数据库技术在装备远程控制系统中的应用

摘要 介绍了一种装备远程控制系统设计方案，论述了该系统软硬件设计及数据库设计。通过基于計算机网络及关系型数据库管理为核心，对数据库的输入输出信息进行管理，完成远程控制装备的状态数据处理，及时掌握装备的状态变化，为科学管装提供依据。

[关键词]测量装备 远程控制 数据库

测量装备站点之间距离远且比较分散，对装备的技术保障和管理造成很大困难。为此设计一套远程装备控制系统，实现对装备的信息化管控。通过基于计算机网络及关系型数据库管理为核心、对数据库的输入输出信息进行管理，完成远程控制装备的状态数据处理，完成数据存储、管理和维护，提高数据使用的效率和质量;另外，通过实时掌握和监测装备在用阶段内的状态和使用情况，估计装备寿命期内的状态变化，为科学管装提供依据。

1 系统总体设计

系统硬件由远端装备工控机、数据采集卡、本地终端计算机、中心服务器、智能交换机、磁盘阵列等组成，远端装备与本地终端计算机之间采用IP网络进行数据传输。装备的实时状态信息由数据采集卡收集，传输给主控计算机存储，并通过IP网络传输给中心服务器，服务器对信息进行解析并存入中心数据库，同时远端装备接收终端计算机的参数装订、变更等指令并操作。本地终端计算机主要完成装备状态信息接收、处理、显示等，完成实时状态处理与告警、装备状态、故障预测、处理与统计，测量数据质量处理等功能。系统硬件组成框图如图1所示。

系统软件设计采用标准c/c++语言，使用微软Visual Studi0 6.0以上进行编程，并利用ADO.NET技术开发环境。分为装备端管控软件、数据库、装备状态处理软件等部分，其中装备端管控软件运行于远端装备工控机上，主要完成装备状态信息采集、存储、传输功能;参数查询等设置功能。装备状态处理软件运行在终端计算机上，完成装备状态信息接收、处理与显示;向装备发送参数设置和状态变更指令;实时状态处理与告警、装备状态、故障预测、处理与统计、测量数据质量处理、信息查询等功能。此外还包括系统管理、维护管理等附属功能。各终端计算机是地位相同的作业平台，通过执行不同的系统请求而完成不同装备的数据显示和处理任务。中心数据库运行在服务器上，主要负责各种数据的存储和管理，配合终端完成各种数据的上传、下载、查询等工作。系统软件功能模块框图如图2所示。

2 数据库设计

2.1 数据库设计思想

考虑到系统数据库安全、稳定、数据实时性要求高、数据量大的需要，系统开发采用了Oracle 11g企业级数据库。Oracle数据库系统凭借其强大的安全性和稳定性，具有高性能的海量数据存储和管理能力，具有基于多线程结构的并行数据库内核，能够发挥附加处理器的优势，能够支持对称多处理技术，具有很高的安全性，可以满足要求。在服务器上运行的数据库子系统具有接收装备传输的状态信息和测量数据，对指定的数据进行分类并记录到数据库，将数据转发到终端计算机;支持各终端计算机对数据库的查询和统计;接收装备参数设置和状态变更等数据，并进行分类记录等功能。

2.2 数据库运行模式

系统采用双工模型运行模式，系统开发采用三层结构的数据操作模式。三层架构包括表现层、业务逻辑层和数据访问层。表现层主要解决如何将数据展示给用户的问题，提供用户控制入口。在理想情况下，表示层不包括任何系统的业务逻辑，其逻辑代码仅与界面元素有关。业务逻辑层规范用户控制逻辑，保证系统的逻辑完整性，如果涉及到数据库的访问，则调用数据访问层。数据访问层也称为持久层，负责和应用中的各种数据源打交道，诸如Oracle的关系型数据源，以及其它种类的非关系型数据。数据访问层将各种数据源整合，为业务逻辑层提供统一的数据服务。数据操作模式如图3所示。

2.3 数据库设计内容

系统的核心数据表包括装备基本信息表、装备层次结构信息表、参数设置表、装备故障预测表、装备故障统计表、装备状态预测表、装备状态统计表、装备状态信息表、装备状态处理结果表、装备测量数据信息表、测量数据质量表、通用代码字典表、用户表等等。装备的信息内容不同，以装备ID号和信息类别码进行区分。对于数据库系统记录的数据，可根据装备种类、装备名称、分系统名称、时间段等关键字对记录数据进行录入、查询、修改、删除等数据库操作。建立装备基本信息数据，主要包括：装备基本情况、工作原理结构图、工作数据等。对历次发生的故障进行整理、录入，按照异常定位或故障预测需要建立数据库，支持故障信息的分类、录入、修改，以形成故障数据库资料。主要的数据库表逻辑E-R图如图4所示。

3 结束语

应用数据库技术，实现了数据信息的存储和统一管理，消除数据冗余，维护数据一致性完整性，实现数据共享，保障数据安全，方便用户查询及后续分析统计，实时在线监测并判断装备的状态，为装备的任务使用提供判断依据。

参考文献

[1]刘生平.Visual C++ NET数据库开发技术与实践[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]刘欣，刘勐.基于数据库技术的测控装备综合管控系统研究[J].微处理机，2013，2：57-59.

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