嵌入式数据库在振动监测系统中的应用

    在信息采集及远程监控领域， 嵌入式系统结构得到了广泛应用。 随着系统规模的不断扩大及系统功能的日益复杂，需要对大量的实时数据进行采集、存储及分析处理， 数据管理及存储方式已成为影响系统效率及性能的比较重要的因素之一。 在嵌入式系统中， 传统的数据存储及管理方式一般是基于文件的方式进行，I／O 开销较大，数据的共享性和应用软件的可重用性较差，限制了系统的效率及性能［1］。随着嵌入式技术的发展， 嵌入式数据库管理系统（EDBMS）在嵌入式系统中有了越来越多的应用。 通过将数据库技术引入到嵌入式系统中， 实现了数据的管理和应用程序功能的相互独立， 并借助于数据库的强大数据管理功能，可有效实现对数据的存储、存取、查询、共享等操作，确保应用系统具有较好的整体性能。 本文结合实际的汽轮机振动监测系统的设计与开发以及开源嵌入式数据库管理系统SQLite， 对嵌入式数据库技术及其在嵌入式数据采集与监控系统中的应用进行了详细的分析研究。 本文所开发的振动监测系统，已投入实际使用，取得了较为理想的效果。

    1 嵌入式数据库

    嵌入式数据库是一种具备了基本数据库特性的数据文件嵌入式的数据库管理系统， 通常是与嵌入式数据库的应用系统无需独立运行数据库引擎，应用程序直接调用相应的 API 函数就可实现对数据的存取等操作［2］。 嵌入式数据库采用文件驱动的模式，一般运行在嵌入式操作系统之上，与传统数据库管理系统相比较，其典型特征有：

   （1）体积小，编译后的产品不过几十 KB；

   （2）数据库系统运行稳定，速度较快；

   （3）数据库系统功能可根据具体应用需求进行裁剪或定制；

   （4）具有可移植性，支持多种嵌入式操作系统；

   （5）代码是开源的。

    在嵌入式系统中， 采用嵌入式数据库进行数据的存储与管理，便于数据与应用程序的分析，提高数据存储与利用的效率。 目前，在嵌入式领域，越来越多的应用系统开始采用嵌入式数据库管理系统进行数据的存储与管理等工作， 也形成了一些较成熟的嵌入式数据库管理系统， 如 SQLite、BerkleyDB 和MySql 等［1］。

    2 基于嵌入式数据库的振动监测系统

    2．1 振动监测系统设计方案

    本文所设计的振动监测系统主要用于对火力发电、冶金、化工、船运等领域常用的旋转机械—汽轮机的运行状态进行监测， 并在对振动信息进行分析的基础上实现故障诊断。 图 1 所示为整个振动监测系统的设计方案。