基于dcs的变电站综合自动化设备管理系统毕业设计(昆工).doc

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1、说明1、 论文经过了反复的修改,最终论文没有找到,这是其中一个比较接近终板的一篇,有些许错误,但无关大雅。2、 论文仅提供参考，切忌不要抄袭。本论文的框架不会是最优，请自己酌情添加删减，论文内容建议找相应的书籍，然后用数码相机拍下，再用扫描工具坐成文字，添加上去。3、 本文最终评定为“良”，想进一步的加入原创。Acces的结构在论文中基本介绍清楚。本次设计最大的原创在于设备查询的下拉式菜单查询和人员的定位查询，希望能加入更多的功能进去。4、 这个版本为13级几乎标准的版本，如果照搬后果严重。分类的思想不一样，Access的结构也不一样，请务必自己做。5、 总之，本文只是带给你一些灵感，和一些功

2、能具体的编程，这样你的论文才能更好。基于DCS变电站综合自动化系统历史数据共享的研究权甫变电站（220KV）设备人员管理系统数据库研究与设计学 校: 昆 明 理 工 大 学 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 09级1班 姓 名: 易 军 指导老师: 苏 幸 烺 教师单位: 电力工程学院 时 间: 2013年6月 Research on historical data sharing of the substation integrated automation system based on DCSQuanFu substation (220 KV) equipment research

3、 and design personnel management system databaseUniversity: Kunming University of science and Technology Major: Electric Engineering and Automation Grade: 2009,class 1 Name: Yi Jun Advisor: Su Xing Lang Department： Faculty of Electric Power Engineering Date： June,2013 摘要变电站是电力系统中的一个重要环节，其运行情况直接影响到电力

4、系统的可靠、经济收益。变电站综合自动化广泛用于变电站控制中，DCS技术在变电站综合自动化中得到成功应用，其中数据共享技术支撑了DCS的通信系统。本文采用的是Access数据库软件，对权甫变电站设计了设备数据管理系统。通过该系统对设备数据进行了汇总、分类，并且能够快捷查询所需数据，及时更新数据。在变电站综合自动化管理中提供了良好的数据共享，提高了变电站自动化水平。关键词：变电站 分布式 数据共享 数据库ABSTRACTSubstation is an important part in Power Systems. Its Running conditions directly affect t

5、he power systems reliability and economic benefit. the substation integrated automatic system is widely used in substation control, DCS technology successfully used in the substation integrated automation, including data sharing technology supporting the DCS communication system. This article USES t

6、he Access database software, to QuanFu substation equipment data management system is designed. Through the system of equipment data has carried on the summary, classification, and the ability to quickly query the needed data, updating data in a timely manner. In the substation integrated automation

7、 management provides a good data sharing, raise the level of the substation automation.Key Words：Substation; Distributed;DS(Data Sharing);DB(Database)前言变电站综合自动化是变电站自动化的重要环节，利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计，形成了一个集电气量的采集、电气设备的状态监视、控制和调节、变电站的正常运行的综合性系统，目前，变电站综合自动化已经成为我国电力工业推进技术进步的重点之一。随着计算机技术的发展，变电站综合自动化中大量采用了DCS技

8、术。利用DCS技术分散地对各部分工艺流程进行数据采集和控制，并通过数据通信系统与中央控制各监控操作站联网，对于生产过程进行集中监视和操作的控制系统。而数据的分享是实现变电站综合自动化的重要要求，利用数据库的数据提供的良好的共享性，则可以实现这一目标，其在变电站综合自动化中得到广泛应用。本次设计利用关系数据库Access对权甫变电站设计了设备数据管理系统。通过表和查询对该系统设备和人员数据进行了分类、汇总，并且通过窗体和报表能够快捷查询所需数据，及时更新数据。使变电站综合自动化管理中实现了良好的数据共享，提高了变电站自动化水平。目录摘要IABSTRACTII前言III第一章 基于DCS的变电站综

9、合自动化技术11.1 概述11.2 变电站综合自动化的发展11.3 变电站综合自动化的特点21.4 变电站综合自动化的功能41.5 变电站综合自动化的结构61.6 DCS技术简介91.6.1 DCS技术概述91.6.2 DCS技术发展91.6.3 DCS技术特点10第二章 数据库122.1 数据库的概念122.2 数据库的发展122.3 数据库管理系统的功能132.4数据库特点142.5数据库的三种模型152.5.1层次模型152.5.2网状模型162.5.3关系模型172.6 数据库系统结构18第三章 关系数据库213.1关系数据库的概念213.2关系数据库的优点213.3关系模型组成223

10、.3.1关系数据结构223.3.2关系操作243.3.3关系的三类完整性约束243.4常用的关系数据库软件25第四章 权甫变电站设备管理系统的设计264.1变电站综合自动化主要数据情况264.1.1权甫变电站简介264.1.2权甫变电站调度管辖范围划分264.1.3权甫变电站正常运行方式274.2 系统的设计274.2.1系统的E-R图与结构框图274.2.2表的建立304.2.3查询操作354.2.4窗体操作404.2.5报表操作574.2.6关于584.2.7本章小结59结论60总结与体会61谢辞62参考文献63附录A 英文翻译原文65附录B 英文翻译译文69第一章 基于DCS的变电站综合

11、自动化技术1.1 概述变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变电站自动化的范畴包括综合自动化技术。变电站综合自动化是将二次设备（包括控制、保护、测量、信号、 自动装置和远动装置）利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统，是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的综合应用。随着电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展，变电站综合自动化独立的间隔控制器和间隔继电保护装置通过高速的通信网络组合了起来,实现个间隔层独立工作、数据

12、共享、上位机对共享数据进行集中处理和传输，形成了一个集电气量的采集、电气设备的状态监视、控制和调节、变电站的正常运行的综合性系统，变电站综合自动化中大量采用了DCS技术。1.2 变电站综合自动化的发展从变电站自动化发展过程来看，变电站综合自动化发展过程可分为以下几个阶段：（1）变电站分立元件的自动装置阶段。20世纪70年代之前，为保证电力系统的正常运行，长期以来人们陆续研制出各种功能的自动装置，如自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自投和各种继电保护装置等。这些自动装置主要采用模拟电路，由晶体管等分立元件组成，相互之间独立运行，互不相干，缺乏智能，没有故障自诊断能力，且可靠性不高，维护

13、工作量大，因此需要更高性能的装置代替。（2）微处理器为核心的智能自动装置阶段。测量的准确度和控制的可靠性有了大幅度提高，并且具备了自诊断能力，对提高自动装置本身的可靠性和缩短维修时间提供了重要技术支撑。但依然是各自独立运行，不能相互通信，不能共享资源。（3）变电站综合自动化系统的发展阶段。微机型大量应用于变电站综合自动化中，通信网络日益成熟，各个设备之间具备了良好的协调性，数据能够及时共享，便于管理决策及变电站的日常维护，提高了变电站的运行可靠性。通过智能化设计，变电站实现了无人化、远动化，提高了变电站经济效应。现在变电站综合自动化已经成为我国电力工业推进技术进步的重点之一。1.3 变电站综合

14、自动化的特点变电站综合自动化将变电站二次设备经过组合和优化设计，实现全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化的核心是自动监控系统，而综合自动化的纽带是监控系统的局域通信网络，把微机保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起形成一个具有远方数据传输功能的自动监控系统。变电站综合自动化具有以下几点特征。（1）功能综合化。是按变电站自动化系统的运行要求，综合了变电站除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备，将二次系统的功能综合考虑，在整个系统的设计方案指导下，进行优化组合设计，已达到协调一致的继电保护监控系统。（2）

15、系统的构成数字化及模块化。保护、控制、测量装置的数字化，利于吧各功能模块通过通信网络连接起来，便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外方便模块的组态，适应工程的集中式、分散分布式和分布式结构集中式组屏等方式。（3）操作监视屏幕化。有人值班时，人机联系在当地监控系统的后台机；无人值班时，人及联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行。无论是在有人值班还是无人值班，操作人员不是在变电站内，就是在主控站或调度室内，面对显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视与操作。常规的模拟屏被CRT屏幕上的主接线画面取代；常规的断路器安装处或控制屏进行的跳、合闸操作，被CRT屏幕上的鼠标和

16、键盘所取代；通过计算机桑的CRT显示器，可以监视整个变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。（4）运行管理智能化。智能化不仅表现在常规的自动化功能上，如自动报警、自动报表、电压无功自动调节、小电流接地选线、事故判别与处理等方面，还表现在能在线自诊断，并不断将诊断结果送往远方的主控端。综合自动化系统不仅监测一次设备，还能时刻监测自身是否有故障。与常规变电站二次系统相比变，电站综合自动化具有以下几方面优点：（1）运行的可靠性高。利用软件，可以实现在线实时对相关硬件电路各个环节进行自检；利用有关技术，防止干扰进入微型机系统；使得变电站一次、二次设备运行的可靠性大为提高。（2）供电电能质量高。

17、变电站综合自动化系统中包括有无压无功自动控制功能，对于具有有载调压变压器和无功补偿嗲容器的变电站，可以大大提高电压合格率，保证电力系统主要设备和各种电气设备的安全，使无功潮流合理，降低网损，节约电能损耗。（3）专业综合，易于发现隐患，处理事故迅速。实现综合自动化以后，各专业综合考虑，可以收集众多需要的数据和信号，将数据和信号经过计算机处理后，以总额的结果反映给值班人员，提供处理的参考意见。（4）变电站运行管理的自动化水平高。运行人员可以通过观看CRT屏幕，就对变电站歌主要设备和输配电线路运行工况和参数一幕了然，提高了管理水平。（5）减少控制电缆，缩小占地面积。变电站实现综合自动化后数据和信号共

18、享，这样就可以节省大量的控制电缆。变电站综合自动化实现了资源和信息共享，硬件电路采用大规模集成电路，结构紧凑、可以大大缩小变电站的占地面积。（6）维护调试方面。各子系统有自诊断能力，缩短了维护时间。微机保护和自动装置的定值又可在线读出检查，可节约定期核对定值的时间。（7）为变电站实现无人值班提供了了可靠地技术条件。变电站综合自动化系统可以收集到非常齐全的数据信息，具有强大的计算能力和逻辑判断功能，可以方便的监视和控制变电站的各种设备。如果配置了与上级调度的通信功能，能实现遥测、遥控、遥信、遥调。1.4 变电站综合自动化的功能变电站综合自动化系统的主要功能有：（1）随时在线监视电网运行参数、设备

19、运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。（2）电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。（3）完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量变电站综合自动化的功能一般包括：（1）微机保护。对站内的所有电气设备进行保护。（2）数据采集。包括状态数据、模拟数据和脉冲数据采集。（3）事件记录和故障录波测距。事件记录应包括保护动作序列记录，开关调和记录。（4）控制和操作闭锁。操作人员通过CRT屏幕对断路器、隔离开关、变压器分接头、电容器组投切

20、进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在设计时应保留人工直接合闸手段。（5）同期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现，可选择独立的同期设备实现，也可以由诶及保护软件模块实现。（6）电压和无功的就地控制。无功和电压控制一般采用调整变压器分接头、投切电容器组、电抗器组、同步调相机等方式实现。操作方式可手动，也可自动，人工操作可就地控制和远方控制。无功控制可有专门的无功控制设备实现，也可有监控系统根据保护装置测量的电压、无功和变压器抽头信号通过专门的软件实现。（7）数据处理和记录。你是数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护的专业要求的数

21、据。（8）人机联系。（9）系统的自诊断。系统各内插件应具有自诊断功能，子很短信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。（10）与控制中心通信。防火、保安系统。1.5 变电站综合自动化的结构目前从国内外变电站综合自动化的开展情况而言，大概存在以下几种（1）集中式系统结构。系统的硬件装置、数据处理均集中配置，采用由前置机和后台机构成的集控式结构，其中前置机完成数据输人输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数数据处理、打印及远方通信等功能,目前国内许多厂家仍属于集中式系统结构,这种结构有以下不足：前置管理机任务繁重、引线多，是一个信息“瓶颈”，降低了整个系统的可靠性，

22、即作前置机故障情况下，将失去当地及远方的所有信息及功能；另外仍不能从工程设计角度上节约开支，仍需铺设电缆，并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的缘由，变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发，没有从整个系统设计的指导思想下进行，随着技术的进步及电力系统自动化的要求，在进行变电站自动化工程的设计时.大多采用的是按功能 “拼凑”的方式开展，从而导致了系统的性能指标下降以及出现了许多无法解决的工程问题。（2）分布式系统结构。按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备 将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的“分布”是

23、按变电站资源物理上的分布，强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构，要做到完全分布式结构，在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势，然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的问题，如在分散安装布置时，恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传图1.5.1集中式系统结构框图输途径及可靠性保证上存在的问题等，就目前技术而言还不够十分成熟，一味地追求完全分布式结构，忽略工程实用性是不必要的。按变电站的控制层次和对象设置全站控制级（站级）和就地单元控制级（段级）的二层式分布控制系统结构。站级系统大致包括站控系统（SCS)、站监视系统（SMS)、站工程师工作台（EWS)

24、及同调度中心的通信系统（RTU)。(1)站控系统（SCS)应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能，完成站内的运行管理及控制（包括就地及远方控制管理两种方式），例如事件记录、开关控制及数据收集功能。(2)站监视系统（SMS)应对站内所有运行设备进行监测，为站控系统提供运行状态及异常信息，即提供全面的运行信息功能，如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。(3)站工程师工作台（EWS)可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能，也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。图1.5.2分布式系统结构框图这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：1）可

25、靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将危险分散，当站级系统或网络故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。2)可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。3)站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。基于以上优势，分布式系统在变电站综合自动化中得到了广泛采用。 1.6 DCS技术简介1.6.1 DCS技术概述DCS又称为集散控制系统，DCS为4C技术相融合的产物。4C技术是指控制（Control）技术、计算机（Computer）技术、通信（Communication）技术、C

26、RT（Cathode Ray Tube）显示技术相融合的产物。DCS系统式由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。是由多个微处理器为核心的过程控制采集站，分别分散地对各部分工艺流程进行数据采集和控制，并通过数据通信系统与中央控制各监控操作站联网，对于生产过程进行集中监视和操作的控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的DCS可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。1.6.2 DCS技术

27、发展从DCS的发展历程看，20年来DCS经历了四代的变迁和发展。（1）第一代DCS。20世纪70年代，DCS的控制站采用8位CPU，操作员站和工程师站采用16位CPU。该系统具有多个微处理器，实现了分散输入、输出、运算和控制，以及集中操作监视和管理。（2）第二代DCS20世纪80年代，大规模集成电路的发展，16位、32位微处理机技术的成熟，特别是局域网LAN技术用于DCS，形成了第二代DCS。为了提高可靠性，采用冗余CPU，冗余电源及在线热备份。工程师站既可用作离线组态，与可用作在线组态。80年代为DCS成熟期。（3）第三代DCS20世纪90年代，由于计算机技术的快速发展，使得DCS的硬件和软

28、件都采用了一系列高新技术，是DCS向更高层次发展，出现了第三代DCS。控制站采用32位CPU，远程I/O单元通过IObus分散安装。操作员站有多媒体功能，采用国际标准的网络通信协议，系统具有开放式。位DCS的发展期。（4）第四代DCS前三代的DCS在生产现场依然采用了常规模拟检测仪表和执行机构，第四代DCS改用数字仪表，并用现场总线互连，带来了DCS控制站的变革，将控制站内的功能分散地分布在各台现场数字一边重，并可统一组态构成控制回路，实现彻底的分散控制。也就是说，由多台现场数字仪表在生产现场构成了控制站。1.6.3 DCS技术特点DCS是一个一通信网络为纽带的计算机控制系统，其主要特点可以概

29、括如下：（1）自治性。DCS自治性是指DCS的组成部分均可独立地工作，各控制站地理地完成分配给自己的规定任务。（2）协调性。DCS各工作站之间通过通信网络传送各种信息并协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。采用实时性的、安全可靠的工业控制局部网络，提高了信息的畅通性，使整个系统信息共享。（3）灵活性。DCS硬件和软件采用开放式、标准化和模块化设计。系统为积木式结构，根据用户的的需要灵活配置系统。当需要改变生产工艺集控制流程时，通过组态软件及操作可以改变系统的控制结构。（4）分散性。DCS的分散含义是广义的，不单是分散控制，还有地域分散、设备分散、功能分散、电源分散和危险分散等含义。（5

30、）便捷性。DCS操作方便、显示直观。（6）高可靠性。由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。变电站综合自动化系统从本质上来说就是一个针对变电站设计的小型DCS系统,而变电站综合自动化系统控制所依据的工具是数据库, 计算机技术在数据管理方面的广泛运用，对数据共享的要求也越来越高，而数据库在数据管理中具有良好的数据共享性，因而基于数据库得到了广泛的应用。数据库管理相对于

31、传统管理而言更加方便、准确、可靠。在变电站综合自动化的相关技术里，数据库技术是必不可少的，本次设计将对将对变电站数据库进行研究。第二章 数据库2.1 数据库的概念数据库是存储数据的仓库，是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据具有结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点。2.2 数据库的发展数据库的历史可以追溯到五十年前，使用计算机后，随着数据处理量的增长，产生了数据管理技术。数据管理技术的发展与计算机硬件（主要是外部存储器）系统软件及计算机应用的范围有着密切的联系。数据管理技术的发展经历了以下三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、

32、数据库阶段。（1）人工管理阶段计算机诞生的初期，数据不保存，没有对数据进行管理的软件系统，没有文件的概念，数据不具有于独立性。（2）文件系统阶段20世纪50年代后期至60年代中期，数据可以长期保存，由文件系统管理数据，文件的形式已经多样化，数据具有一定的独立性。（3）数据库系统阶段采用了复杂的结构化的数据模型，较高的数据独立性，最低的数据冗余度，数据控制功能。2.3 数据库管理系统的功能作为数据库系统核心软件的DBMS，通过三级模式间的映像转换，为用户实现了数据库的建立、使用和维护操作，并具备下列功能。（1）数据库定义（描述）功能DBMS为数据库的建立提供了数据定义(描述)语言（Data De

33、scription language，DDL）。用户使用DDl定义数据库的外模式、模式和内模式，以定义和刻画数据库的逻辑结构，正确描述数据之间的联系。DBMS根据这些数据定义，从物理记录导出全局逻辑记录，再从全局逻辑记录导出应用程序所需的数据记录。（2）数据库操纵功能DBMS提供数据操纵语言（Data Manipulation language，DML）实现对数据库检索、插入、 修改、删除等苺本操作。DML通常分为两类：一是嵌入主语言中的，一般本身不能独立使用，称为宿主型语言；一类是交互式命令语言，语法简单，可独立使用，称为自含型语言。（3）数据库管理功能DBMS提供广对数据库的管理功能。它是

34、DBMS运行的核心部分，主要包括系统建立, 维护功能、系统运行控制功能两方面的功能。可以分别通过相应的控制程序完成如下功能 系统总控、存取控制、并发控制、数据库完整性控制、数据访问、数据装入、性能监测、系统恢复等。（4）通信功能DBMS提供数据库与操作系统的联机处理接口，以及与远程作业输人的接口。 2.4数据库特点数据库是数据管理的新手段和新技术，使用数据库管理数据，可以保证数据的共享性、安全性和完整性。数据库是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。一方面，数据库是一个实体，能够合理保管数据的“仓库”；另一方面，数据库是管理数据的新方法和技术，它能够更合理地组织数据，更方便的维护数据

35、，更严密的控制数据和更有效的利用数据。数据库的两个特征是：（1）数据库中得数据具有数据整体性。数据库是一个单位或是一个应用领域的通用数据处理系统，它存储的是属于企业和事业部门、团体和个人的有关数据的集合。数据库中的数据是从全局观点出发建立的，按一定的数据模型进行组织、描述和存储。其结构基于数据间的自然联系，从而可提供一切必要的存取路径，且数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化特征。从设计系统的思想方法讲，数据库方法是面向对象的方法。（2）数据库中的数据具有数据共享性。数据库中的数据是为众多用户所共享其信息而建立的，已经摆脱了具体程序的限制和制约。不同的用户可以按各自的用法使用数

36、据库中的数据；多个用户可以同时共享数据库中的数据 资源，即不同的用户可以同时存取数据库中的同一个数据。数据共享性不仅满足了各用户对信息内容的要求，同时也满足了各用户之间信息通信的要求。2.5数据库的三种模型在设计数据库全局逻辑结构时，不同的数据库管系统对数据的具体组织方法不同。总体来说，当前实际的数据库系统中最常见的数据组织方法有三种：层次模型、网状模型、关系模型。2.5.1层次模型用树形结构来表示实体以及实体之间联系的数据模型称为层次模型。层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型在层次模型中，每个结点表示一个实体集，实体集之间的联系用结点之间的有向线段表示，以表示每个结点之间的联系。由于层次

37、模型中实体之间的联系是一对多的联系，所以，基于层次模型的层次数据库只能处理一对多的联系。层次模型本身结构简单，结构清晰；对于包含大量数据的数据库，且预先定义好的应用系统，采用层次模型来实现，其效率很高；层次数据模型提供了良好的完整性支持。但层次模型表达能力有限，特别是不能表示多对多的联系；数据冗余度增加，查询不灵活，特别是查询子女结点必须通过双亲结点；对插入和删除操作的限制比较多；编写应用程序比较复杂，程序员必须熟悉数据库的逻辑结构，开发效率较低。图2.5.1层次模型的数据结构正是由于层次模型存在以上缺点，关键是层次模型的表达能力有限，限制了层次模型赛数据库的发展，现在数据库管理系统已经基本不

38、用层次模型了。2.5.2网状模型用网状结构来表示实体以及实体之间联系的模型称为网状模型。在现实世界中，更多的实体之间的联系呈现的是网状模型。网状模型中有一个以上的结点，没有父结点，且结点可以有多于一个的父结点。由于网状模型中实体之间的联系是多对多的联系（复合联系），所以基于网状模型的层次数据库联系表达方式比较复杂。 网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构。它去掉了层次模型的两个限制，允许多个结点没有父结点，允许结点有多个父结点。此外，它还允许两个结点之间有多种联系。因此网状模型可以更直接的描述现实世界。网状模型能够更直接地描述现实世界，能够表示实体之间的多种复杂联系；具有良好的性能，存取效率

39、较高。但网状模型结构比较复杂，不利于数据库的扩充；操作复杂，不利于图2.5.2 网状模型的数据结构用户掌握；编写应用程序比较复杂，程序员必须熟悉数据库的逻辑结构，开发效率较低。也正是由于网状模型存在以上缺点，关键是网状模型结构复杂，限制了网状模型数据库 的发展，现在较少应用。2.5.3关系模型关系模型是数据模型中最为重要的模型。相对于前两种数据模型而言，目前几乎所有的数据库管理系统都支持关系模型。数据库领域中当前的研究工作也都是以关系方法为基础的。关系模型把世界看做是由实体和联系构成的。在关系模型中，实体通常是以表的形式来 表现。表的每一行描述实体的一个实例，表的每一列描述实体的一个特征或属性。所谓联系 就是指实体之间的关系，即实体之间的对应关系。在现实世界中，几乎所有的实