[发明专利]一种基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法,所述方法包括以下步骤：第一步，融合分析及其框架的总体设计；第二步，融合文件管理模块的设计与实现；第三步，缓存管理融合的设计与实现，对缓存融合进行设计；第四步，基于事务截止期的动态多粒度封锁机制的研究。本发明的基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法，结合嵌入式系统在电力控制领域的应用，分析嵌入式数据库与嵌入式操作系统冗余功能，对两者的融合进行研究与设计。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法，属于计算机软硬件设计技术领域。

背景技术

嵌入式系统在电力系统中的应用有着悠久的历史，广泛的应用于仪表检测、集散控制（DCS）、数据采集、自动装置等领域；其中较为典型的是应用在数据采集和监控、微机保护、设备控制及能量计费等方面；在电力系统中存在着大量的数据，而随着电力控制设备的增加，所需处理的数据必然会急剧增长；如果仅仅依靠调度中心的数据库管理系统进行处理，必然加重调度中心的任务，并且各个终端如果都将数据传给主站，然后等待主站命令，必然大大降低系统实时性；不断发展的电力系统对于自身的经济运行、安全控制等方面提出了更为严格的要求；然而电力系统中的数据信息量不仅庞大，而且瞬息万变，为了更好的控制系统的运行，监控人员需要实时的获取相关信息，并根据这些信息做出正确的判断，采取相应的措施；这些应用与传统的应用有着不同的特征，一方面，需要处理大量的数据，另一方面，其应用活动（事务）有很强的时间性，即要求在规定的时间或一定的时间内处理完该事务；而且其处理的事务往往有一定的时效性；所以这种应用对数据库和实时处理两者的功能及特性均有需求，既要数据库处理大量数据，维护数据的一致性，又要实时处理这些数据；因此，急需嵌入式数据库管理系统的支持。随着数字信息技术和网络技术的高速发展，计算机的发展进入了后PC时代，嵌入式数据库和嵌入式操作系统作为嵌入式系统最重要的两部分；然而由于嵌入式数据库与嵌入式操作系统的分层次设计，势必存在一些功能上的冗余，两者可能会进行彼此功能的复制，这对资源紧缺的嵌入式系统来说无疑造成了资源的浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法，结合嵌入式系统在电力控制领域的应用，分析嵌入式数据库与嵌入式操作系统冗余功能，对两者的融合进行研究与设计。

本发明的基于嵌入式系统的电力控制终端组建方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，融合分析及其框架的总体设计，

a.对嵌入式数据库的组成模块及嵌入式操作系统的基本功能进行介绍，并对各个模块的融合度进行分析，得出缓存管理及文件管理的融合度较大；

b.对电力控制系统进行需求分析，并根据分析对嵌入式数据库管理系统及嵌入式操作系统进行裁剪以降低因融合带来的软件复杂度的提高；

c.给出融合框架；

第二步，融合文件管理模块的设计与实现，

a.讨论融合文件管理的设计目标、模块结构及概要设计，实现融合文件管理对数据的组织采用改进的B+树方式，并设计实现基于B+树索引字段的加密机制；

b.设计融合文件管理的安全更新机制，减少对外存的读取次数；

c.对改进B+树及基于B+树索引加密机制的性能进行测试对比；

第三步，缓存管理融合的设计与实现，对缓存融合进行设计，

a.介绍缓冲区管理器的作用；

b.对电力系统中缓存需求进行分析，根据嵌入式系统中缓存需求及事务的特性，提出了一个结合EOS缓冲区管理器的基于优先级/截止期的缓冲区管理策略；

c.实现缓存融合后的客体重用安全机制；

第四步，基于事务截止期的动态多粒度封锁机制的研究，