中期报告面向时间序列数据库测试系统数据管理平台研制

1、面向时间序列数据库的测试系统数据管理平台研制 导 师：王建林课题汇报：余 涛Page 21课题相关知识概述2课题内容及方案3课题进度总结Page 3课题相关知识概述传统的关系型数据库管理系统旨在处理永久、稳定的数据，其更加注重维护数据的一致性和完整性，目标是实现系统高的吞吐量和低的消耗，而不考虑数据及其处理的限制，因而传统关系型数据库管理系统在处理时间序列数据时有时显得捉襟见肘。时间序列数据库系统在处理时序数据时需要高时效性、大数据容量和访问量等方面的性能。课题利用关系型数据库为内核，在其基础上增加实时数据采集和调用机制及面向过程的可视化界面产品，提高了系统的开放性、通用性及和关系型数据库的互

2、操作性。背景及意义Page 4课题内容及方案（1）面向存储的时间序列数据库设计（4）基于虚拟仪器的测控系统数据管理平台测试课题的主要研究内容（2）基于脚本的时间序列特征索引设计（3）基于SQL的时间序列查询引擎设计Page 5课题内容及方案整体方案Page 6课题内容及方案1、时序数据库部分表的设计与实现数据库管理员信息表（admin）列名数据类型含义备注说明idint管理员ID号，设为主键且自动增长 nametext管理员账号不允许为空pwdtext管理员密码不允许为空 时序数据表（tsdb）列名数据类型含义备注说明Ts_idinteger主键，自增序列 NO_IDinteger外键，位号的

3、数字标识 Ts_datablob时序数据，放什么类型的数据即直接存储数据长度设为4KSam_frequencyreal采样频率不允许为空Sam_starttime采样开始时间，时间戳不允许为空Sam_leverreal采样进度，进度满为1，初始为零为了实现原始的时间序列高效存储和查询，在存储的过程中分别根据数据特点和相应的特征索引算法分类计算索引，对不同类型的数据的索引进行分表存储，与主表通过主外键关联。Page 7课题内容及方案2、嵌入式数据库SQLite的C#的访问与实现SQLite是一个开源、免费的小型RDBMS(关系型数据库)，能独立运行、无服务器、零配置、支持事物，用C实现，内存占用

4、较小，支持绝大数的SQL92标准。直接使用sqlite的dll文件会有大量的数据类型兼容性问题。具体步骤（1）新建一个project（2）添加SQLite操作驱动dll引用（3）使用API操作SQLite DataBase在这里拟采用System.Data.SQLite的dll文件，封装自己的SQLite Helper类，实现高效快速访问。Page 8课题内容及方案2、嵌入式数据库SQLite的C#的访问与实现Page 9课题内容及方案2、嵌入式数据库SQLite的C#的访问与实现部分代码 / / Creates the command. / Connection string. / Comm

5、and text. / Command parameters. / SQLite Command public static mand mand(string connectionString, string commandText, params SQLiteParameter commandParameters) SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(connectionString); mand cmd = new mand(commandText, cn); if (commandParameters.Length 0) foreach

6、(SQLiteParameter parm in commandParameters) cmd.Parameters.Add(parm); return cmd;Page 10课题内容及方案3、脚本技术及其与SQLite的结合本部分主要为任务的第二部分利用脚本实现特征索引的设计准备。主要对比COM+技术和ActiveX Scripting技术，这里演示采用ActiveX Scripting技术实现脚本。应用系统与脚本的协作步骤：1、创建必要的受控对象；2、创建引擎对象；3、装入脚本文件；4、加入名字项；5、启动引擎；6、调用系统接口和特定事件驱动；7、调用受控对象的属性和方法。Page 11课

7、题内容及方案3、脚本技术及其与SQLite的结合Page 12课题内容及方案4、基于时间序列索引算法的设计与实现特征索引三角不等式：图例解释：Page 13课题内容及方案4、基于时间序列索引算法的设计与实现List树建立索引：Page 14课题内容及方案4、基于时间序列索引算法的设计与实现基于List树索引查询伪代码：Page 15课题内容及方案4、基于时间序列索引算法的设计与实现List树建立索引：Page 16课题内容及方案4、基于时间序列索引算法的设计与实现测试结果：Page 17课题内容及方案4、基于R树的原理R树的增删查改过程相对比较复杂，在这里就不再做具体的介绍。因为R树支持数据的

8、动态插入和删除，索引要优于List树。Page 18课题内容及方案4、R树的测试 数据源： Rect(5, 5, 0, 7, 7, 1), Rect(0, 0, 0, 2, 2, 1), Rect(8, 5, 0, 9, 6, 1), Rect(7, 1, 0, 9, 2, 1),需要查询的数据：search_rect(6, 4, 0, 10, 6, 0);(xmin,ymin,zmin,xmax,ymax,zmax):for3dimensionalRTree测试结果：Page 19课题内容及方案5、LabVIEW操作SQLite数据库SQLite数据库提供了完成的API接口，我们这里通过LabVIEW的API接口功能（调用库函数节点）来实现对SQLite数据库的操作。这里我们需要一个已编译的动态链接库(Sqlite3.dll)。Page 20课题内容及方案5、LabVIEW操作SQLite数据库Page 21课题内容及方案5、LabVIEW操作SQLite数据库Page 22课题进度总结继续研究的内容：3.1： 将前期所做的各个模块组合，形成一个整体的时序数据库管理系统；3.