露天礦卡車調度系統數據庫設計范文

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1調度系統的數據庫設計

1.1概念模型設計用戶需求確定好之后，要將用戶需求的條件抽象成為數據庫概念模型。概念模型是將所需的數據按照特定的方法抽象為獨立于任何具體機器的數據模型。在本數據庫中，應設計的實體主要包括用戶類實體、生產運輸設備實體、各工作區域及運輸線路實體等。在定義實體的同時還應當確定實體的屬性,主要包括[5]：1）用戶類實體。主要來自于現場工作人員人的信息，根據不同的工種，使用不同的客戶端，根據不同的崗位享受不同的操作權限，應包括姓名、ID、密碼、權限等屬性信息。2）生產運輸設備類實體。主要指卡車、電鏟等設備，將這些設備管理起來，供不同的系統用戶、道路、工作場地、生產調度實體使用，其屬性信息包括設備ID、設備類、維修時間、生產狀態以及相關的位置、運輸等信息。3）各工作區域及運輸路線等實體。主要指裝場地、排棄場地、維修保養場地、交接班場地、設備存放場地、各運輸路線等。其屬性信息應包括名稱、空間位置、等級編號、工作時間、狀態等。為了準確清晰的表達用戶需求，可以用E-R模型表達概念模型的實例，E-R模型的構成成分是實體集、屬性和聯系集，以用戶實體為例，其E-R模型如圖1。

1.2邏輯結構設計概念模型設計好的E-R模型是獨立于任何具體的DBMS系統的模型，因此，為了將這些概念模型轉換為某個具體的DBMS所支持的數據模型，需要進行數據庫邏輯結構的設計。數據庫邏輯結構設計的過程為：將E-R模型轉換為關系模型，經過模型優化消除冗余的聯系，最終形成合力的邏輯結構模型。本數據庫的主要邏輯結構模型為[6]：1）用戶信息（姓名、ID、密碼、權限級別）。2）區域節點信息（區域編號、區域名稱、區域類型、節點列表）。3）路徑信息（路徑編號、路徑名稱、路徑起點、路徑終點、路徑長度、路徑形狀、節點列表）。4）路徑狀態信息（路徑編號、道路等級、通行狀態、狀態改變時間）。5）卡車基本信息（卡車ID、卡車類型、卡車運載量、卡車維修時間）。6）卡車位置信息（卡車ID、司機ID、班組號、任務編號、路徑編號、負載狀態、運輸物料、當前位置、當前時間）。7）卡車運輸信息（卡車ID、司機ID、班組號、任務編號、路徑編號、起始時間、終止時間、當前速度）。8）電鏟基本信息（電鏟ID、所在區域編號、電鏟類型、電鏟維修時間）。9）電鏟位置信息（電鏟ID、司機ID、任務編號、班組號、當前所處位置）。10）電鏟裝載信息（電鏟ID、司機ID、任務編號、班組號、裝載礦巖類型、開始裝載時間、裝載結束時間）。11）裝礦區域信息（裝礦區編號、裝礦區名稱、裝礦區空間形狀、裝載半徑、排隊半徑）。12）破碎站信息（破碎站編號、破碎站位置、生產時間、破碎站生產能力、破碎站當前狀態）。13）調度員調度指令信息（指令ID、指令類型、指令發送時間、指令對象、裝載點名稱、電鏟編號、破碎站名稱、是否執行、反饋時間）。

1.4物理結構設計在確定好數據庫邏輯結構后，要把這種虛擬的邏輯結構投入到具體的數據庫中。本系統采用SQLSERVER2008數據庫管理系統進行物理結構設計，在創建好以“SCADA”命名的數據庫后，將上述的邏輯結構轉換為相應的表結構,同時將其中的屬性設計成表格內的字段,定義好表格的主鍵及外鍵，同時創建相應的關系視圖及函數、存儲過程、觸發器等信息，方便系統管理數據，由于篇幅限制，這里不做詳細介紹。

2數據庫系統開發涉及的重要技術

2.1數據庫訪問技術由于本系統采取C/S架構，為方便系統與數據庫交流，實現數據的動態存儲與提取，本系統采用ADO.NET技術進行數據庫訪問。ADO.NET是微軟公司開發的一個高性能、高一致性的數據庫訪問接口。利用它訪問數據庫的一般步驟為：1）創建一個和數據庫連接的Connection對象，并打開其連接狀態，將應用程序與數據庫連接起來。2）配置適配器對象DataAdapter，并創建數據集對象Dataset，調用SQL語句執行數據庫操作，將數據結果存儲在Dataset中，或者利用Command對象執行SQL語句命令，將返回結構存儲在一個Datareader對象中或者將要存入數據庫中的數據存入數據庫。3）關閉Connection對象的連接狀態。利用該接口，可以方便的將系統數據采集端采集的數據和管理決策端發出的調度命令存儲到數據庫相應的表格中，同時可以將數據庫中的數據提取出來供管理決策端分析管理、指定調度計劃。利用ADO.NET連同數據庫中設計的存儲結構和觸發器等，可以幫助系統有效的進行數據分析處理。

2.2空間數據存儲數據庫中的空間數據主要包括卡車、電鏟的空間位置，礦區、破碎站的空間位置及形狀，各條道路的位置及形狀等。本數據庫中，對這些數據的存儲類型采取geography類型。該類型是一種地理空間數據類型，它考慮到了地球的彎曲性，用于存儲諸如GPS經緯度坐標等符合地球坐標系數的點、線、面數據。數據庫中將該種類型數據存入數據庫時，采取OCG靜態地理方法中的STGeomFromText（′geography_tagged_text′,SRID）進行存儲。其中，geography_tagged_text表示要返回的geography實例的WKT表示形式,例如LINESTRING（34，1050，2025），表示線段信息。SRID表示，geography實例的空間引用ID，為一個int表達式，本數據庫將其值設定為4326，該SRID將映射到WGS84空間引用系統。

3結語

在計算機高速發展的今天，利用計算機系統及網絡通訊等手段管理礦山開采與車輛調度對提高礦山生產效益，提高礦山管理決策水平，節約經濟成本等方面有著巨大的作用，同時對采礦科學的發展進步也有著重要的貢獻。在整個系統中，數據庫系統設計的工作是否合理規范是制約著整個系統效率高低的核心環節。為滿足露天礦生產信息管理的需要，對于礦山數據庫的設計與開發，需要引起足夠的認識。介紹的基于SQLSERVER2008的調度系統的數據庫設計，對于整個調度系統的分析決策管理維護等功能都有著至關重要的作用。通過在某大型露天礦中的初步應用，已表明其設計的合理性與可行性。

作者：樊劍平 姜本朋 鹿德凱 單位：中國礦業大學（北京）地球科學與測繪工程學院