時(shí)間：2023-05-30 08:53:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網(wǎng)絡(luò)集成方案，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：路由器；交換機(jī)；VLAN；IP地址管理；系統(tǒng)集成
中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)21-5050-07
System Integration Technology in Campus Network Design
HONG Lin-jian
（Hangzhou Light Industrial and Technical Schools, Hangzhou 310004, China）
Abstract: The full integration of the thinking of modern information technology and education, the direction of development of modern education, the campus network is an effective carrier of educational means of information technology. Implementation of information tech nology education means an effective way to strengthen campus network construction, network mode of the computer-assisted instruction, and to achieve a high degree of sharing of educational resources within the campus. Campus network system is a very large and complex systems, it is not only for modern teaching, integrated information management and office automation applications provide basic platform can provide a variety of applications and services, so that information can be timely and accurate transmission of to each system. Campus network construction, the main application of an important branch of the network technology - LAN technology, so this project will mainly focus on campus LAN construction process may be used in a variety of technical and implementation options, and application sys tem integration technologies schools to design a highly efficient, secure, reliable network systems integration solutions.
Key words: router; switch; VLANs; IP address management; system integration
隨著目前信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化正日益滲入人們的日常生活中去。校園網(wǎng)建設(shè)是學(xué)校建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)水平是學(xué)校整體辦學(xué)水平、學(xué)校形象和地位的重要標(biāo)志。隨著我國(guó)教育和科研網(wǎng)的不斷發(fā)展，目前，很多學(xué)校將校園網(wǎng)建設(shè)列入到學(xué)校的重點(diǎn)工作來抓緊實(shí)施，使學(xué)校建設(shè)正朝著網(wǎng)絡(luò)化的目標(biāo)邁進(jìn)。
數(shù)字化校園是一種理念，是指以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，從環(huán)境（設(shè)備、教室），資源（圖書資料、課件）到活動(dòng)（教學(xué)、管理、服務(wù)、辦公）全部信息化，通過現(xiàn)代化手段從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、科研水平、學(xué)校管理水平的目的。
校園網(wǎng)的建成和使用，對(duì)于提高教學(xué)和科研的質(zhì)量、改善教學(xué)和科研條件、加快學(xué)校的信息化進(jìn)程，開展多媒體教學(xué)有著十分重要而深遠(yuǎn)的意義。其主要包括各種局域網(wǎng)的技術(shù)思想、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、布線系統(tǒng)、Intranet/Internet的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)等內(nèi)容。
但是，在現(xiàn)階段大多數(shù)的學(xué)校在校園網(wǎng)建設(shè)初期沒有進(jìn)行比較規(guī)范的需求分析，沒有對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行合理性分析，從而對(duì)以后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的合理性、可用（靠）性、可擴(kuò)展性、安全性造成影響。
關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；系統(tǒng)集成；樓宇自控協(xié)議
中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）20-0078-02
智能小區(qū)系統(tǒng)綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、項(xiàng)目管理等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（OA）、安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）和消防自動(dòng)化系統(tǒng)（FAS）。將各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享。中心提供公共信息資源，所有的子系統(tǒng)既可獨(dú)立運(yùn)行，又可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)集中管理。平全基于小區(qū)物內(nèi)部網(wǎng)Intranet之上，通過網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成、界面集成、通信集成等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的信息交互、綜合和共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問。各個(gè)子系統(tǒng)范圍如下：
圖1
（1）樓宇自動(dòng)化包括高低壓配送電、應(yīng)急發(fā)電、電能管理；普通照明及應(yīng)急照明；電梯監(jiān)控；冷熱源設(shè)備監(jiān)控、空調(diào)控制、通風(fēng)環(huán)境監(jiān)控；給排水控制等。
（2）安全保衛(wèi)自動(dòng)化包括出入控制、防盜報(bào)警、視頻監(jiān)控、電子巡更。
（3）消防自動(dòng)化系統(tǒng)包括自動(dòng)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火控制、消防聯(lián)動(dòng)控制、消防應(yīng)急廣播。
（4）通信自動(dòng)系統(tǒng)包括電視網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)、綜合布線系統(tǒng)、廣播和電子公告系統(tǒng)。
（5）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)包括物業(yè)管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、智能卡管理系統(tǒng)。
常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括現(xiàn)場(chǎng)總線、控制層、管理層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。
目前由于智能小區(qū)系統(tǒng)集成在國(guó)內(nèi)剛剛興起，只有在高檔小區(qū)才采用。基于價(jià)格比較高，產(chǎn)生效益需要長(zhǎng)期使用過程才反饋到客戶那邊，所以小區(qū)系統(tǒng)集成還在不斷嘗試中，其中難點(diǎn)如下：
第一難點(diǎn)：協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)選擇、接口選擇。
智能小區(qū)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)協(xié)議眾多，系統(tǒng)集成一般分四層，每層都有不同協(xié)議，按照國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)比較選協(xié)議如下：
目前現(xiàn)場(chǎng)總線選協(xié)議有基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF、LONWORKS、以太網(wǎng)、RS485等。樓宇自控選擇LONWORKS總線協(xié)議；出入控制、防盜報(bào)警可采用RS485協(xié)議接口；其他系統(tǒng)盡可能選擇以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線。LONWORKS總線協(xié)議目前國(guó)內(nèi)樓宇自控主流協(xié)議，采用RS485接口協(xié)議是兼容部分廠家設(shè)備，減低工程造價(jià)，其他系統(tǒng)總線使用以太網(wǎng)。因?yàn)槟壳耙蕴W(wǎng)迅猛發(fā)展，多數(shù)廠家都提供以太網(wǎng)接口設(shè)備。
控制層協(xié)議選擇：BACnet協(xié)議，建立BACnet協(xié)議基礎(chǔ)上樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)將是未來樓宇自動(dòng)化的發(fā)展方向和采用的主流技術(shù)。LONWORKS協(xié)議同樣可以作為控制層協(xié)議，把兩個(gè)協(xié)議混合使用，BACnet作為系統(tǒng)層協(xié)議的一種選擇，優(yōu)勢(shì)更大。從目前情況來看，樓宇控制器頂尖級(jí)廠家這類應(yīng)用上，還沒有哪家選LONWORKS。BACnet很適宜工作站級(jí)管理領(lǐng)域應(yīng)用，系統(tǒng)層協(xié)議有利于交互操作性。
管理層使用的TCP/IP協(xié)議是目前最成熟的管理層協(xié)議。
應(yīng)用層協(xié)議使用的OPC和ODBC協(xié)議是微軟公司提供接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化智能小區(qū)應(yīng)用層接口協(xié)議，能很好融入主流終端操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)。
我們選擇了復(fù)合網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成技術(shù)，采用LONWORKS樓宇自控現(xiàn)場(chǎng)總線，出入控制、防盜報(bào)警可采用RS485，BACnet為小區(qū)作為小區(qū)控制網(wǎng)主干技術(shù)，小區(qū)管理中心與以太網(wǎng)連接，通過Internet實(shí)現(xiàn)信息共享與遠(yuǎn)程控制，其核心是BACnet控制網(wǎng)絡(luò)。
要解決子系統(tǒng)之間的互通互連，目前有一種解決方案：OPC技術(shù)和ODBC，所圖2所示。平臺(tái)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OPC技術(shù)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件接口，能夠很好地適應(yīng)各種硬件系統(tǒng)和各種通信控制協(xié)議，并為第三方系統(tǒng)提供樓宇設(shè)備的綜合性管理信息。可滿足系統(tǒng)所選用的技術(shù)和設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行能力、系統(tǒng)投資的長(zhǎng)期效應(yīng)以及系統(tǒng)功能不斷擴(kuò)展的需求。
圖2
第二難點(diǎn)：設(shè)計(jì)圖紙和集成方案。
系統(tǒng)集成要采用科學(xué)的方法來進(jìn)行，就是“總體規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計(jì)，從上向下，分步實(shí)施”。從上向下，分步實(shí)施，是指各個(gè)子系統(tǒng)的功能和技術(shù)方案必須要滿足系統(tǒng)集成的目標(biāo)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，先完成子系統(tǒng)的集成，只有這樣，才能夠達(dá)到總體目標(biāo)。
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)是在小區(qū)的物業(yè)管理中心設(shè)置一臺(tái)總控主機(jī)，在每個(gè)單元設(shè)置單元控制主機(jī)，在每個(gè)需要聯(lián)網(wǎng)控制的設(shè)備處設(shè)置相應(yīng)的控制主機(jī)，通過BACnet協(xié)議控制網(wǎng)絡(luò)將這些主機(jī)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，將小區(qū)形成了一個(gè)互動(dòng)的智能網(wǎng)絡(luò)，公共設(shè)備都成為這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)中的智能節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信息交互傳遞與智能化控制各項(xiàng)功能。
系統(tǒng)定位在小區(qū)建立BACnet控制網(wǎng)絡(luò)，可視對(duì)講和家庭安防報(bào)警作為戶內(nèi)基本配置。同時(shí)，針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境下系統(tǒng)的表現(xiàn)，做了大量的完善工作，使系統(tǒng)磨練成為一套完全成熟的系統(tǒng)。
為了解決互聯(lián)和互操作的問題，采用統(tǒng)一通信協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)，采用OPC和ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層互操作問題。
第三難點(diǎn)：工程實(shí)施管理方面。
（1）管理方式：采用總承包模式和平行發(fā)包模式，根據(jù)甲方投資和自身人才儲(chǔ)備決定，我們討論是甲方節(jié)約投資，并具備智能小區(qū)人才儲(chǔ)備的情況下，工程采用平行發(fā)包形式，分設(shè)備材料供應(yīng)商、施工方、設(shè)計(jì)和集成商三方。采取分工如下：設(shè)備采購(gòu)由甲方直接采購(gòu)，集成商協(xié)助制定采購(gòu)數(shù)量。電源、機(jī)房配套、管線預(yù)埋由土建施工單位負(fù)責(zé)，綜合布線、設(shè)備安裝由設(shè)備單位負(fù)責(zé)。設(shè)備加電和調(diào)試由廠家和集成商、設(shè)備安裝單位聯(lián)合負(fù)責(zé)，集成商做主導(dǎo)。設(shè)備安裝單位負(fù)責(zé)硬件實(shí)施，廠家負(fù)責(zé)本機(jī)調(diào)試、集成商負(fù)責(zé)聯(lián)合調(diào)試。
數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)由集成商和供應(yīng)商聯(lián)合負(fù)責(zé)，供應(yīng)商負(fù)責(zé)單機(jī)部分，集成商負(fù)責(zé)聯(lián)合調(diào)試。集成平臺(tái)由集成商負(fù)責(zé)。工程進(jìn)度、質(zhì)量由機(jī)房提供節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)，集成商進(jìn)行過程把控，并向甲方匯報(bào)。
（2）材料設(shè)備供應(yīng)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和集成方案確定采購(gòu)設(shè)備，包括綜合布線產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品，數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、終、集成平臺(tái)。設(shè)備材料供應(yīng)有集成商和甲方聯(lián)合根據(jù)實(shí)際進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。設(shè)備材料訂購(gòu)計(jì)劃，考慮到倉(cāng)庫(kù)空間限制，根據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況調(diào)整設(shè)備材料發(fā)貨時(shí)間。根據(jù)專業(yè)情況配套材料，配套材料比較雜，包括電源線、機(jī)房配電箱、開關(guān)電源、UPS設(shè)備、走線架、地線接入排、空調(diào)、辦公用品等。采購(gòu)計(jì)劃要提前，到貨時(shí)間間隔大。綜合布線施工可以配套同步進(jìn)行，材料到貨管理相對(duì)容易。設(shè)備采購(gòu)涉及兼容性好的設(shè)備，支持集成方案協(xié)議。服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)采購(gòu)需要根據(jù)集成平臺(tái)需求和支持OPC和ODBC協(xié)議，采購(gòu)相對(duì)容易。
（3）工程施工過程中難點(diǎn)如下：
配套建設(shè)包括電源、機(jī)房配套、管線預(yù)埋先行。難點(diǎn)在于電源提供，一來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分散各個(gè)地方，分布于樓宇設(shè)備間或者弱電井中，二來電源穩(wěn)定性難以保證，電源接地點(diǎn)難確定。目前解決辦法是對(duì)于重要設(shè)備提供UPS供電，設(shè)備接地點(diǎn)可以通過樓宇柱的鋼筋開鑿引入作為接
地點(diǎn)。
綜合布線施工，部分垮樓宇線纜管道未規(guī)劃，在已經(jīng)建設(shè)好的樓宇中，很難進(jìn)行管道開挖，可采取架空或者營(yíng)運(yùn)商的線路或者直埋。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝及調(diào)試，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝比較容易，但是調(diào)試工作涉及到供應(yīng)商和集成商，對(duì)于兩者之間分工難以界定，最好在合同中給予明確下來。采購(gòu)常用品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能減低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試難度。
集成平臺(tái)安裝和調(diào)試。集成平臺(tái)是集成商的重點(diǎn)工作。集成商平臺(tái)選擇有很多，選擇成熟國(guó)際品牌價(jià)格較貴，選擇國(guó)內(nèi)成熟廠家開發(fā)的平臺(tái)系統(tǒng)，價(jià)格比較適中，綜合從維護(hù)升級(jí)考慮，選擇具備生命力品牌，綜合成本比較低的，開發(fā)實(shí)力強(qiáng)大的集成平臺(tái)品牌。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)集成；數(shù)據(jù)復(fù)制；模式集成；本體
中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2008)24-1120-03
The Summer of the Data Integrate Technology
ZHONG Qiu-yan
(China Department of Computer, Zengcheng College of South China Normal University, Guangzhou 511063,China)
Abstract：because of the current requirement of information, it introduces the necessity of the data integrate technology's development. It discusses the current data integrate technology and analyze the their advantages and disadvantages. It introduces the grid and ontology that are newest data integration technology. Based on the discuss it describes the data integration schema that is solved by the integrated the ontology with middleware. In the end, it brings forward the development's direction of the data integration.
Key words: data integration; data copy; schema integration; ontology
1 引言
隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，信息技術(shù)極大地提高了人們的工作效率，給人們的生活帶來了諸多便利。然而在信息化建設(shè)初期，由于缺乏有效的和合理的規(guī)劃和協(xié)作，造成信息化建設(shè)的大量重復(fù)和“信息孤島”現(xiàn)象，隨著信息量的爆炸式增長(zhǎng)，信息化建設(shè)遭遇到巨大的浪費(fèi)。針對(duì)目前情況，迫切需要一種技術(shù)用于將之前的各個(gè)獨(dú)立的信息化系統(tǒng)集合起來，給各個(gè)“孤島”架起溝通的橋梁，為將來各種各樣的信息化建設(shè)服務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生，在一定的程度上可以很好的支持信息和信息收集，但對(duì)于之前的信息化資源的重用需求，對(duì)于日益迫切的分散數(shù)據(jù)訪問和分析需求――跨地區(qū)的連鎖經(jīng)營(yíng)銷售商要求對(duì)其每天總的銷售狀況進(jìn)行分析等，對(duì)于越來越復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境――在線分析處理(OLAP)、決策支持系統(tǒng)(DSS)、數(shù)據(jù)挖掘(DM)等，人們迫切需要形成跨組織、跨領(lǐng)域、多應(yīng)用的信息交換和共享。在這種背景下，數(shù)據(jù)集成技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
數(shù)據(jù)集成技術(shù)是將分布的、異步的，甚至異構(gòu)的獨(dú)立信息源中的有用數(shù)據(jù)集成在一起，使得用戶能夠以透明的方式訪問這些數(shù)據(jù)源，以供將來信息檢索、分析處理等等應(yīng)用的技術(shù)。集成是指維護(hù)數(shù)據(jù)源整體上的數(shù)據(jù)一致性、提高信息共享利用的效率；透明的方式是指用戶無需關(guān)心如何實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的訪問，只關(guān)心以何種方式訪問何種數(shù)據(jù)，圖1顯示了數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)模型。[1,2]
數(shù)據(jù)集成是信息系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，好的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)可以保證用戶以低代價(jià)、高效率使用異構(gòu)的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，越來越多的現(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到商業(yè)數(shù)據(jù)集成在企業(yè)日常運(yùn)作和管理中的重要性，全球著名的IT企業(yè)如Oracle、IBM，數(shù)據(jù)開發(fā)環(huán)境單一，工具環(huán)境無關(guān)性差等缺點(diǎn)。而且隨著應(yīng)用的不斷深入，對(duì)Microsoft和Sybase等都針對(duì)自己的產(chǎn)品提出了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)集成解決方案，這些解決方案提供了方便了數(shù)據(jù)集成方法，但它們都或多或少地存在這樣或那樣的缺陷，比如兼容性數(shù)據(jù)集成提出更新更高的要求――任意訂制需要抽取的數(shù)據(jù)、靈活而高效的數(shù)據(jù)抽取方式(實(shí)時(shí)或周期性抽取等)、數(shù)據(jù)抽取的一致性、異構(gòu)信息源(包括半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù))集成和系統(tǒng)平臺(tái)無關(guān)性等。數(shù)據(jù)集成的研究與設(shè)計(jì)必須深入，解決以前方法的局限性，提供更高的實(shí)用性，找到一種更優(yōu)的維護(hù)方法等等任務(wù)。[3]
2 傳統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成所采用的方法基本可以分為兩大類：數(shù)據(jù)復(fù)制方法和模式映射方法。
2.1 數(shù)據(jù)復(fù)制方法
數(shù)據(jù)復(fù)制方法將各個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)復(fù)制到與其相關(guān)的其他數(shù)據(jù)源上，并維護(hù)數(shù)據(jù)源整體上的一致性，提高信息共享和利用的效率。數(shù)據(jù)復(fù)制可以是整個(gè)數(shù)據(jù)源的復(fù)制，也可以是僅對(duì)變化數(shù)據(jù)的傳播與復(fù)制。數(shù)據(jù)復(fù)制方法可減少用戶使用數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)時(shí)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問量，提高數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的性能。最常見的數(shù)據(jù)復(fù)制方法就是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)方法。該方法將各個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)復(fù)制到同一處――數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用戶則直接訪問數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)。這種方法既可用于數(shù)據(jù)集成，亦可用于決策支持查詢。 但是，這種對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的間接訪問方式帶來的問題就是數(shù)據(jù)更新不及時(shí)、數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)。斯坦福大學(xué)DB Group的數(shù)據(jù)集成方案是數(shù)據(jù)復(fù)制方式數(shù)據(jù)集成方法的代表性方案。然而在應(yīng)用領(lǐng)域中，信息源數(shù)據(jù)通常含有企業(yè)商業(yè)機(jī)密信息或政府部門公眾機(jī)密信息，不能讓數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)訪問這些信息或基表。[4]
2.2 模式映射方法：即虛擬視圖的方法
模式集成 ( Schema Integration )是人們最早采用的數(shù)據(jù)集成方法，也是其他數(shù)據(jù)集成方法的基礎(chǔ)。其基本思想是，在構(gòu)建集成系統(tǒng)時(shí)，將各數(shù)據(jù)源共享的數(shù)據(jù)視圖集成為全局模式 (Global Schema)，供用戶按照全局模式透明地訪問各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。該方法不需要重復(fù)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，能保證查詢到最新的數(shù)據(jù)，比較適合于集成數(shù)據(jù)多、且更新變化快的異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成。
模式集成要解決的兩個(gè)基本問題是：構(gòu)建全局模式與數(shù)據(jù)源共享數(shù)據(jù)視圖間的映射關(guān)系；處理用戶在全局模式基礎(chǔ)上的查詢請(qǐng)求。模式集成過程需要將原來異構(gòu)的數(shù)據(jù)視圖作適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，消除數(shù)據(jù)源間的異構(gòu)性，映射成全局模式。全局模式與數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)視圖間映射的構(gòu)建方法有兩種：全局視圖法和局部視圖法。全局視圖法中的全局模式是在數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)視圖基礎(chǔ)上建立的，它由一系列元素組成，每個(gè)元素對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)源的一個(gè)查詢，表示相應(yīng)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作；局部視圖法先構(gòu)建全局模式，數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)視圖則是在全局模式基礎(chǔ)上定義，由全局模式按一定的規(guī)則推理得到。
2.2.1 聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)
聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)是早期人們采用的一種模式集成方法。聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)源之間共享自己的一部分?jǐn)?shù)據(jù)模式，形成一個(gè)聯(lián)邦模式。聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)按集成度可分為兩類：采用緊密耦合聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和采用松散耦合聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。緊密耦合聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用統(tǒng)一的全局模式，將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)模式映射到全局?jǐn)?shù)據(jù)模式上，解決了數(shù)據(jù)源間的異構(gòu)性。這種方法集成度較高，用戶參與少；缺點(diǎn)是構(gòu)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)模式的算法復(fù)雜，擴(kuò)展性差。松散耦合聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)比較特殊，沒有全局模式，而是提供統(tǒng)一的查詢語言，將很多異構(gòu)性問題交給用戶自己去解決。松散耦合方法對(duì)數(shù)據(jù)的集成度不高，但其數(shù)據(jù)源的 自治性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能好。
2.2.2 中間件集成方法
中間件集成方法是另一種典型的模式集成方法，它使用全局?jǐn)?shù)據(jù)模式。與聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)不同，中間件系統(tǒng)不僅能夠集成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)源信息，還可以集成半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源中的信息，如 Web信息。基于中間件的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)主要包括中間件和包裝器，其中每個(gè)數(shù)據(jù)源對(duì)應(yīng)一個(gè)包裝器，中間件通過包裝器和各個(gè)數(shù)據(jù)源交互。用戶在全局?jǐn)?shù)據(jù)模式的基礎(chǔ)上向中間件發(fā)出查詢請(qǐng)求。中間件處理用戶請(qǐng)求，將其轉(zhuǎn)換成各個(gè)數(shù)據(jù)源能夠處理的子查詢請(qǐng)求，并對(duì)此過程進(jìn)行優(yōu)化，以提高查詢處理的并發(fā)性，減少響應(yīng)時(shí)間。包裝器是對(duì)特定數(shù)據(jù)源進(jìn)行封裝，將其數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所采用的通用模型，并提供一致的訪問機(jī)制。中間件將各個(gè)子查詢請(qǐng)求發(fā)送給包裝器，由包裝器來和其封裝的數(shù)據(jù)源交互，執(zhí)行子查詢請(qǐng)求，并將結(jié)果返回給中間件。中間件注重于全局查詢的處理和優(yōu)化，相對(duì)于聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：它能夠集成非數(shù)據(jù)庫(kù)形式的數(shù)據(jù)源，有很好的查詢性能，自治性強(qiáng)；中間件集成的缺點(diǎn)在于它通常是只讀的，而聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)讀寫都支持。
2.2.3 peer-to-peer 數(shù)據(jù)集成方法
peer-to-peer (P2P)[6]數(shù)據(jù)集成方法是在新興的P2P計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)原有的模式集成方法的擴(kuò)展。P2P是一種基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的集中式發(fā)展為松散耦合分布式的新模式。在P2P數(shù)據(jù)集成方法中，參與集成的各個(gè)數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)分別被視作一端，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以將自己的一部分本地?cái)?shù)據(jù)模式映射成為端共享模式，向其他節(jié)點(diǎn)共享自己的數(shù)據(jù)。純粹的P2P數(shù)據(jù)集成方法沒有全局?jǐn)?shù)據(jù)模式，各節(jié)點(diǎn)可以直接通過P2P映射使用其他節(jié)點(diǎn)共享的數(shù)據(jù)模式，從而形成各節(jié)點(diǎn)之間對(duì)等的數(shù)據(jù)共享與訪問機(jī)制。P2P數(shù)據(jù)集成方法已成為當(dāng)前數(shù)據(jù)集成研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
3 異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的新技術(shù)
雖然數(shù)據(jù)集成技術(shù)已經(jīng)取得了很多應(yīng)用成果。但由于應(yīng)用和需求的不斷拓展變化。數(shù)據(jù)集成迄今仍是困擾企事業(yè)單位信息系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)和發(fā)展的難題。還遠(yuǎn)未得到很好解決。已有的數(shù)據(jù)集成方案普遍存在難以適應(yīng)數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)變化、難以完成動(dòng)態(tài)集成以及傳輸成本高等缺陷。而且很多系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)源向集成模式單向流動(dòng)的，不能支持局部數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)交換和共享。也不能在集成數(shù)據(jù)上進(jìn)行新型跨部門綜合業(yè)務(wù)的開發(fā)針對(duì)以往數(shù)據(jù)集成方案的不足，人們不斷探索，新的數(shù)據(jù)集成技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。其中包括網(wǎng)格技術(shù)和本體集成技術(shù)。
3.1 網(wǎng)格技術(shù)
網(wǎng)格技術(shù)提出目的就是實(shí)現(xiàn)分布式環(huán)境下的資源共享和協(xié)同計(jì)算。網(wǎng)格(Grid)又稱為虛擬計(jì)算環(huán)境。是近年來興起的一種重要的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)網(wǎng)格利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把地理上廣泛分布的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件資源、 信息資源、知識(shí)資源等連成―個(gè)邏輯整體，然后像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)一樣為用戶提供―體化的信息應(yīng)用服務(wù)。實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通、全面共享。以消除信息孤島和資源孤島。
3.2 本體技術(shù)
數(shù)據(jù)的異構(gòu)性分為兩個(gè)方面：一是結(jié)構(gòu)性異構(gòu)，即不同數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)不同：二是語義性異構(gòu)，即不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)項(xiàng)在內(nèi)容和含義上有所不同或有沖突。目前，XML已經(jīng)成為異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，所以，語義異構(gòu)成為數(shù)據(jù)集成技術(shù)的難點(diǎn)。已有的各數(shù)據(jù)集成方法也都面臨如何更好的解決語義異構(gòu)的問題。
本體是對(duì)某一領(lǐng)域中的概念及其之間關(guān)系的顯式描述。是語義網(wǎng)絡(luò)的―項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本體技術(shù)能夠明確表示數(shù)據(jù)的語義以及支持基于描述邏輯的自動(dòng)推理，為語義異構(gòu)性問題的解決提供了新的思路，對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成來說應(yīng)該有很大的意義。但本體技術(shù)也存在一定的問題：已有關(guān)于本體技術(shù)研究都沒有充分關(guān)注如何利用本體提高數(shù)據(jù)集成過程和系統(tǒng)維護(hù)的自動(dòng)化程度、降低集成成本、簡(jiǎn)化人工工作。基于語義進(jìn)行自動(dòng)的集成尚處于探索階段，本體技術(shù)還沒有真正發(fā)揮應(yīng)有的作用。
因此，可以采取本體技術(shù)和中間件相結(jié)合的方法[5]：采用中間件架構(gòu)，支持虛擬視圖或視圖集合，且不存儲(chǔ)任何異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)際數(shù)據(jù)。為了更好地解決語義異構(gòu)，在中間件中引入了一個(gè)本體庫(kù)。
整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示，包括如下3個(gè)層次：
1) 應(yīng)用層
應(yīng)用層為終端用戶提供訪問中間件層的查詢接口 ，用戶可以通過應(yīng)用層的瀏覽器調(diào)用中間層。系統(tǒng)提供統(tǒng)一的查詢檢索平臺(tái)，它能夠顯示用戶可以查詢的集成信息，而底層集成的數(shù)據(jù)源對(duì)用戶是透明的。
2) 中間件層
中間件層從更高層次上屏蔽了數(shù)據(jù)源的分布性和異構(gòu)性。用戶認(rèn)為所有的數(shù)據(jù)都是本地的，處于同一服務(wù)域中，而具體的查詢請(qǐng)求的處理、結(jié)果的返回都由中間層負(fù)責(zé)。中間件主要由中介器、包裝器和本體庫(kù)3個(gè)部分組成，其中，中介器又包括查詢生成器、查詢分解引擎、查詢執(zhí)行引擎和結(jié)果處理4個(gè)功能組件。
3) 數(shù)據(jù)源層
數(shù)據(jù)源層是由分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源組成，數(shù)據(jù)源可以是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、Excel表格，也可以是半結(jié)構(gòu)化的XML文檔。每一個(gè)數(shù)據(jù)源都可以位于Web上不同的服務(wù)站點(diǎn)，采用本地的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
4 數(shù)據(jù)集成技術(shù)展望
鑒于異構(gòu)數(shù)據(jù)集成所固有的難點(diǎn)。可以相信，異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)會(huì)隨著各個(gè)難題的解決而得到越來越廣泛的應(yīng)用。今后，數(shù)據(jù)集成的研究方向應(yīng)該包括：(1)基于網(wǎng)格、本體語義的數(shù)據(jù)集成方案的研究；(2)多種技術(shù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)集成方案；(3)集成數(shù)據(jù)的完整性、一致性，實(shí)時(shí)性。
5 結(jié)束語
本文從對(duì)數(shù)據(jù)集成技術(shù)需求出發(fā)，說明了數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)當(dāng)前信息系統(tǒng)的重要性。對(duì)傳統(tǒng)的幾種數(shù)據(jù)集成技術(shù)進(jìn)行了概括，并對(duì)數(shù)據(jù)集成的兩種新技術(shù)進(jìn)行了研究，給出了數(shù)據(jù)集成技術(shù)發(fā)展的方向
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關(guān)鍵詞：中央集采；華三實(shí)驗(yàn)室；華三實(shí)訓(xùn)室；華三網(wǎng)絡(luò)學(xué)院；系統(tǒng)集成；網(wǎng)絡(luò)集成
中圖分類號(hào)：TP391
實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是加強(qiáng)職業(yè)教育基礎(chǔ)能力建設(shè)、改善職業(yè)院校辦學(xué)條件和大力提升職業(yè)教育辦學(xué)實(shí)力的重要措施。華三網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為信息技術(shù)的基礎(chǔ)，有大量技能型人才的需求，網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，為對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才進(jìn)行技能培訓(xùn)提供了基礎(chǔ)條件。在華三實(shí)驗(yàn)室中，教師通過教材和實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，將網(wǎng)絡(luò)知識(shí)學(xué)習(xí)與技能培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合起來，全面闡述了網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，跟蹤網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，以培訓(xùn)面向社會(huì)、面向未來的具有全面技能的網(wǎng)絡(luò)人才為最終目標(biāo)。各職教院校可根據(jù)實(shí)際需求情況、組合各類培訓(xùn)課程，通過基本網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)、高級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)、認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)專家培訓(xùn)這種由淺入深的教學(xué)培訓(xùn)方式，培訓(xùn)不同層次社會(huì)需求的學(xué)員，并為學(xué)員長(zhǎng)期發(fā)展提供全面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)方案。
1 華三實(shí)驗(yàn)室集成方案
內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學(xué)院華三實(shí)驗(yàn)室，采用小組討論式的教學(xué)形式，為了保證網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)的效果，每6個(gè)人一個(gè)小組。所有的教學(xué)試驗(yàn)要求能夠在每個(gè)小組內(nèi)部獨(dú)立完成。每個(gè)小組成員均能夠動(dòng)手操作設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行有兩種方式，一種方式是學(xué)生直接通過設(shè)備的Console口對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置，一種方式是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一個(gè)控制臺(tái)上，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)部的局域網(wǎng)登陸到控制臺(tái)，通過控制臺(tái)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置。第一種方式管理比較麻煩，而且經(jīng)常插拔Console線會(huì)加速設(shè)備Console口的損壞。第二種方式可以通過控制臺(tái)對(duì)試驗(yàn)進(jìn)程進(jìn)行管理，而且學(xué)生不需要插拔Console線，因此，我們建議網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室采用第二種方式進(jìn)行建設(shè)。
圖1 華三實(shí)驗(yàn)室拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
圖2 機(jī)柜與核心交換機(jī)機(jī)柜聯(lián)拓?fù)?/p>
2 華三網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的管理
在H3C網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室解決方案中，實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)由設(shè)備管理控制器DMC和實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)軟件NEMS兩部分組成。
2.1 設(shè)備管理控制器（DMC）
設(shè)備管理控制臺(tái)（DMC，Device Management Controller）扮演的主要角色是一個(gè)串口服務(wù)器，用來在不同的網(wǎng)絡(luò)用戶間共享一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Console口，使這些用戶可以通過IP網(wǎng)絡(luò)直接訪問實(shí)驗(yàn)設(shè)備的Console口，完成設(shè)備的配置，進(jìn)而完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)有一個(gè)DMC，用來連接本實(shí)驗(yàn)臺(tái)里所有設(shè)備的Console口。用戶通過反向Telnet方式訪問實(shí)驗(yàn)設(shè)備的Console口。實(shí)驗(yàn)臺(tái)DMC設(shè)備登陸方式為http：//XXX.XXX.XXX.XXX：8888 （XXX為實(shí)驗(yàn)臺(tái)IP地址）。
2.2 NEMS
NEMS（Network Experiment Management System）是H3C網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室方案中的可選組件，是教師用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的輔助工具。教師通過NEMS進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理、實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的定制、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的部署、實(shí)驗(yàn)過程的管理監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的恢復(fù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲取驗(yàn)證等。
NEMS常用操作：
（1）一鍵清：快速恢復(fù)設(shè)備缺省配置。每次操作員做完一組實(shí)驗(yàn)或者下組操作員做實(shí)驗(yàn)都需要先將設(shè)備中已有的配置進(jìn)行缺省配置，這往往需要占用大量時(shí)間，實(shí)驗(yàn)效率非常低。通過一鍵清功能在每次做完實(shí)驗(yàn)后批量的對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的恢復(fù)缺省配置。這樣將大大提高昂貴實(shí)驗(yàn)室的使用率，提高實(shí)驗(yàn)室的價(jià)值。
（2）持續(xù)學(xué)習(xí)：記錄當(dāng)前設(shè)備配置，當(dāng)操作員下次實(shí)驗(yàn)時(shí)，可恢復(fù)原有配置，方便繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在利用完設(shè)備后，下一個(gè)小組將會(huì)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行全新的配置，那么就應(yīng)該在第二個(gè)小組回到實(shí)驗(yàn)室后，統(tǒng)一將設(shè)備配置狀態(tài)恢復(fù)到上一次的科研進(jìn)度。同時(shí)管理員可以針對(duì)科研進(jìn)度和狀態(tài)進(jìn)行掌控，教師也可以針對(duì)學(xué)員的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果事后對(duì)學(xué)員每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)配置文件研究并提供相應(yīng)指導(dǎo)和調(diào)整自己的教學(xué)方法。
（3）作業(yè)、試卷的管理：這一功能主要是針對(duì)教學(xué)業(yè)務(wù)而言。每次實(shí)驗(yàn)課或?qū)嶒?yàn)考試后，學(xué)生直接離開即可，老師將每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果配置拷貝到自己的電腦中，并利用多配置分析系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)答案和學(xué)生作業(yè)、答卷進(jìn)行自動(dòng)差別比較，發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的問題，并給出相應(yīng)的成績(jī)。
（4）鍛煉能力：實(shí)驗(yàn)之前將特定的錯(cuò)誤配置預(yù)設(shè)到實(shí)驗(yàn)臺(tái)中，通過預(yù)設(shè)錯(cuò)誤配置，鍛煉和考核學(xué)生技術(shù)水平，鍛煉學(xué)生的排錯(cuò)能力，從而提升了學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行排錯(cuò)的能力，教師設(shè)定的錯(cuò)誤知識(shí)點(diǎn)，是學(xué)生在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中容易出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]杭州華三通信技術(shù)有限公司.H3C網(wǎng)絡(luò)學(xué)院系列教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011（03）.
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成面對(duì)的行業(yè)規(guī)模不同，所以，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要使用不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用的具體情況來看，需要系統(tǒng)集成人員完成大量的調(diào)查工作，通過分析用戶的反饋內(nèi)容，反復(fù)論證方案，得出最理想的方案，以確保設(shè)計(jì)的合理性。
1 網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及步驟
1.1 設(shè)計(jì)原則
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的主要原則就是依據(jù)實(shí)際需要，結(jié)合各部分的具體需求，合理操作，提升工作效率。建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息集成系統(tǒng)的最終目的是要滿足廣大用戶的需求，使操作變得更加簡(jiǎn)單、合理。因此，在設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)的過程中，要嚴(yán)格遵循以下原則。
1.1.1 可靠性
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是信息共享的一個(gè)平臺(tái)，所有用戶對(duì)該平臺(tái)都有十分嚴(yán)格的要求。如果某個(gè)部分發(fā)生故障，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都會(huì)受影響。因此，在設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)的過程中，要確保系統(tǒng)能在短期內(nèi)滿足用戶的各項(xiàng)需求，為系統(tǒng)維修人員爭(zhēng)取寶貴的維修時(shí)間，從而提高系統(tǒng)的可靠性。
1.1.2 安全性
安全是保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的主要因素之一。如果系統(tǒng)存在安全方面的問題，就不會(huì)有用戶愿意使用該系統(tǒng)。在高危網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，很容易受到黑客和病毒的攻擊，進(jìn)而泄露系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，損害用戶的利益。因此，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的預(yù)防能力和恢復(fù)能力，以確保用戶的信息安全。
1.1.3 實(shí)用性
在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以用戶為中心，以服務(wù)和適用為宗旨。因此，在設(shè)置集成系統(tǒng)的過程中，需要重視系統(tǒng)的實(shí)用性，確保系統(tǒng)能夠滿足用戶的使用需求。
1.1.4 前瞻性
在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，不僅需要確保系統(tǒng)的可靠性、安全性和實(shí)用性，還要有一定的前瞻性，以便于未來拓展和更新系統(tǒng)，從而適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，滿足用戶的需求。
1.2 設(shè)計(jì)步驟
在設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)時(shí)，不僅要遵守一定的規(guī)則，還需要按照一定的步驟進(jìn)行，以確保設(shè)計(jì)的合理性。在歸納、總結(jié)設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)的步驟時(shí)，其主要包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的確定、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)、選擇IP規(guī)劃等多個(gè)方面的內(nèi)容。但是，從實(shí)際設(shè)計(jì)情況來看，其中的一些操作步驟并不是必需的，具體操作時(shí)可以適當(dāng)省略，但有些步驟是必須嚴(yán)格執(zhí)行的。具體實(shí)施步驟應(yīng)當(dāng)依據(jù)具體情況而定。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的發(fā)展
2.1 單一集成
單一集成是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成最初使用的一種方法。單一集成方法十分優(yōu)越，利用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)效率和系統(tǒng)架構(gòu)的最大化。單一集成的具體技術(shù)特征是：將所有的數(shù)據(jù)源統(tǒng)一集中在某一特定的系統(tǒng)中，適當(dāng)?shù)睾雎云渌麛?shù)據(jù)的統(tǒng)一或轉(zhuǎn)化。但是，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成過程中，很少使用單一集成方法。這主要是因?yàn)椋叨燃胁糠謹(jǐn)?shù)據(jù)源不僅會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，還要使用先進(jìn)的設(shè)備。在完成單一系統(tǒng)集成后，如果局部?jī)?nèi)容被改變，整體內(nèi)容就會(huì)受到影響。由此可知，在網(wǎng)絡(luò)集成過程中，應(yīng)用單一集成技術(shù)取得的效果并不理想。
2.2 分布式集成
在分析單機(jī)片集成技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了單機(jī)片技術(shù)中存在問題。經(jīng)過一段時(shí)間的研究，很快形成了與同類基本結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)的分布式集成技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，很好地解決了單一模式集成技術(shù)在數(shù)據(jù)源集方面存在的問題，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間，同時(shí)，也降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本和對(duì)開發(fā)設(shè)備提出的要求。在實(shí)際工作過程中，使用機(jī)構(gòu)分布式集成技術(shù)解決了傳統(tǒng)的將數(shù)據(jù)源集中在單一系統(tǒng)中存在的問題。將系統(tǒng)劃分為多個(gè)不同類型的模型，合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同模型之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。但是，在具體操作中需要注意，該方法并不是完美的，其主要缺陷是，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，要想其能夠正常工作，集成系統(tǒng)端口與外部鏈接模式必須完全吻合。雖然分布式集成技術(shù)可以很好地處理系統(tǒng)內(nèi)部資源的整合問題，但是，它處理外部問題的能力并不強(qiáng)，這也是其應(yīng)用中的主要缺點(diǎn)之一。
2.3 基于Web的集成技術(shù)
當(dāng)分布式集成技術(shù)出現(xiàn)后，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，Web服務(wù)信息集成系統(tǒng)被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中。在其應(yīng)用過程中，最主要的特點(diǎn)是：合理應(yīng)用Web服務(wù)協(xié)議，系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及到的所有數(shù)據(jù)都可以與Web服務(wù)相連接，并且應(yīng)當(dāng)在Web中心完成注冊(cè)工作，而且系統(tǒng)中涉及到的所有數(shù)據(jù)的交流和溝通都可以通過Web中心完成。同時(shí)，還可以有針對(duì)性地選擇外部信息數(shù)據(jù)源，在實(shí)現(xiàn)信息雙向溝通的同時(shí)實(shí)現(xiàn)外界信息的合理整合。
3 系統(tǒng)集成技術(shù)方法
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)也發(fā)生了較大的變化，其方法比較多，但是，歸納、總結(jié)眾多方法后，最主要的有3種。
3.1 數(shù)據(jù)集成
數(shù)據(jù)集成是眾多集成方法中最基礎(chǔ)的一種， 同時(shí)，也是核心環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)集成分為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)聚合2種形式。
3.1.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就是在處理數(shù)據(jù)的過程中，利用特定的轉(zhuǎn)換工具，針對(duì)不同信息系統(tǒng)之間需要傳遞的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換和交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的合理集成。該方法不僅是數(shù)據(jù)集成過程中使用的一種技術(shù)方法，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)中的一種基礎(chǔ)方法。
3.1.2 數(shù)據(jù)聚合
數(shù)據(jù)聚合就是在虛擬全局?jǐn)?shù)據(jù)模式中，適當(dāng)集成和處理不同局部存在的數(shù)據(jù)源。該方法與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模式相比，關(guān)鍵點(diǎn)在于加快對(duì)數(shù)據(jù)管理內(nèi)容的改進(jìn)，最終達(dá)到集成數(shù)據(jù)的目的。
3.2 API集成
API集成的最大優(yōu)點(diǎn)是綜合考慮不同用戶的具體需求，集成不同的單體，達(dá)到集成的目的。API主要是合理應(yīng)用程序之間的接口，通過程序訪問API數(shù)據(jù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的集成。目前，API集成技術(shù)主要用于集成圖像管理系統(tǒng)中。API技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的交換和抽象轉(zhuǎn)換上。API集成技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用于各大圖書館管理系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)信息共享，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。在系統(tǒng)操作過程中，應(yīng)用API集成技術(shù)可以直接獲取想要的信息。這樣，不僅提高了工作效率，還使得信息傳遞變得更加標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 方法集成
方法集成主要采用的是商業(yè)邏輯思維，它是一種以商業(yè)為核心的應(yīng)用軟件。在具體操作過程中，可以通過操作或共享實(shí)現(xiàn)結(jié)合。方法集成與數(shù)據(jù)集成、API集成相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能夠大范圍地應(yīng)用程序操作;②可以詳細(xì)訪問公共商業(yè)功能;③直接調(diào)用系統(tǒng)中的應(yīng)用程序。但是，其也具有較為明顯的缺點(diǎn)——方法集成缺少合理的支架。此外，在公共訪問的過程中，對(duì)細(xì)致內(nèi)容的把握也存在不小的麻煩和難度。
4 結(jié)束語
合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)可以大幅提高工作效率，進(jìn)一步提高系統(tǒng)內(nèi)部的靈活性和可靠性。這與現(xiàn)代人對(duì)生活和工作的要求相符。由此可知，該技術(shù)具有較大的發(fā)展空間。本文重點(diǎn)分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)中的一些內(nèi)容，希望對(duì)推動(dòng)集成技術(shù)的發(fā)展有所幫助。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；集成；方法
中圖分類號(hào)：TP393.09
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)取得飛速發(fā)展的前提和背景之下出現(xiàn)的。從某種程度上來說，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法的理解與掌握是研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成在煤化工行業(yè)的應(yīng)用這兩個(gè)問題進(jìn)行深入分析之前，我們來了解一下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的基本概念。
1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述
對(duì)于這個(gè)問題，我們可以從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的概念、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的原則、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)步驟等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。
1.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的概念
作為信息系統(tǒng)集成的一個(gè)重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成主要是指以網(wǎng)絡(luò)為中心和載體，把相關(guān)硬件設(shè)備、傳輸媒介有機(jī)整合起來而形成的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目的在于將各個(gè)部分有機(jī)協(xié)調(diào)起來，以更好的提高效率、創(chuàng)造效益。
1.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的原則
既然網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成是以滿足用戶的需求為根本目標(biāo)的，那么就必須遵循一定的原則和規(guī)定。歸結(jié)起來，主要有以下原則需要遵循，即實(shí)用性、可靠性、安全性、前瞻性等。首先，實(shí)用性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須在最大程度上滿足用戶的需求，以更好的追求實(shí)用性的目標(biāo)；其次，可靠性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具有可靠性，一旦系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障，必須保證其在短時(shí)間內(nèi)還能滿足用戶的需求；第三，安全性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用必須是安全的，必須具有在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊、系統(tǒng)漏洞的情況下進(jìn)行預(yù)防與恢復(fù)的能力；最后，前瞻性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅要在一定的時(shí)期內(nèi)保持良好的性能，在未來的發(fā)展中也必須能夠進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的更新與拓展，以適應(yīng)用戶多樣化的需求。
1.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)步驟
除了要遵循一定的原則，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)還有一定的步驟需要遵循。歸結(jié)起來，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的步驟主要有確定網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、IP地址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)以及布線方案和布線產(chǎn)品的確定等幾個(gè)方面。不過，在實(shí)際的操作過程中，有些步驟是不需要的，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖÷裕行┎襟E又是必須遵守的，具體步驟的確定要以實(shí)際要求為依據(jù)。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展而逐步產(chǎn)生和發(fā)展的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)的方法有很多，不過，歸結(jié)起來，主要有數(shù)據(jù)集成、API集成以及方法集成三種。
2.1數(shù)據(jù)集成
數(shù)據(jù)集成是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法中最基礎(chǔ)也是最核心的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)集成方法又可以分為數(shù)據(jù)聚合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換兩種形式。所謂數(shù)據(jù)聚合就是指在所構(gòu)建的虛擬全局?jǐn)?shù)據(jù)模式中，將各局部之間的異構(gòu)數(shù)據(jù)源加以集成，與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換這種方法相比，數(shù)據(jù)聚合的關(guān)鍵和立足點(diǎn)在于對(duì)數(shù)據(jù)管理加以改進(jìn)，以更好的達(dá)到數(shù)據(jù)集成的目的。所謂數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就是指利用一定的轉(zhuǎn)換工具，對(duì)不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)加以交換與轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到各個(gè)子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的集成，這種方法又是數(shù)據(jù)集成方法中的基礎(chǔ)，可謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。
2.2API集成
目前，API集成方法在圖形信息管理系統(tǒng)中比較常見，這是因?yàn)槠涔δ芫褪且詳?shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)。在對(duì)API數(shù)據(jù)集成方法進(jìn)行運(yùn)用的過程中，需要把握其重點(diǎn)，也即對(duì)不同客戶端之間的接口加以連接集成，并進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)集成的目的。API集成方法具有非常明顯的優(yōu)越性，比如它可以有效節(jié)約人力資源，可以有效提高各個(gè)部門之間的數(shù)據(jù)傳輸效率，可以更好的實(shí)現(xiàn)信息共享等。
2.3方法集成
方法集成方式可以將商業(yè)邏輯作為軟件，然后采用共享的方法或操作來達(dá)到集合共享的目的。與其它兩種方法相比，方法集成具有比較顯著的優(yōu)點(diǎn)，比如可以對(duì)公共商業(yè)功能進(jìn)行細(xì)致訪問、可以直接進(jìn)行大范圍的應(yīng)用程序操作以及直接選用調(diào)用方法等，不過其缺點(diǎn)也是不容忽視的，比如由于該方法沒有比較有效的支架，在對(duì)公共方法的細(xì)致特性進(jìn)行控制和把握時(shí)，會(huì)遇到不小的難度和麻煩。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成在煤化工行業(yè)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)在實(shí)際中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，為了理解和闡述的方便，我們主要以其在煤化工行業(yè)的應(yīng)用為研究對(duì)象，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)加以探討和分析。
煤化工行業(yè)作為一個(gè)發(fā)展比較迅速而且涉及范圍比較廣泛的行業(yè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)保障其信息的安全與數(shù)據(jù)的可靠也就變得異常重要和必要。在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成進(jìn)行運(yùn)用的過程中，需要特別注意以下三個(gè)方面，即可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)造、網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)運(yùn)用的安全性以及病毒防范安全體系的設(shè)置等。這里有一個(gè)小型的煤化工管理單位，主要提供的是專利檢索、市場(chǎng)調(diào)研等服務(wù)，并對(duì)本地區(qū)所有的煤化工企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管。近年來，根據(jù)發(fā)展的需要，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)，建立了數(shù)據(jù)管理與處理系統(tǒng)。具體來講，該系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就根據(jù)煤化工行業(yè)的工作特性，制定了相應(yīng)的目標(biāo)，比如建立一個(gè)覆蓋本地區(qū)所有煤化工行業(yè)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并在以數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為核心的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化其性能。目前，隨著實(shí)踐的發(fā)展，這一目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，并且其功能也已有了很大的擴(kuò)展。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成系統(tǒng)所采用的是客戶機(jī)―服務(wù)器形式，其下屬單位和部門所采用的是太網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)，這樣一來，當(dāng)主線路出現(xiàn)故障時(shí)，就可以直接切換到備用線路，以更好的確保網(wǎng)絡(luò)通信的高可靠性和系統(tǒng)的安全性。對(duì)于該煤化工單位數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布線工程，主要是以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的規(guī)程為依據(jù)的。鑒于網(wǎng)絡(luò)布線一般都是一次性投資，所以在進(jìn)行布線時(shí)，更多的還要考慮到未來的發(fā)展。
4結(jié)語
近年來，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)和依托的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)取得了較為迅速的發(fā)展，開始成為一門新興的服務(wù)行業(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)可以有效提高工作效率、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成還可以最大幅度地提高系統(tǒng)內(nèi)部的完整性與靈活性，因此，具有非常重要和廣闊的應(yīng)用前景。本文從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)方法以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成在煤化工行業(yè)的應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行了分析和闡述，希望可以為以后的相關(guān)研究和實(shí)踐提供某些有價(jià)值的參考和借鑒。在具體進(jìn)行論述的過程中，可能由于各種各樣的原因，還存在著這樣那樣的問題，在以后的研究和實(shí)踐中要加以規(guī)避。
參考文獻(xiàn)：
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The article mainly introduces the layout and application of Banduo Hydropower Station dam safety automatic monitoring system ；detailedly introduces the comparison and selection for the integrated scheme of automation system and early late half-automatic equipment and system integration implementating.
關(guān)鍵詞：班多水電站；安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化；系統(tǒng)集成；
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
Keywords: Banduo Hydropower Station; dam safety automatic monitoring；system integration;
1 工程概況：
黃河班多水電站位于位于青海省海南州興海縣與同德縣交界處的班多峽谷出口處，距上游茨哈峽水電站6.5km，距下游羊曲水電站約75km，距湟源轉(zhuǎn)運(yùn)站282km，距西寧333km。
班多水電站工程以發(fā)電為主。樞紐主要由左岸混凝土壩、泄洪閘、河床式電站廠房及右岸混凝土副壩、開關(guān)站以及對(duì)外交通公路等主要建筑物組成。壩軸線長(zhǎng)303.00m，壩頂高程2764.00m，最大壩高79.7m。設(shè)計(jì)正常蓄水位2760.00m，廠內(nèi)安裝三臺(tái)軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量360MW，總庫(kù)容1535萬m3。
班多水電站工程等別為二等大（2）型，擋水、泄洪、引水及發(fā)電等永久性主要建筑物為2級(jí)，次要建筑物為3級(jí)。導(dǎo)流建筑物主要有導(dǎo)流明渠及泄洪閘，導(dǎo)流明渠壩址處在工程后期回填成左岸混凝土副壩。
2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括電站建筑物及其邊坡的變形、應(yīng)力應(yīng)變及溫度、滲流，傳感器數(shù)量為273支，主要為差動(dòng)電阻式和振弦式儀器。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工及蓄水期加密觀測(cè)需要，目前已有178支內(nèi)觀傳感器接入數(shù)據(jù)采集模塊，共安裝各類數(shù)據(jù)采集模塊15個(gè)，其中弦式采集模塊2臺(tái)，差阻式采集模塊13臺(tái)，分別安裝在廠房、左右付壩及泄洪閘測(cè)站，各采集模塊獨(dú)立運(yùn)行。作為半自動(dòng)化設(shè)備，可用便攜式采集裝置實(shí)現(xiàn)測(cè)站自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，未形成網(wǎng)絡(luò)集中控制；
前期半自動(dòng)化系統(tǒng)由西安華騰光電實(shí)施，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件采用sql sever 2000作為其數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。
后期自動(dòng)化改造工程于2012年5月由南京南瑞集團(tuán)公司中標(biāo)實(shí)施，主要包括繞壩滲流、揚(yáng)壓力、垂線、引張線、邊坡穩(wěn)定儀器接入自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和前期半自動(dòng)化設(shè)備的集成，通過集成網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)所有自動(dòng)化設(shè)備的控制。
3．系統(tǒng)布置
班多水電站由于點(diǎn)少且較為集中，可實(shí)現(xiàn)全部測(cè)點(diǎn)的自動(dòng)化觀測(cè)，上游邊坡儀器（共計(jì)36支）由于現(xiàn)場(chǎng)條件受限，自動(dòng)化實(shí)施困難。上下游水位獨(dú)立監(jiān)測(cè)不納入自動(dòng)化。則有232支儀器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)，其中177支已接入半自動(dòng)化設(shè)備，另有54支儀器需接入自動(dòng)化系統(tǒng)，主要為繞壩滲流、壩基揚(yáng)壓力、垂線、引張線及下游邊坡巖石變位計(jì)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，共安裝南瑞公司DAU2000采集單元6臺(tái)。各類NDA模塊10塊。分別布設(shè)于1#、2#、3#垂線室及左岸交通廊道。
4.雙系統(tǒng)集成方案選擇：
4.1集成方案的選擇
方案一：
依據(jù)原有華騰設(shè)備廠家提供的通訊協(xié)議，編寫華騰設(shè)備控制控件并將控件增加至南瑞公司系統(tǒng)管理軟件，實(shí)現(xiàn)南瑞系統(tǒng)軟件對(duì)半自動(dòng)化設(shè)備的采集、控制；
該集成方法優(yōu)劣分析：
優(yōu)點(diǎn)：
（1）同一軟件控制不同系統(tǒng)，維護(hù)操作較為方便。
（2）運(yùn)行維護(hù)人員比較熟悉南瑞系統(tǒng)，可減少運(yùn)行維護(hù)培訓(xùn)力度，節(jié)省培訓(xùn)費(fèi)用；
缺點(diǎn)：
（1）需重新編寫控制軟件，開發(fā)軟件投入較大，沒有類似工程經(jīng)驗(yàn)；
（2）各廠家設(shè)備用同一總線連接成串，總線線路較長(zhǎng)，兩廠家設(shè)備通信能力不同，容易造成通信不穩(wěn)；
（3）同一總線傳輸不同設(shè)備控制命令，容易造成信號(hào)沖突；
（4）后期軟件若出現(xiàn)運(yùn)行故障，故障較難查找，維護(hù)難度較大。
方案二：
各系統(tǒng)分別采集、存儲(chǔ)并保存至相應(yīng)數(shù)據(jù)管理軟件，然后編寫數(shù)據(jù)傳輸軟件將華騰設(shè)備采集所采集原始數(shù)據(jù)同步至南瑞系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后在南瑞系統(tǒng)軟件中建立相應(yīng)測(cè)點(diǎn)，與華騰系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中測(cè)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，在南瑞系統(tǒng)軟件中實(shí)現(xiàn)原始資料的計(jì)算、整編、過程線繪制等功能；
該集成方案優(yōu)劣分析：
優(yōu)點(diǎn)：
（1）實(shí)施只需編寫數(shù)據(jù)傳輸軟件，并且有類似工程經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)難度不大；
（2）并且雙系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，信號(hào)傳輸不會(huì)產(chǎn)生沖突，獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立維護(hù)，維護(hù)難度較小。
缺點(diǎn)：
（1）兩條線路需要各自獨(dú)立的服務(wù)器和光纜線路支持，加大了服務(wù)器和通訊光纜的需求量。
經(jīng)過資金投入和技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度對(duì)比分析，認(rèn)為第二種實(shí)現(xiàn)方式投資較少、技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)，故采用第一種方案實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的集成。
4.2系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)：
半自動(dòng)化設(shè)備以“一進(jìn)一出”串糖葫蘆總線方式用屏蔽雙絞線并聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)，總線首端位于壩頂3#垂線室，尾端接入匹配電阻以防止信號(hào)反射，以保證總線線路通信能力。
后期改造工程設(shè)備按設(shè)計(jì)文件要求安裝至各測(cè)站，并將傳感器按測(cè)點(diǎn)配置表接入各模塊，并已總線方式將設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)。總線末端分別位于壩頂1號(hào)垂線室和基礎(chǔ)廊道2號(hào)垂線室。總線首端位于壩頂3#垂線室。
在3#垂線室風(fēng)別安裝適合半自動(dòng)化設(shè)備和南瑞設(shè)備的光端設(shè)備，將各系統(tǒng)總線接入4芯通訊光纜（南瑞系統(tǒng)和華騰系統(tǒng)各兩芯）通至辦公樓中控室，中控室分別安裝其采集計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和整編。
示意圖見圖一：
圖一:班多水電站安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)示意圖
5 運(yùn)行狀況
班多水電站安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化自2012年12月10日正式投運(yùn)進(jìn)入試運(yùn)行期，試運(yùn)行期間，仍采用原先人工觀測(cè)對(duì)各壩段位移進(jìn)行觀測(cè)，將其結(jié)果與自動(dòng)化觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，以檢驗(yàn)自動(dòng)化系統(tǒng)觀測(cè)結(jié)果的可靠性。
5.1 外觀位移監(jiān)測(cè)
取倒垂線測(cè)點(diǎn)IP1為例，進(jìn)行比測(cè)分析：
圖二:IP1測(cè)點(diǎn)人工、自動(dòng)化比測(cè)過程線
由于人工觀測(cè)早于自動(dòng)化觀測(cè)存在累計(jì)位移值，從圖二可以看出，人工、自動(dòng)化變化趨勢(shì)一致，存在臺(tái)階為人工觀測(cè)累計(jì)位移值；
5.2外觀滲流監(jiān)測(cè)
取測(cè)點(diǎn)UP-05為例，進(jìn)行比測(cè)分析：
圖三:UP-05測(cè)點(diǎn)人工、自動(dòng)化比測(cè)過程線
從圖三可以看出，對(duì)于滲流觀測(cè)，自動(dòng)化觀測(cè)精度明顯高于人工觀測(cè)，人工、自動(dòng)化變化趨勢(shì)一致，滿足觀測(cè)要求；
5.3內(nèi)觀應(yīng)力監(jiān)測(cè)
取測(cè)點(diǎn)R-XS-13為例，進(jìn)行比測(cè)分析：
圖四:R-XS-13測(cè)點(diǎn)人工、自動(dòng)化比測(cè)過程線
從圖四可以看出，人工、自動(dòng)化比測(cè)差值較小，滿足觀測(cè)要求；
5.4內(nèi)觀位移監(jiān)測(cè)
取測(cè)點(diǎn)S506-CF-3為例，進(jìn)行比測(cè)分析：
圖五: S506-CF-3測(cè)點(diǎn)人工、自動(dòng)化比測(cè)過程線
從圖五可以看出，自動(dòng)化略有跳值，但跳幅較小，精度滿足要求，內(nèi)觀觀測(cè)人工、自動(dòng)化變化一致，總體測(cè)值穩(wěn)定；
5.5內(nèi)觀滲流監(jiān)測(cè)
取測(cè)點(diǎn)P6-XZ為例，進(jìn)行比測(cè)分析：
圖六: P6-XZ測(cè)點(diǎn)人工、自動(dòng)化比測(cè)過程線
從圖六可以看出，對(duì)于部分測(cè)值，人工觀測(cè)由于觀測(cè)周期限制，未能準(zhǔn)確反映周期外變化，而自動(dòng)化觀測(cè)則能避免部分特征值漏測(cè)；比測(cè)人工、自動(dòng)化比測(cè)差值較小，滿足觀測(cè)要求；
6 結(jié)論和幾點(diǎn)建議
班多水電站大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)建成后，運(yùn)行穩(wěn)定，為后期自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且其中雙系統(tǒng)的集成方法對(duì)于其他電站系統(tǒng)集成提供了工程經(jīng)驗(yàn)。
（1）垂線、滲流、內(nèi)觀等各分系統(tǒng)運(yùn)行良好， 測(cè)值穩(wěn)定無突跳，觀測(cè)精度滿足規(guī)范要求；
（2）華騰系統(tǒng)和南瑞系統(tǒng)運(yùn)行良好，通訊穩(wěn)定，測(cè)值能實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)至各自系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中；
（3）數(shù)據(jù)傳輸軟件運(yùn)行良好，通過設(shè)置定時(shí)傳輸任務(wù)，華騰數(shù)據(jù)能定時(shí)傳輸至南瑞系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)整編，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、可靠。
幾點(diǎn)建議：
（1）監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)若包含多廠家設(shè)備，需在施工前將各自責(zé)任及義務(wù)界定清楚，以免在發(fā)生出現(xiàn)故障時(shí)各設(shè)備廠家相互推諉導(dǎo)致故障不能及時(shí)處理，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中斷。
（2）建立完善的運(yùn)行維護(hù)制度（如：編寫運(yùn)行維護(hù)規(guī)程并執(zhí)行；建立臺(tái)賬登記制度等），保證故障能得到及時(shí)有效的處理；
（3）定期對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)（一年一次或者半年一次），提高故障處理能力，縮短故障處理周期，保證數(shù)據(jù)缺失率。
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【 關(guān)鍵詞 】 地鐵；ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；交互共享
Research On Data Transfer Of Subway Integrated Supervisory Control System
Xu Zhong
（China Railway Siggnal & Communication Shanghai Engineering Group Co.,Ltd. Shanghai 200436）
【 Abstract 】 After analyzing the hardware structure of subway integrated supervisory control system, introduced and analyzed the model and circuit of the system data transfer, especially gave a detailed analyzing about the internal data and external data transferring and sharing principle.?Finally, the subway integrated supervisory control system data processing and protocol conversion techniques were summarized.
【 Keywords 】 subway;integrated supervisory control system（ISCS）;data transfer;transferring and sharing
0 引言
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，為地鐵安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用的運(yùn)營(yíng)提供了重要技術(shù)保障。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息安全是整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)支持，主要包括運(yùn)營(yíng)服務(wù)數(shù)據(jù)安全、行政管理數(shù)據(jù)安全等多個(gè)部分，要有效防止系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交互共享安全隱患或事故的發(fā)生，有效提高地鐵運(yùn)營(yíng)安全保障和經(jīng)濟(jì)效益，減少地鐵運(yùn)營(yíng)綜合支出。因此，對(duì)地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)邏輯組成結(jié)構(gòu)，按照子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息集成方案要求，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸先進(jìn)的信息化手段，有效提高不同子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸交互共享信息自動(dòng)化水平，加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸項(xiàng)目質(zhì)量安全控制，消除系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息傳輸共享過程中可能存在的安全隱患和事故發(fā)生，有效提高系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠性和綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，是目前地鐵工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的當(dāng)務(wù)之急。
1 ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)最終是直接面向地鐵運(yùn)營(yíng)監(jiān)控服務(wù)的，其數(shù)據(jù)信息傳輸交互共享過程中，具有專業(yè)多、監(jiān)控手段多、邏輯組成層次多、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸交互系統(tǒng)中，既要考慮各子系統(tǒng)間通信方案問題，又要考慮子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息集成問題；不僅要處理好內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享，同時(shí)還要處理好外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享，要從數(shù)據(jù)交互共享和協(xié)議處理等多個(gè)方面構(gòu)建數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)還要兼顧數(shù)據(jù)交互共享管理體系結(jié)構(gòu)等技術(shù)問題。ISCS地鐵綜合綜合監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成方案如圖1所示。
1.1 子系統(tǒng)間的通信方案
從圖1可知，ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，通過相應(yīng)的通信通道將分散在不同層次的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成和互聯(lián)，從而提高系統(tǒng)事件綜合反應(yīng)能力和速度，實(shí)現(xiàn)地鐵運(yùn)營(yíng)過程中包括行車指揮、運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備檢修維護(hù)管理等在內(nèi)的集成綜合自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)管理。ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)間采用集成互聯(lián)實(shí)時(shí)通信模式，從而有效提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通信共享實(shí)時(shí)可靠性。
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)的中央級(jí)位于OCC，以冗余設(shè)計(jì)理念配置實(shí)時(shí)服務(wù)器，并通過通信骨干網(wǎng)將車輛段、控制中心、典型車站等監(jiān)控子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)互聯(lián)起來。子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通過專用接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)地車輛段典型子系統(tǒng)、車站段子系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸交互共享。
各現(xiàn)地子系統(tǒng)可以在地鐵運(yùn)營(yíng)過程中對(duì)自身性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視和數(shù)據(jù)傳輸安全評(píng)估分析。系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳、存儲(chǔ)、交互共享、查閱訪問、以及下載等通信通道設(shè)計(jì)過程中，均需要綜合考慮數(shù)據(jù)信息的大小、傳輸速率、利用頻度、類型、以及檢索效率等問題，最大限度地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息交互共享的集中、規(guī)范與快速響應(yīng)等功能特性。
1.2 子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息集成方案
集成是ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中子系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息耦合共享的一種主要方式。為了提高綜合監(jiān)控系統(tǒng)操作靈活性，綜合監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)地子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息集成應(yīng)采用松耦合的結(jié)構(gòu)，即要實(shí)現(xiàn)中控與現(xiàn)地相互結(jié)合的靈活操作功能，子系統(tǒng)要具備完整的操作界面和全套設(shè)備系統(tǒng)。當(dāng)綜合系統(tǒng)出現(xiàn)故障或其它問題時(shí)，可以完全脫離綜合監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)正常和緊急等操作調(diào)度功能。
雖然子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成功能，但車站監(jiān)控級(jí)子系統(tǒng)還是必須設(shè)計(jì)的，也就是綜合監(jiān)控系統(tǒng)不可能完全替操控現(xiàn)地子系統(tǒng)相關(guān)控制調(diào)度功能，需要車站級(jí)子系統(tǒng)作為橋梁來完成數(shù)據(jù)傳輸交互共享等功能。
深度集成方案該地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的全部配套系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)有機(jī)幾何集成為一個(gè)龐大的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各子系統(tǒng)間操作、管理等功能有機(jī)互聯(lián)，使各現(xiàn)地子系統(tǒng)真正融入到ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，簡(jiǎn)化了各子系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息傳輸交互共享環(huán)節(jié)和系統(tǒng)間的通信接口，有利于系統(tǒng)通信接口標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、一體化處理，保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性和可靠性。
2 數(shù)據(jù)交互共享方案
2.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享
ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，從車站到中心、中心到車站、以及車站到車站等系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)均屬于內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享。ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)需要向各個(gè)專業(yè)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)UPS供電數(shù)據(jù)信息、向軌道交通應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)中心TCC系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)ISCS集控信息、向列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATS轉(zhuǎn)發(fā)接觸網(wǎng)帶電信息等，由于此類數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)共享不是簡(jiǎn)單從車站子系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)完成，需要經(jīng)過一些列復(fù)雜監(jiān)測(cè)運(yùn)算分析系統(tǒng)完成。
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)不僅要提供強(qiáng)大監(jiān)測(cè)和控制功能，同時(shí)還應(yīng)具備提供強(qiáng)大的綜合監(jiān)控軟件邏輯運(yùn)算分析程序軟件功能。
2.2 外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享
外部數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)際就是ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)地子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)，其數(shù)據(jù)傳輸方向是ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)指令給對(duì)應(yīng)現(xiàn)地子系統(tǒng)或轉(zhuǎn)發(fā)給TCC系統(tǒng)，其將整個(gè)城市多條地鐵線的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)信息收集到一起，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息的單向傳輸。
對(duì)于多域集成系統(tǒng)而言，車站是一個(gè)獨(dú)立的域，ISCS監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，監(jiān)控中心向車站對(duì)應(yīng)的各現(xiàn)地子系統(tǒng)下發(fā)對(duì)應(yīng)的調(diào)控命令，同時(shí)控制中心向TCC調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)應(yīng)現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)信息。向列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATS轉(zhuǎn)發(fā)接觸網(wǎng)帶電信息的數(shù)據(jù)傳輸過程如圖2所示。
從圖2可知，數(shù)據(jù)在傳輸轉(zhuǎn)發(fā)過程中，前5步都是均屬于內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，而后2步則是ISCS綜合監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控中心軟件計(jì)算獲得車站接觸網(wǎng)相應(yīng)帶電數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給ATS子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)讓其作為行車調(diào)度依據(jù)，這是外部轉(zhuǎn)發(fā)過程。因此，ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)并不是單獨(dú)孤立的，而是一個(gè)內(nèi)部與外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)交互共享的集成過程。
3 數(shù)據(jù)處理與協(xié)議轉(zhuǎn)換
從圖1可知，ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)中所有集成與互連的子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息的內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)和外部轉(zhuǎn)發(fā)，均需要統(tǒng)一接入到綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)前端處理器(FEP)中，完成對(duì)應(yīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理后，方能進(jìn)入到ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。FEP前端處理器在購(gòu)置選型時(shí)，應(yīng)選擇支持多種協(xié)議轉(zhuǎn)換、支持多種通信接口的集成多功能模塊；具有足夠多的高速網(wǎng)絡(luò)通信接口和串口，以接入現(xiàn)地子系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用功能接口；中心監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)各功能模塊應(yīng)具備自檢測(cè)、自診斷等功能。
ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，每個(gè)FEP前端數(shù)據(jù)處理與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊通過1000Mbit/s的光纖以太網(wǎng)接口與ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通信交換機(jī)間進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)。同時(shí)，F(xiàn)EP在配置過程中應(yīng)按冗余設(shè)計(jì)要求，這樣即使系統(tǒng)中單點(diǎn)出現(xiàn)故障也不會(huì)影響系統(tǒng)整體功能的運(yùn)作，從而確保系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)處理與可靠傳輸。
另外，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器、通信交換機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備在選型配置過程中，應(yīng)預(yù)留20%~40%的冗余容量或插槽，同時(shí)軟件功能方面宜選用無限點(diǎn)可擴(kuò)展高性能軟件，以便為今后系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí)改造擴(kuò)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
4 結(jié)束語
地鐵運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高效轉(zhuǎn)發(fā)交互共享是現(xiàn)代地鐵綜合監(jiān)控自動(dòng)化工程的重要組成部分，對(duì)地鐵安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)有著非常重要的影響。ISCS地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)傳輸交互共享通信系統(tǒng)必須通過科學(xué)的設(shè)計(jì)，以及現(xiàn)代先進(jìn)通信傳輸技術(shù)，有效提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性和準(zhǔn)確性，確保地鐵運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控、維護(hù)等能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)集成 實(shí)時(shí)監(jiān)控
1 引言
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)單說，就是將若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的子系統(tǒng)組成具有一定規(guī)模的大系統(tǒng)的過程。由于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)各系統(tǒng)廠家是獨(dú)立進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)的，信息交互界面和通訊接口千差萬別。所以控制系統(tǒng)大多以獨(dú)立形式存在，分布在各個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，需要什么控制系統(tǒng)就安裝什么系統(tǒng)，使信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)分離開來，往往出現(xiàn)“信息孤島”，這樣浪費(fèi)了大量的人力資源。以“智能化高層建筑”為例，若采用開放和統(tǒng)一的集成技術(shù)，將系統(tǒng)內(nèi)所有的控制系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)以及安全報(bào)警系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行的信息，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口網(wǎng)關(guān)匯集到Internet/Intranet集成平臺(tái)上，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)大樓的設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這樣既能節(jié)省人力物力資源，又能通過簡(jiǎn)單操作完成對(duì)整個(gè)大樓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此應(yīng)用智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成技術(shù)勢(shì)在必行。
2 智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成的特點(diǎn)
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成一體具有以下特點(diǎn)：
（1）通過簡(jiǎn)單的操作，就可以看到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)頁(yè)信息。
（2）智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)取代以往的服務(wù)器模式，采用智能化網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，例如以太網(wǎng)的應(yīng)用，用以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息資源共享，而不發(fā)生沖突。
（3）可以與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接軌，增強(qiáng)信息容量及自動(dòng)化功能。
（4）實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成一體，對(duì)于日后的維護(hù)升級(jí)變得更容易操作。
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成一體的優(yōu)越性不言而喻，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成一體要有一定條件，對(duì)于技術(shù)的要求，要具有先進(jìn)性、開放性以及統(tǒng)一性于一體，這樣才能將下一步的操作順利進(jìn)行下去，將各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)信息匯聚到一個(gè)集成系統(tǒng)上。
3 智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集方案
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成一體的方案是一個(gè)新的科研技術(shù)，其核心技術(shù)是建立在系統(tǒng)集成、功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面等多種技術(shù)集成基礎(chǔ)上。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各類子設(shè)備、子系統(tǒng)及系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)完整的統(tǒng)一，并且功能齊全、用戶界面一致。
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)由TIC（信息與通信技術(shù)）、ITM（互動(dòng)交易模式）和IOT（信息技術(shù)外包）組成。
TIC的作用就是把獨(dú)立系統(tǒng)集成到ITM和IOT上。它與實(shí)際操作設(shè)備或者工作站相連接，并將信息作為對(duì)象方在局域網(wǎng)上，這樣操作者就可以簡(jiǎn)單的把信息對(duì)象放置在互動(dòng)交易模式和信息技術(shù)外包，或放置在第三方某應(yīng)用程序上。
ITM用于對(duì)個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的監(jiān)控與監(jiān)測(cè)，ITM用簡(jiǎn)單的方法將類似的結(jié)構(gòu)集成到一起，隨時(shí)就可以接到對(duì)應(yīng)程序上，把要求的設(shè)備轉(zhuǎn)換為軟件對(duì)象到企業(yè)，用戶可以通過子戶型的選擇對(duì)象來配置系統(tǒng)，此方法簡(jiǎn)單易操作。以前獨(dú)立分散的系統(tǒng)鏈接在一起，以及向某些應(yīng)用程序提供連通性的要求，必須使用良好的硬件接口和專業(yè)的軟件代碼來完成。這樣使得企業(yè)在資金投入及維護(hù)上花費(fèi)巨大，現(xiàn)在ITM就可以解決這一問題。
IOT作為管理的應(yīng)用程序集合體，可以實(shí)現(xiàn)無人操作來完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的維護(hù)，這一功能大大降低了人力資源的使用。同時(shí)與其他獨(dú)立系統(tǒng)鏈接，來協(xié)助完成所需的各種操作，大大提高了工作效率。
4 智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成的應(yīng)用案例
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成雖然具有突出的優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際的應(yīng)用中還不是很普遍，我們以智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集在成高層大樓的應(yīng)用和某企業(yè)局域網(wǎng)中應(yīng)用為例。高層大樓應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)后可以稱之為“智能化大樓”，大樓的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括辦公自動(dòng)化系、通訊自動(dòng)化系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、安全一體化系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中又分別包含數(shù)個(gè)小的系統(tǒng)，如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)又包括物業(yè)管理系統(tǒng)、商業(yè)管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等等。其他系統(tǒng)中同樣包含數(shù)個(gè)子系統(tǒng)，就如同一棵大樹的無數(shù)分支一樣，大樹主干就如同智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成平臺(tái)。智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)就是將大樓現(xiàn)存系統(tǒng)內(nèi)所有的控制系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)以及安全報(bào)警系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行的信息，通過數(shù)據(jù)匯集在系統(tǒng)的集成平臺(tái)上面，這樣來完成整個(gè)大樓的設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便快捷省時(shí)省力。又例如在企業(yè)局域網(wǎng)系統(tǒng)中，智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)將各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息集合起來，傳輸?shù)剿璧牡攸c(diǎn)，操作人員通過對(duì)傳來的信息的進(jìn)行分析，作出相應(yīng)的決定，對(duì)整個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)加以控制，從而提高了工作效率，也使系統(tǒng)運(yùn)行處于高效、協(xié)調(diào)、安全的狀態(tài)。
5 總結(jié)
智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成是一個(gè)開放式的集合平臺(tái)，它不會(huì)影響各個(gè)子系統(tǒng)的功能，反而會(huì)幫助各個(gè)子系統(tǒng)最大限度發(fā)揮其功能，智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成了資源的綜合與共享。真正實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于管理的一體化、科學(xué)化、自動(dòng)化。作者相信在不久的將來智能監(jiān)控集成系統(tǒng)技術(shù)會(huì)得到更廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
侯明（1984-），女，碩士研究生，助理講師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)。
李書領(lǐng)（1985-），男，碩士研究生，助理講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)智能網(wǎng)絡(luò)通信。
關(guān)鍵詞：低碳物流；低碳物流運(yùn)作理論；策略
中圖分類號(hào)：F252文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1033-2738（2012）04-0335-01
儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸、包裝和信息處理等都屬于物流活動(dòng)。在物流中，比重最大的，碳排放量最大的當(dāng)屬運(yùn)輸。現(xiàn)代運(yùn)載工具在管理手段、能源技術(shù)上的創(chuàng)新是有效的減緩碳排放的途徑。用方法、技術(shù)和理念上的變革，以制定碳物流策略和形成低碳物流運(yùn)作理論，傳統(tǒng)貨運(yùn)業(yè)轉(zhuǎn)型為高級(jí)化物流的需要。
一、低碳物流運(yùn)作和物流高級(jí)化理論
1.低碳物流運(yùn)作的理論基礎(chǔ)。
（1）提升物流的價(jià)值、效率和質(zhì)量，降低碳排放，提供個(gè)性化的物流服務(wù)。
（2）提升監(jiān)控和規(guī)劃職能，尋求低碳物流從管理體系切入。
（3）從多維資源優(yōu)化尋求物流集成效率，擴(kuò)大資源優(yōu)化空間。
2.低碳物流運(yùn)作模式突破傳統(tǒng)貨運(yùn)模式的要點(diǎn)。
（1）物流集成方法和理念的融入，使得產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的價(jià)值增值體系更容易接納貨運(yùn)過程，使其有了明確的系統(tǒng)價(jià)值追逐目標(biāo)。
（2）鼓勵(lì)第三方、多需方和多供方服務(wù)暹供主體的協(xié)調(diào)運(yùn)作，這種協(xié)調(diào)運(yùn)作是基于信息網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)作為其基礎(chǔ)的組織網(wǎng)絡(luò)體系。
（3）突破了傳統(tǒng)的狹隘過程，形成了一體化的服務(wù)系統(tǒng)。
（4）突破了傳統(tǒng)貨運(yùn)承載器具和設(shè)備，在不同運(yùn)輸方式之間利用運(yùn)輸或交通樞紐平臺(tái)形成越庫(kù)、中轉(zhuǎn)和聯(lián)運(yùn)配送服務(wù)體系。
（5）突破了貨源單一的服務(wù)體系，使得貨運(yùn)過程能夠在不同服務(wù)、主體、貨源要求中尋求共性基礎(chǔ)，也就是物流整合、集成資源的基礎(chǔ)。
（6）突破了兩點(diǎn)間位移的貨運(yùn)基本范疇。
3.物流集成是物流高級(jí)化的核心。
在物流系統(tǒng)的監(jiān)管、運(yùn)作和規(guī)劃過程中，物流集成思想起著重要的指導(dǎo)作用。它是按目標(biāo)要求將若干個(gè)物流過程、環(huán)節(jié)、要素等整合的一個(gè)綜合過程物流。集成物流是通過諸項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等銜接物流活動(dòng)過程的結(jié)果，即階段性成果獲集成化結(jié)果或物流集成過程。碳排放量和物流運(yùn)作成本、物流運(yùn)作過程有著密不可分的關(guān)系。貨運(yùn)系統(tǒng)涉及環(huán)境、能源、人員、信息、運(yùn)輸樞紐、運(yùn)輸通道、載運(yùn)工具盒貨物等要素，需要管理者在這些方面做好配合，以支持物流系統(tǒng)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和專業(yè)化發(fā)展。
二、制定低碳物流策略的思路
1.節(jié)能管理和低碳物流運(yùn)作相結(jié)合。
實(shí)現(xiàn)低碳物流策略在需要管創(chuàng)新——物流高級(jí)化、貨運(yùn)物流化的同時(shí)，還需要技術(shù)創(chuàng)新。它是進(jìn)行節(jié)能管理的指向，也是提高物流效率的管理手段。將貨運(yùn)納入物流大系統(tǒng)中，綜合考慮組織、人員、信息、車輛、貨物等要素，利用物流集成理念設(shè)計(jì)節(jié)能系統(tǒng)，并對(duì)貨物運(yùn)輸過程進(jìn)行管理、監(jiān)控、運(yùn)作和設(shè)計(jì)被稱之為貨運(yùn)物流化的節(jié)能戰(zhàn)略
2.低碳物流運(yùn)作的指向一效率與節(jié)能。
（1）多目標(biāo)優(yōu)化原理。
基于物流網(wǎng)絡(luò)，利用信息技術(shù)可以統(tǒng)籌車輛載容積和載重量的積載、配載工作，使配積載作業(yè)達(dá)到最優(yōu)。
（2）物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理。
物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建為路線、配送、運(yùn)輸?shù)慕M織和優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。閉合回路的優(yōu)化可形成最短路徑的配送、運(yùn)輸路線，通過縮短或減少配送和運(yùn)輸路徑，實(shí)現(xiàn)減少?gòu)U氣的排放、能源的消耗的目的。
①在設(shè)計(jì)配送方案的同時(shí)，對(duì)長(zhǎng)途配送和運(yùn)輸進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，降低能源消耗、杜絕空駛行程、消除回程空駛現(xiàn)象、達(dá)到節(jié)能減排的效果。
②針對(duì)不同的貨源信息制定不同的配送方案。
③整合各地物流網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)整理和收集各網(wǎng)點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的即時(shí)配貨、組貨和集貨，使車輛里程和噸位利用率有大幅度的提高。
（3）物流集成化原理。
①提高服務(wù)質(zhì)量，吸納更多貨主。不斷增加貨源，促使業(yè)務(wù)形成良性循環(huán)。
②以集中零擔(dān)貨源方式形成輕泡貨和實(shí)重貨的積載、配載優(yōu)化。
③以會(huì)員制方式整合、吸納社會(huì)車輛等資源，并將其進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，節(jié)省資源的不必要消耗。
三、低碳物流運(yùn)作策略
(1) 物流集成化策略。
該策略是基于網(wǎng)絡(luò)化和信息化的高度結(jié)合，利益基礎(chǔ)組織、信息和設(shè)施的信息技術(shù)和三網(wǎng)集成設(shè)計(jì)應(yīng)用，是物流監(jiān)管、運(yùn)作水平得到很大的提升，從而實(shí)現(xiàn)低碳物流運(yùn)作的手段和方法。
(2) 信息共享化策略。
基于信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息共享的過程，有利于制定運(yùn)輸優(yōu)化策略從而提高車輛實(shí)載率，提升產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)社會(huì)運(yùn)輸資源的整合和優(yōu)化，達(dá)
到節(jié)能減排的目的。
(3) 物流效率化策略。
統(tǒng)籌規(guī)劃集成物流方案，以提高車輛里程、容積、噸位利用率等效率策略為導(dǎo)向，在完成同樣總?cè)蝿?wù)前提下減少能源消耗和運(yùn)輸次數(shù)，達(dá)到低碳物流效果。
(4)車輛大型化策略。
在符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的情況下，將車輛向大型化轉(zhuǎn)變，提高運(yùn)輸能力；進(jìn)而達(dá)到運(yùn)輸單位貨物運(yùn)輸量的同時(shí)，降低能源消耗的目的。
小結(jié)：
貨運(yùn)物流化可以通過運(yùn)輸線路優(yōu)化、配載積載優(yōu)化、信息平臺(tái)建設(shè)、車輛大型化等實(shí)現(xiàn)，并通過統(tǒng)一的管理、調(diào)度；最終實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)物流的節(jié)能減排戰(zhàn)略，并且能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]量千里．高級(jí)物流學(xué)[M]．北京：人民交通出版社，2006．
首先，DICOM是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)信息的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 12052），這一標(biāo)準(zhǔn)定義了醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信的規(guī)范。
其次，DICOM也是一種協(xié)議，以開放互聯(lián)的架構(gòu)和面向?qū)ο蟮姆椒ǘx了醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像信息交換和通信的方法。
此外，很多時(shí)候DICOM還特指DCM圖像。實(shí)際上，DICOM協(xié)議和DICOM數(shù)據(jù)都包含在DICOM標(biāo)準(zhǔn)的定義中，只是在應(yīng)用中為了方便而采用的簡(jiǎn)稱。
與DICOM關(guān)聯(lián)的，還有另外一些名詞，相近的縮寫在初次接觸時(shí)很容易混淆，這里集中列出：
HIS：醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System），是指利用計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備，為醫(yī)院所屬各部門提供病人診療信息（PCI）和行政管理信息（HAI）的收集、存儲(chǔ)、處理、提取和數(shù)據(jù)交換的能力并滿足授權(quán)用戶的功能需求的平臺(tái)。HIS是覆蓋醫(yī)院所有業(yè)務(wù)全過程的信息管理系統(tǒng)，一般包括醫(yī)院管理信息系統(tǒng)（HMIS）、臨床醫(yī)療信息系統(tǒng)（CIS）、醫(yī)院信息系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用等。例如，我們常見的門診收費(fèi)系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)圖像歸檔系統(tǒng)、醫(yī)院檢驗(yàn)系統(tǒng)、影像診斷報(bào)告與處理系統(tǒng)（如圖1）。等
CIS：臨床醫(yī)療信息系統(tǒng)（Clinical Information System），主要目標(biāo)是支持醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員的臨床活動(dòng)，收集和處理病人的臨床醫(yī)療信息，豐富和積累臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)，并提供臨床咨詢、輔助診療、輔助臨床決策，提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。醫(yī)生工作站系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)、藥物咨詢系統(tǒng)等就屬于CIS范圍。
LIS：實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System），又稱醫(yī)院檢驗(yàn)系統(tǒng)，是HIS系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分，主要功能是將檢驗(yàn)儀器傳出的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過分析，生成檢驗(yàn)報(bào)告，使用醫(yī)生通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用和查看患者的檢驗(yàn)結(jié)果。LIS已經(jīng)成為現(xiàn)代化醫(yī)院管理中必不可少的一部分。
RIS：放射學(xué)信息系統(tǒng)（Radiology Information System），是基于醫(yī)院影像科室工作流程的任務(wù)執(zhí)行過程管理的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢驗(yàn)工作流程的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制、管理和醫(yī)學(xué)圖文信息的共享，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療。RIS是醫(yī)院重要的醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)之一，與PACS系統(tǒng)共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)影像學(xué)的信息化環(huán)境。
PACS：圖像歸檔和傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication System），是以高速計(jì)算機(jī)設(shè)備及海量存儲(chǔ)介質(zhì)為基礎(chǔ)，將高速傳輸網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)學(xué)影像設(shè)備相結(jié)合，利用先進(jìn)的數(shù)字化信息技術(shù)將各種醫(yī)學(xué)影像檢查所獲得的影像、診斷報(bào)告信息等，進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ)和管理，并可實(shí)現(xiàn)影像信息本地及遠(yuǎn)程查詢、瀏覽、打印等功能。PACS與DICOM聯(lián)系緊密，對(duì)醫(yī)院建立放射信息系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)有著十分重要的意義。
EMR：電子病歷（Electronic Medical Record），也叫計(jì)算機(jī)化的病案系統(tǒng)或基于計(jì)算機(jī)的病人記錄（CPR）。它以數(shù)字化方式保存、管理、傳輸和重現(xiàn)病人的醫(yī)療記錄，取代手寫紙張病歷。
關(guān)鍵詞：XML；元數(shù)據(jù)；異構(gòu)數(shù)據(jù)集成；優(yōu)化
中圖分類號(hào)：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
Optimized design and implementation of heterogeneous data integrating solution
ZHANG Jie a，b，LU Detang a，b
(a. Institute of Eng. & Sci. Software；b. Key Lab of Computation & Communication Software of Anhui，
Univ. of Sci. & Tech. of China，Hefei 230026，China)
Abstract：To solve the problem that the current scheme of heterogeneous data integration can not query efficiently in the specific cases，combined with the Mediator/Wrapper architecture and the warehousing method，an optimized solution on heterogeneous data integration is proposed. Based on XML and metadata，several modules such as query construction，parsing and search，and caching are designed to optimize query performance. The solution is introduced into an evaluation system of petroleum reservoir to implement data integration of neural network system of reservoir identification，which can distinctly shorten average query time and improve query efficiency.
Key words：XML；metadata；heterogeneous data integration；optimization
0 引 言
在數(shù)據(jù)集成項(xiàng)目的開發(fā)中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：待集成數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模大，數(shù)據(jù)更新不頻繁，文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)源較小且分散，用戶主要關(guān)注的參數(shù)較集中，系統(tǒng)對(duì)查詢效率又有一定的要求.根據(jù)這些具體情況，在分析已有數(shù)據(jù)集成方式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出異構(gòu)數(shù)據(jù)集成優(yōu)化方案.該方案為所有成員數(shù)據(jù)源提供統(tǒng)一視圖，用戶可以進(jìn)行查詢條件的靈活構(gòu)造，達(dá)到異質(zhì)對(duì)象的透明訪問；還可以通過相關(guān)優(yōu)化模塊提高系統(tǒng)的平均查詢效率，減輕系統(tǒng)實(shí)時(shí)抽取數(shù)據(jù)時(shí)的負(fù)荷，并且將此方案應(yīng)用于油田數(shù)據(jù)源的集成開發(fā)中.
1 異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成
目前，Mediator/Wrapper[1，2]模式在數(shù)據(jù)集成中較流行，針對(duì)Mediator的設(shè)計(jì)方案有3種：PUSH，PULL及混合方式.
PUSH方式將用戶輸入的查詢翻譯成本地SQL語句，由Wrapper將SQL查詢轉(zhuǎn)發(fā)給關(guān)系引擎.在時(shí)間和空間上有很好的性能.但對(duì)于非關(guān)系型數(shù)據(jù)源，PUSH方式無法使用.
PULL方式通過Wrapper將數(shù)據(jù)按照一定格式抽取出來形成XML文檔，然后通過XQuery[3]引擎查詢轉(zhuǎn)換后的XML數(shù)據(jù)，由組裝器產(chǎn)生最終的XML結(jié)果.它完全支持XQuery特性，可以集成任何數(shù)據(jù)源.但當(dāng)作為數(shù)據(jù)源的實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷較重時(shí)，抽取數(shù)據(jù)的效率會(huì)很低.
混合方式[4]結(jié)合兩種方式的特點(diǎn)，其核心部分是區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)源類型，選擇相應(yīng)的查詢方式.這里提出的集成方案就是采用混合方式.使用PUSH方式進(jìn)行關(guān)系型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)抽取，使用PULL方式進(jìn)行非關(guān)系型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)抽取，并設(shè)計(jì)相關(guān)模塊以避免各自方式的缺點(diǎn).
2 異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
根據(jù)集成項(xiàng)目的具體情況，結(jié)合數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)思想，設(shè)計(jì)查詢構(gòu)造模塊、元數(shù)據(jù)管理模塊、查詢解析與數(shù)據(jù)源搜索模塊、數(shù)據(jù)緩存準(zhǔn)備模塊和數(shù)據(jù)源封裝模塊(見圖1).
圖 1 集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于合理的查詢條件是查詢優(yōu)化、提高效率的基礎(chǔ)，所以查詢構(gòu)造模塊能提供統(tǒng)一的界面視圖以使用戶自由地構(gòu)造查詢條件.
數(shù)據(jù)緩存準(zhǔn)備模塊通過PUSH和PULL緩存區(qū)緩存用戶高訪問頻率的數(shù)據(jù)，該模塊能夠明顯提高查詢效率，實(shí)現(xiàn)集成方案的優(yōu)化.
2.2 查詢構(gòu)造模塊
構(gòu)造界面為用戶提供統(tǒng)一的界面視圖，用戶可以很容易地定義自己想要的查詢，而不需要考慮數(shù)據(jù)源是怎樣的，數(shù)據(jù)是怎樣取得的.
構(gòu)造界面包括字段、算符、值或表、同義詞4個(gè)輸入框，或、與、和、聯(lián)合4個(gè)組合按鈕及添加、確認(rèn)、取消按鈕.其中，字段、算符、值或表可表示成1個(gè)三元組，字段包括結(jié)果字段和約束字段(約束條件，多表連接)，是用戶查詢涉及的內(nèi)容，算符與字段一一對(duì)應(yīng).值或表可以是相應(yīng)算符的值或函數(shù)(相對(duì)于結(jié)果字段如SUM，AVG等)，也可以是表名或?yàn)榭?見表1).
結(jié)果字段是返回的結(jié)果，若要返回多個(gè)字段值，則用“和”(“，”)連接；查詢可以指定數(shù)據(jù)源也可以不指定，若指定多個(gè)數(shù)據(jù)源用“和”連接，其中文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)源名對(duì)應(yīng)為表名；約束字段可用“或”、“與”連接，或使用“聯(lián)合”連接多表進(jìn)行查詢.組合連接符的優(yōu)先級(jí)為：聯(lián)合>或/與>和(Joint>Or/And>，).一定要注意連接的順序.
以表Book，Publish和Author為例，現(xiàn)要查找第2作者為“T.DRAPPER”的書名及該書的出版社北京分部的電話.輸入表達(dá)式為“Book.title，Publish.telAuthor.second=T.DRAPER And Publish.department=北京 And First IN Author Joint author IN Book And publishname IN Book Joint name IN Publish.”
“”是“添加”按鈕產(chǎn)生的，算符為空是結(jié)果字段；算符不空或?yàn)椤癐N”是約束字段，其中值的輸入要注意數(shù)據(jù)類型的對(duì)應(yīng).同義詞存入同義詞庫(kù)，可通過同義詞庫(kù)將同義詞字段定義為統(tǒng)一的形式，避免造成識(shí)別混亂，另一方面也便于數(shù)據(jù)源搜索.
在用戶定義好查詢后，需要進(jìn)行合法性檢查去掉一些不合理的查詢.由于約束字段類似SQL查詢中的WHERE條件，所以篩選器多針對(duì)這一類.例如對(duì)于含有price>100.00 and price
合法性檢查后，就根據(jù)預(yù)定義的Schema[5]形成XML文檔傳遞給查詢解析模塊.Schema的簡(jiǎn)單定義(列出主要結(jié)構(gòu))：
＜Schema name=“QuerySchema”＞
＜ElementType name=“FieldName”＞
＜ElementType name=“Operator”＞
＜AttributeType name=“Type”dt：type=“enumeration”dt：values=“null Functor In”/＞
＜attribute type=“Type”/＞
＜/ElementType＞
＜ElementType name=“ValTab”＞
＜AttributeType name=“Type”dt：type=“enumeration”dt：values=“null value Function table”/＞
＜attribute type=“Type”/＞
＜/ElementType＞
…
＜AttributeType name=“Compouding”dt：type=“enumeration”dt：values=“null and or moreover join”/＞
＜ElementType name=“QueryItem”＞
＜element type=“FieldName” minOccurs=“0”maxOccurs=“1” /＞
＜element type=“Operator” minOccurs=“0”maxOccurs=“1” /＞
＜element type=“Value” minOccurs=“1”maxOccurs=“1” /＞
…
＜attribute type=“Compouding” /＞
＜/ElementType＞
…
＜ElementType name=“Interface” ＞
＜element type=“QueryItem” minOccurs=“0”maxOccurs=“*” /＞
＜element type=“Condition” minOccurs=“1”maxOccurs=“*” /＞
＜attribute type=“Name” /＞
＜/ElementType＞
…
＜/Schema＞
2.3 查詢解析與數(shù)據(jù)源搜索模塊
該模塊將收到的查詢請(qǐng)求翻譯成基于XML的全局查詢語言.對(duì)于沒有指定數(shù)據(jù)源或指定不完全的，抽取出查詢涉及的字段名等信息，利用元數(shù)據(jù)管理模塊檢查查詢請(qǐng)求的合法性，判斷查詢數(shù)據(jù)是否存在.再調(diào)用數(shù)據(jù)源搜索器查詢相關(guān)的數(shù)據(jù)源，記錄數(shù)據(jù)源的類型.全局查詢語言：
＜xgsql＞
SELECT ＜Book.title/＞＜Publish.tel/＞
FROM ＜Book/＞ ＜Author/＞ ＜Publish/＞ WHERE ＜Author.second/＞=T.DRAPPER And ＜Publish.department/＞=北京
AND ＜Author.first/＞=＜Book.author/＞
AND ＜Book.pulishname/＞=＜Publish.name/ ＞
＜xgsql＞
其語法樹見圖2.
圖 2 語法樹
這里約束條件用實(shí)心圓表示，條件寫在[]中；結(jié)果對(duì)象用虛線菱形表示；空心矩形表示涉及到的表名；空心圓是多表連接涉及到的字段，即表節(jié)點(diǎn)若有子表節(jié)點(diǎn)則該子表節(jié)點(diǎn)的右鄰節(jié)點(diǎn)與子表節(jié)點(diǎn)的最左子節(jié)點(diǎn)相等.該語法樹可以作為查詢解析的向?qū)?解析步驟為：
(1)根據(jù)語法樹提取查詢中所有字段信息，與緩存區(qū)中系統(tǒng)表記錄的已有字段比較.
(2)若字段都在緩存區(qū)中且時(shí)間戳未發(fā)生變化，就將全局查詢解析為SQL查詢，并根據(jù)緩存區(qū)中系統(tǒng)表的信息改寫SQL語句為：
SELECT title，tel
FROM temp1，temp2，temp3
WHERE temp1.second=T.DRAPPER AND
temp3.department=北京AND
temp1.first=temp2.author AND
temp2.publishname=temp3.name
temp1，temp2，temp3為緩存區(qū)中包含所涉及字段的臨時(shí)表，這些信息從系統(tǒng)表中獲取.時(shí)間戳記錄屬性列中的數(shù)據(jù)是否發(fā)生過改變.
(3)若有字段不在其中，或相關(guān)字段的時(shí)間戳有改動(dòng)，就根據(jù)語法樹對(duì)全局查詢語句進(jìn)行分解和改寫，去除查詢中數(shù)據(jù)的約束關(guān)系，將查詢涉及到的字段提取出來.查詢改成：
SELECT tilte，publishname，author From Book
SELECT name，tel From Publish
SELECT first，second From Author
將改動(dòng)后的SQL查詢集命名為Alter_SQL查詢集.
(4)判斷緩存區(qū)中已有字段是否在預(yù)定義的用戶參數(shù)表中，如在就將Alter_SQL查詢集并上這些字段作為新的Alter_SQL查詢集.將所有的約束關(guān)系和連接操作統(tǒng)稱為Relation表達(dá)式(見圖3).
圖 3 查詢解析與數(shù)據(jù)源搜索模塊
將對(duì)文件數(shù)據(jù)源的查詢翻譯成XQuery查詢，將查詢傳遞給數(shù)據(jù)緩存模塊的PULL緩存區(qū).
為了提高查詢效率及命中率，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)源搜索器.該搜索器通過同義詞詞庫(kù)及設(shè)立匹配等級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)源查找.可以依據(jù)同義詞詞庫(kù)對(duì)元數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)源信息進(jìn)行匹配搜索，同時(shí)設(shè)立匹配等級(jí).如果查詢請(qǐng)求中的多個(gè)字段和1個(gè)源表匹配，那么該源表的匹配度就為高，反之則低.可以根據(jù)需要設(shè)置臨界匹配度，未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的就忽略掉.
2.4 數(shù)據(jù)緩存準(zhǔn)備模塊
該模塊是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的主要部分.PULL緩存區(qū)存儲(chǔ)抽取出的XML數(shù)據(jù)，重組器根據(jù)結(jié)果集目標(biāo)格式將多個(gè)查詢結(jié)果組裝成1個(gè)完整的XML結(jié)果集.PUSH緩存區(qū)存儲(chǔ)關(guān)系化后的XML結(jié)果集.它包含若干個(gè)臨時(shí)表和1個(gè)系統(tǒng)表.臨時(shí)表保存的是近期查詢的數(shù)據(jù).系統(tǒng)表記錄臨時(shí)表號(hào)、字段名、字段時(shí)間戳、源表名(源文件名)、源數(shù)據(jù)庫(kù)名及最近1次的訪問時(shí)間.以下為該模塊查詢的執(zhí)行過程.
(1)先判斷是SQL查詢語句還是查詢集：①如是查詢語句，就直接查詢PUSH緩存區(qū)，將本次訪問的時(shí)間取代原訪問的時(shí)間后返回結(jié)果，查詢結(jié)束；②如是查詢集，就將查詢集傳給封裝模塊，該模塊會(huì)將結(jié)果發(fā)送到重組器.
(2)若PULL緩存區(qū)中已有相關(guān)的XML數(shù)據(jù)，就執(zhí)行XQuery查詢，結(jié)果發(fā)送到重組器.否則通過封裝模塊PULL Wrapper按照預(yù)定義的Schema格式抽取XML文檔到PULL緩存區(qū)，同時(shí)修改PULL緩存區(qū)的系統(tǒng)表.
(3)通過組裝器得到完整的XML結(jié)果集.
(4)將XML結(jié)果集關(guān)系化后存入PUSH緩存區(qū)，通過Relation表達(dá)式構(gòu)造SQL語句，執(zhí)行查詢，返回結(jié)果.
由于空間不能無限擴(kuò)大，所以使用LRU算法替換數(shù)據(jù).PUSH緩存區(qū)根據(jù)系統(tǒng)表找出臨時(shí)表中距當(dāng)前時(shí)間最長(zhǎng)的字段名，刪除該列，如此重復(fù)直到表中所有列被刪除，則該臨時(shí)表及其在系統(tǒng)表中的記錄也被刪除.PULL緩存區(qū)也根據(jù)系統(tǒng)表找出要?jiǎng)h除的文檔.
本模塊中，PUSH緩存區(qū)的優(yōu)化作用會(huì)隨著數(shù)據(jù)量的增加越來越明顯，1次查詢成功的平均概率不斷提高，查詢的平均執(zhí)行時(shí)間不斷減少.且由于文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)源較分散，當(dāng)數(shù)據(jù)源不在1個(gè)網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較大時(shí)，進(jìn)行實(shí)時(shí)抽取的效率很低，通過PULL緩存區(qū)可以減輕抽取數(shù)據(jù)的負(fù)荷，提高查詢效率.
3 開發(fā)實(shí)例
在石油工程項(xiàng)目中，根據(jù)勘探測(cè)井資料，可以對(duì)地層的巖性特征進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，從而初步探明地層的含油量.在為東北某石油公司開發(fā)的儲(chǔ)層分析系統(tǒng)中，主要包括圖版解釋模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊兩部分.其中，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件模塊需要從多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)(Microsoft Access，Microsoft SQL Server，Oracle)和Excel文件中讀取數(shù)據(jù).該模塊作為對(duì)圖版解釋模塊的補(bǔ)充，主要是針對(duì)孔隙度和含油飽和度等特定參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練和解釋，且由于用戶可以自由調(diào)整輸入?yún)?shù)類型、輸入層和隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，所以對(duì)相關(guān)訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)訪問頻繁.加之用戶對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)可能有一定的特殊要求，因此使用查詢構(gòu)造界面以幫助用戶合理設(shè)計(jì)查詢條件、獲取理想數(shù)據(jù)，同時(shí)也屏蔽數(shù)據(jù)源的異質(zhì)性，使用戶進(jìn)行透明訪問.
根據(jù)這些情況，采用數(shù)據(jù)集成優(yōu)化方案提高系統(tǒng)效率.首先建立元數(shù)據(jù)管理模塊，然后建立查詢解析模塊和緩存模塊等系統(tǒng)的其余部分.
元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，測(cè)井元數(shù)據(jù)是關(guān)于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和測(cè)井信息描述和表征的數(shù)據(jù).可將測(cè)井元數(shù)據(jù)模型表示成三元組，M是測(cè)井元數(shù)據(jù)項(xiàng)集，其元素是對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)某一特征的描述；D是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)集；F是自M到D的映射關(guān)系，即自D中提取和形成M的方法模型.在簡(jiǎn)化情況下，可以將測(cè)井元數(shù)據(jù)看作1種索引，其隱藏著對(duì)被抽象測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的“指針”，通過這種指針，可以將分布的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)連接在一起.元數(shù)據(jù)模塊的建立過程：先將元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用XML Schema表達(dá)，然后將該模式文件注冊(cè)，用于數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和數(shù)據(jù)文檔的采集，數(shù)據(jù)源管理器通過模式文件生成數(shù)據(jù)源的XML格式的元數(shù)據(jù)文檔，最后進(jìn)行關(guān)系化后入元數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ).
緩存模塊中的PUSH緩存區(qū)使用Microsoft SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù).查詢構(gòu)造模塊分布在客戶端，通過對(duì)數(shù)據(jù)查詢性能的實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)：在查詢次數(shù)較少時(shí)，命中率不高、優(yōu)化效果不夠理想，但當(dāng)查詢達(dá)到一定次數(shù)時(shí)，優(yōu)化效果較明顯.查詢500次左右，數(shù)據(jù)量分別為102和103量級(jí)時(shí)的查詢性能對(duì)比見表2.
由于大部分查詢涉及多源查詢，加上查詢條件構(gòu)造的優(yōu)劣、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷等情況，對(duì)個(gè)別查詢的性能會(huì)有影響.但通過平均性能的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：執(zhí)行次數(shù)越多，緩存區(qū)1次查詢命中的可能性越高；查詢的數(shù)據(jù)量越大，優(yōu)化效果越好.指定數(shù)據(jù)源的、不涉及多表操作的，耗用時(shí)間會(huì)短些.未指定數(shù)據(jù)源的、要訪問文件數(shù)據(jù)源的、需進(jìn)行多表操作的，耗用時(shí)間會(huì)長(zhǎng)些.
4 結(jié) 論
提出異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的優(yōu)化方案，該方案通過查詢條件的靈活構(gòu)造及數(shù)據(jù)緩存區(qū)的設(shè)置，提高在異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)更新不頻繁、網(wǎng)絡(luò)較繁忙情況下的查詢效率.將此方案應(yīng)用于石油工程項(xiàng)目的開發(fā)中，取得較好的效果.
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