為保障核反應堆安全有序運行，控制室操縱員需要通過監控平臺持續關注大量儀表數據，對系統可能出現的異常做出快速反應。因此，一個自主、實時、可靠的數據監控平臺對保障核反應堆安全至關重要，而監控平臺離不開“硬核”的國產數據庫支持。本文旨在介紹中國核動力研究設計院如何將 DolphinDB 作為核心組件，搭建控制室人機界面設計組態平臺，以滿足其實時、可靠的監控需求。

      控制室人機界面設計組態平臺——“NICE”平臺

      控制室是操縱員監視和控制反應堆運行的重要場所，良好的人機接口設計是保證控制室發揮作用的前提。為了研制出一款更敏捷、更靈活、更友好的控制室人機界面設計組態平臺，中國核動力研究設計院設計所四部研發團隊經過近兩年的持續投入，自主研發了一款全新的控制室人機界面設計組態平臺——“NICE”平臺。

      專注自主研發，掌握核心技術

      “NICE”數字化平臺采用 C/S架構，關鍵代碼由中國核動力研究設計院設計所四部團隊人員自主編寫，部分代碼使用開源庫，數據庫產品選取具有高安全性且排名國產第一的 DolphinDB（參照了國際第三方機構 DB-Engines 時序數據庫排名）。

      研發團隊通過發揮新技術的后發優勢，基于原生軟件技術，并集成開源軟件及成熟商業產品，完全掌握了控制室人機界面設計組態平臺的研發能力，打通了從設計到實現的關鍵環節。

      “NICE”平臺可以快速完成人機交互界面的設計與組態，實現對全系統的實時監視和控制，并支持海量數據的存儲、查詢，為實現數據智能化分析奠定基礎。其組態軟件使用圖形組件化思想，用戶可專注于圖元的設計、邏輯腳本的編寫及不同圖元的連接關系，簡化人機界面軟件開發流程，極大減少重復工作；同時，NICE 平臺支持軟件功能的高擴展，支持以插件方式對功能模塊進行擴展，便于先進技術、智能技術的引入和應用。

      業務亮點：用 DolphinDB 替換 MySQL，實現百億行表毫秒級加載

      DolphinDB 是一個基于數據庫管理系統，支持數據分析、流數據處理的低延時平臺，內置強大的編程語言和高容量高速度的流數據處理框架，為海量時序數據的快速存儲、檢索、分析及復雜計算提供一站式解決方案。

      在構建 NICE 平臺的過程中，如何實現對海量數據的快速存儲查詢分析，一直是 NICE 設計團隊主要的研發方向之一。隨著業務中儀表測點的大幅增多和采樣頻率的增加，原本基于 MySQL 搭建的舊系統已經無法滿足大量數據并發寫入、實時查詢和聚合計算的需求；同時，在使用儀控設備的過程中，技術人員需要持續關注實時數據，對系統可能出現的異常狀態做出快速反應，這對系統的實時數據處理能力提出了很高的要求。經過多輪測試比對，核動力研究設計院研發團隊選擇用 DolphinDB 替換原有的解決方案。

      1. 百億行表毫秒級查詢響應

      在使用 DolphinDB 前，中國核動力研究設計院使用一套基于關系型數據庫 MySQL 搭建的系統存儲秒級時序數據，但在存儲1-2天、幾千個測點的數據后，整個數據庫系統已經徹底無法工作，不能應對數據量劇增情況下的實時查詢和及時反饋。而在使用高性能的時序數據庫 DolphinDB 后，可以實現百億行表的毫秒級加載，無論是最新數據還是歷史數據，都能實現毫秒級查詢響應。這就完全滿足了中國核動力研究設計院對實時操作的需求，并且系統非常穩定。在使用最低硬件配置的條件下，使用 DolphinDB 采集1萬測點，寫入耗時僅在100毫秒之內。

      2. 高可用集群便捷部署

      DolphinDB 可以實現集群高可用。使用初期，儀控團隊成員對 DolphinDB 進行技術預覽，仔細研究了數據庫特征和技術細節。在 DolphinDB 的技術支持部門的協助下，僅在半個月內就完成了方案部署，實現了原有系統代碼向 DolphinDB 的切換以及高可用集群的便捷部署。

      3. 強大的分析和建模工具助力儀控

      DolphinDB 強大的腳本語言、對標準 SQL 的支持和內置的 1000 多個函數，為儀控團隊提供了快速分析和建模的工具，對海量歷史數據的分析結出累累碩果，幫助生產和設備工程師優化生產工藝，提升設備維護效率。

      展望未來之路

      作為國產自研的高性能時序數據庫，DolphinDB 助力中國核動力研究設計院研發團隊解決了大量數據并發寫入、實時查詢和聚合計算等難題，實現萬級測點毫秒寫入，在實際業務中得到了客戶認可。在未來， DolphinDB 與中國核動力研究設計院將繼續攜手共進，并計劃加強大數據分析等領域的合作，使業務實現更加即時、準確、高效、智能的決策。

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