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智捷实时数据库

  智捷实时数据库管理系统,包括单机版和分布式版两个版本,即智捷实时数据库软件(简称SmartReal)和智捷云分布式实时数据库系统(简称智捷云数据库)。

  一、 产品背景

  随着我国信息化工程建设的迅速发展,各大流程化企业在生产运行过程中生成大量需要高效实时处理的数据。为了保障生产精度,实时数据的处理需要应用多种高性能的软硬件产品,并且确保这些产品之间能够高效地协同,因此需要构建实时的、高效的、完整的数据处理链条,满足客户数据管理的需要。

  随着智能电网建设的全面开展,业务系统实时数据呈爆发式增长。但传统实时数据库主要采用单机处理方式进行设计,其处理能力有限,所以当面临需要对海量级别实时数据进行处理的业务现状,单机版实时数据库产品在容量和效率上已经无法满足海量实时数据存储和管理的需求。因此,需要开发一种新型的分布式实时数据库架构,才能从功能和性能上满足国网公司智能电网发展对海量实时数据存储、集中、整合、管理、分析的要求。

  二、 功能介绍

  1、单机版智捷实时数据库

  (1)数据采集/交换方面

  智捷实时数据库支持多个标准接口,可与分散式控制系统(DCS)、数据采集与监控系统(SCADA)、各种关系型数据库和其他实时数据库以及主要业务应用系统等实现数据交换。

  (2)数据处理方面

  智捷实时数据库采用先进的数据处理技术,可对海量实时/历史数据进行采集、压缩、存储、检索,并保证数据质量和存取速度。

  智捷实时数据库采用“实时数据可行域压缩编码”专利技术,支持有损压缩和无损压缩两种方式,可设置其中一种或两种算法混合使用,大大节省硬盘空间,在线存储长达数十年的历史数据,为企业回顾过去的生产情况、性能指标、进行事故分析和对设备启停分析诊断、故障预防等提供重要的依据。

  (3)应用开发方面

  智捷实时数据库提供了丰富的可实现实时监视、数据报表、趋势分析等应用功能的可视化数据访问和发布工具。系统采用B/S 和C/S结合的体系结构,支持实时/历史数据的WEB页面编辑,从Client模块开发到Web浏览再到Office嵌入数据,实现了“所见即所得”的应用效果。

  (4)系统部署方面

  智捷实时数据库同时支持硬件集群和软件冗余的部署方式,系统运行可靠、稳定。

  2、分布式版智捷实时数据库

  智捷云分布式实时数据库在单机版实时数据库的基础上增加了平台功能和共享存储管理功能。平台功能包括:节点管理、测点管理、连接调度、任务分配、日志报警、数据存取、全局API、权限管理、负载均衡、冗余备份。

  三、 产品优势

  1、单机版实时数据库的优势

  大规模数据并发处理能力:智捷实时数据库服务器引擎采用高效的多线程共享体系架构,支持多用户并发,读写操作不再相互阻塞,大大提高了事务的并发处理能力。

  高效的查询优化策略:智捷实时数据库提供了多种查询处理技术,能计算最优的查询路径和查询算法来提高查询性能,可以满足常见的实时/准实时应用场景的要求。

  加强的缓冲机制:智捷实时数据库采用了多种缓冲机制,减少系统I/O从而提高数据库处理效率。这包含数据缓存、执行计划缓存、结果集缓存等。

  数据隔离存储机制:智捷实时数据库支持多磁盘分布存储、独立磁盘冗余存储和主流的云存储设备,支持多种RAID方式。

  对64位计算处理支持:智捷实时数据库管理系统全面支持64位系统,支持主流64位处理器和操作系统,充分利用64位计算优势提升处理性能。

  海量数据存储和管理:智捷实时数据库支持可扩展的逻辑和物理存储结构,每台服务器可以支持多个独立的存储部署方式,支持海量数据的存储和管理功能,数据量达到PB级。

  强大的实时方程式计算引擎:模块提供了丰富的运算符和计算公式,可以满足绝大多数与计算相关的应用。

  数据自动备份机制:智捷实时数据库支持多种备份机制,充分保证了数据的安全。

  安全访问和控制:智捷实时数据库采用多种安全访问和控制机制来保证操作安全和数据安全。

  多种二次开发接口:智捷实时数据库支持多种二次开发接口,主要包括webservice、C/C++.API、Java.SDK、Web.API、ODBC等。

  2、分布式版智捷实时数据库的优势

  自由扩展:系统基于先进的云计算技术,采用分布式部署架构,整体灵活可控,便捷地进行系统节点的扩展或缩减,而不影响现有系统的运行。

  负载均衡:采用事务调度、数据切分等负载均衡技术,使分布式系统能够平均分担业务负载,避免系统出现运行瓶颈。

  高性能并行计算:系统能够提供高性能的并行计算功能,对业务数据及操作提供均衡的分布式计算能力,从而带来比传统单机系统成倍的性能增长。

  大容量存储:采用大规模云存储技术实现数据容量的扩展,存储和处理规模将比原有系统高出一到二个数量级,并且可以随着系统节点的扩展而近似线性的提升。

  四、 应用的领域/行业

  智捷实时数据库适用于发电集团/电厂、电网、石油、化工、钢铁、有色金属、矿业、环保等生产流程性行业信息化建设。智捷云分布式实时数据库特别适用于具有海量数据采集、存储及统计分析需求的业务场景。

  五、 成功案例

  智捷实时数据库产品自开发成功已成功应用于发电集团、智能电网及能源互联网等多个业务领域。建设应用系统包括华电蒙西集控中心系统、省级计量中心生产调度平台、国网客服中心南北园区能源网运行调控平台、廊坊大厂生产一体化平台等。

  具体案例:华电蒙西集控中心实时数据库项目:向华电蒙西集控中心提供统一的基础数据支撑,监控华电蒙西区域各能源发电企业的风力及光伏电站的运行,实现蒙西区域新能源发电设备的远程集中监控和运行管理。

  六、 图片

  图片1:单机版智捷实时数据库系统架构

  

 

  图片2:智捷云分布式实时数据库系统架构

   

 

  图片3:利用图形组态工具Graph绘制的现场生产流程图

   

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