嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite在油田監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

梁爽 任杰 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite在油田監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

梁爽 任杰 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite的油田監(jiān)控系統(tǒng)以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以ASP.Net技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)可以有效監(jiān)督管理并儲(chǔ)存現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，不同需求的用戶(hù)只需通過(guò)Web瀏覽器就可清晰地看到由遠(yuǎn)程攝像頭拍攝的石油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種視頻，并及時(shí)調(diào)控各項(xiàng)監(jiān)控設(shè)備。在油田生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，監(jiān)控系統(tǒng)主要借助遠(yuǎn)程攝像頭采集各種視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)，使其快速在以太網(wǎng)中輸送，并可壓縮采集到的視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)冗余。

嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)；油田監(jiān)控系統(tǒng)；Sqlite；流程

基于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite的油田監(jiān)控系統(tǒng)以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以ASP.Net技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)可以有效監(jiān)督管理并儲(chǔ)存現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，不同需求的用戶(hù)只需通過(guò)Web瀏覽器就可清晰地看到由遠(yuǎn)程攝像頭拍攝的石油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種視頻，并及時(shí)調(diào)控各項(xiàng)監(jiān)控設(shè)備。

1 Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)概述

Sqlite作為一種易于管理、使用、維護(hù)及配置的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，不需實(shí)施安裝、管理，該數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存于單一文件系統(tǒng)中，可以支持多種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，并支持MaxOS，Linux，Windows，Unix等各種操作系統(tǒng)[1]。它的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是免費(fèi)的，可以在任何一款商業(yè)化產(chǎn)品中廣泛使用，沒(méi)有嚴(yán)格的版權(quán)約束。當(dāng)不同需求的用戶(hù)在Sqlite官方網(wǎng)站上下載數(shù)據(jù)庫(kù)程序后，編譯包含應(yīng)用程序接口的dll文件，其支持多數(shù)編程語(yǔ)言綁定運(yùn)用，支持很多個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。

將Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)和目前常見(jiàn)的SQLServer與Or-acle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)不需獨(dú)自運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以靈活調(diào)用不同類(lèi)型的API數(shù)據(jù)存取流程。它的數(shù)據(jù)庫(kù)較小，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能佳，存取速度快，是Mysql的1～2倍，能夠存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并支持2TB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)?？勺鳛锳SP.Net的服務(wù)器端口數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方案，也可用于嵌入式移動(dòng)設(shè)備或者桌面應(yīng)用程序上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。Sqlite的體積小、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，與復(fù)雜的商業(yè)數(shù)據(jù)引擎相比，其更易于維護(hù)管理。

2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在油田生產(chǎn)作業(yè)流程中，監(jiān)控系統(tǒng)主要借助遠(yuǎn)程攝像頭采集各種視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)，使其快速在以太網(wǎng)中輸送，并可壓縮采集到的視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)冗余。

用型號(hào)為ARM9下位機(jī)控制攝像頭來(lái)收集各種視頻數(shù)據(jù)，然后對(duì)于采集到的不同數(shù)據(jù)實(shí)施一定程度的壓縮編碼，通過(guò)以太網(wǎng)將不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)輸入油田監(jiān)控中心系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中快速地顯示出不同解碼，最后將監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)輸入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存[2-3]。若遠(yuǎn)程用戶(hù)必須利用Web訪問(wèn)從而控制整個(gè)流程，那么各個(gè)服務(wù)器的端口則需要參照不同瀏覽器提交的相關(guān)信息，檢索出符合用戶(hù)要求的各種類(lèi)型數(shù)據(jù)信息，再通過(guò)TCP/IP協(xié)議將信息輸入客戶(hù)端的瀏覽器內(nèi)部。下位機(jī)包括一個(gè)以ARM9芯片為中心的微型數(shù)據(jù)處理器，而不同的下位機(jī)所對(duì)應(yīng)的端口、IP不同，在遠(yuǎn)程系統(tǒng)中由IP地址、端口控制下位機(jī)上面的資源。除此之外，油田監(jiān)控系統(tǒng)還包括IIS服務(wù)器，不同用戶(hù)終端瀏覽器，采集視頻的端攝像頭等。

3 嵌入式Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用

3.1 組建Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)

這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部只帶有一個(gè)命令類(lèi)型工具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用Sqlite3版本系統(tǒng)。借助Sqlite3版本可以手工輸入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)所需數(shù)據(jù)，然后操控SOL命令?？砂凑找韵?種方法組建Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)：①登錄互聯(lián)網(wǎng)，在Sqlite官方網(wǎng)站中下載Sqlite最新發(fā)行的版本，通過(guò)解壓構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；②打開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)cmd窗口，按照網(wǎng)絡(luò)提示要求轉(zhuǎn)移至Sqlite3.exe目錄體系中，按照Sqlite3版本系統(tǒng)的各種不同命令指示符號(hào)，輸入abc.db3并回車(chē)構(gòu)建以此為名稱(chēng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。創(chuàng)建數(shù)據(jù)表主要借助createtable命令進(jìn)行。

3.2 將Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于油田監(jiān)控系統(tǒng)

在油田監(jiān)控系統(tǒng)中，通常用2008版本的VisualC#作為整套編程程序的開(kāi)發(fā)工具。借助Sqlite官方系統(tǒng)提出的版本適合C語(yǔ)言及C++語(yǔ)言所用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，在具體開(kāi)發(fā)過(guò)程中添加相關(guān)引用，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中封裝函數(shù)以此為工具調(diào)試。

用已經(jīng)開(kāi)發(fā)好的VisualC#.Net網(wǎng)站系統(tǒng)把數(shù)據(jù)庫(kù)和IIS服務(wù)器對(duì)接，然后將不同類(lèi)型的虛擬目錄設(shè)計(jì)的網(wǎng)站名稱(chēng)加入其中，對(duì)于配置完好的網(wǎng)站需將其放入相關(guān)服務(wù)器的物理路徑系統(tǒng)中，確保安全訪問(wèn)。對(duì)MIME類(lèi)型進(jìn)行定義，并重新啟動(dòng)IIS服務(wù)器，用戶(hù)直接通過(guò)瀏覽器就能訪問(wèn)網(wǎng)站。

采集數(shù)據(jù)流程主要包括數(shù)據(jù)采集、處理模塊，數(shù)據(jù)保存模塊，LCD模塊以及鍵盤(pán)模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊主要依照用戶(hù)事先設(shè)定的控制參數(shù)采集外部信號(hào)，然后將其送至處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的所有數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)字濾波，并將濾波后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到公共數(shù)據(jù)緩沖區(qū)域。LCD模塊將公共數(shù)據(jù)緩沖區(qū)域的各種數(shù)據(jù)遵照用戶(hù)所需格式顯示出來(lái)，最后由保存模塊負(fù)責(zé)將緩沖區(qū)域的數(shù)據(jù)存放至Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)里。鍵盤(pán)模塊能夠便于不同類(lèi)型的用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，且合理設(shè)計(jì)采集到的各種參數(shù)。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)流程主要由WebServer與CGI程序兩部分組成，其中前者在后臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中守護(hù)整個(gè)流程，并及時(shí)監(jiān)聽(tīng)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的客戶(hù)需求。用戶(hù)利用IE瀏覽器向所在地系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)請(qǐng)求，然后啟動(dòng)CGI流程，將相關(guān)請(qǐng)求轉(zhuǎn)變成服務(wù)器可以識(shí)別的形式，處理Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種數(shù)據(jù)，利用Http應(yīng)答消息輸送至客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端和本次系統(tǒng)的相互操作。

4 結(jié)語(yǔ)

將嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite應(yīng)用于油田監(jiān)控系統(tǒng)中，解決了以往商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)存在較大難度、維護(hù)困難及價(jià)格貴的問(wèn)題。因?yàn)镾qlite數(shù)據(jù)庫(kù)用起來(lái)十分簡(jiǎn)單，不需專(zhuān)業(yè)化數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)引擎實(shí)施管理，并且整體性能平穩(wěn)，運(yùn)行速度快，能夠滿足油田監(jiān)控體系對(duì)各種數(shù)據(jù)管理的需求。

[1]李原．嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite在油田監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，8（12）：168-170.

[2]陳曉東，曹奇英．嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite的遠(yuǎn)程可視化維護(hù)管理工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2011，3（8）：116-118.

[3]周洪義．油氣田地面工程事故控制體系的模糊綜合評(píng)價(jià)[J]．油氣田地面工程，2013，32（8）：7-8.

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.014