Сервіс для організації операцій над часовими рядами для SCADA-системи

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена проектуванню та створенню програмного cервісу для реалізації операцій над часовими рядами для SCADA-системи. Для цього виконано огляд стандарту OPC як основного способу взаємодії SCADA-системи з зовнішнім світом, проаналізовано специфікацію OPC UA. Зроблено докладний опис стратегії побудови системи на базі OPC UA. Також наведено можливості, властиві SCADA-системам, та етапи проектування SCADA-систем. Порівняно основні спеціалізовані БД для часових рядів та сховищ «ключ-значення» або вбудовуваних СУБД. Проаналізовано їх основні функціональні можливості та параметри, а також протестовано продуктивність операції запису. Виходячи з них, вибір був зроблений на користь LevelDB. Також докладно описано структуру сигналу відповідно до специфікації OPC UA. Наведено схему взаємодії сервера історії з компонентами SCADA-системи та архітектуру серверу історії. Розроблено програмну архітектуру сервісу, наведені особливості реалізації. Відображені результати опрацювання часових рядів даних.

Thesis deals with the design and creation of a software service for the implementation of time series operations for the SCADA-system. To do this, an overview of the OPC standard as the main way of interaction of the SCADA-system with the outside world, analyzed the specification of OPC UA. A detailed description of the strategy for building a system based on OPC UA are made The possibilities inherent in SCADA-systems and stages of designing SCADA-systems are also given. The main specialized databases for time series and key-value repositories or embedded DBMSs are compared. Their main functionalities and parameters are analyzed, as well as the performance of the recording operation is tested. The choice was made in favor of LevelDB. The signal structure according to the OPC UA specification is also described in details. The scheme of interaction of the history server with the components of the SCADA-system and the architecture of the history server is given. The software architecture of the service is developed, features of realization are resulted. The results of time series data processing are displayed.