海上试验场数据管理与应用系统的原型设计.pdf

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1、第32卷第4期2013年12月海洋技术OCEANTECHNOLOGYV01．32，No．4Dec，2013海上试验场数据管理与应用系统的原型设计王花梅，罗续业(国家海洋技术中心，天津300112)摘要：针对目前我国海上试验场的实际需求，分析了海上试验场总体结构，对试验场数据库与数据管理与应用系统客户端进行了设计。根据设计方案采用B／S架构，选用Oraclelog作为存储数据库，在WindowsXP环境下完成了系统的开发。设计采用了XML、ADO．NET等关键技术，从而增强了系统的适应性、扩展性。目前海上试验场数据管理与应用系统已经投

2、入示范运行，系统运行稳定，有效提高了海洋数据管理与应用模式的水平和效率，对于同类系统的设计具有借鉴作用。关键词：海上试验场；数据管理与应用；XML；ADO．NET中图分类号：TP274+．2文献标志码：B文章编号：1003—2029(2013)04—0024—04随着我国海洋科技的快速发展，对建设功能齐全、服务于海洋科学技术及海洋学研究的海上试验场的需求显得越发突出。海上试验场数据管理与应用系统是试验场建设的重要环节，不仅关系到试验场区数据的存储与应用，而且对海洋观测仪器的评价也至关重要。试验场现场数据主要分为两部分：一是试验场区环

3、境场数据；二是进入场区开展试验的仪器装备试验的过程中产生的大量数据，这些数据具有随机性特点。因此，建立实时高效的海上试验场数据管理与应用系统对于海上试验场的建立和业务化运行至关重要。针对我国海上试验场的实际需求，设计开发了一套海上试验场数据管理与应用系统，该系统以Oraclelog作为数据库，结合XML、ADO．NET等技术，实现了海上试验场数据管理与应用系统的原型设计与开发，从而方便了各类用户对海上试验场数据的查询与应用，是一套典型的基于B／S模式的数据库开发应用程序。1系统的总体结构1．1系统分析海上试验场的数据流程如图1所示，

4、各监测平台采集设备将采集的水文、气象等海洋参数实时传输至岸站服务器，岸站服务器将数据处理后通过专网传输至数据中心，数据中心实时接收数据，存储至数据库中，并对数据进行分析与应用。数据管理与应用系统将各监测平台采集的实时数据以Web网站的形式进行实时更新，针对不同类型的用户和权限实现相关海洋参数的实时数据显示，历史数据查询与下载、历图1海上试验场的数据流程示意图史趋势浏览、数据比对、异常报警、异常数据的增删改等操作。1．2系统体系结构海上试验场数据管理与应用系统的硬件拓扑结构如图2所示，分为岸站与数据中心两部分。数据获取机控制采集器采集

5、数据，获取采集的数据。数据处理机将采集各仪器设备的数据转换为标准XML数据文件并在本地机上备份存储，同时将处理好的XML数据文件通过专网传输至数据中心的数据接收机。数据接受机对XML数据文件进行解析，并将解析后的数据存人数据库服务器。web服务器接收到来自用户访问终端的请求时，向数据库服务器请求数据，并对这些数据做相应处理后，返回到用户访问终端。数据库服务器用来存储采集数据，处理来自Web服务器的存库和读库操作。海上试验场数据管理与应用系统软件结构如图3所示，概念上分为数据获取、数据库管理与WEB客户端显示3部分。岸站数据获取包括各

6、观测平台的采集数据通过各种通信方式存储于本地服务器上，数据经过处理后上传至数据库服务器；数据库服务器检测到有数据到达后，将数据存入库；海洋数据产品以B／S方式通过WEB向用户提供数据应用界面。收稿日期：2013-03—06基金项目：海洋公益性行业科研专项资助项目——海上试验场建设技术研究和原型设计(200905024)作者简介：王花梅(1984-)，女，硕士，主要从事海洋观测技术方面的研究。E—mail：whm21666@163．COrn第4期王花梅，等：海上试验场数据管理与应用系统的原型设计数槲‘I’心图2海上试验场数据管理与应用

7、系统的硬件拓扑Web客户端Q圃∈圃Q匝堕DQ圃@固图3试验场数据管理与应用系统体系结构2系统设计2．1数据库设计2．1．1数据实体——联系分析海上试验场所有系统信息与观测数据都存储于数据中心数据库，不仅数据量较大，也存在安全隐患，因此数据库的设计应避免冗余，同时也要考虑数据库的安全问题。鉴于以上分析，数据库设计遵从数据库第三范式，同时增强其可扩展性、数据访问性能和安全性。通过对海上试验场的需求分析，数据库需存储的信息与数据主要包括两部分：(1)试验场环境场的信息与数据，包括系统信息、平台信息、搭载的仪器设备信息及各仪器设备观测的数据

8、；(2)试验／测试信息与试验，测试数据，包括试验，测试单位信息、试验／测试系统信息、搭载的试验，测试仪器设备信息及观测所得的数据。由以上分析可得出数据的实体联系图，如图4所示。通过对海上试验场环境要素实体的分析，海上试验场数据管理与应