基于Berkeley DB的配电终端的设计
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Ｄ 支 持开源 ，使用 者可 以免 费下载 到源代 码 ，根 据 Ｂ 自己的 需求对 其进行 裁减 【。 ３ ］
组 态管 理模块 ：① 生成和 维护所 连装 置信息 名 表 ；② 配置 和维 护一次 间隔信 息 ；③ 配置 和维护 板 卡和规 约信 息 ；④ 配置 和维护 对 时源 ；⑤ 生成和 维 护送往 调度 的转 发信息 表 、并对规 约需要 的参数 进 行设置 ；⑥ 进行信 息合 成 （ 测 、遥 信 、步位置 信 遥 息计算 转换 ）；⑦ 程序 文件 的下装 、配置 文件上 装
（ Ｒ － ｅａｓ ｌｃ ｉ Ｃ ． ｔ， ｎｉｇ２ １ｏ ＮＡ Ｉ ｌ ｅｔ ｃ ｏ， ｄ Ｎａｊ １ ｏ ） Ｒ ｙ Ｅ ｒ Ｌ ｎ １
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔｈ ｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｔ ｒ ｉ ｌｈａ ａ ｅ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｍｐ ｒａ ｔｒ ｅ ｉ ｈｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔａ ｔ ｅ ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｅ ｍ ｎａ ｓ ｐｌｙ ｄ ａ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｙ ｉ ｏ ｔ ｎ ｏｌ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｆ
ｏ ｒ ｅｅ ｎ Ｂｅ ｋ ｌｙ ＤＢ ｓ ｐ ｏ ｓ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐａ ｒ ｉ ｒ ｐｏ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐｅ ．Ｔｈ ａ ｄ ｓｏ ａ ． ｑ ｒ ｎｄ ｄ ｌｔ ｐｅ ａｉ ｎ ｏ ｓ ｏ ｅ ｒ ｐｉ ｔ ｒ ｇｅ ｕｅ ｙ ａ ｅ ｅｅ ｏ ｒ ｔｏ ｆ ｈｉｔ ｒ ｙ ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｅ ｌｚ ｄ ｉ ｈ ｍｂｅ ｅ ｐ ｒ ｔｎ ｙｓｅ ． ｉｄ ｐｌｔｏ ｍ ｏ ｃ ｍ ｐ ｒ ｎｄ ａ ｌ ｓ ｓｗｉｈ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｓ ｒ ａｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｄｄ ｄ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ ｓ ｔｍ Ｂｕ ｌ ａｆ ｒ ｔ ｏ ａ ｅ ａ ｎａｙ ｉ ｔ
Ｉ Ｃ１３引 Ｅ ０ ［、ＭＯＤ Ｕ 等 规 约 。 Ｂ Ｓ ６ Ｖ Ｃ模块 ） Ｑ
求 的模块 运行 在 中断 中，而实 时库 、历史 库 、ＶＱ Ｃ 模块 、组态配 置 等组件 运行 在任 务 中 。各 个模块 之 间松 散 耦合 ，通 过注册 机制 建立 联系 ， 同时各个 模
计思路 在嵌入式操作系统的基础上，实现 了 历史信 息的快速存储、查询和删除等操作 搭建 试 验 平 台与简单 文件存 储 方 式进 行 了对 比试验 和分 析 ，试 验 结论表 明该 设计 方案存 储 效率 高 、 查询删 除速度 快 、 占用 Ｃ Ｕ资 源少 ，具有 明显 的优 势。研发 的配 电终端 已经成 功应用 在北 京等 Ｐ 地 ，运行 结果 可靠稳定 ，能够 满足用 户 需求。
ｎｔ ｅ ｗｏｒ ｔ ｅ ｍｉ ａ ｕ ｃ ｉ ｎ ｌｄｖｅ ｓｆｃ ｔｏ ｎｄｌ ｒ ｅｄ ｔ ｔ ｒ ｇｅｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｅ ｉ ｎ ｉ ｅ ａ ｅ ｋ ｗｉ ｔ ｒ ｎ ｌｆ ｎ ｔｏ ａ ｉ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｇ ａ ａｓｏ ａ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ．ａｄ ｓｇ ｄ ａｂ ｓ ｄ ｈ ｉ
Ｂ ｉｎ ｎ ｔｅ ｌ ｅ． ｈ ｓｌｏ ｐｉａ ｏ ｌ ｂｅ ｎ ａ ｌ ａ ｄ ａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｅ ｓ ｅ ｉｇ ｄｏｈ ｒ ａ ｓ Ｔ ｅ ｅｕｔ ｆ ｐ ｌ ｔ ｎｉ ｒ ｉ ｌ ａ ｄｓ ｂｅ ｎ ｎｍｅｔ ｓｒ ｅｄ ． ｊ ａ ｐ ｃ ｒ ａ ｃ ｉ Ｓｅ ａ ｔ ｃ
关键 词 ：配 网； 配 电终 端；Ｂ ｒｅｅ ；历 史数据库 ｅｋ ｌ ＤＢ ｙ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｓｒｂ ｔｏ ｒ ｎ ｌ ｉ Ｂａ ｅ ｎ Ｂｅ ｋ ｌｙ ＤＢ ｓｇ ｆ Ｄｉｔ ｉ ｕ ｉ ｎ Ｔｅ ｍｉ ａ Ｕｎ ｔ ｓ ｄ ｏ ｒ ｅｅ
Ｃｈ ｎ Ｌｉ ＬｉＳ ａ ｑｉｇ ＺｈｕＺｈ ｎ ｕ Ｗａ ｇ ｎ ｏ ｇ Ｍ ｉ ｏ Ｎａ ｌｎ ｅｇ ｈ ｏ ｎ ｏ ｇｈ ａ ｎ Ｗｅ ｌ ｎ ａ ｎ ｉ
ｂ ｌ ｎｇ ｔ ｅ ｓ ａｔｇ ｉ ，ｆ ｎｃｉ ｎ ｈ ｓａ ｓ ｅ ｎ ｎ ｅ ．Ａｃ ｏ ｄｉ ｏ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔｕｃｉ ｎ ｏ ｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｕｉ ｄｉ ｈ ｍ ｒ ｒｄ ｕ ｔｏ ａ ｌｏ ｂｅ ｎ ｅ ｈａ ｃ ｄ ｃ ｒ ｎｇ ｔ ｈ ｏ ｓｒ ｔｏ ｆｄ ｓｒｂ ｔｏ
作 为智 能电 网的重要 组成部 分 ， 来越受 到重视 川。 越 配 电终端 作 为信息 的采集 、控 制单元 ，扮 演着越 来
除等操作 。 传统的配 电终端往往采用简 单文件 的存储
方式 ， 直接将历史数 据写入文件 中。由于没有对历史 数据进行排序和 建立索 引表 ， 查询 、 除等操作采用 删 遍历文件 的方式 ， 索效率极其低 下 ， 以做到在 大 检 难
ｓｍｐ ｅ ｆｌ ｔ ｒ ｇ ，ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｓｔ ｔｔ ｅ ｄ ｓｇ ａ ｂｖ ｏ ｓ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｏ ａ ｆ ｃ ｅ ｃ ｉ ｌ ｅ ｓｏ ａ ｅ ｈ ｅ ｕ ｔｓ ｏ ｈａ ｈ ｅ ｉ ｎ ｈ ｓ ｏ ｉ ｕ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｉ ｈ ｔ ｒ ｇｅ ｅ ｉ ｉ ｉ ｎ ｙ，
研 究 与 开 发
基 于 Ｂ ｒ ｅ ｙＤ 的配 电终 端 的设 计 ｅｋ ｌ Ｂ ｅ
程 立 李 少卿 朱 中华 王文龙 缪楠 林
（ 南京 南瑞继保 电气 有 限公 司 ，南京 ２ １０ ） １１０ 摘 要 智 能 电网建 设 过程 中配 电终端 起 到 了越 来越 重要 的作用 ，功 能也不 断增 强。本 文针 对配 网建设 中配 电终 端功 能多样 化 ， 存储 数据 大 等需求 ，提 出 了基 于 Ｂ ｒｅｅ Ｂ 的配 电终 端设 ｅｋｌ ｙＤ
越 重要 的作用 。同时也集 成 了越来越 多 的功能 ：① 集成 测量 、控 制 、保护功 能 ；② 集成 通信 管理装 置 的 功能 ：能够 实 现配 网 电能表 、 电压无 功控 制器 、
容 量 数 据 条 件 下 的 快 速 操 作 。 本 文 给 出 了 基 于
Ｂ ｒｅ ｙＤ ｅｋ ｌ Ｂ嵌入式数据库 的配 电终端 的设计方案 ， ｅ
３ ）历史数 据库模 块 历 史库 订阅 实时库 的变位信 息 ，操作 记录和 统
月 电压合 格率 ）等甚 至需要 存储 不小 于９ 月 。 些 个 这
存储 数据 要求 实现如 下功 能 ：
１ 可 靠存 储 ： 量 的数据 能够快 速存储 到数据 ） 大 库 中 ，做 到不 丢失 、不差 错 。 ２ ）快速查询 ：能够支 持不 同方 向上数据 的快速
ｑ ｅ ｎ ｅｅｅ ｓ ｅ ｄ ｐ ａ ｅ ｕ ｒ ａ ｄ ｄ ｌｔ ｐ ｅ ，ｃ ｕ ｕｓ ｇ ．Ｔｈｅ ｄｉｔｉ ｕ ｉ ｅ ｍ ｉ ｌｕ ｔ ｈａ ｅ ｎ ｕｃ ｅ ｓｕｌ ｐ ｉ ｄ ｉ ｙ ｓｒｂ ｔｏｎ ｔ ｒ ｎａ ｎｉ ｓ ｂ ｅ ｓ ｃ ｓ ｆ ｌ ａ ｐｌ ｎ ｙ ｅ
研 究 与 开 发
不平 衡率 等 ，存储 时 间不小 于６ 月 ，部分 数据 （ 个 如
叶算法 ，设 置三段 式保 护和零序 保护 。任 务执行 部 分 进行Ｐ 断线 、线路失压 、过 负荷 、电池 管理 、遥 Ｔ 测 等计 算 。 ２ ）实 时数 据库模 块 实 时数据 库模 块 ：该模块包 括 实时数据 库 、调 度 端数 据 引用 表 的创建 ，运行 时提供 快速 入库 、快 速 提取 数据 操作 。实时数 据库还 提供 了对 Ｓ Ｅ、遥 Ｏ 信 变位 、步位 置变化 等异步 事件 的支持 。
１ 系统 需求 分析
随着 国网公 司两批试 点城 市配 网建 设的 开展 ， 配 电终端 的功能 需求越 来越 趋于 多样化 。尤 其对 终 端 的变 位数 据 、操作 记录 、统计 数据 的存储 需要 越 来越 强烈 。配 电终端对 变位 数据和 操作 记录 的存储 时 间要求 不 小于３ 月 ，而 对统 计数 据 ，如 日／ 电 个 月 压 、电压 （ 电流 ）极大 （ ）值 、整点值 、合 格 率、 小
４ ）组态 管理模块
健壮 的 ，高速 的 工业级 开源 式嵌 入式 数据 库系统 ， 支 持Ｃ ＋ 、Ｊｖ 等 编程语 言 。Ｂ ｒｅｅ 本 身不 、Ｃ ＋ ａａ ｅｋ ｌ ＤＢ ｙ 到３ ０ ０ Ｋ，却 能管 理 多达２ ６ Ｂ 数据 。不支 持 复杂 ５Ｔ 的 的Ｓ Ｌ 言 ，避 免 了大 量解 析和 处 理开 销 ，适用 于 Ｑ 语 实 时系统 、嵌 入式应 用 等 。Ｂ ｒｅ ｙＤ ｅｋ ｌ Ｂ函数库和 应 ｅ 用程 序运 行在 同一地址 空 间 ，不 存在 服务 器概念 ， 具 有零 管 理性 ，通过 Ａ Ｉ 问数据 。同时 支 持 日志 Ｐ访 管理 、 据压缩 、 份和 恢复 等功 能 。 外 ， ｅｋ ｌｙ 数 备 此 Ｂ ｒｅ ｅ
监测 仪等 智 能设备 的接入 与信 息的转 发 ；⑨ 集成 光 纤 以太环 网功 能：可 以支持 以太环 网 （ ０ Ｍ），可 １０ 以直接 接入 光 纤构成 以太 环 网［；④集 成 电压无 功 ２ １
控 制 （ ＱＣ）功 能 ：可 以实 现 电容器 的 自动投切 ， Ｖ
实现 了大容量数据 的可靠存储和 快速操作 。
计 数 据 。 历史 库 就采 用Ｂ ｒｅ ｙ ＤＢ的数据 库 来 实 ｅｋ ｌ ｅ 现 。 ＤＢ Ｂ 支持 不 同类 型 的存储 ，如线性 表 、哈希表 、 Ｂ 等 。在本文 的系统 中 ，采用 了Ｂ 的设计方法 。 树 树 历史数 据库 采用 多个任 务来 实现 ，支 持 同步和异 步 两种方 式 ，每种 方式下 实现数 据 的存 储 、检索 、删 除等操 作【。 ４ ］
和下装 Ｌ。 ５ Ｊ
３ 系 统 总 体 设 计
３１ 系统 结构 ． 软件 的系 统 结构分 为保 护测 控模 块 、实 时库 模 块 、历 史库模 块 、组态 配置模 块 、ＶＱ 模 块等 ，如 Ｃ
图１ 所示 。 中保护测 控等 对实 时性有 着极 为严格 要 其
５ ）对上 、对下 规约模 块 对 上规 约模块 负责 配 电终 端 同远 方主 站进行 数 据 通信 ，常用 的有ＩＣ１ １ 、Ｉ Ｃ ０ ［、Ｃ ［等 规 Ｅ ０ ［ Ｅ １４ ＤＴ 们 】 约 。 下规 仪 等 智 能 设 备 通 信 ， 常 用 的 有 Ｃ Ｔ Ｊ Ｄ 、
查询 ， 不同方向包括远 方配 电主站、当地调试终端等 。
３ ）快速删 除 ：根据存 储 的时 间、条 目等要 素 ， 进行 数据 库 的定期删 除 。
２ Ｂｅｋ ｌｙＤＢ简 介 ｒ ｅｅ
Ｂ ｒｅｅ ｅｋ ｌ ＤＢ是Ｓｅｐ ｃｔ 件 公 司 开 发 的 一 款 ｙ ｌｅｙ ａ软
提 高 电压 质 量 ；⑤ 集成 历史数 据 、统计数 据管 理功 能： 提供 多种数 据历 史量和 统计分 析值 的分类存 储 、
查 询 、召唤 。
在配 电终端 中 ， 对于历史数据 ， 往往 需要大容量 的数据存储 ， 而且要 做到数据 的快速 存储 、 查询和删
２Ｉ耋 贰 ２２第 期 ０寓毫 ｌ 技 ０ 年 ２ １
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｄｉｔｉ ｕｔｏ ｔ ｒ ｄｓ ｓｒｂ ｉ ｎｎｅｗｏ ｋ； ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｅ ｍｉ ａ ｎ ｔ Ｂｅ ｋ ｌｙ ｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｔｒ ｎ １ｕ ｉ； ｒ ｅ ｅ ＤＢ； ｈ ｓｏ ｙ ｄ ｔｂ ｓ ｉｔ ｒ ａ ａ ａ ｅ
随着 国网公司 对智 能 电网的建设 与推 广 ，配 网
组 态管 理模块 ：① 生成和 维护所 连装 置信息 名 表 ；② 配置 和维 护一次 间隔信 息 ；③ 配置 和维护 板 卡和规 约信 息 ；④ 配置 和维护 对 时源 ；⑤ 生成和 维 护送往 调度 的转 发信息 表 、并对规 约需要 的参数 进 行设置 ；⑥ 进行信 息合 成 （ 测 、遥 信 、步位置 信 遥 息计算 转换 ）；⑦ 程序 文件 的下装 、配置 文件上 装
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越 重要 的作用 。同时也集 成 了越来越 多 的功能 ：① 集成 测量 、控 制 、保护功 能 ；② 集成 通信 管理装 置 的 功能 ：能够 实 现配 网 电能表 、 电压无 功控 制器 、
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１ 系统 需求 分析
随着 国网公 司两批试 点城 市配 网建 设的 开展 ， 配 电终端 的功能 需求越 来越 趋于 多样化 。尤 其对 终 端 的变 位数 据 、操作 记录 、统计 数据 的存储 需要 越 来越 强烈 。配 电终端对 变位 数据和 操作 记录 的存储 时 间要求 不 小于３ 月 ，而 对统 计数 据 ，如 日／ 电 个 月 压 、电压 （ 电流 ）极大 （ ）值 、整点值 、合 格 率、 小
４ ）组态 管理模块
健壮 的 ，高速 的 工业级 开源 式嵌 入式 数据 库系统 ， 支 持Ｃ ＋ 、Ｊｖ 等 编程语 言 。Ｂ ｒｅｅ 本 身不 、Ｃ ＋ ａａ ｅｋ ｌ ＤＢ ｙ 到３ ０ ０ Ｋ，却 能管 理 多达２ ６ Ｂ 数据 。不支 持 复杂 ５Ｔ 的 的Ｓ Ｌ 言 ，避 免 了大 量解 析和 处 理开 销 ，适用 于 Ｑ 语 实 时系统 、嵌 入式应 用 等 。Ｂ ｒｅ ｙＤ ｅｋ ｌ Ｂ函数库和 应 ｅ 用程 序运 行在 同一地址 空 间 ，不 存在 服务 器概念 ， 具 有零 管 理性 ，通过 Ａ Ｉ 问数据 。同时 支 持 日志 Ｐ访 管理 、 据压缩 、 份和 恢复 等功 能 。 外 ， ｅｋ ｌｙ 数 备 此 Ｂ ｒｅ ｅ
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控 制 （ ＱＣ）功 能 ：可 以实 现 电容器 的 自动投切 ， Ｖ
实现 了大容量数据 的可靠存储和 快速操作 。
计 数 据 。 历史 库 就采 用Ｂ ｒｅ ｙ ＤＢ的数据 库 来 实 ｅｋ ｌ ｅ 现 。 ＤＢ Ｂ 支持 不 同类 型 的存储 ，如线性 表 、哈希表 、 Ｂ 等 。在本文 的系统 中 ，采用 了Ｂ 的设计方法 。 树 树 历史数 据库 采用 多个任 务来 实现 ，支 持 同步和异 步 两种方 式 ，每种 方式下 实现数 据 的存 储 、检索 、删 除等操 作【。 ４ ］
和下装 Ｌ。 ５ Ｊ
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３１ 系统 结构 ． 软件 的系 统 结构分 为保 护测 控模 块 、实 时库 模 块 、历 史库模 块 、组态 配置模 块 、ＶＱ 模 块等 ，如 Ｃ
图１ 所示 。 中保护测 控等 对实 时性有 着极 为严格 要 其
５ ）对上 、对下 规约模 块 对 上规 约模块 负责 配 电终 端 同远 方主 站进行 数 据 通信 ，常用 的有ＩＣ１ １ 、Ｉ Ｃ ０ ［、Ｃ ［等 规 Ｅ ０ ［ Ｅ １４ ＤＴ 们 】 约 。 下规 仪 等 智 能 设 备 通 信 ， 常 用 的 有 Ｃ Ｔ Ｊ Ｄ 、
查询 ， 不同方向包括远 方配 电主站、当地调试终端等 。
３ ）快速删 除 ：根据存 储 的时 间、条 目等要 素 ， 进行 数据 库 的定期删 除 。
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提 高 电压 质 量 ；⑤ 集成 历史数 据 、统计数 据管 理功 能： 提供 多种数 据历 史量和 统计分 析值 的分类存 储 、
查 询 、召唤 。
在配 电终端 中 ， 对于历史数据 ， 往往 需要大容量 的数据存储 ， 而且要 做到数据 的快速 存储 、 查询和删
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