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基于Web服务和Ajax的SCADA系统设计与实现

作　者: 王小明
导　师: 陈剑云
学　校: 华东交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: SCADA Web服务 Ajax CIM SVG
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 175次
引　用: 3次
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内容摘要

SCADA系统广泛应用于电力系统以及电气化铁道上。随着电力企业对于开放性要求的提高,一方面,基于Web的SCADA系统的需求越来越迫切;另一方面,SCADA系统经常面临和其它应用系统的交互和信息共享的需求。现有的SCADA系统存在升级难、维护难、接口不开放、数据模型私有、扩展性差等问题,这大大的制约了它对用户开放的能力。针对上述问题,本文以Web服务、Ajax为核心,结合IEC61970 CIM标准研究并开发了标准化的、开放的、分布式的、松散藕合的Web SCADA系统。论文首先分析了传统组件技术及其不足、深入讨论了Web服务技术;分析了传统Web应用及其不足,深入讨论了Ajax技术;比较了Web服务的主流开发平台,提出以J2EE平台作为系统开发平台;通过主要功能和业务模型分析,构建了基于Web服务和Ajax的SCADA系统总体结构。接着,分析比较了三层的软件结构和持久化层的软件结构,提出了在实时数据库子系统Web服务的业务逻辑层和数据层之间增加Hibernate持久层的方法;通过应用时序图,详细阐述了实时数据库子系统Web服务设计思想;以遥测全召接口为例进行了测试,测试结果表明系统具有开放的特性,解决了接口不开放的问题。随后,在HY2004远动调度自动化系统调度端的通信软件基础上,通过应用时序图,详细阐述了通信子系统Web服务设计思想;以遥控接口为例进行了测试,测试结果表明提高了系统的松散藕合性,充分利用了现有的通信软件资源,减少了开发的投入。此外,分析比较了几种监控图形的Web发布方式,提出了采用SVG技术作为监控画面图形显示方法;通过应用时序图、协作图、流程图,详细阐述了用户权限管理、遥信、遥测、遥控、报警、实时曲线模块设计思想;并着重说明了各个模块的实现代码,解决了系统升级难、维护难问题。最后,以石徳线电力SCADA系统项目为例,对系统进行了测试,给出了测试结果,测试结果表明系统具有良好的开放性、实时性、可靠性,能较好的满足实际需求,从而验证了本文提出的基于Web服务和Ajax的SCADA系统的可行性和有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-15
  1.1 论文研究背景  10-11
  1.2 SCADA 技术的研究现状  11-14
    1.2.1 Web 服务技术  12-13
    1.2.2 基于Web 的SCADA 系统  13
    1.2.3 IEC61970 标准  13-14
  1.3 论文主要工作与组织结构  14-15
第二章基于Web 服务和Ajax 的SCADA 系统的关键技术研究  15-24
  2.1 Web 服务技术  15-21
    2.1.1 传统组件技术及其不足  15
    2.1.2 Web 服务概述  15-16
    2.1.3 Web 服务的体系架构  16-17
    2.1.4 Web 服务优势  17
    2.1.5 Web 服务关键技术  17-20
    2.1.6 Web 服务调用过程  20-21
  2.2 Ajax 技术  21-23
    2.2.1 传统Web 应用及其不足  21
    2.2.2 Ajax 概述  21
    2.2.3 Ajax 工作原理分析  21-22
    2.2.4 Ajax 相关技术  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章系统软件环境及总体设计  24-30
  3.1 软件环境  24-27
    3.1.1 开发平台选择  24
    3.1.2 开发工具及框架  24-27
    3.1.3 开发环境搭建  27
  3.2 SCADA 系统主要功能及业务分析  27-28
  3.3 总体架构  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章实时数据库子系统Web 服务设计与实现  30-54
  4.1 基于CIM 的实时数据库表设计  30-34
    4.1.1 IEC61970 CIM 标准  30-31
    4.1.2 实时数据库表设计  31-34
  4.2 实时数据库子系统Web 服务设计  34-44
    4.2.1 架构设计  34-36
    4.2.2 持久化类设计  36
    4.2.3 Web 服务接口设计  36-44
      4.2.3.1 遥信一级、二级接口设计  38-41
      4.2.3.2 遥信、遥测、报警全召接口设计  41-44
  4.3 实时数据库子系统Web 服务实现  44-53
    4.3.1 Web 服务构建  44-49
    4.3.2 Web 服务部署  49-51
    4.3.3 Web 服务接口测试  51-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章通信子系统Web服务设计与实现  54-64
  5.1 引言  54-55
  5.2 Web 服务接口设计  55-59
    5.2.1 遥控接口设计  56-57
    5.2.2 对时、总召接口设计  57-59
  5.3 调用实时数据库子系统Web 服务的分析和实现  59-62
    5.3.1 调用Web服务的全过程  60-61
    5.3.2 创建实时数据库子系统Web 服务代理  61-62
  5.4 通信子系统Web 服务实现  62-63
  5.5 本章小结  63-64
第六章调度监控画面子系统设计与实现  64-86
  6.1 调度监控画面子系统设计  64-77
    6.1.1 监控画面图形显示对策  64-65
    6.1.2 主要架构设计  65-66
    6.1.3 监控画面布局设计  66-67
    6.1.4 SVG 与CIM 实时数据库关联  67
    6.1.5 用户权限管理模块设计  67-70
    6.1.6 遥信模块设计  70-72
    6.1.7 遥测模块设计  72-73
    6.1.8 遥控模块设计  73-74
    6.1.9 报警模块设计  74-75
    6.1.10 实时曲线模块设计  75-77
  6.2 调度监控画面子系统实现  77-85
    6.2.1 基于DWR 框架的遥信、遥测、遥控、报警模块实现  77-83
      6.2.1.1 DWR 配置文件实现  77-79
      6.2.1.2 遥信、遥测模块实现  79-82
      6.2.1.3 遥控模块实现  82-83
      6.2.1.4 报警模块实现  83
    6.2.2 实时曲线模块实现  83-85
  6.3 本章小结  85-86
第七章系统测试  86-92
  7.1 测试硬件结构  86
  7.2 测试效果  86-90
  7.3 本章小结  90-92
第八章总结  92-94
  8.1 工作总结及取得的成果  92-93
  8.2 进一步的工作  93-94
致谢  94-95
参考文献  95-97
个人简历在读期间发表的学术论文  97

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