scada系统中压缩算法的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要历史数据库是SCADA系统的一个重要组成部分，数据库中长期积累的数据是SCADA系统的宝贵资源，为管理人员分析和处理故障提供了第一手资料，同趋势分析、事件处理、报表打印等服务紧密结合。随着铁路跨越式的的改革与发展和铁路的第六次提速的顺利进行，电铁SCADA系统朝着大系统和网络化控制系统方向发展。这种新型的PSCADA分布式系统，调度中心所需采集的信息量越来越大，要确保这些海量的数据能够实时存储，并尽可能地节约存储成本，提高存储效率，必须对数据进行有效的压缩处理。本文在充分考虑电铁SCADA系统实时历史数据库和历史数据

2、的特点的前提下，对历史数据的压缩策略与压缩算法进行了研究，研究结果概述如下：1)研究了SCADA系统中实时历史数据库系统。首先分析了实时历史数据库的系统特点，其次详细地说明了数据库中数据分布和数据读写流程，最后根据历史数据库中数据的特点，阐明了数据压缩的可行性和必要性。2)研究了无损压缩技术。首先介绍了数据压缩的概念，阐述了数据压缩的原理、分类和应用。其次对无损压缩算法中包括基于统计模型的压缩算法，LZ系列基于字典模型的压缩算法和其它算法等算法的原理及实现通过实例进行全面讲解，最后使用C++实现了PPM编码、LZW编码、BWT编码的编程，对这三种编码算法进

3、行性能比较。3)研究了有损压缩技术。对在实时历史数据压缩中应用最为普遍的旋转门算法进行了研究，通过仿真测试说明在旋转门算法中是影响压缩质量与性能的唯一设定值。一旦压缩偏移量参数设置与实际数据特性不符，将严重限制了SDT算法的性能。因此研究了一种改进的旋转门算法，可以自适应的调整压缩偏移量，并对改进的旋转门算法进行仿真测试。4)研究了数据压缩技术在实时历史数据库中的实现，通过动态链接库实现数据压缩和解压模块，研究数据压缩模块的总体框架，针对时间戳、开关量、整型量和模拟量分别采用了不同的数据压缩方法。关键词：SCADA系统；实时数据库；无损压缩；有损压缩；压缩

4、策略；旋转门算法西南交通大学硕士研究生学位论文第1页詈皇置皇—_鼻皇量曹篁量詈晕詈寡皇兰毫葛鼍詈皇苎皇皇皇篁皇置量_曼鼍詈暑E詈墨詈量巴暑III．．．．I皇鲁皇詈鼍曼审ABSTRACTAsanimportantcomponentofSCADAsystem，historicaldatabasesavesimportantdatainSCADAsystemdayandnight，SOitprovidesfirst—handinformationformanagementanalysisofprocessingfailures．Inaddition，histor

5、icaldatabaseplaysagreatpartintrendanalysis，eventprocessing，reportprintingandotherservices．WiththereformanddevelopmentoftherailwayandsmoothprogressofThesixthspeed，thePSCADAsystemdeveloptothedirectionoflargesystemsandnetworkedcontrolsystems．Theinformationwhichcollectedbythedispatchc

6、enterinthenewPSCADAdistributedsystemisgrowing．Thedatamustbeeffectivelycompressiontoensurethevastamountsofdatatoreal．timestorage，tosavestoragecostsasmuchaspossibleandimprovestorageefficiency．Thispaperresearchesthehistoricaldatacompressionstrategyandthecompressionalgorithmwiththepre

7、miseoffullyconsideringofthecharacteristicsofreal．．timehistoryofthePSCADAsystemdatabaseandhistoricaldata．Thefindingsaresummarizedasfollows：1)Thereal．timehistorydatabasesysteminSCADAsystem．Firstly，thecharacteristicsofthereal．timehistoricaldatabaseareanalyzed．Secondly，wedescribetheda

8、tadistributioninthedatabaseanddat