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局域網(wǎng)數(shù)據(jù)庫環(huán)境下數(shù)據(jù)采集及處理
【摘要】隨著技術、技術和數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，計算機處理數(shù)據(jù)的方式和種類也在不斷變化，通過對實踐工作中遇到的自動化數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)采集和處理方法進行研究，得出了適合在局域網(wǎng)數(shù)據(jù)庫下儀表數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)采集及處理的方法，在當前計算機數(shù)據(jù)普遍應用的今天，尤其是對于軟件的系統(tǒng)開發(fā)具有重要意義。?
【關鍵詞】數(shù)據(jù)庫；計算機網(wǎng)絡；計算機串口
【Abstract】Along with the development of computer technology, computer network technology and database technology, the method and sort of computer data processing is transforming continuously. We educe the way to catch and deal with the data of instrument && video via work over the method of automation and video data acquisition and processing in practice task. In these computer data management be used universally days, it has importance meaning for the system development of computer application especially. ?
【Key words】 database; computer network; computer serial port communications
在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，從儀表中采集數(shù)據(jù)可用于如設備控制管理，水、電、暖數(shù)據(jù)的采集和管理，能夠保證數(shù)據(jù)的準確性，提高數(shù)據(jù)管理的效率，降低勞動強度。視頻數(shù)據(jù)的采集和管理，可以豐富管理內(nèi)容，提高信息的可信度，在實踐中具有很高的應用價值，非常值得我們研究。?
1.數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的選擇?
上個世紀80年代以來，關系數(shù)據(jù)庫技術的應用逐步得到普及，比較流行的有小型數(shù)據(jù)庫如Visual FoxPro6.0、Access2000和大中型的Oracle、Sybase、Informix、及Ms SQL Server等。數(shù)據(jù)管理方式由單機模式向網(wǎng)絡化下的C/S（客戶機/服務器）模式和B/S（瀏覽器/服務器）模式方向發(fā)展。?
大中型的數(shù)據(jù)庫與小型數(shù)據(jù)庫相比，除了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）在數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)安全和應用開發(fā)等功能更強外，大中型的數(shù)據(jù)庫的加鎖粒度也更細。加鎖是解決并發(fā)沖突問題的方法，例如，Visual FoxPro的加鎖粒度為表，當一個用戶修改一個數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)時，其他用戶必須等待該用戶完成修改工作并解鎖后，才能對該表的數(shù)據(jù)進行修改，而同樣操作Ms SQL Server只用鎖定一條記錄，只要不是同時修改一個記錄，多個用戶可同時對一個表中的數(shù)據(jù)進行修改，因此，系統(tǒng)支持的鎖的粒度越細，并發(fā)度越大，也更適合網(wǎng)絡環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫管理。對于中小型單位，數(shù)據(jù)庫服務器以Windows2000為操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫可采用Ms SQL Server2000，其優(yōu)點是相對較低，數(shù)據(jù)庫維護工作也比較容易完成。?
小型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的優(yōu)勢是數(shù)據(jù)庫占用的資源比大中型數(shù)據(jù)庫要少得多，維護數(shù)據(jù)的成本也非常低。由于局域網(wǎng)中工作站和數(shù)據(jù)庫服務器間數(shù)據(jù)通信會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，對于實時性強的工作站，如工廠中控制自動化設備的工作站在進行數(shù)據(jù)讀寫等操作時，為了防止出現(xiàn)因網(wǎng)絡延時造成控制工作異常，往往在工作站上安裝小型數(shù)據(jù)庫，設備工作時把數(shù)據(jù)臨時寫在工作站的小型數(shù)據(jù)庫中，設備運轉(zhuǎn)空閑時，再自動把數(shù)據(jù)從工作站讀出并寫到數(shù)據(jù)庫服務器。可以采用Access2000等作為工作站數(shù)據(jù)庫，Access2000是Microsoft公司的Office2000的組成部分，比較容易獲得，易于開發(fā)并能很好地與Office其他組件如Excel、Word等集成。?
2.儀表數(shù)據(jù)采集?
信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護工作一般由安裝在工作站的應用程序完成，其中數(shù)據(jù)錄入是這些應用程序的一項重要工作，應用程序除提供手工輸入數(shù)據(jù)的方法外，我們還可以通過程序采集來自各種設備的數(shù)據(jù)，這樣可極大地提高程序的自動化程度和準確度。自動采集的數(shù)據(jù)可以是各種儀表數(shù)據(jù)，也可以是圖片甚至視頻。?
當前和民用儀表的發(fā)展都顯現(xiàn)數(shù)字化趨勢，這些儀表如計量儀表（水、電、煤氣等）和測量儀表（溫度、濕度、壓力和重量等）都已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)字化甚至可以利用無線技術遠程傳輸數(shù)據(jù)，它們除了能夠精確地檢測被測參數(shù)外，大多數(shù)還具有傳送被測數(shù)據(jù)的接口，通過這些接口，工作站（上位機）就可以獲得來自儀表的數(shù)據(jù)。?
計算機上的RS-232串行接口被廣泛應用于支持不同的外部設備和PC之間的通信，但是RS-232 接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下五點：?
①接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片。?
�、趥鬏斔俾瘦^低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。?
�、劢涌谑褂靡桓盘柧�和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾。?
�、軅鬏斁嚯x有限，最大傳輸距離標準值為50米，實際上也只能用在15米左右。?
�、軷S-232只容許一對一的通信，每個串口只能管理一個外部設備。?
鑒于RS-232接口通信存在以上缺點，人們通過研究提出了改進的RS485或RS422接口通信方式，其主要優(yōu)點是RS-485接口的最大傳輸距離標準為1200米（9600bps時），實際上可達30
00米，而且一個RS485接口允許連接多達128個收發(fā)器，這樣可以滿足一臺與多個儀表的要求。?
普通計算機提供了RS232串行口，但是沒有提供RS485或RS422接口，解決方法主要有兩種，一個是在計算機中安裝專用的RS485串口擴展卡；另一種是在普通的RS232接口上安裝RS232轉(zhuǎn)RS485的接口模塊，利用RS232接口完成數(shù)據(jù)通信工作。RS485間的接線可采用普通雙絞線，只用3根線（兩根數(shù)據(jù)線，一根地線）連接即可。?
硬件連接正確后，由于多個儀表共用兩根數(shù)據(jù)線，為了避免沖突，儀表與計算機間的通信要按數(shù)字儀表手冊中規(guī)定的通信協(xié)議發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，通過各種通信協(xié)議，有些儀表不僅可以為計算機提供數(shù)據(jù)，而且還可以接收計算機傳來的數(shù)據(jù)，這樣計算機還可以控制儀表。?
3.視頻數(shù)據(jù)的處理?
現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫技術支持諸如圖片、聲音、視頻和各種如Word、Excel文檔CAD圖紙等資料的，隨著計算機多媒體技術的發(fā)展，如圖片、聲音和視頻數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r地保存到數(shù)據(jù)庫中。?
視頻采集常作為遠程監(jiān)控的重要手段被廣泛應用于各個領域。采集視頻數(shù)據(jù)要求工作站計算機內(nèi)安裝有視頻采集卡，并在適當?shù)奈恢冒惭b用攝像機，利用視頻線連接采集卡和攝像機即完成硬件的安裝。一般考慮到視頻數(shù)據(jù)過大，因此通常只捕捉靜態(tài)的圖片并保存到數(shù)據(jù)庫中，而對視頻動態(tài)信號則只進行觀測。?
在對圖片質(zhì)量要求不太高的場合，視頻數(shù)據(jù)還可以從采用USB接口的視頻頭獲得。
在采集視頻靜態(tài)數(shù)據(jù)以圖片的形式保存，在處理這類數(shù)據(jù)時會使數(shù)據(jù)處理速度變得極其緩慢，這是因為，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行瀏覽、增、刪、改和查詢等操作時，往往是在一個被稱為記錄集的基礎上進行的，記錄集實質(zhì)是數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的映像。當記錄僅是一般的字符、數(shù)值等類型的數(shù)據(jù)時，記錄集占用的內(nèi)存空間并不大，因此處理效率很高，但是如果數(shù)據(jù)中有圖片等數(shù)據(jù)時，記錄集數(shù)據(jù)量很大，內(nèi)存空間會非常緊張，系統(tǒng)要采用虛擬內(nèi)存來完成記錄集的建立，因此數(shù)據(jù)處理效率會很慢。另外，如果在網(wǎng)絡下，這類數(shù)據(jù)的記錄集的建立還會增加網(wǎng)絡數(shù)據(jù)阻塞現(xiàn)象，使網(wǎng)速變慢。?
解決的可行方法有很多種，我們在實踐中常采用的方法有以下幾個：?
3.1 在被觀察目標清楚的前提下，盡量減小靜態(tài)圖片的捕捉尺寸。?
3.2 采用合適的圖片格式，如Jpeg格式的圖片文件就遠遠地小于相應的Bmp格式圖片，如果捕捉設備不支持Jpeg格式，在開發(fā)的應用程序中要進行格式轉(zhuǎn)換。?
3.3 建立數(shù)據(jù)庫的庫文件時，建立單獨的多媒體數(shù)據(jù)庫表專門存儲多媒體數(shù)據(jù)，通過表關聯(lián)和主表建立關聯(lián)關系。如在人員管理中，除建立人員檔案信息檔案表外，可單獨建立圖片表以存儲人員照片數(shù)據(jù)，并通過“人員編號”等一類“主關健字”建立關聯(lián)關系。?
3.4 應用程序中盡可減少多媒體記錄集的查詢數(shù)量。例如在瀏覽人員檔案時，讀取圖片的記錄集時按當前被瀏覽對象的“主關健字”進行篩選，則該記錄集只包括一條圖片信息，可以大大降低一次處理的數(shù)據(jù)流量。?
4.結(jié)束語?
當前計算機技術飛速發(fā)展，計算機進行數(shù)據(jù)管理工作方式越來越多，能夠管理的數(shù)據(jù)種類也越來越多，數(shù)據(jù)管理的方式也不斷改進，常規(guī)的數(shù)據(jù)處理方法有時很難行得通，因此要求我們要不斷地結(jié)合不同數(shù)據(jù)類型的特點提出新的處理方法，更大程度上提高數(shù)據(jù)處理效率。
參考文獻?
�。�1］ 王能斌．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程［M］．工業(yè)出版社?
［2］ James F. Kurose, Keith W. Ross．Computer Networking a top-down approach featuring the internet［M］．高等出版社?
�。�3］ Francesco Balena．Programming Microsoft Visual Basic 6.0［M］．工業(yè)出版社?
�。�4］ 彭衛(wèi)波、陳自力、 司軍明．小型網(wǎng)絡組建方案與實現(xiàn)［M］．電子工業(yè)出版社?
�。�5］ 李閩溟、吳繼剛、周學明．Visual C++ 6.0數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)實例導航［M］．人民郵電出版社?
�。�6］ 舒洪、朱敏．三線一表遠端抄表系統(tǒng)的研制［J］．南昌大學學報（理科版），2000，6
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