算机所使用的：主要指计算机所使用的操作系统操作系统。操作系统操作系统：计算机的核心软件，管理计算机的各：计算机的核心软件，管理计算机的各种硬件资源，包括种硬件资源，包括CPU、内存、外存、系统程、内存、外存、系统程序和数据文件等。序和数据文件等。如：主机常采用的如：主机常采用的UNIX，工作站及通信机，工作站及通信机常采用的常采用的Win

5、dows NT等。等。重要性重要性：是最基本的系统软件，是硬件机器的第：是最基本的系统软件，是硬件机器的第一级扩充。一级扩充。5第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端（1）操作系统基本功能操作系统基本功能CPU管理管理功能功能任务调度功能任务调度功能存储管理功能存储管理功能文件管理功能文件管理功能外设管理功能外设管理功能系统自诊断功能系统自诊断功能6第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端基本特征：“多任务并行和资源共享”，“分时服务”功能：使用户可以充分地利用系统的资源，并提供各种 方式帮助用户方便地使用资源。（2）操作系统的工作原理操作系统的工作原理7第二章第二章 远

6、动监控系统调度端远动监控系统调度端 分类一：分类一：单用户操作系统单用户操作系统：在单机上运行，为一个用户提供服 务。多用户操作系统多用户操作系统：安装在一台主机上，管理主机各种 资源，同时可以接收数十台终端用 户的访问，使这些终端用户共享主 机资源。网络操作系统网络操作系统：在服务器和工作站上都安装一部分程 序，两部分程序一起工作才能完成网 络上的各种操作。（3 3）操作系统的分类操作系统的分类8第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端 分类二：分类二：分时系统分时系统：允许多个用户同时联机与系统进行交 互通信。实时系统实时系统：有严格的时间限制，即每一个信息接 收、分析处理和发送

7、的过程必须在规 定的时间范围内完成。9第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端任务或进程任务或进程：系统中处于活动状态的目标，执行系统的工作。任务的状态任务的状态：睡眠态、挂起态、挂起睡眠态、就绪态和运行态任务的调度任务的调度：任务状态的转换通过调度程序的执行机构完成。任务调度的方式任务调度的方式：循环调度和基于优先级的抢占式调度。任务的同步和互斥任务的同步和互斥：一般无需内在的同步，但由于许多任务必 须同时工作，存在不同程度的同步关系。采用的时间同步：采用的时间同步：延时和定时。延时和定时。任务的启动和停止是一种简单的同步控制。任务的启动和停止是一种简单的同步控制。利用临界区、测试

8、和设置实现任务的互斥。利用临界区、测试和设置实现任务的互斥。实时多任务操作系统实时多任务操作系统10第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端11第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端调度程序保留了调度程序保留了4个任务链：个任务链：就绪、挂起、睡眠、挂起睡眠。就绪、挂起、睡眠、挂起睡眠。运行中的任务，其状态将被切换，一旦：运行中的任务，其状态将被切换，一旦：该该任任务务发发出出一一个个等等待待事事件件调调用用，它它将将处处于于挂挂起起等待状态，直到有事件到达。等待状态，直到有事件到达。该该任任务务发发出出一一个个调调用用，请请求求一一个个不不存存在在的的资资源源（如如内内

9、存存，I/OI/O等等），该该任任务务也也被被挂挂起起在在挂挂其其链中。链中。该该任任务务发发出出系系统统调调用用，请请求求进进入入睡睡眠眠状状态态，该该任务被挂在睡眠链上。任务被挂在睡眠链上。该该任任务务发发出出一一个个更更高高优优先先级级的的任任务务抢抢占占，使使其其挂在就绪链上。挂在就绪链上。12第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端调度端常用的操作系统调度端常用的操作系统(1)UNIX最早的最早的PDP-11机机早期早期VAX机上的机上的openVMS现在流行的硬件平台上现在流行的硬件平台上SUNSolarisALPHA(DEC,COMPAQ,HP)Digital Unix

10、,TRU64 UnixIBMAIXHPHP-UX(2)Windows WindowsNT，Windows2000 server，Windows2003 server，Windows XP,Windows 98(3)实时多任务操作系统实时多任务操作系统 QNX，VxVorks13第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端 调度端常用操作系统比较：调度端常用操作系统比较：WINDOWS操作系统操作系统：基于基于INTEL或相应平台，窗口界面，图形操作系统，或相应平台，窗口界面，图形操作系统，用于个人计算机用于个人计算机PC或或PC服务器。服务器。特点：操作直观、简便，对系统硬件要求低，但安

11、全性特点：操作直观、简便，对系统硬件要求低，但安全性欠缺欠缺UNIX操作系统操作系统：字符界面，多用于基于字符界面，多用于基于RISC的小型机或服务器。的小型机或服务器。特点：系统可靠性高、安全性强，开放性强，但操作不特点：系统可靠性高、安全性强，开放性强，但操作不直观，对系统硬件要求高，维护较复杂直观，对系统硬件要求高，维护较复杂实时多任务操作系统实时多任务操作系统常用于对常用于对实时性要求较高实时性要求较高的的SCADA系统测控装置及通系统测控装置及通信装置，如信装置，如RTOS，QNX，VxWorks等等14第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端 主主要要指指运运行行在在操操

12、作作系系统统之之上上的的数数据据库库管管理理系系统统平平台台，是是建建立立数数据据表表格格和和形形式式的的数数据据管管理理程程序序，可可以以进进行行显显示示、查查询询、修改和调用数据修改和调用数据。3.3 支持软件支持软件 减少数据冗余度，实现数据资源共享；减少数据冗余度，实现数据资源共享；使数据具有独立性，提高应用程序的生命力使数据具有独立性，提高应用程序的生命力；实现数据集中管理，提高安全性和完整性。实现数据集中管理，提高安全性和完整性。数据库管理的目的：数据库管理的目的：15第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端（1）数据库管理系统（）数据库管理系统（DBMS）常用的关系数据

13、库管理系统有：常用的关系数据库管理系统有：Microsoft SQL SERVER、SYBASE、Oracle等等关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、检索检索关系数据库管理系统支持关系数据库管理系统支持ODBC（open database connection，开放数据库连接）接口标准，无论采用，开放数据库连接）接口标准，无论采用何种数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口何种数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口访问数据库系统。访问数据库系统。16第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端数据库管理系统：数据库

14、管理系统：负责数据的存储、安全性、完整负责数据的存储、安全性、完整 性、并发性、恢复和访问。性、并发性、恢复和访问。应用于调度自动化系统的数据库管理系统必须应用于调度自动化系统的数据库管理系统必须具备以下条件具备以下条件:(1)提供标准的提供标准的SQL 访问语言，支持异构数据库之访问语言，支持异构数据库之间的互联和互操作间的互联和互操作(2)支持多种数据结构和数据类型（包括用户自定支持多种数据结构和数据类型（包括用户自定义类型）义类型）(3)提供通用的数据库模式定义方式提供通用的数据库模式定义方式(4)提供分布式的体系结构和访问机制，并实现物提供分布式的体系结构和访问机制，并实现物理存储位置

15、的独立性和透明性理存储位置的独立性和透明性17第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端(5)提供通用的、标准的数据库应用编程接口提供通用的、标准的数据库应用编程接口(6)提供面向逻辑地址和物理地址的快速访问机制提供面向逻辑地址和物理地址的快速访问机制(7)提供灵活的并发访问机制，提高数据库的访问提供灵活的并发访问机制，提高数据库的访问 效率效率(8)按照用户的要求执行有关数据输入保护按照用户的要求执行有关数据输入保护(9)提供用户可定义的事件触发和处理功能提供用户可定义的事件触发和处理功能(10)支持数据库的并发访问，保证数据的安全性、支持数据库的并发访问，保证数据的安全性、一致性和

16、完整性一致性和完整性(11)数据库的快速拷贝和备份功能数据库的快速拷贝和备份功能(12)提供数据库的故障恢复和重启动能力提供数据库的故障恢复和重启动能力(13)提供灵活的数据库编辑器、浏览器和其他工具提供灵活的数据库编辑器、浏览器和其他工具18第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2数据库数据库数据库管理数据库管理系统系统（DBMS）.数据库系统结构图数据库系统结构图（2）数据库模型设计）数据库模型设计树型结构树型结构网状结构网状结构关系模型（关系模型（SCADA常用）常用）19第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端数据模型数据模型：层次结构：树形结构表示 网络结构：电力网格 关系模型 三种数据模型：三种数据模型：实体间的联系实体间的联系：11 1m（1对多）mm（多对多）20第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端EA1A2A3A4关系模型关系的命名属性21第二章第二章 远动监控系统调度端远动监控系统调度端（3）远动系统数据库设计原则远动系统数据库设计原则1）数据规划）数据规划 可将可将SCADA系统数据库中