一种嵌入式雨水情数据存储解决方案

第３０卷第３期２　０　１　

２年３月水　电　能　源　科　学

Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２　０　１　

２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０３－０１４４－

０４一种嵌入式雨水情数据存储解决方案

代　平，严　华

（四川大学电子信息学院，四川成都６１００６４

）摘要：针对雨水情数据存储在ＰＣ机数据库中专用性、实时性较差且以自定义格式直接存储于Ｆｌａｓｈ中又有数据管理有效性差的问题，提出了一种基于嵌入式数据库Ｂｅｒｋｅｌｅｙ　ＤＢ的雨水情数据存储解决方案，介绍了方案实现过程及优势，证明了该方案的可行性和优越性。关键词：雨水情；数据存储；嵌入式数据库；Ｂｅｒｋｅｌｅｙ　ＤＢ；Ｆｌａｓｈ中图分类号：ＴＰ３９２

文献标志码：Ａ

收稿日期：２０１１－０９－０８，修回日期：２０１１－１０－

０９作者简介：代平（１９８７－），男，硕士研究生，研究方向为数字水利、嵌入式应用，Ｅ－ｍａｉｌ：１２５３７４５６５＠ｑｑ

．ｃｏｍ通讯作者：严华（１９７１－），男，副教授，研究方向为ＣＡＤ／ＣＡＭ、计算机自动化、水利信息化，Ｅ－ｍａｉｌ：４４２９１７５＠ｑｑ

．ｃｏｍ 山洪、

泥石流、滑坡、洪水、决堤等自然灾害的监测和预警对减少人民生命财产损失具有重大意义，而监测这些自然灾害的主要指标为雨情和水情数据，

因此研究雨水情数据的存储管理非常重要。它不仅对灾害预报作用巨大，同时也为指导抗洪救灾、人员疏散、物资运送等提供了重要的数据支持。最初雨水情数据测报依靠人工方式，不仅存在人身安全隐患，同时难免有误报、耽搁等情况，

难以确保数据的实时性、可靠性。随着水利数字化的发展，整套的雨水情数据测报系统应运而生。目前，雨水情数据的存储管理方式主要有两种：①中心站ＰＣ机数据库的雨水情数据处理；②遥测终端自定义数据结构。将雨水情数据存储于Ｆｌａｓｈ中，

并由自己编写程序管理。上述两种方式均能满足应用需求，但前者上位机的专用性、实时性较差，

而后者数据管理有效性较差。鉴此，针对上述缺陷，

本文提出了基于嵌入式数据库Ｂｅｒｋｅｌｅｙ　

ＤＢ的雨水情数据存储解决方案，以替换现有中心站基于ＰＣ机的数据管理存储方式，

具有很大的工程应用价值和参考价值。

１　方案的提出

１．１　现有雨水情数据存储方式存在的缺陷

现有的雨水情测报系统一般由中心站、遥测站和通信网络组成，结构见图１。其中遥测站负责采集雨量、水位、流量等实时信息，简单处理和存储后，通过ＧＰＲＳ、ＧＳＭ短信、

北斗卫星等远程图１　现有的系统结构

Ｆｉｇ．１　Ｎｏｗ－ｅｘｉｓｔｉｎｇ　

ｓｙｓｔｅｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ无线通信手段传输到中心站；中心站接收并处理若干个遥测站的数据后，

进行统一存储管理。为满足通信要求，有的系统还可能加入中继站。

遥测站一般为专用的嵌入式终端机，如

Ｗ７７ＬＥ５８［１］、ＭＳＰ４３０［２］、Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ［３］

等。因为数据量较少，所以遥测站一般按自定义的数据格式直接将雨水情数据存储于Ｆｌａｓｈ中［４］，

或按时间顺序或不同种类划分依次将雨水情数据存放于Ｆｌａｓｈ固定的分区中。这种数据存储方式存在的

问题是，

由于无数据库的支持，因此对数据难以有效性管理，如有效查询、事务回滚、并发机制等；另外，由于在Ｆｌａｓｈ中存储，因此要考虑Ｆｌａｓｈ的擦

写次数限制（一般为１０

５

次），这就涉及到磨损均衡、垃圾回收、坏块管理等问题，若这些问题均由

自己考虑，

将会花费大量精力，且未经历长时间的验证，风险较大。但因为每个遥测终端的数据较少，且数据被中心站主动访问的次数很少，所以终端采用这种方式存储数据仍然可行。

中心站通常安装的是通用ＰＣ机，负责管理几十甚至上百个遥测站的雨水情数据，其数据存储管理方式为ｗｉｎｄｏｗｓ＋ｓｑ

ｌ　ｓｅｒｖｅｒ／ｏｒａｃｌｅ／ａｃ－