隨著智慧交通與智慧城市的發(fā)展,軌道交通數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）朝著分布式趨勢(shì)發(fā)展,存在系統(tǒng)采集的子系統(tǒng)數(shù)量增多,通訊規(guī)約多樣化,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通訊的鏈路錯(cuò)綜復(fù)雜、耦合度高的問(wèn)題�；谏鲜龅淖兓厔�(shì),本文對(duì)軌道交通分布式SCADA系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),通訊前置機(jī)（FEP）的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)這兩個(gè)關(guān)鍵模塊進(jìn)行了研究。主要工作有以下幾點(diǎn):1.針對(duì)SCADA系統(tǒng)采集的子系統(tǒng)數(shù)量多,通訊規(guī)約差異化大的問(wèn)題,開(kāi)發(fā)了一個(gè)用戶(hù)可配置各子系統(tǒng)具體的通訊參數(shù),加載不同的通訊規(guī)約庫(kù),對(duì)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的模塊,并對(duì)模塊中的數(shù)據(jù)采集線程、規(guī)約處理線程以及電力子系統(tǒng)IEC60870-5-104通訊規(guī)約的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。2.基于上述數(shù)據(jù)采集線程與規(guī)約處理線程解耦的特點(diǎn),論文研究了采用了CAS-LOCK機(jī)制的無(wú)鎖環(huán)形隊(duì)列算法來(lái)進(jìn)行線程間的同步,然后結(jié)合本文場(chǎng)景（單生產(chǎn)者單消費(fèi)者）,模擬TCP進(jìn)隊(duì)出隊(duì),對(duì)完全無(wú)鎖、CAS-LOCK、互斥鎖Mutex,這三種方式進(jìn)行了分析與驗(yàn)證,性能上CAS-LOCK比互斥鎖Mutex提高了20%,同時(shí)也客觀的對(duì)該算法存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。3.基于分布式FEP之間的數(shù)... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題解決的問(wèn)題和意義
    1.4 各章概述
第二章 SCADA相關(guān)理論與技術(shù)綜述
    2.1 SCADA系統(tǒng)概述
    2.2 SCADA數(shù)據(jù)采集通訊協(xié)議
        2.2.1 IEC60870-5-104 通訊規(guī)約概述
        2.2.2 ModbusTCP通訊規(guī)約概述
    2.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
    2.4 數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 通訊前置機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊的研究
    3.1 問(wèn)題的提出
    3.2 問(wèn)題解決方案
    3.3 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 設(shè)備通訊線程
        3.3.2 規(guī)約處理線程
    3.4 IEC60870-5-104 協(xié)議通訊組件設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 無(wú)鎖隊(duì)列的研究
    4.1 問(wèn)題的提出
    4.2 相關(guān)工作綜述
        4.2.1 無(wú)鎖隊(duì)列概述
        4.2.2 悲觀鎖與樂(lè)觀鎖概述
    4.3 基于CAS-LOCK的環(huán)形隊(duì)列的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.4 CAS-LOCK機(jī)制的測(cè)試
        4.4.1 正確性測(cè)試
        4.4.2 性能測(cè)試
        4.4.3 CPU利用率測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 通訊前置機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊的研究
    5.1 問(wèn)題的提出
    5.2 問(wèn)題解決方案
    5.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的歸納與映射
        5.3.1 外部通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)歸納
        5.3.2 DDS轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義
    5.4 基于RTI-DDS的轉(zhuǎn)發(fā)模塊的設(shè)計(jì)
        5.4.1 DDS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊
        5.4.2 基于變位與周期相結(jié)合的傳輸算法
        5.4.3 算法的測(cè)試場(chǎng)景
    5.5 基于RTI-DDS的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的實(shí)時(shí)性的研究
    5.6 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試
    6.1 單FEP的數(shù)據(jù)采集測(cè)試
        6.1.1 測(cè)試環(huán)境
        6.1.2 測(cè)試配置
        6.1.3 通訊鏈路的測(cè)試
        6.1.4 PSCADA子系統(tǒng)遙信變位傳輸測(cè)試
        6.1.5 EMCS子系統(tǒng)AI點(diǎn)的輪詢(xún)測(cè)試
    6.2 多FEP基于DDS的數(shù)據(jù)分發(fā)測(cè)試
        6.2.1 測(cè)試環(huán)境
        6.2.2 DDS節(jié)點(diǎn)匹配測(cè)試
        6.2.3 單發(fā)布單訂閱的不同遙信數(shù)據(jù)的分發(fā)測(cè)試
        6.2.4 單發(fā)布多訂閱的相同遙信數(shù)量的接收時(shí)間間隔測(cè)試
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 主要工作
    7.2 創(chuàng)新性
    7.3 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于龍芯平臺(tái)的并行化動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯中無(wú)鎖隊(duì)列的研究[D]. 江曉悟.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3194297