网络和数据库管理系统

关键词： 体量 传播速度 舆情 网络

第一篇：网络和数据库管理系统

大数据环境下网络舆情管理方法研究

摘 要：随着互联网技术的快速发展及其广泛的应用，网络舆论信息的产生体量、传播速度和影响范围等方面都发生了巨大变化。这些变化要求舆情管理工作者在舆情管理理念、管理方法等方面必须与时俱进。大数据既是一种新技术，也是一种新方法，它侧重于信息挖掘和预测。将大数据运用到网络舆情管理工作之中，必将对舆情管理产生重要作用。在大数据环境下，网络舆情的管理方法也必将发生变革与创新。探讨大数据环境下网络舆情分析方法，以大数据为背景和前提创新网络舆情管理方法，总结大数据下舆情管理理念、视角、方式和方法等方面的变革与创新的思路，具有重要意义。

关键词：网络舆情;大数据;管理方法;变革与创新

DOI：10.15938/j.cnki.iper.2017.01.025

中图分类号： G641文献标识码：A文章编号：1672-9749(2017)01-0124-06

据《第37次中国互联网络发展状况统计报告》(由中国互联网络信息中心(简称：CNNIC)在2016年1月发布)显示，截至2015年12月，中国网民规模达6.88亿，全年新增网民3951万人。互联网普及率为50.3%，中国手机网民规模达6.20亿，手机上网使用率为90.1%[1]。随着移动互联网(Mobile Internet)、社交网络(Social Networking)、电子商务(Electronic Commerce)等的迅速发展，互联网的边界和应用范围有了极大扩展，各种信息和数据极具增多，并正在迅速膨胀变大。

网民们经常通过互联网表达意愿、观点，讨论各种话题，以表达自己的思想观点和诉求。互联网既是一个收纳器，聚集网民思想动态表达、文化和社会生活信息;又是一个扩音器，传播大众的社会舆论。在社交媒体时代，人们通过互联网平台表达社情民意，体现自己的意愿、态度和评论观点。舆情作为社会舆论的一个风向标，开展舆情分析主要是针对民众态度、观点的收集整理，分析出民众相关的意见倾向，客观体现舆情动态。

作为世界上网民数量最多、互联网访问量最大的国家，有效地分析网络舆情，对于政府，媒体、大型企事业单位都有着非常重要的意义。从政府的角度，有效的舆情管理有利于政府了解公众态度和诉求，有助于提升政府的政务管理和构建良好的社会和网络环境;从企业的角度，有效的舆情管理有利于企业掌握用户和大众对产品质量、产品功能与服务的评价及客户特征信息，更好地提供个性化产品与服务，实现利润增长，更有利于企业了解用户和大众对企业社会形象的反馈和认知，提升企业品牌知名度和社会声誉;从媒体的角度，有效的舆情管理能够突破传统信息搜集和发布渠道，更能够通过对公众舆论深入分析，提升新闻效果，实现新闻价值增值。因此，社会各界都非常重视网络舆情分析，并不断创新舆情的分析和管理的方式和方法，都是想最大化舆情的价值。

一、大数据及网络舆情的相关定义及特点

1.大数据的定义及特点

随着人们对大数据的研究和理解的不断深入，大数据已不仅仅是一个技术方面的名词了。而今，大数据相关的理论无论从内涵还是外延上，都在不断丰富和充实。关于大数据的定义，不同的机构和学者从不同的角度给出略有差异的定义：如高德纳咨询公司(2013)提出，大数据是指具有更强的洞察力和流程优化能力的海量、多样化的信息[2]。维基百科对大数据的定义是“一个超大的、难以用现有常规的数据库管理技术和工具处理的数据集”。Gartner对大数据的定义：“大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量高增长率和多样化的信息资产” [3]。

IDC市场研究公司2012年提出，“大数据”是为了从大容量的、不同类型的数据中获取有价值的信息而设计的新型架构和技术[2]，并对大数据的采用三步法进行了界定，如图1所示。首先，从数据源场景方面，可以有三种情况，或者说需要具备三种情况至少满足一种，即大数据的容量大于等于100TB或数据源于超高速的数据流(Data Streaming)，或数据产生的年增速大于60%;其次，必须部署在可动态适应的基础设施(dynamically adaptable infrastructure)上。这里的基础设施既可以是传统的scale-up架构，也可以是水平扩展架构(scale-out infrastructure);最后，必须有两个以上的数据源或数据格式，或者高速流数据源(如点击流或机器产生的数据流)。有了以上三个步骤的界定，才可以形成大数据。IDC指出“大数据技?g描述了一种新一代技术和架构，以非常经济的方式，以高速的捕获、发现和分析技术，从各种超大规模的数据中提取价值” [2]。

尽管对大数据的定义角度各有不同，但大数据的核心本质和特征的表述和定义相对比较统一，均认为大数据与传统意义数据具有本质区别。较传统数据相比，在数据基础上，大数据更倾向于全体数据而非抽样;在分析方法上，更强调相关分析而非因果分析;在分析效果上，追求的是效率而非绝对精确和在数据规模上强调相对数据而不是绝对数据。

在数据和信息的规模/体量方面、在内容形式和数据结构方面具有复杂性/变化频度多样、在产生速度方面及价值密度等四个方面都极大地超越了传统的数据形态，具有4V特征：

第一，数据规模大(Volume)

第二，数据种类多样(Variety)

第三，数据处理速度快(Velocity)

第四，数据价值密度高(Value)

如图2所示：大数据的4V特征。

具体而言，一是数据规模大( Volume)：从容量角度，大数据具有数据容量大，“容量”或“体量”，从 TB→PB→EB级，每级都是按照进率1024(2的十次方)计算，这足以说明大数据规模之庞大。二是数据种类多样(Variety)：结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据，Web数据、文字、语音音频数据、图片图像数据、视频数据、模拟信号等数据都体现了数据的多样性。三是速数据处理速度快(Velocity)：对数据访问、处理、交付等速度的要求快，而且数据产生速度也非常之快;四是价值(Value)：大数据的核心价值在于资源优化配置，通过搜集海量数据，进而展开全量数据挖掘，分析数据背后的相关性，开展预测分析，获得数据的应用价值。

这些特性使得大数据与传统数据区别开来，强调了大数据是具有结构松散性、形式复杂性和有利用价值的数据信息资源[3]。

2.网络舆情的定义与特点

“舆情(Public Opinion)”翻译为“民众或公众的意愿、意见或观点”。根据百度百科：舆情是“舆论情况”的简称，是指在一定的社会空间内，围绕中介性社会事件的发生、发展和变化，作为主体的民众?ψ魑?客体的社会管理者、企业、个人及其他各类组织及其政治、社会、道德等方面的取向产生和持有的社会态度。它是较多群众关于社会中各种现象、问题所表达的信念、态度、意见和情绪等等表现的总和。

有学者从社会学视域考察舆情的定义，认为舆情是指社会各阶层民众对社会现象或事件所持有的情绪、态度、观点、看法、意见和行为倾向等[4]。网络舆情则是社会总体舆情的一个组成部分，是以网络为载体存在，以网络传播方式汇聚、形成和表达的舆情，是在互联网上的民众情绪、态度和意见汇聚的总和[5]。

网络舆情的信息来源主要有：网络新闻(如：搜狐、新浪、人民网，或以RSS为基础聚合类新闻，如头条等)，论坛贴吧(如：BBS，百度贴吧，天涯，西祠胡同等)，新闻评论，社会化媒体社交网络(即时通讯工具：如：聊天室、QQ、微信、微博、博客等)，搜索引擎(如：百度，google等)，网络发起线上活动、网络调查、电子邮件等。

通常我们把网络舆情的基本特征概括为自由性与可控性、互动性与即时性、丰富性与多样性、隐匿性与外显性、情绪化与非理性、个体化与群体极化性[6]。如图3所示：网络舆情的特征

3.大数据是网络舆情管理的有效方式之一

大数据的目的在于发现新的知识与洞察并进行科学决策。大数据与网络舆情具有非常相似的特征。从这点上可见，利用大数据的手段管理网络舆情是网络舆情管理的有效方式之一。首先，大数据能够全方位记录民意，完整展现社会舆情，大数据体量巨大，从TB级到PB乃至ZB级别，能够完全、完整的记录社会民众的社情民意;其次，大数据的特点是挖掘数据背后的相关联性，因此，大数据能精准体现舆情背后的事件、相关人员以及读者等要素内在逻辑和社会关联;最后，大数据具有很强的预测能力，通过分析事件的读者特征(群体肖像刻画)、被关注程度/热度、传播速度、传播范围、发展趋势、影响程度和网民情绪变化等，也可以针对某个观点的深度研究，从而预测舆情走向，帮助决策者进行决策和判断。因此，大数据技术为网络舆情的预测提供了重要的技术、理论支撑和保证，也成为舆情研究关键技术的支撑和核心概念。

二、基于大数据技术网络舆情管理的一般步骤与方法

网络舆情的管理模型主要分为：信息采集、信息预处理、舆情分析、舆情报告四个步骤。如图4所示：大数据管理模块及流程示意。

1.信息采集

信息采集当前常用方式是网络爬虫技术。在网络爬虫的爬行策略中，应用最为基础的是深度优先遍历策略、广度优先遍历策略。对于信息抓取过程，要求信息抓取的覆盖范围要全面。高速发展的信息高速路使得网络信息数据容量不断增大、信息和数据的类型更加丰富和复杂、网页数量不断增多，这对舆情信息抓取的效率和全面性提出了更高的要求。

大数据网络舆情信息搜集改变了传统网络舆情信息的搜索采集方式，采用定向站点信息抓取辅以全面的实时监控、聚合内容(RSS)、社交网站信息搜集和摘要搜集等搜集技术，与传统人工监测采集相结合的方式进行，抓取效率和覆盖范围都有突破性进展。

数据监测要全面和实时，要做到精细采集信息数据。笔者整理了较为常用的监测范围和基本监测指标，如表1所示。

2.信息处理

信息处理主要包括数据清洗(Data Cleaning)、信息提取、文本分类等。信息处理的主要任务是将采集的各种信息转化成格式化文本存入数据库。

网络舆情在大数据环境中流动和变化速度非常快，因此，在信息处理部分，要求信息处理的时效性。

3.舆情挖掘与分析

大数据分析就是对海量数据进行分析、梳理和加工，获得具有价值的产品(Product)和服务(Service)或深刻洞见(Insight)的数据及处理方法。数据分析的主要技术手段是采用数据挖掘(Data Mining)，数据挖掘又称数据库中的知识发现，即从数据库的大量数据中揭示出隐含的、前所未有的并具有潜在价值的信息的价值聚合、提炼的过程[7]。

舆情分析的技术方法主要有文本分类、聚类分析(不预先设定数据归类类目，完全根据数据本身性质将数据聚合成不同类别)、热点发现(利用关键词过滤、语义分析、数值统计识别热点和敏感话题)、话题识别、主题检测与跟踪、观点/文本倾向性识别和分析(对文章的观点进行倾向性分析和统计，识别正负面信息)、自动摘要等计算技术挖掘网络文本内容蕴含的各种观点(Opinion)、喜好(Preference)、态度(Attitude)、情感(Emotion)等，也可以明确网络传播者的意图和倾向，以及影响程度、影响范围和发展趋势。

当前一些实验室、研究机构等依据大数据分析的方法和实际的工作相结合，开发和建立了以下舆情专属的分析模型和方法。如：人民网推出的“舆论共识度”指数将为中国网络舆论场的研究和社会舆论的理性引导提供新的观察视角和决策依据。它把网络用户分为媒体、网民和意见领袖三大群体，通过对不同群体的舆论分析，对每月前十或前100的社会热点问题进行评估，形成“舆论共识度”，进而对用户对舆论话题的共识程度进行评价。

互联网与国家治理研究中心、中山大学大数据传播实验室设计的“网民认知模型”，通过透析网民对不同事件的情绪变化、态度偏向等，评测用户“正负能量”，分别从“网民情绪指数”“网民理性指数”和“网民态度指数”三个维度来评价具体热点事件当中网络舆论场的“网民正能量指数”，对舆情分析和研判也非常有帮助。

还有机构建立的热度评估指数，通过话题在传统媒体报道量、网络媒体报道量、微博量、论坛帖文量、博客文章量，转发数量、用户跟贴数量、评论数量、被关注数量、传播的速度和范围、关注的用户形态特征等相关数据，之后加权各项指标，得到每个热度事件或话题的综合热度指数。

更有一些专项深入分析，如针对传播源头的分析、传播渠道的分析、意见领袖的分析、传播主体挖掘分析或针对隐性数据(网络日志)的分析。

也有专家学者提出，舆情分析需要是一个综合分析模式，以大数据的方式为重点，同时要结合专项话?}市场调研、综合民意调查(定性与定量)、软件与人工、分析师与专家会商等方式相结合的方法来分析。

4.舆情报告

舆情分析的结果需要以报告的方式呈现，并将分析报告反馈或发布，为用户、管理者和决策者提供依据。

舆情报告要求舆情分析数据要真实可靠，分析方法要恰当准确，描述要符合客观事实，结论要简明扼要、通俗易懂。舆情报告中恰当采用示意图、图表、列表等展示形式，可以更形象、清晰、直观，并且更逻辑地展示舆情事件的发生、发展和变化，舆情的发展态势等。针对不同的表达目的可以选用不同的图表或图示方式，如：描述事件发展趋势可用折线图表示、展示用户立场或观点的比例可用饼状图、体现热点人群的分布可以用散点分布图、表示频率分布可以用网状图或柱状图、说明事态发展变化可以用流程图、用户之前或背后的人际关系可以用网状关系图等。丰富的图表工具可以更形象、生动的表述舆情的现状、发展和变化。

三、大数据环境下舆情管理模式变革与管理方法创新

虽然，目前对大数据研究越来越热，国内诸多大的互联网公司、各行业内的企业及科研机构都投入了巨大的人力、物力开展大数据及大数据下舆情研究，但在我国大数据研究依然处于探索阶段，在很多方面还只是停留在理论或对未来的畅想阶段。例如：在技术方面，目前常见的舆情监测工作的主要手段仍以人工检索为主，尽管也使用了市面相对成熟的相关搜索软件进行辅助搜索，但搜索舆情的技术仍采用传统的二维搜索方式，即主题关键词和网络平台二维坐标，由舆情管理的工作人员对采集的信息进行二次加工成舆情产品。而且搜索的舆情信息结果多为一级文本信息，对于深层次的多级舆情信息，如新闻、微博后的评论，网民的社会关系，网民针对某一事件评论反映出的情绪变化等数据无法深度挖掘，仍靠人工采集和分析判断。受制于舆情分析人员的知识水平和价值判断的不同，极有可能导致有价值的舆情信息丢失，无法准确及时预测舆情走势，大大降低了舆情监测工作的效率、准确性。

随着互联网的发展、自媒体的兴起，网络、通信技术在人们信息领域深入运用，发布者在人口统计学方面的特征、发布的载体、发布的形式、传播渠道、信息的数量和形式等有了全新的变化，这对舆情的管理提出了更高的要求，要求变革网络舆情管理方式以适应大数据时代的新形势。因此，舆情管理工作者在舆情管理的理念、模式和方式方法上均需要有相应的变革与创新。

1.舆情工作者的研究视角需要发生转变

舆情工作者要从全局角度，把舆情研究从单一向度的内容研究向多元化、多向度内容及关系研究方向转化。网络数据和信息背后体现的人的行为轨迹和复杂的人与人的社会关系(Social networking)，所以关系研究将成为未来的研究重点。大数据的特征之一“关联分析”，通过社会话语表达、社会关系分析、社会心理描绘、社会诉求预测等多个角度[8]，进行多向度的分析研究能够帮助构建立体化、全局化和动态化的网络舆情数据系统，通过舆情分析，挖掘网络舆情和社会动态背后的深层次关系，实现网络舆情管理和社会治理的紧密联动、同步推进。

2.舆情的研究方法需要创新

即便是研究的视角发生了改变，要想真正落实到具体工作中，研究方法的创新尤为关键。要在分析方法上更加丰富，结合数据挖掘技术分析(Data Mining)方法与行为分析(Behavior Analysis)方法的研究、结合云计算、移动可追塑性分析、个性化特征识别的网络机器人与社会心理分析实验因果模型等方法，一是要提升数据监测技术，实现对媒体、论坛、博客、微博、微信等各个网络平台数据的全面抓取和记录，特别是要提高对图片、音视频、模拟信号等数据的自动识别能力;二方面提高数据挖掘技术，从海量数据中快速识别有价值数据，并挖掘数据背后隐藏的规律。三要注重数据分析技术，包括关联分析、聚类分析、语义分析等等，自动分析网上言论背后的观点、意见倾向和信息、相互之间的关联性，揭示舆情发展趋势。四是确保数据安全和保密技术，包括网络攻击与攻击检测与防范问题、安全漏洞与安全对策问题、数据备份与恢复问题、灾难恢复问题等等，确保数据安全和保密[9]。

在数据分析方面，数据分析的准确性尤为重要。引入云计算的概念和技术，与大数据相结合，会使舆情分析更加准确。开展数据间、不同维度、不同领域的数据、多样化的数据间的关联分析，是十分重要的。专家认为舆情关联关系是网络舆情数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识，引入网络舆情支持度和网络舆情可信度，可以更准确表示网络舆情间的关联度，量化网络舆情关联规则的相关性，从而使挖掘结果更准确。

3.研究结果要易懂、易应用和可视化呈现

大数据的真正价值是运用，舆情的最终价值是指导工作。研究结果的使用者未必是大数据和舆情分析的专家。因此，研究结果要求易懂易识，界面必须友好，结果必须可以直观识别。 “用数据说话”。数据最有说服力，由于图表与列表能够清晰、直观、简洁、深刻、形象地表现舆情事件，因此舆情的研究结果要注重运用图表等可视化方式来展现。

4.重点强调舆情的预测，面向未来，做好舆情数据的再利用

大数据的核心是预测，未来舆情研究的重点应由舆情监测转向舆情预警和预测。舆情工作者通过收集分析互联网上关于社会热点或网民关注焦点事件的大量消息报道，发掘背后隐藏关系，进而预测事态发展趋势，为舆情事件处置提供决策参考。

展望未来，大数据时代数据使用的关键是数据再利用，数据再利用的意义在于：挖掘数据的潜在价值，实现数据重组的创新价值。基于大数据的舆情分析，能同时分析更多数据，揭露更多隐藏价值，使预测更准确，决策更合理。未来大数据将使舆情监测功能大大丰富，舆情分析功能更加强大，舆情预测能力进一步增强，这将实现全方位、立体式的综合舆情管理模式，实现舆情管理的价值最大化。

参考文献

[1] 中国互联网络信息中心(CNNIC).第37次中国互联网络发展状况统计报告[EB/OL].[2016-01-22].http：///hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201601/PO20160122444930951954.pdf.

[2] 谢耘耕，刘锐，乔睿，等. 大数据与社会舆情研究综述[J]. 新媒体与社会，2014(4)：133-154.

[3] 张宁熙.大数据在突发公共事件网络舆情信息工作中的应用[J]. 现代情报，2015(6)：38-42.

[4] 王宏伟.舆情信息工作策略与方法[M]. 北京： 中国人事出版社，2012：6.

[5] 戴维民，刘轶. 我国网络舆情信息工作现状及对策思考[J]. 图书情报工作，2014(1)：24-29.

[6] 刘毅. 网络舆情研究概论[M].天津： 天津人民版社，2007：74.

[7] 喻国明. 大数据分析下的中国社会舆情：总体态势与结构性特征――基于百度热搜词(2009―2012)的舆情模型构建[J].中国人民大学学报，2013(5)：2-9.

[8] 李小娜. 大数据时代社会舆情监测的转变和发展[J]. 青年记者，2015(11)：69-70.

[9] 卿立新. 创新大数据时代的网络舆情管理[J]. 红旗文稿，2014(22)：28-29.

[责任编辑：张学玲]

第二篇：图书管理系统--创建数据库和表

/* 1管理员表(L_Administrator) 字段名 字段说明 数据类型 约束 备注 a_id 管理员编号 int Primary Key Identity(1000,1) a_name 管理员姓名 nvarchar(20) Not null a_pwd */ use Library go create table L_Administrator( a_id int not null primary key Identity(1000,1), a_name nvarchar(20) not null, a_pwd varchar(20) not null);

/* 2职务类型表(L_Duty) 字段名 字段说明 数据类型 约束 备注 d_id 职务编号 int Primary Key Identity(1000,1) d_name 职务名称 nvarchar(20) Not null d_maxcount 最大借阅数量 tinyint Not Null */ use Library go create table L_Duty( d_id int not null primary key Identity(1000,1), d_name nvarchar(20) not null, d_maxcount tinyint not null);

/* 3读者表(L_Reader) 字段名 字段说明 数据类型 管理员密码 varchar(20)

Not Null

约束 备注

r_id 读者编号 bigint Primary Key r_name 读者姓名 nvarchar(20) Not Null r_pwd r_sex 读者密码 读者性别 varchar(20) Not Null bit Not Null

int Foreign Key 职务类型表的主键

r_typeid 职务类型

r_academy 所在院系 nVarchar(20) r_major 专业 nVarchar(20)

r_contact 联系方式 Varchar(20) r_email 邮箱 nvarchar(20)

r_photo 读者照片 */ use Library nVarchar(100)

存的是读者照片的路径 go create table L_Reader( r_id bigint not null primary key, r_name nvarchar(20) not null, r_pwd varchar(20) not null, r_sex bit not null, r_typeid int not null, r_academy nvarchar(20), r_major nvarchar(20), r_contact varchar(20), r_email varchar(20), r_photo nvarchar(100)); alter table L_Reader add constraint fk_dtypeid foreign key(r_typeid) references L_Duty(d_id) on delete cascade on update cascade;

/*创建一个存储过程*/ use Library go create procedure reader @r_id bigint, @r_name nvarchar(20), @r_pwd varchar(20), @r_sex bit, @r_typeid int, @r_academy nvarchar(20), @r_major nvarchar(20), @r_contact varchar(20), @r_email varchar(20), @r_photo nvarchar(100) as begin insert into L_Reader(r_id,r_name,r_pwd,r_sex,r_typeid,r_academy,r_major,r_contact,r_email,r_photo) values(@r_id,@r_name,@r_pwd,@r_sex,@r_typeid,@r_academy,@r_major,@r_contact,@r_email,@r_photo); end /* 4图书类型表(L_BookType) 字段名 字段说明 数据类型 bt_id 类型编号 bt_name 类型名称 */

约束 备注

int Primary Key Identity(1000,1) nVarchar(20) Not null use Library go create table L_BookType( bt_id int not null primary key Identity(1000,1), bt_name nvarchar(20) not null);

/* 5出版社信息表(L_Publishing) 字段名 字段说明 数据类型 ISBN */ use Library go create table L_Publishing( ISBN char(13) not null primary key, p_name nvarchar(30) not null);

/* 6图书信息表(L_Book) 字段名 字段说明 数据类型 国际标准图书编码

约束 备注

char(13) Primary Key

p_name 出版社名称 nvarchar(30) Not Null

约束 备注

b_id 图书编号 Varchar(30) Primary Key Identity(1000,1) b_name 图书名称 nvarchar(30) Not Null ISBN 国际标准图书编码 char(13) Foreign Key 13位数字组成 b_bkcaseid 书架编号 Varchar(20)

b_price 定价 b_author 作者 Numeric(10,2) nvarchar(20)

b_typeid 类型编号 int Foreign Key b_intime 入库时间 DateTime b_synopsis 图书简介 Nvarchar(500) b_state 图书状态 b_photo 封面图片 */ use Library go

create table L_Book( b_id varchar(20) not null primary key , b_name nvarchar(30) not null, ISBN char(13), b_bkcaseid varchar(20), b_price Numeric(10,2) not null, b_author nvarchar(20), b_typeid int, b_intime DateTime,

bit 0--借出，1--没有借出 Nvarchar(100) 存的是路径 b_synopsis nvarchar(1000), b_state bit not null default 0, b_photo nvarchar(100));

alter table L_Book add L_BookType(bt_id) on delete cascade on update cascade; alter table L_Book add constraint fk_bisbn foreign key(ISBN) references L_Publishing(ISBN) on delete cascade on update cascade; alter table L_Book drop column b_bkcaseid /*创建存储过程*/ use Library go create procedure book @b_name nvarchar(30), @ISBN char(13), @b_bkcaseid varchar(20), @b_price numeric(10,2), @b_author nvarchar(20), @b_intime datetime,

@b_synopsis nvarchar(1000), @b_photo nvarchar(100) as begin insert into L_Book(b_name,ISBN,b_bkcaseid,b_price,b_author,b_intime,b_synopsis,b_photo) values(@b_name,@ISBN,@b_bkcaseid,@b_price,@b_author,@b_intime,@b_synopsis,@b_photo); end /* 7借阅管理表(L_Borrow) 字段名 字段说明 数据类型

constraint fk_btypeid foreign key(b_typeid) references

约束 备注

bw_id 借阅编号 int Primary Key Identity(1,1) bw_bookid 图书编号 Varchar(20) Foreign Key bw_readerid 读者编号 bw_outtime 借出日期 bw_endtime 到期日期 bw_backtime 归还日期 bw_isexpired 是否过期 bw_fine 罚款数目 */ use Library

Int Foreign Key DateTimeNot Null DateTimeNot Null

DateTime

Bit Not Null 默认为0--不过期

过期后才计算罚款数目 Numeric (10,2) go create table L_Borrow( bw_id int not null primary key Identity(1,1), bw_bookid varchar(20), bw_readerid bigint , bw_outtime datetime not null,

bw_endtime as dateadd(d,30,bw_outtime), bw_backtime datetime, bw_isexperied bit default 0, bw_fine numeric(10,2) default 0.00); alter table L_Borrow add constraint fk_bookid foreign key(bw_bookid) references L_Book(b_id) on delete cascade on update cascade; alter table L_Borrow add constraint fk_readerid foreign key(bw_readerid) references L_Reader(r_id) on delete cascade on update cascade; /* 8图书资源表(L_Resource) 字段名 字段说明 数据类型

约束 备注

rs_id 资源编号 Int Primary Key Identity(1000,1) rs_name 资源名称 nVarchar(30) Not null rs_synopsis 资源简介 nVarchar(500) rs_amount 资源大小 int 单位为KB或是MB rs_type 资源类型 等常用格式 */ use Library go create table L_Resource( rs_id int not null primary key Identity(1000,1), rs_name nvarchar(30) not null, rs_synopsis nvarchar(500), rs_amount bigint, rs_type varchar(20));

/* 9图书评论表(L_BookMarks)

字段名 字段说明 数据类型 约束 备注 ISBN 国际标准图书编码 char(13) Foreign Key bm_contents 评论内容 Nvarchar(500) Not Null bm_time 评论时间 DateTimeNot Null */ Varchar(20)

类似于doc、xsl、ppt、pdf、zip、rar、MP

3、wmvuse Library go create table L_BookMarks( ISBN char(13) not null, bm_contents nvarchar(500) not null, bm_time datetime not null); alter table L_BookMarks add constraint fk_bmisbn foreign key(ISBN) references L_Publishing(ISBN) on delete cascade on update cascade; /* 10书架信息表(L_BookCase) 字段名 字段说明 数据类型 约束 备注

bc_id 书架编号 int Primary Key Identity(1000,1) bc_typeid 类型编号 int Foreign Key

*/ use Library go create table L_BookCase( bc_id int not null primary key Identity(1000,1), bc_typeid int not null); alter table L_BookCase add constraint fk_bctypeid foreign key(bc_typeid) L_BookType(bt_id);

references

第三篇：数据库和操作系统

1.数据库系统优点：数据结构化;数据的共享性高、冗余度低、易扩充;数据独立性高;DBMS对数据进行统一的管理和控制

2. 数据库管理系统的主要功能：数据定义功能;数据操纵功能;数据库的事务管理和运行管理;数据库的建立和维护功能;DBMS网络中其他软件系统的通信功能，一个DBMS与另一个DBMS或文件系统的数据转换困难，异构数据库之间的互访和互操作功能等

3.数据库系统三级模式结构，优点：–模式(逻辑模式)：模式结构的中间层，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。–外模式(用户模式)：是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。–内模式(存储模式)：是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。

–优点：三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。

数据库的逻辑独立性：当模式改变时，由DBA对各个外模式/模式作相应改变，从而保持外模式不变。因此依据外模式所编写的应用程序也可以不必改变。物理独立性：当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性。数据库之所以能够具有数据与程序的独立性，是由两级映射所提供的逻辑独立性和物理独立性所保证的。5.数据模型是对现实世界数据特征的抽象作用：用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的三要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件

1.关系模型的完整性规则?在参照完整性中，为什么外键属性的值也可以为空，什么情况下才可以为空?

实体完整性规则：关系中的元组在主属性上不能有空值;参照完整性规则：外键得知不允许参照不存在的相应表的主键的值;

用户定义的完整性规则：用户根据具体应用的语义定义的完整性规则。当外键非本表的主属性时可以取空值。

2关系数据语言特点：具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。

分类：关系代数语言、关系演算语言(元组关系演算语言、域关系演算语言)、具有关系代数和关系演算双重特点的语言

3 关系的性质：任意两个元组不能完全相同;关系中元组的次序是不重要的，次序可以任意交换;关系种属性的次序是不重要的，次序可以任意交换;同一列中的分量必须来自同一个域，是同一类型的数据;属性必须有不同的名称，不同的属性可以出自相同的域;每一分量必须取原子量4.存储过程是指经过预先编译的SQL语句的集合，可以以一种可执行的形式永久地存储在数据库中。原因：运行速度快.模块化编程.减少网络通信量.保证系统的安全性

5.触发器是在满足某个特定条件时自动触发执行的专用存储过程;用于保证表中的数据遵循数据库设计者确定的规则和约束。该过程一经定义，任何用户对表的增加、删除、更新操作均由服务器自动激活相应的触发器，在DBMS核心层进行集中的完整性控制

SQL特点：综合统一;高度非过程化;面向集合的操作方式;以一同一种语法结构提供多种使用方式;语言简洁、易学易用。

数据管理技术经历三个发展阶段：人工管理阶段，文件系统管理阶段，数据库系统管理阶段。

函数依赖：(1)平凡函数依赖与非平凡函数依赖，定义：设R(U)是属性集上的一个关系模式。X和Y是U的子集。如果X→Y，且YX，则称X→Y是非平凡的函数依赖。如果X→Y，且YX，则称X→Y是平凡的函数依赖。

(2)完全函数依赖和部分函数依赖，定义：在R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X’，都有X’Y，则称Y对X完全函数依赖，记作：XY。若X→Y，但Y不完全依赖于X，则称则称Y对X部分函数依赖，记作：XY。

(3)传递函数依赖，定义：在R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且YX，YX，则称Z传递函数依赖于X，记作XY。

关系：笛卡尔积D1×D2×…×D2的有限子集叫做在域D1,D2,….Dn上的n元关系，简称关系。

范式定义：第一范式(1NF)：如果关系模式R的所有属性都是不可分的数据项，则称R属于第一范式，记为R∈1NF。

第二范式(2NF)：若关系模式R属于1NF且每个非主属性都完全函数依赖于R的键，则R∈2NF。

第三范式(3NF)：关系模式R中若不存在这样的键，属性组Y及非主属性Z(ZY),使得X→Y，Y→Z成立，且YX，则R∈3NF。

BC范式(BCNF)：关系模式R∈1NF。若X→Y且YZ时X必为键，则R∈BCNF。

关系模式：关系的描述称为关系模式，它可以形式化地表示为R(U,D,DOM，F)，关系模式有时也称为关系框架。关系模式是静态的、稳定的。主键：一个关系若有多个候选键，则选定其中一个为主键。候选键：若关系重的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则该属性组为~外键：设F是关系R的一个或一组属性，但不是关系R的键。如果F与关系S的主键相对应，则称F是关系R的外键，并称R参照关系。数据系统(DBS)：是指在计算机系统中引入数据库后的系统，或者说数据库系统是指具有管理和控制数据库功能的计算机系统。 由数据库、操作系统、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。

操作系统——控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合。功能：处理机管理;存储管理;设备管理;文件管理;用户接口。特征：并发性;共享性;虚拟性;不确定性

多道程序设计概念：指在主存中间同时存放多道用户作业，使他们都处于执行的开始点和结束点之间。硬件支持：中断系统和通道技术。特点：它们在任一时刻必处于就绪运行阻塞三状态之一;宏观上并行;微观上串行。分时系统特点：同时性，独立性，及时性，交互性。实时系统特点：具有专用性，种类多且用途各异，最基本特征是事件驱动设计。系统调用：用户在程序中能用访管指令或软中断指令调用的，由操作系统提供的子功能集合，其中每一个子功能就是一个系统调用命令。与一般过程调用区别：运行在不同的系统状态;通过软中断进入，一般的过程调用可以直接由调用过程转向被调用过程，而执行系统调用时，有相应的系统调用命令处理程序。程序的顺序执行特性：当顺序程序在处理机执行时，处理机严格地顺序执行程序规定的动作;一个程序在机器中执行时，它独占全机资源，除了初始状态外，只有程序本身规定的动作才能改变这些资源的状态;程序的执行结果与其执行速度无关。 并发执行：指两个程序的执行在时间上是重叠的。程序并发执行特点：失去了程序的封闭性;程序和机器执行程序活动不再一一对应;并发程序间的相互制约。进程与程序的区别：1进程是程序的，一次执行，属于一种动态概念而程序是一组有序指令，是一种静态概念，进程是程序执行的动态过程，而程序是进程运行的静态文本2一个进程可以执行一个或几个程序反之同一程序可能由几个进程进程同时执行3程序可以作为一种软件资源长期保留，而进程是程序的一次执行，是暂时的4进程具有并发性，它能与其他进程并发运行而一般的程序没有这种特征5进程是一个独立的运行单位，也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程调度方式：非剥夺方式，剥夺方式。常用的进程调度方式：先进先出调度算法，短作业进程优先~，时间片轮转调度算法。

原语：由若干条机器指令构成的并用以完成特定功能的一段程序，他在执行期间是不可分割的及执行不能被中断(进程的建立，状态转换原语进程的撤销)死锁：一组进程中当某一进程提出资源的使用要求后是的系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力的作用下，这些进程永远也不能继续前进，这种现象叫死锁起因。 两个或两个以上的进程同时对多个互斥资源提出使用要求是，有可能导致死锁必要条件1互斥控制2非剥夺控制3逐次请求4环路条件预防破坏四个必要条件1共享使用法2剥夺控制3资源静态分配和顺序分配法解除：1重启2撤销进程3剥夺资源4进程回退 临界区：各进程对临界资源操作的程序段得执行时互斥的把一次仅允许一个进程使用的资源称作临界资源文件的逻辑结构：一是有结构的记录式文件，二是无结构的流式文件 文件的物理结构：是从系统的角度来看文件，从文件在物理介质上的存放方式来研究文件(有连续结构，串联结构，索引文件)文件存取控制方法：存取控制矩阵;存取控制表;用户权限表;口令;加密 引入缓冲技术原因：缓和cpu和I/O设备速度不匹配的矛盾，提高cpu和设备之间的并行性;减少对cpu的中断频率，放宽对中断响应时间的限制缓冲技术分类：单缓冲、双缓冲、缓冲池。文件存储空间的管理方法：空白文件目录、空白块链、位视图存储管理4个主要问题：存储分配问题;地址在定位问题;存储保护;存储扩充问题。文件存取控制法：存取控制矩阵、存取控制表、用户权限表、口令、加密。分区分配可分为固定式分区，可变式分区，可再定位式分区和多重分区四种。控制器功能：

1、地址识别、2接受和识别命令指挥设备执行、3接受和记录设备的状态

4、数据交换、数据缓冲、差错控制。I/O控制方式：程序I/O方式，中断驱动I/O方式，DMA控制方式、I/O通道控制方式。分页与分段区别：1页是物理单位，是系统需要，短时逻辑单位是用户需要2页大小固定有系统确定，分页由硬件实现，段长度不固定，由编译时根据程序信息划分3分页的作业地址空间是一维线性空间，标识地址时只需给出一个逻辑地址分段的作业地址空间是二维。。给出段名和段内地址文件是一个具有符号名的一组相关连元素的有序序列，逻辑记录为最小单位。操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构称为文件管理系统即文件系统。文件基本功能：1文件的结构及有关存取方法2文件的目录机构和有关处理3文件存储空间的管理4文件的共享和存取控制5文件操作和使用网络操作系统就是计算机网络环境具有网络功能的操作系统分布式系统是一种特殊的计算机网络系统特点：1各节点的自治性2资源共享的透明性3各节点的协同性4系统的坚定性。处理机调度的基本单位是线程，资源分配的基本单位是进程。

二级目录缺点：缺乏灵活性，无法真实反映复杂的文件结构形式，不太适合大量用户和大量文件。多级目录缺点：层次较多，当用户在按名存取时比较麻烦。作业：用户一次请求计算机系统为它完成任务所进行的工作总和;作业流：由若干作业组成，在批量处理系统中通常把若干作业依次放在输入设备上，在操作系统控制下将其送入辅存，这样就形成了一个~。

第四篇：数据库管理员日常工作权限和流程

目 录

1 数据库操作规范： ............................ 2

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

2 数据库关键参数配置： ......................... 2 数据库数据提取流程： ......................... 2 数据库操作管理制度： ......................... 2 操作系统帐号管理制度： ............................ 3 数据库帐号管理制度： ......................... 3 应用程序管理规范 ............................ 3

2.1 应用程序发布管理： ............................. 3

3 数据库备份规范 ............................... 4

3.1

3.2

3.3 备份设备物理规划： ............................. 4 数据库备份制度： .......................... 4 备份数据定义： ..............................

41 数据库操作规范：

1.1 数据库关键参数配置：

· 新项目或系统、数据库填写系统上线更新记录表;

· mysql数据库应用服务端口设定，默认实例服务端口是3306，其它实例需注意服务端口值;

· 数据库内存使用是实际物理内存三分之二，如果是双机系统建议不要超过二分之一;

· 严禁按照Internet上查找的资料中只言片语，对数据库进行调整;

1.2 数据库数据提取流程：

1业务部门相关人员填写“数据申请单”;

2部门负责人签字;

3DBA依情况操作;

4需求申请部门验收。

1.3 数据库操作管理制度：

①业务部门要求的数据库操作需要有书面审批流程，DBA应保留原始文件一份;②业务部门所填写的数据申请表单，一定需要相关负责人签字后方可执行。

③在做数据库更改操作前，必须和业务人员核对业务逻辑，在完全清楚业务逻辑后进行

数据库操作;

④所有数据库更改操作，必须先进行测试，并将操作放在事物中，分步执行;

⑤保留重要操作的脚本、操作前数据、操作过程结果，以便日后查对;

⑥在完成操作后，要给操作需求方最终结果报告，使需求方可以及时核对;

⑦对于一些核心机密数据，需要遵守公司相关的保密协议，不能向外泄露;

⑧注意维护数据库服务器的硬盘空间，及盘阵上磁盘状态;

⑨按流水记录数据操作日志，作为以后查对凭证;

⑩以后有关数据库手工操作之前，一定通知所有应用程序开发人员，以便评估、保存操

作结果;

⑾DBA个人使用的计算机应严格管理，尽可能不要在办公区外上网，更不要浏览和工作无

关的网站，一定要安装防毒套装软件，避免感染病毒和木马，严禁安装与工作无关的

应用软件;

⑿当数据库需要调整时，严禁按照网上查找的资料操作数据库，一定是先查看官方完整

文档或权威文档，通过严格测试，书写完整报告，经评估后，填写数据库维护申请表，

获审批方可操作;

⒀严禁在其它地方使用工具连接生产数据库，进行操作;

⒁操作流程：填写数据申请单

· 业务部门业务人员提出申请;

· 业务部门负责人审核;

· 运营DBA执行，操作完成后，需在“DBA操作结果”中写明操作语句和影响记

录条数;

· 运营核查;

· 业务部门任务申请人员检验操作结果，并签字确认;

· 单据由运营部门保留。

1.4 操作系统帐号管理制度：

①在数据库服务器、关键应用服务器上，只能有数据库DBA人员的帐号，开发人员需要介

入时，填写开发人员使用数据库申请单;

②在操作系统中需要启动本地安全策略中有关帐户管理的安全策略，策略如下：

·启动密码必须符合复杂性要求;

·密码长度最小值6个字符;

·帐户锁定时间10分钟;

·帐户锁定阀值5次;

③每两个星期检查一次操作系统日志;

1.5 数据库帐号管理制度：

①应用程序帐号权限需要做严格限制，对不同应用需求使用不同权限和操作范围帐号，

要有部门负责人确认;

②在不同应用服务器上相同应用程序应使用不同数据库访问帐号;

③帐号密码需要有复杂性要求(字母、数字14位以上);

⑤所有帐号名称、访问权限、应用程序名称必须记录在案(如：表格形式);

⑥在防火墙上严格限制数据库端口访问的IP地址，只有正常对外服务的应用服务器IP

可以访问相关数据库;

⑦数据库超级用户权限使用严格限制;

2 应用程序管理规范

2.1 应用程序发布管理：

禁止研发人员在应用服务器上直接操作数据库，需要为业务部门进行统计分析数据时，应使

用特别的查询帐号(只读权限)，应用程序数据库操作帐号必须专人保管;

在关键应用程序更新，涉及重大逻辑调整前后，特别是计费、充值等，必须做数据库静态备

份;

3 数据库备份规范

3.1 备份设备物理规划：

①数据库本地保留至少一份全备份和之后的日志备份

②在另一台机器保留大部分数据库的备份，至少保留半年以上

③异地存盘保留备份。

3.2 数据库备份制度：

·数据库备份原则上采用数据库完全备份加日志备份策略;

·备份数据存储策略：本机、异机、刻盘、3个级别;

·重要更新时间点前后必须做数据库备份或日志备份，特别是在做数据库表更新、应用

程序更新，如：认证记费程序、充值程序等，都必须先关闭与游戏帐号库有关的所有

应用程序，做数据库静态备份，再进行数据库更新和(或)应用程序更新，在启动应

用程序前，进行第二次数据库静态备份，备份完成后，启动应用程序，将这两次静态

数据库备份永久保留

·每天检查所有数据库备份操作是否正确完成、异地传输是否正常完成，并填写检查表;

·在异地备份数据准确存储后，可以将超过2周 以上的异机备份数据删除，以便腾出存

储空间;

·在异地备份刻盘方式，加密保存。

3.3 备份数据定义：

1数据库常规备份内容：

数据库完整备份、日志备份;

2重要时间点前后备份内容：

数据库表结构变化;

数据迁移;

程序逻辑变化，包括充值逻辑、注册逻辑、计费逻辑

手工操作(尽可能杜绝手工操作数据库，可以将手工操作程序化);

3数据文件备份，mysqldump逻辑备份

第五篇：电力系统监控和数据采集系统

测控技术与仪器

0840308234

张臻欢 摘要：

介绍了监控和数据采集系统各部分的功能和运行原理,以及一种基于USB和CAN总线技术的数据采集系统，该系统主要由一个USB-CAN节点和多个数据采集结点构成，采用CAN总线构成通信网，以USB总线接口实现主节点与计算机的通信，数据采集结点完成电力设备参数采集，可以通过一台主机监控多个电力设备状态参数。该系统实现了电力监控系统中的电力参数检测和总线通信，具有实时性强、可靠性高、抗干扰能力强、容易扩展新节点等优点。 关键词：

电力监控、数据采集、功能运行原理、通用串行总线、控制器局域网总线

引言：

计算机的出现，使监控系统的设计与使用发生了巨大的变化。在引入以计算机为基础的系统前，监控系统的功能局限于远程控制和简单的状态信号显示。当以计算机为基础的监控系统出现后，大容量的数据采集和处理才有可能被广泛地运用，并成为计算机系统的基本功能之一。随着电力工业的发展，电力系统的可靠性和电能质量越来越多的受到人们的关注，对电力监控也提出了更高的要求。 1监控及数据采集的功能

1.1数据采集

周期性地从RTU中采集数据是它的基本功能。电力系统中的大多数系统是以查询方式采集数据，即RTU仅在接收到主站对其请求后，才把数据传送给主站。它有2种可选用的RTU响应方式：第一种方式是发送所需点或点集的实际值或状态;另一种方式是仅发送前一次查询请求以来状态发生过的变化或数据值超过一预先定义的增量变化范围的点或点集。后者称为报告异常事件方式。此方式的主要优点是减少了主站处理时间。通信线路中平均负荷也比第一种方式要小。不过，通信线路必须具有足够的带宽容量，以适应最坏情况，即在电力系统出现大干扰时，大量点的数据会发生快速变化，而此时调度员却最需要及时和准确的数据。

数据采集过程可认为是一些专用及高度相关子过程的过程集。这些子过程为：a.对RTU内部数据库的查寻及快速修改;b.主站周期性地对RTU进行查询;c.把主站所需的RTU数据传送给主站;d.校核因传送所引起的数据错误;e.换算数据工程单位;f.通过写入来覆盖数据库中的原有状态或数值。

1.2信息显示

信息显示是有选择地检索数据库中固定数据及实时数据，并将其组合后提供给运行人员的过程。通常将其显示在有限的图形CRT彩色屏幕上。固定数据包括发电厂、变电站接线图的信息及其它不随时变化的可显示信息。可变数据包括二态或三态设备的状态和数量变化，并可能带有符号的模拟量。通过名字或标识符来表示的设备名称和点的标志常被认为固定值，并被附在变量后面。

显示常常选择分层的树结构形式。在此结构中，索引页面(或者叫菜单)允许运行人员用光标定位技术(键盘、鼠标、跟踪球或屏幕接触定位法)来选择各种信息的显示。在同一系统中，常常提供多种显示选择方法，如专用功能键、显示标识符或名字的键盘输入。 专用功能键使显示的时间大为缩短。但由于受空间的限制，因而这种键的数目是有限的。用标识符进行键盘选择，要求运行人员记住及使用相互参照表。

也有除CRT之外的其它显示介质。一般有动态模拟盘，它主要通过灯光的变化来显示。也有在模拟盘上装配数显来显示重要的模拟量数据。

1.3监控

监控是指能操纵远距离设备的运行。这个过程包括发电厂或变电站的选择、被控设备的选择以及执行开关的断开或闭合。因此需采用选择—确认选择—操作的顺序(简称为操作前校核)。必须避免未被选中设备的操作或未发命令就进行错误操作的情况发生，这是监控及数据采集系统中一个重要的设计环节。为了高度安全，通常采用如图1所示的“操作前校核”信息顺序。

1.4报警处理

告诉运行人员发生了异常事件并报告发生的时间、站号、设备和事件的实质，一般称为报警处理。它有多种报警处理及表示方式。处理方法的细节大都被纳入监控及数据采集系统中的一个功能块中。最常用的报警处理输出是按时间先后排列，显示在CRT报警表、打印机硬复制输出和语音报警中。运行人员确认报警之后，立即把运行状态直接转到与其相关的运行位置，进行人工直接干预。

1.5信息存贮及报告

记录和保存运行过程中的状态和数据是电力系统运行中的一项重要任务，通过精确的记录，用来满足各种统计要求和对系统未来运行情况及用电规划进行预测。

记录保存一般的实现方法是按一定的周期间隔获取预先选定的数据集，并把它们保存在一个滚动文件中。存贮周期常被设定为1 h，但某些特殊情况下则需要更频繁获取和保存信息。

监控及数据采集系统中的历史文件为各种表、报告提供了一个有效数据和状态信息源。可在保存历史数据文件的基础上设置各种报表格式，如日、月、年报表等。

1.6事件顺序采集

事件顺序是获得和记录异常事件的发生过程，具有毫秒级事件间隔的时间分辨率。事件一般以离散状态(两态)出现，如断路器的断开或闭合状态。获取记录异常事件，其时间分辨率与中心主站对RTU进行查询的周期无关。当发生异常事件时，RTU主动向主站发送告警信号，因此RTU中的精确时间基值或时钟是事件顺序记录的基础。在大量分散的RTU中，时间基值的精确同步是事件顺序记录的关键，通常主站定时向各RTU发送广播校时命令，以达到与RTU时钟同步。不同RTU之间事件时间分辨率大约为±10 ms。各RTU将所发生的异常事件发送给主站，主站对这些异常事件一起按时间先后排列，随后打印在一张事件顺序记录表上。 1.7数据计算

在监控及数据采集系统中，需要不断利用所采集的数据进行计算，其中包括工程量转换和在给定时间间隔内最大或最小值的计算，以及对时间的积分。对大变压器组进行负荷监视，就是一个计算过程实例。大变压器的最大容量是由它们的最大温升值来确定，而变压器的发热与MVA负荷有密切的联系。与变压器有关的最普通的测量为MW和Mvar，而不是它的输送电流(安培)。监控数据采集系统通过下列公式(MVA)2=(MW)2+(MVAR)2，定期计算MVA，并把它作为实时数据与额定值相比较。

布尔计算用于离散点或点集，并把计算处理结果作为一个新的信息。这个过程被称为“组合过程”，它能确定电力系统中某些部分的特殊状态，如断路器的通断状态等。

2监控及数据采集系统基本运行原理

2.1问答式

电力系统监控及数据的采集大多采用问答(polling)运行方式，主站与各个RTU之间几乎都是问答式。在通信中，这种方式被称为需求分配/时分多路存取。主站控制所有活动，处于主动位置，定时对RTU进行顺序查询。RTU仅对主站查询作出响应。目前，最普通的2种通信配置方式如图2所示。

其中图2(a)是用多条2线或4线制电话线从主站向外辐射。这些通信回路均以半双工方式运行，并且相互独立，一条回路可专用于单个RTU。但通用且比较经济的方法是在一条公共通信线路上连接几个RTU支路。这些线路的媒质可用电话线路、专用电缆、电力载波。在每条线路上，主站查询命令以及RTU响应回送数据采用多路复用技术。主站以异步方式独立地为接在主站处的每条线路服务。每个通道上的信息传送速率可在3 000～9 600 bit/s范围内。这种通信方式数据传输率高，连续传送的信息量大。采用应答方式时，其循环周期只受各RTU支路响应时间的影响，但这种通信方式成本较高。

图2(b)是无线通信方式构成的监控及数据采集系统。无线通信是以民用电台或数传电台作为通讯工具。国家无线电管理委员规定超短波段为数据传输通讯使用频段，频率范围为223～460 MHz。由于无线电台不能长时处于发射状态，因此由无线电台构成的系统主站查询扫描周期一般选择间隔为15，30，60 min。用无线组成的监控数据采集系统基本与用户供电设施相对独立，具有投资少、见效快、维护检修方便、容易扩充等优点。

上述由有线、无线通信方式构成的监控及数据采集系统，其工作原理是主站以串行方式逐一查询扫描各RTU，当查询到某一RTU时，RTU根据接收到的不同命令及控制要求，加以区分，并逐个对应。对线路断路器操作的命令总是按选择—校核—操作顺序以避免错误操作。

在大型变电站或厂矿能源管理中，分布数据采集及控制的监控数据采集系统，可采用不同的查询方式。对于地理上相距较近的所有RTU，可以通过一个局域网来相互联接，并与主机相连。这样的配置允许在系统单元或结点之间的通信有较大灵活性，能代替传统的、完全由主站控制下的顺序查询方法。采用局域网连接系统，允许任意2个结点之间直接交换信息。

2.2数据采集

电力系统运行中的监控及数据采集系统常用于监视从变电站传送来的信息，如母线电压，线路电压、电流、有功、无功，变压器的分接头位置，线路上的断路器、隔离开关及其它设备状态，报警，总有功功率，事件顺序等。

以上大部分为模拟量输入，它们均来自强弱转换的二次仪表变送器。常用简单的二进制“0”，“1”两种状态来表示变压器分接头位置和断路器、隔离开关的状态。

因为RTU运行在高压环境中，必须在设计中采取相应措施，以防止干扰、损坏、数据出错和误操作。

2.3控制输出

在监控及数据采集系统中，监控是调度运行人中全面调度的有效手段，由运行人员选择被控RTU及对操作顺序即设备—确认—选择—操作的运行。正确选择和操作是避免人身伤亡和供电安全的保证。

控制输出是RTU接收到主站发来操作命令后发出的一高电平信号，该信号是由继电器瞬间闭合而产生的，与此同时提供起动电源，使断路器“跳闸”或“合闸”。

2.4人—机对话

现代监控及数据采集系统中，最有吸引力和挑战优势的是提供一个有效的并对用户“友好”的人—机接口。这种人—机接口不仅由硬件设备(如CRT、控制台、模拟屏、打印机及声音报警)组成，而且还需有支持实现这些工作的程序。所谓“友好”的人—机接口，焦点是提供快捷清晰的画面，操作简便能使运行人员迅速掌握运行概况。

模拟盘(模拟屏)的使用及与CRT显示器之间的关系，历来存在着争论，主要原因是模拟盘一次性投资费用及经常修改所需的费用和精力花费较大。但是，模拟盘可提供一个电力系统网络的总的概貌，这些信息在单个CRT显示器上是难以实现的。所以，模拟盘与CRT之间有互补性。

3采用USB和CAN总线的电力监控数据采集系统

在电力监控系统中电力参数的检测和总线通信是两个基本而且重要的组成部分。目前电力监控装置中常见的通信方式是RS232和RS485接口。RS232接口是不能直接构成实际意义上的通信网络，因为它只能是一对一通信，而且通信距离最长只有15m。RS485接口是一种使用较多的通信方式，具有结构简单、抗干扰能力强、传输距离远、网络节点多、成本低等优点。但是RS485接口是单主结构，同一时刻，总线上只能有一个节点发送数据(或命令)，所以总线只能用巡回检测的方式，实时性差。此外，RS485接口的系统故障限制能力差，中继结构复杂。

控制器局域网(CAN)总线是一种“多主竞争”的总线形式。它废除传统的站地主编码方式，代之以对数据信息进行编码，协议采用总线型拓扑结构，利用总线结构电缆长度短、布线容易、可靠性高、易于扩充等优点;且通信速率高，在距离不超过40cm的条件下通信速率最大可达1Mb/s;利用短帧数据结构，占用总线时间很短;提供错误处理能力，保证数据通讯可靠。

通用串行总线(USB)是一种快速的、双向的、同步传输的、廉价的并可以进行热拔插的串行接口。速度快是USB技术的突出特点之一。全速USB接口的最高传输率可达12Mb/s，比串口快了整整100倍，而执行USB2.0标准的高速USB接口速率更是达到了480Mb/s。对于广大的工程设计人员来说，USB是设计外设接口时理想总线。

本文以CAN总线构成骨干通信网络，以USB总线接口实现主节点与计算机的通信，完成了USB总线和CAN总线的协议转换。各个基于CAN总线的数据采集节点完成电力设备参数的采集。这个数据采集系统实现电力监控系统中的电力参数检测和总线通信。

按照以上论述，研制了基于USB和CAN总线的电力监控数据采集系统样机，并对该系统中的USB-CAN节点和各数据采集节点进行了多次测试，测试结果表明该系统具有如下特点：(1)实时性强。USB总线除了具有易于使用、双向、可同步传输外，还能够高速、高效完成大量数据交换。USB-CAN节点实现了各数据采集节点与计算机之间的高速通信，提高了系统的实时性;(2)可靠性高。CAN总线具有错误处理和检错机制，当发送的信息遭到破坏后，系统会自动重发，从而提高了系统的可靠性和抗干扰能力;(3)传输距离远。CAN总线的直接通信距离可达10km,通信速率最高可达1Mb/s，此时通信距离最长为40m。(4)易于扩展。在实际电力监控系统中，有时需要增加或减少监控节点，由于CAN总线具有很强的开放性，所以增加或减少节点，不需要更改系统的硬件和软件，也不影响其他节点正常工作。

4结语：

电力监控及数据采集系统不仅适用于电力系统，同样也适用于供水、煤气、工矿企业的能源管理、污水计量等分散目标的集中管理及控制。基于USB和CAN总线技术的数据采集系统能够满足电力监控的需要，对提高电力系统的自动化水平、提高供电的安全性和可靠性具有重要意义。随着电子技术的发展和计算机速度及存贮容量的不断提高，将会出现功能更加齐全的监控和数据采集系统。