本發(fā)明涉及一種大范圍的管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的解決方案，特別涉及該方案軟件架構(gòu)中多層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。

背景技術(shù)：

管塔結(jié)構(gòu)是移動(dòng)信號(hào)發(fā)射器的重要支撐物。隨著中國(guó)移動(dòng)信號(hào)覆蓋面積的不斷增長(zhǎng)，長(zhǎng)距離電力輸送線(xiàn)的不斷延伸，管塔結(jié)構(gòu)的保有量不斷增加，管塔結(jié)構(gòu)的運(yùn)行管理問(wèn)題日益突出。同時(shí)隨著時(shí)間的推移，管塔構(gòu)件鍍鋅層脫落及銹蝕，影響管塔的耐久性，也導(dǎo)致管塔的材料的力學(xué)性能退化和承載能力的降低，嚴(yán)重影響了管塔運(yùn)行的安全性。另外自然環(huán)境的變化也對(duì)管塔的安全造成了嚴(yán)重的威脅。當(dāng)今由于管塔倒塌造成巨大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡也時(shí)有存在。因此，對(duì)管塔結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定是保證管塔長(zhǎng)期使用必要的技術(shù)。

管塔大多建設(shè)在郊區(qū)和農(nóng)村等人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，數(shù)量眾多分布范圍廣泛，這給管塔的日常維護(hù)和管理增加了難度。且管塔結(jié)構(gòu)異變是細(xì)微，緩慢的，不易被巡邏人員發(fā)現(xiàn)。因此設(shè)計(jì)一種大范圍的管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)保護(hù)塔體，預(yù)防倒塌有著很重要的作用。

大部分移動(dòng)基站架設(shè)傳輸光纜線(xiàn)路，且配有預(yù)留光纜接口供使用，因此管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心到區(qū)域監(jiān)控中心的監(jiān)控光纜線(xiàn)路可直接使用現(xiàn)有資源，這大大降低了系統(tǒng)的成本和開(kāi)發(fā)周期。

當(dāng)今管塔檢測(cè)手段一般是維修人員定期到管塔現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)(混凝土強(qiáng)度，角剛構(gòu)件強(qiáng)度厚度、構(gòu)件尺寸、基礎(chǔ)沉降，整體傾斜及結(jié)構(gòu)形式等)進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析整合，從而得出管塔結(jié)構(gòu)安全狀況。這種檢測(cè)手段方法可靠，有科學(xué)依據(jù)，但對(duì)目前來(lái)講，管塔數(shù)量日漸增多，如果對(duì)每個(gè)存在的信號(hào)塔以這種方式進(jìn)行檢測(cè)將會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，成本會(huì)非常高。事實(shí)上，管塔結(jié)構(gòu)的異變，地基的下沉等情況都會(huì)反應(yīng)在管塔部分構(gòu)件表面鋼結(jié)構(gòu)的形變上，管塔各部分鋼結(jié)構(gòu)的耐久度也會(huì)隨著所處環(huán)境(溫度，濕度，風(fēng)力等)的變化而改變。因此本發(fā)明公布的以應(yīng)變光纖傳感器測(cè)量管塔部分構(gòu)件表面鋼結(jié)構(gòu)的形變程度，以溫度光纖傳感器測(cè)量管塔所處的環(huán)境，采用三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)控管塔的結(jié)構(gòu)狀況，這為進(jìn)一步對(duì)存在問(wèn)題的管塔進(jìn)行更詳細(xì)的檢測(cè)和維修提供了依據(jù)，大大縮小了維修人員的工作量。

檢測(cè)數(shù)據(jù)的合理利用，也是一直困擾管塔健康檢測(cè)系統(tǒng)的難點(diǎn)之一，在線(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理受系統(tǒng)硬件和軟件條件的制約，不可能對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計(jì)算，離線(xiàn)數(shù)據(jù)分析 處理與在線(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理相結(jié)合，兼顧檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，這將較好地解決了檢測(cè)數(shù)據(jù)合理利用的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種大范圍的管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，目的是能解決在較大的地理范圍內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)更多的管塔結(jié)構(gòu)狀況，以及合理利用、存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，即保證對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性檢測(cè)，又能對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，這將大幅度降低對(duì)管塔的維修成本，提高管塔的生命周期。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

總的系統(tǒng)架構(gòu)采用三層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元與區(qū)域監(jiān)控中心單元用光纜連接，快速的光信號(hào)確保區(qū)域監(jiān)控中心能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)管塔的環(huán)境參數(shù)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，避免了采用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)所帶來(lái)的延時(shí)性和流量費(fèi)用。集中監(jiān)控中心通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)指定IP的區(qū)域監(jiān)控頁(yè)面來(lái)來(lái)讀取大量的離線(xiàn)數(shù)據(jù)，對(duì)離線(xiàn)數(shù)據(jù)做深入的挖掘和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)運(yùn)算。

利用管塔的數(shù)學(xué)模型，測(cè)試管塔結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和風(fēng)負(fù)荷作用下的結(jié)構(gòu)彎曲程度，將應(yīng)力光纖傳感器用焊接或?qū)Ｓ媚z粘接在重點(diǎn)受力剛體結(jié)構(gòu)的表面，和管塔最大彎曲處，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定預(yù)警值，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控管塔的搖擺程度和穩(wěn)固性。將溫度光纖傳感器放置在對(duì)溫度敏感的重要元器件上或重點(diǎn)監(jiān)控外界溫度的剛構(gòu)件上，根據(jù)實(shí)際情況確定上下限，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控管塔周?chē)鷾囟拳h(huán)境的目的。

區(qū)域監(jiān)控中心單元作為系統(tǒng)架構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，按其與集中監(jiān)控中心和管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心的聯(lián)系，將其功能分為以下幾個(gè)模塊：底層通信及格式化模塊，多層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，界面顯示模塊和web后臺(tái)服務(wù)器模塊。

1)底層通信及格式化模塊：負(fù)責(zé)讀取用戶(hù)在界面上設(shè)置的配置文件，調(diào)用靜態(tài)庫(kù)里的接口函數(shù)，向光纖光柵解調(diào)儀發(fā)送控制命令，并讀取傳送回來(lái)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)格式化后發(fā)送給多層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。

2)多層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分為三路，第一路將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到采樣結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的共享內(nèi)存塊中；第二路將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)中，并定時(shí)沖洗到以b+樹(shù)為索引機(jī)制的文件中；第三路將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中作為離線(xiàn)數(shù)據(jù)供集中區(qū)域中心頁(yè)面遠(yuǎn)程調(diào)用分析。

3)界面顯示模塊：提供基本的控制界面和數(shù)據(jù)多樣化顯示界面，顯示界面提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，選定時(shí)間區(qū)間-溫度/應(yīng)力曲線(xiàn)顯示，采樣點(diǎn)應(yīng)力和溫度分布情況示意圖，報(bào)警信息。控制界面將用戶(hù)設(shè)置的部分參數(shù)寫(xiě)入到配置文件中供采集模塊讀取，配置文件中參數(shù)信息包 括：每個(gè)光通道掛載傳感器的結(jié)點(diǎn)數(shù)；每個(gè)結(jié)點(diǎn)的界面ID(傳感器類(lèi)型+邏輯地址),管塔編號(hào)，地理空間位置，報(bào)警上下限及類(lèi)型，遵循上述命名規(guī)則的傳感器結(jié)點(diǎn)界面ID可直接提取出它的邏輯地址用作程序內(nèi)部標(biāo)識(shí)使用；以及光纖光柵解調(diào)儀工作方式的配置參數(shù)。配置文件，按照一條一條記錄進(jìn)行讀寫(xiě)，啟動(dòng)或重新配置時(shí)，采集進(jìn)程進(jìn)行一次讀操作。

4)web后臺(tái)服務(wù)器模塊:提供不同權(quán)限的用戶(hù)認(rèn)證機(jī)制，在集中監(jiān)控中心登入成功的用戶(hù)根據(jù)權(quán)限賦予相應(yīng)的操作，用戶(hù)組根據(jù)光纖傳感器結(jié)點(diǎn)的邏輯地址讀取基本信息：管塔編號(hào)，地理空間位置，該結(jié)點(diǎn)報(bào)警的上下限，類(lèi)型，以及工作狀態(tài)。也可自由讀取某個(gè)時(shí)間區(qū)間的溫度/應(yīng)力值。管理組可通過(guò)重新設(shè)置每個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)報(bào)警的上下限，并回傳更新區(qū)域監(jiān)控中心里的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以對(duì)這些大量的離線(xiàn)數(shù)據(jù)做深度分析后，向區(qū)域中心上傳指導(dǎo)性資料文件。

本發(fā)明提出的大范圍管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)具有以下有益效益：

1)大部分移動(dòng)基站架設(shè)傳輸光纜線(xiàn)路，且配有預(yù)留光纜接口供使用，因此三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間連接設(shè)施基本上已經(jīng)存在，投資成本小。

2)采用以ARM+Liunx為開(kāi)發(fā)平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建區(qū)域監(jiān)控單元，具有結(jié)構(gòu)緊湊，開(kāi)發(fā)成本相對(duì)較低，可擴(kuò)展性高等特點(diǎn)。

3)多層次的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制保證了離線(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理與在線(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理相結(jié)合，即保證對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性檢測(cè)，又能對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，這將較好地解決了檢測(cè)數(shù)據(jù)合理利用的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明大范圍的管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖。

圖2是管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，大范圍的管塔安全實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)由管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元，區(qū)域監(jiān)控中心單元，集中監(jiān)控中心單元三大部分組成。

管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元：利用計(jì)算軟件3D3S鋼結(jié)構(gòu)-空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件塔架結(jié)構(gòu)模塊搭建管塔的數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)算管塔結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力分布情 況，以及在風(fēng)荷載作用下管塔各部分結(jié)構(gòu)的彎曲程度，將應(yīng)力光纖傳感器用焊接或?qū)Ｓ媚z粘接在重點(diǎn)受力剛體結(jié)構(gòu)的表面，和管塔最大彎曲處，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定預(yù)警值，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控管塔的搖擺程度和穩(wěn)固性。將溫度光纖傳感器放置在對(duì)溫度敏感的重要元器件上或重點(diǎn)監(jiān)控外界溫度的剛構(gòu)件上，根據(jù)實(shí)際情況確定上下限，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控管塔周?chē)鷾囟拳h(huán)境的目的。光電傳輸系統(tǒng)為光纖傳感器結(jié)點(diǎn)提供電能和傳送光信號(hào)。管塔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元與區(qū)域監(jiān)控中心單元用基站預(yù)留光纜相互連接。

區(qū)域監(jiān)控中心單元：采用ARM+Linux為核心的嵌入式系統(tǒng)作為區(qū)域監(jiān)控中心的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，硬件架構(gòu)主要由ARM開(kāi)發(fā)板，可擴(kuò)展外部存儲(chǔ)設(shè)備，觸摸屏，鍵盤(pán)，報(bào)警裝置，光纖光柵解調(diào)儀組成。在ARM+Linux開(kāi)發(fā)平臺(tái)下運(yùn)行光纖光柵數(shù)據(jù)分析處理前臺(tái)應(yīng)用程序和web后臺(tái)服務(wù)。在可擴(kuò)展外部存儲(chǔ)設(shè)備上，存放保存下來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，斷電不易失。在觸摸屏上顯示控制界面和多樣化數(shù)據(jù)顯示界面。當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超出預(yù)警設(shè)置范圍時(shí)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置通知管理員，報(bào)警裝置可以是多樣的，例如使用GSM模塊進(jìn)行短信或電話(huà)報(bào)警，或者驅(qū)動(dòng)蜂鳴器、警示燈等。

ARM開(kāi)發(fā)板一般都具有豐富的接口資源，因此可通過(guò)串口/網(wǎng)口與光纖光柵解調(diào)儀進(jìn)行通信。一般來(lái)說(shuō)，光纖光柵解調(diào)儀的一個(gè)光通道能掛載幾十個(gè)光纖光柵傳感器結(jié)點(diǎn)，因此根據(jù)實(shí)際情況，每個(gè)管塔 各自分配若干個(gè)光通道。區(qū)域監(jiān)控中心單元與集中監(jiān)控中心以web網(wǎng)頁(yè)相互進(jìn)行通信。

集中監(jiān)控中心單元：使用瀏覽器通過(guò)固定ip訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)區(qū)域監(jiān)控單元web頁(yè)面，用戶(hù)驗(yàn)證通過(guò)的人員，讀取大量離線(xiàn)數(shù)據(jù)，做大數(shù)據(jù)分析，并回饋給區(qū)域中心指導(dǎo)性意見(jiàn)。

三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如圖2所示，一定區(qū)域內(nèi)的每個(gè)管塔通過(guò)光纜連接到該區(qū)域監(jiān)控中心，每個(gè)管塔占據(jù)固定的光纖光柵解調(diào)儀光通道，因此只要通過(guò)指定進(jìn)行解調(diào)的光通道序號(hào)就能確定其監(jiān)控的管塔編號(hào)。每個(gè)區(qū)域監(jiān)控中心都搭建有web后臺(tái)服務(wù)器，集中監(jiān)控中心通過(guò)指定該區(qū)域監(jiān)控中心的靜態(tài)ip，即可訪(fǎng)問(wèn)它的監(jiān)控web頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的功能。

區(qū)域監(jiān)控軟件架構(gòu)主要由4個(gè)模塊組成：底層通信及數(shù)據(jù)格式化處理模塊，多層次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，顯示界面模塊，web后臺(tái)服務(wù)器模塊。

數(shù)據(jù)流分析如下：首先在監(jiān)控界面上設(shè)置參數(shù)，并寫(xiě)入到配置文件中，配置文件以一條條記錄段進(jìn)行讀寫(xiě)：每個(gè)光通道掛載傳感器的結(jié)點(diǎn)數(shù)；每個(gè)結(jié)點(diǎn)的界面ID,管塔編號(hào)，地理空間位置，報(bào)警上下限及類(lèi)型；以及光纖光柵解調(diào)儀工作方式的配置參數(shù)。配置文件寫(xiě)入完畢后，界面顯示進(jìn)程發(fā)送一個(gè)信號(hào)通知采集進(jìn)程進(jìn)行重新讀取配置文件。

采集進(jìn)程根據(jù)配置文件中的信息調(diào)用底層通信接口函數(shù)，向光纖光柵解調(diào)儀發(fā)送命令，并將讀取出來(lái)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行格式化處理后，分三路進(jìn)行存儲(chǔ)，第一路將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到采樣結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的共享內(nèi)存塊中；第二路將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)中，并定時(shí)沖洗到以b+樹(shù)為索引機(jī)制的文件中；第三路將數(shù)據(jù)以及部分配置信息存儲(chǔ)到SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)文件里供遠(yuǎn)程頁(yè)面鏈接時(shí)讀取分析。當(dāng)監(jiān)控界面需要顯示當(dāng)前某個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，就從映射到界面顯示進(jìn)程中的共享內(nèi)存區(qū)相應(yīng)位置讀取數(shù)據(jù)，因?yàn)楣蚕韮?nèi)存是最快的IPC機(jī)制，所以界面顯示進(jìn)程能快速的讀取數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)。

當(dāng)監(jiān)控界面要顯示選定時(shí)間段的時(shí)間-應(yīng)力/溫度曲線(xiàn)圖時(shí)，就用b+樹(shù)索引機(jī)制，從數(shù)據(jù)文件中讀取需要的大量的數(shù)據(jù)，并作圖顯示出來(lái)。因?yàn)閎+樹(shù)索引機(jī)制有一個(gè)非常好的特性，支持區(qū)間的連續(xù)讀取，因此一個(gè)區(qū)間段的數(shù)據(jù)只要進(jìn)行一次索引，定位到啟始位置，就可連續(xù)讀出接下來(lái)的數(shù)據(jù)，直到結(jié)束時(shí)間。最后通過(guò)這些數(shù)據(jù)生成報(bào)表，并做趨勢(shì)分析。

Web后臺(tái)服務(wù)器響應(yīng)外部的http請(qǐng)求，發(fā)送php網(wǎng)頁(yè)，調(diào)用php腳本鏈接到SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)文件，讀取大量的離線(xiàn)數(shù)據(jù)供web客戶(hù)端查看分析，當(dāng)web客戶(hù)端重新設(shè)置某個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)的報(bào)警上下限時(shí)，可通過(guò)調(diào)用php腳本去執(zhí)行外部程序，向界面顯示進(jìn)程發(fā)送消息，顯示進(jìn)程接受該消息后，更新界面上的數(shù)值，并更新配置文件，發(fā)送信號(hào)通知采集進(jìn)程重新讀取配置文件。

如上所述，這樣就能使數(shù)據(jù)流能正確有序的在各個(gè)模塊里組織流動(dòng)，在線(xiàn)數(shù)據(jù)分析與離線(xiàn)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，解決了檢測(cè)數(shù)據(jù)合理運(yùn)用的難題。

進(jìn)程間共享內(nèi)存區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下，將共享內(nèi)存區(qū)劃分為若干個(gè)塊，塊數(shù)由總的結(jié)點(diǎn)數(shù)決定，每個(gè)共享內(nèi)存塊存儲(chǔ)著該結(jié)點(diǎn)最新的M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，并在該內(nèi)存塊的首地址空間內(nèi)維護(hù)著一個(gè)偏移量index，該偏移量+該共享內(nèi)存塊首地址就指向了下個(gè)要更新的數(shù)據(jù)地址，從而形成了一個(gè)先進(jìn)先出的隊(duì)列結(jié)構(gòu)，保持這幾個(gè)數(shù)據(jù)是該結(jié)點(diǎn)最新的M個(gè)采樣數(shù)據(jù)。每個(gè)共享內(nèi)存塊的首地址＝共享內(nèi)存區(qū)首地址+*sizeof(共享內(nèi)存塊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)體),(x,y)是對(duì)應(yīng)光纖光柵傳感器結(jié)點(diǎn)的邏輯地址，n(i)是光纖光柵傳感器第i通道的結(jié)點(diǎn)數(shù)。這些數(shù)據(jù)都可由配置文件讀取出來(lái)。因此采集進(jìn)程按照這個(gè)規(guī)則將規(guī)格化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到共享內(nèi)存區(qū)里，則界面顯示進(jìn)程，就能按照這個(gè)規(guī)則從映射的共享內(nèi)存區(qū)中取出要顯示結(jié)點(diǎn)的這M個(gè)數(shù)據(jù)，并采用互斥量解決數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)的一致性問(wèn)題。最后將這M個(gè)最新數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件濾波后最終顯示在界面上。當(dāng)配置文件中每個(gè)光通道掛載的結(jié)點(diǎn)數(shù)發(fā)生改變的時(shí)候，采集進(jìn)程就會(huì)相應(yīng)的擴(kuò)大或縮小現(xiàn)有的共享內(nèi)存區(qū)大小，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取仍然按照上述的規(guī)則進(jìn)行。

B+樹(shù)索引文件和數(shù)據(jù)文件組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下，空閑鏈表指針存儲(chǔ)著是索引文件中第一條空索引記錄相對(duì)索引文件啟始的偏移量，當(dāng)一條索引記錄內(nèi)部的關(guān)鍵字為0時(shí)，就將該索引記錄插入到空閑鏈表的表頭處；當(dāng)需要建立一個(gè)新的結(jié)點(diǎn)時(shí)，就從空閑鏈表頭取得該空索引記錄，如果空閑鏈表為空，則在文件末尾再擴(kuò)展一個(gè)索引記錄空間供 使用。Root存儲(chǔ)的是B+樹(shù)根結(jié)點(diǎn)索引記錄的偏移量，根據(jù)該偏移量就能讀取根結(jié)點(diǎn)信息。每條索引記錄存儲(chǔ)著一個(gè)結(jié)構(gòu)體：

其中_address[i]記錄了與關(guān)鍵字_keys[i]相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件里的偏移量。這樣只要指定關(guān)鍵字key就能找到數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)文件存放的位置并進(jìn)行讀寫(xiě)操作。關(guān)鍵字key＝((邏輯地址.x)+(邏輯地址.y*光通道最大掛載的結(jié)點(diǎn)數(shù)))*24+(時(shí)間.小時(shí))，這樣設(shè)計(jì)既能確保每個(gè)關(guān)鍵字的唯一性，且保證了相連關(guān)鍵字之間存在時(shí)間上和邏輯地址上的關(guān)聯(lián)性，使在選定時(shí)間區(qū)間上連續(xù)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)的操作得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)文件的組織結(jié)構(gòu)以數(shù)據(jù)塊的方式存在，每個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小為一小時(shí)一個(gè)結(jié)點(diǎn)采樣的數(shù)據(jù)量，key與每個(gè)數(shù)據(jù)塊的偏移地址相對(duì)應(yīng)。這樣就可根據(jù)key通過(guò)b+樹(shù)索引機(jī)制找到其對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)文件的偏移地址，然后進(jìn)行讀寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)。如果是新的key值，則在數(shù)據(jù)文件末尾擴(kuò)展一個(gè)數(shù)據(jù)塊空間供使用，并將他的首地址與該key對(duì)應(yīng)起來(lái)，文件數(shù)據(jù)同步性問(wèn)題采用文件記錄鎖機(jī)制解決。

根據(jù)監(jiān)控頁(yè)面中與SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)的功能設(shè)計(jì)出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)義對(duì)象模型如下。一張光纖傳感器結(jié)點(diǎn)的基本屬性表，以邏輯地址為主ID,屬性列表包括：所在基站序號(hào)，地理空間，報(bào)警上限， 報(bào)警下限，類(lèi)型，工作狀態(tài)，以及存儲(chǔ)有該結(jié)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)的表名稱(chēng)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)表以時(shí)間戮作為主ID，屬性列表中記錄著該結(jié)點(diǎn)的邏輯地址，光纖光柵傳感器采樣數(shù)據(jù)，及報(bào)警類(lèi)型。報(bào)警信息表以報(bào)警類(lèi)型為主ID，以報(bào)警信息為其屬性。這三個(gè)表組合起來(lái)就能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控頁(yè)面所需功能：用戶(hù)組可自由根據(jù)光纖傳感器結(jié)點(diǎn)的邏輯地址讀取基本信息：管塔編號(hào)，地理空間位置，該結(jié)點(diǎn)報(bào)警的上下限，類(lèi)型，以及工作狀態(tài)。也可自由讀取某個(gè)時(shí)間區(qū)間的溫度/應(yīng)力值，以及報(bào)警信息。根據(jù)這些離線(xiàn)數(shù)據(jù)，web客戶(hù)端能進(jìn)一步做數(shù)據(jù)挖掘，向區(qū)域中心單元回饋指導(dǎo)性資料。

顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。