基于内存数据库的OPC监测系统的设计与实现

工业OPC实时监测系统要求系统能够快速响应并及时处理大批量实时数据,传统关系型数据库较难满足,内存数据库能够较好地完成实时监测系统的实时海量数据处理,及时反馈数据信息.文章将内存数据库技术引入工业OPC实时监测系统,与传统关系型数据库相互融合,提出了一个基于内存数据库技术的工业OPC实时监测系统的架构模型.该模型在保证存储海量历史数据的同时,提高OPC监测系统的实时性、稳定性,满足OPC实时监测系统的需求,具有较好的实时监控效果,可以用于工业OPC实时监控系统中.     

基于CART的焦化生产实时数据库设计

研究钢铁企业焦化生产实时数据采集系统,针对过程控制系统中的海量数据,设计基于CART数据库平台的焦化生产实时数据库系统,并给出具体实现方法。系统利用数据接口程序采集过程控制中的实时数据,通过办公局域网实现数据的传输与多用户共享,利用CART数据库平台实现生产实时数据的访问及管理应用。在实现过程中采用DDE、OPC、多线程、Windows服务等多种技术,保证了软件的实时性。     

基于内存数据库的OPC监测系统的设计与实现

工业OPC实时监测系统要求系统能够快速响应并及时处理大批量实时数据,传统关系型数据库较难满足,内存数据库能够较好地完成实时监测系统的实时海量数据处理,及时反馈数据信息。文章将内存数据库技术引入工业OPC实时监测系统,与传统关系型数据库相互融合,提出了一个基于内存数据库技术的工业OPC实时监测系统的架构模型。该模型在保证存储海量历史数据的同时,提高OPC监测系统的实时性、稳定性,满足OPC实时监测系统的需求,具有较好的实时监控效果,可以用于工业OPC实时监控系统中。     

接收与处理分离的实时大数据处理模型

在大数据处理过程中,系统必须有非常高的数据处理效率。为了满足对大数据实时、高效、稳定处理的需求,提出了一种接收与处理分离的数据处理模型。该数据处理模型由数据接收单元、内存数据库、原始数据分发单元、数据处理单元、处理数据分发单元、数据归并单元组成。接收单元负责接收、整合结构化数据与非结构化数据,把每条完整的数据放入内存数据库中;分发单元从内存数据库中检测获取数据,按照海量数据负载均衡算法把数据分发到数据处理单元;数据处理单元处理数据,处理结果放入内存数据库;处理数据分发单元继续从内存数据库中获取处理后的数据,并按照海量数据负载均衡算法把数据分发给数据归并单元。实验证明,使用该模型方法,系统保持了非常高效的处理效率。     

用对象分片方法优化数据库设计

传统的数据库设计方法在超大规模数据库(VLDB)系统中存在不可克服的缺陷,通过引入对象分片方法,按照实际应用对其进行改造,将会克服缺陷,提高数据库的基本性能和处理海量数据的能力,提高主机资源CPU,内存和存储I/O的利用率,并能为系统扩容提供有效的支持.测试结果表明,该方法能够解决数据库性能随着应用功能的增加而迅速下降的问题,解决海量数据的存储问题,提高核心系统的资源利用率,为实际工程设计提供了数据依据.     

航天测控信息数据库实时优化管理策略研究与应用

为提高和优化测控信息数据库实时性能,设计了一种基于内存数据库与关系数据库的两级实时存储模型,文章详细阐述了两级数据库的存储机制及其生命周期,分析归纳了实时测控信息的特征及存储策略,提出了内存数据库基于“T树”＋“哈希”索引相结合的白适应索引算法和两级数据库实时数据同步机制等关键技术,从而提升和优化了数据库的实时性、可靠性和安全性,为今后实时的扩展应用提供了可靠数据保证．     

基于实时数据库读写的工业实时数据清洗系统设计与实现

介绍一种高效、可靠的基于实时数据库读写的工业实时数据清洗系统的实现方案.目前,工业实时数据的清洗主要采用了基于关系型数据库的方式,在数据量呈现海量增长的今天,弊端显著.针对该现状,提出了一种基于实时数据库本身的工业实时数据清洗系统设计思路,从系统功能需求、系统分析与设计,以及系统实现3个方面做了阐述.实践表明,系统实现了对工业实时数据的快速、稳定清洗目的.     

基于实时技术的大气颗粒物在线分析系统

针对环境监测中,难以实时在线处理海量颗粒物数据的问题,提出了一种基于实时技术的大气颗粒物在线分析系统,实现了颗粒物统计、浓度变化、来源解析等功能.该系统利用实时数据库来实时采集、存储海量大气数据,解决了环境监测中数据的海量问题;同时,引入自适应共振神经网络算法和逻辑回归模型进行数据分析,成功降低数据规模,提升数据分析速度.实践表明,该在线分析系统能在合理时间内得到准确的分析结果,具有重要的实际意义.     

基于二叉频繁模式树的医学图像关联规则挖掘

医学图像的数据量是相当巨大的,挖掘医学图像中数据的关联关系就需要一种适合挖掘海量数据的挖掘算法。针对基于频繁模式树FP_TREE的关联规则算法在挖掘海量数据时占用大量内存的缺点,提出了一种基于二叉频繁模式树(FP_BTREE)的关联规则算法。该算法采用二叉树存储数据的技术来映射数据库中数据,以减少对数据库的访问次数。而且根据内存具体情况可以先求出先建立的二叉频繁模式树的频繁模式。解决了占用大量内存的缺点,适合挖掘医学图像海量数据集。此算法也为多棵二叉频繁模式树的并行计算打下基础。最后应用此算法提取医学图像数据集中隐含的关联信息。     

内存数据库技术在电网实时监测中的应用研究

对现有的内存数据库体系结构进行了改进,引进了数据失步缓冲机制和自适应文件缓冲机制,并将改进后的内存数据库技术整合到企业电网实时监测系统的整体架构中,提出了一套完整的基于内存数据库技术的企业电网实时监测系统的架构模型,该模型在保证数据实时性的同时可提高监测系统的并行处理能力和稳定性.与内存数据库相关的数据接口访问、数据同步等关键技术也进行了详细的分析,最后给出了系统的实际应用案例.     

应用于主从机控制系统的共享RAM设计与实现

为了适应工业控制系统复杂性和实时性的要求,设计了一款基于共享RAM芯片IDT71342的主从机控制系统。该系统采用模块化设计的硬件架构,解决了主从CPU间大量数据交换的问题,实现了将实时数据采集和反馈控制管理相分离的目的。运行结果表明,共享RAM设计能较好地满足系统数据通信对实时性和可靠性的要求。     

一种新的实时事务处理策略及应用

通过对实时事务处理策略的研究,提出一种改进型事务处理策略,将时标调度策略和传统的优先级分配策略进行结合处理不同类型的实时事务,并将快照服务用于并发控制协议中.测试表明,这种处理策略能提升系统的性能.     

Real-time transaction scheduling in database systems

A database system supporting a real-time application, which can be called “a real-time database system (RTDBS)”, has to provide real-time information to the executing transactions. Each RTDB transaction is associated with a timing constraint, usually in the form of a deadline. Efficient resource scheduling algorithms and concurrency control protocols are required to schedule the transactions so as to satisfy both timing constraints and data consistency requirements. In this paper,^† we concentrate on the concurrency control problem in RTDBSs. Our work has two basic goals: real-time performance evaluation of existing concurrency control approaches in RTDBSs, and proposing new concurrency control protocols with improved performance. One of the new protocols is locking-based, and it prevents the priority inversion problem^{, †} by scheduling the data lock requests based on prioritizing data items. The second new protocol extends the basic timestamp-ordering method by involving real-time priorities of transactions in the timestamp assignment procedure. Performance of the protocols is evaluated through simulations by using a detailed model of a single-site RTDBS. The relative performance of the protocols is examined as a function of transaction load, data contention (which is determined by a number of system parameters) and resource contention. The protocols are also tested under various real-time transaction processing environments. The performance of the proposed protocols appears to be good, especially under conditions of high transaction load and high data contention.     

一种实时数据库的分布式存储方法

随着网络技术迅速发展,各实时系统产生的数据量呈指数级增长,各业务应用对海量数据的管理和应用的实时性提出了越来越高的要求,现有的单机实时数据库技术已无法满足需求,将分布式思想引入实时数据库领域,主要从数据分布方式、数据冗余备份、数据一致性等方面做了研究,并提出一种实时数据系统中的数据分布式存储的设计.该设计可以为当前实时数据库扩展性及可靠性方面提供技术支撑.     

基于OPC技术的电网监控系统RTDB的设计与实现

实时数据库系统能够很好地实现对过程监控系统中的数据管理、交换和共享。该文通过研究现有的实时数据库技术和当前最流行的工业标准接口OPC技术,设计了支持OPC标准的实时数据库系统方案,并根据电网监控系统的实际需要,初步实现了一个实时数据库系统平台,应用开发可以使用该数据库系统COM控件创建任何需要实时数据库支持的监控系统。测试表明该系统能够满足农电网监控系统对数据实时处理的要求。     

一种具有通用结构的数字式实时控制器的研究

介绍一种具有通用结构的实时控制器的硬件和软件结构,利用这种结构设计的分级并行式数字式位置控制系统在机器人位置控制中的应用。用实时中断与查询技术相结合的方式处理与硬件直接相关的实时控制问题。系统中以 ＰＣ为上位机,下位机为高性能单片机,由双端口ＲＡＭ构成的共享存储区作为上、下位机实时通信的通道。     

基于APM的高级飞控系统设计

设计了一种基于开源飞控APM的高级飞控系统,高级飞控系统包含硬件电路模块和软件算法模块,采用MAVLink协议控制APM无人机,设计了以高级飞控系统控制无人机的一键起飞控制流程、遥控量的控制功能、上传飞行任务到APM飞控功能。移植UCOSIII操作系统,并结合MAVLink协议设计了编队组网架构方法,裁减协议数据流,使之适应组网通信数据量限值,在高级飞控系统上测试基于粒子群算法的无人机集群搜索并规划航线的算法仿真实验,结果表明满足实时性要求和通信要求,将计算出的航点通过协议发送给无人机即可实现对无人机航迹规划,高级飞控系统的功能同样适用于MAVLink协议的其他飞控如PX4飞控,具有较广泛的应用。     

基于双DSP的数据采集控制系统设计

设计了基于TMS320F2812双DSP数据采集与控制系统,两者之间采用高速双口RAM进行通信的方式,大大增加了DSP数据采集能力与处理速度,提高复杂大系统的实时处理与控制能力。其中一个DSP作为主控制器,负责对电网电压、电流的采样、滤波、FFT运算以及实时控制,并将处理得到的结果存储在双口RAM;另一个DSP作为从控制器从双口RAM中得到数据,实现相应的实时控制,人机交互。该设计思路被成功运用到治理电网谐波的智能有源滤波器中,从而大大增加DSP的运算速度与处理能力,由所述系统实验与实用证明,达到了较高控制精度,满足了实时处理要求。     

基于嵌入式系统的预测控制的设计与实现

针对过程工业中中小型快速系统的过程控制问题,以ARM与浮点DSP双核控制器OMAP—L137为核心,通过硬件系统和软件系统配合,设计并实现了面向先进控制的嵌入式通用平台。以实时性为目标,将预测控制算法分块,分别对预测模型、约束处理和在线求解算法各块进行研究。提出了针对嵌入式计算速度和存储量有限等问题的解决方案,并将改进后的算法在嵌入式平台中实现。通过对相关模型的测试,结果表明:系统具有高速、高控制精度等优良性能。     

Difference control of parallel streams temperatures

This paper is concerned with controller design for a multi-stream, multi-burner furnace commonly seen in petroleum refineries. The process of the oil heating in the furnace is nonlinear, multivariable, time varying, has serious coupling between streams and burners, has frequent dynamic changes and a large time delay. In order to maintain the furnace running in a safe, stable and high efficiency state it is necessary to control the outlet temperatures of the multiple streams to be the same. Traditional control methods have trouble in maintaining these temperatures, and some advanced control methods including predictive control, adaptive control and robust control are usually too complex for convenient use.In this paper, a novel multivariable controller design based on a difference control technique (DCT) is explained and demonstrated. The application of the DCT to a real-life petroleum refinery furnace gave good results. The DCT design method has the following advantages: it does not need complicated design procedures, the controller structure is simple, it is easy to apply, and it eliminates the problem of coupling among multiple loops.