CN103309983B - 基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统和方法，属于电力防误系统的应用领域。本发明根据电力防误系统对数据库的要求，设计变电站的各个属性列，并且用SQLite创建符合电力系统的数据库结构，并且把数据库置于手机上，用手机实现了SQLite数据库在电力防误系统中的应用。

Description

基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统和方法

技术领域

本发明涉及嵌入式数据库SQLite的设计与应用技术领域，特别涉及一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统和方法。

背景技术

数据库技术产生于上世纪60年代后期，其理论与技术发展极为迅速，应用也日益广泛，在当今的信息社会中，它几乎无所不在；其支持的数据模型，已经历了层次、网状、关系和面向对象模型等几个阶段，技术上逐渐走向成熟，在传统的应用领域获得了极大成功。然而它们在现代的工程和实践关键型应用面前却显得软弱无力，面临着新的严峻的挑战，由此导致了实时数据库(real-time database，RTDB)技术的产生和发展。在电力系统方面，如何设计与实现一个较好的实时数据库管理系统，已经成为一个重要课题。

目前，常用的实时数据存储和管理的方法有3种：(1)根据具体的存储器硬件人为地设计存储管理方法。这种方法简单直接，但是软件的可移植性差，对于复杂的算法很难达到高可靠性的要求；(2)利用嵌入式操作系统提供的文件API，以文件的方式实现数据的存储和管理。由于多数嵌入式操作系统(Windows CE、Embedded Linux等)都以独占的方式访问文件，所以这种方法IO开销大，访问效率低，数据共享性较差；(3)借助嵌入式数据库实现数据存储和管理。数据库通过事务来进行调度与并发控制,可有效地对数据进行存取、查询等共享操作，同时借助数据库所具有的安全性和完整性检验等多种安全措施，可确保系统具有较好的整体性能。

SQLite是零配置的，没有独立的数据库引擎，用户请求和数据服务在同一个进程中进行，避免了频繁的进程间通信的额外消耗，所以比传统的客户/服务器数据库系统具有更快的速度，因此，它非常适合那些数据访问频繁，实时性高的系统，SQLite支持绝大多数的SQL92语句，借助API，只要了解基本的数据库操作就可以很好的驾驭它。

由于SQLite数据库具有方便操作的API，适合于数据访问频繁，实时性高的系统，并且电力五防系统需要高的实时性，本发明结合嵌入式数据库SQLite在电力五防系统中的应用，讨论嵌入式数据库的设计与实现方法，能很好地解决上面的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统，针对数据库在电力系统中的应用，设计SQLite数据库的格式，并把这种格式应用于电力防误系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本方法是一种策略性的方法，在分析电力防误系统中数据库的基础上，理论上推导出数据库的基本结构，并且根据该结构对SQLite数据库进行了设计，使之更好的应用于电力防误系统。

目前的电力防误系统中的数据库应用是，数据库中保存着所有变电站中的重要数据，包括变电站中所有的设备信息，状态信息，逻辑信息。可以选择某个变电站，查看该变电站的所有设备信息，这涉及到数据库的查询（Retrieve）；将某个变电站的数据进行删除，这涉及到数据库的删除（Delete）；将某个设备的信息进行修改，这涉及到数据库的更新（Update）；设备开锁时，根据设备信息，找到该设备的状态信息是分还是合，并且根据分或者是合查看对应的逻辑信息，进而对该操作进行错误及错误类型的分析，这涉及到数据库的各个表的查询（Retrieve）。

SQLite属于典型的“黑盒”程序,几乎所有针对数据库的操作都可以通过API实现,也就是说大多数用户不需要了解其内部细节。SQLite是Android使用的轻量级的数据库，开发Android应用对数据库的操作自然是必不可少。Android提供了一个SQLiteOpenHelper类,可以很方便的操作数据库，该类封装了一些操作数据库的API，使用该类可以完成对数据进行添加(Create)、查询(Retrieve)、更新(Update)和删除(Delete)操作（这些操作简称为CRUD）。SQLiteDatabase，重点的是execSQL()和rawQuery()方法。execSQL()方法可以执行insert、delete、update和CREATE TABLE之类有更改行为的SQL语句；rawQuery()方法用于执行select语句。

继承和扩展SQLiteOpenHelper类主要做的工作就是重写以下两个方法。

onCreate：当数据库被首次创建时执行该方法，一般将创建表等初始化操作在该方法中执行。

onUpgrade：当打开数据库时传入的版本号与当前的版本号不同时会调用该方法。所以，本发明将SQLite数据库应用于电力防误系统。

方法流程：

如图1所示，本发明提出一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统，其包括如下步骤：

步骤1：从上位机的磁盘上获取对应BIN文件，BIN文件中含有各种变电站的设备信息，状态信息，逻辑信息等。

.bin文件中存放的一般是可执行的二进制文件，各种设备信息，状态信息，逻辑信息以二进制数据的形式存入.bin文件。

步骤2：手机钥匙的数据库的设计。

针对变电站所涉及的设备信息，逻辑信息，状态信息，来设计数据库的各个表和属性列。

假设有五个数据库，分别是：yingshuiqiao330KV变电站，gucheng220KV变电站，shahu110KV变电站，qianjin35KV变电站，haul110KV变电站，则对应的SQLite数据库的名称是：bisuoyingshuiqiao.db,bisuogucheng.db,bisuoshahu.db,bisuoqianjin.db,bisuohaul.db.每个变电站的三个库的结构（如图3，4）。

SQLite和其他数据库最大的不同就是对数据类型的支持，创建一个表时，可以在CREATE TABLE语句中指定某列的数据类型，而且你可以把任何数据类型放入任何列中。当某个值插入数据库时，SQLite将检查它的类型。如果该类型与关联的列不匹配，则SQLite会尝试将该值转换成该列的类型。如果不能转换，则该值将作为其本身具有的类型存储。比如可以把一个字符串（String）放入INTEGER列。SQLite称这为“弱类型”（manifest typing）。

所以，可以针对每个变电站的三个库的结构特性，设定各个属性的类型。

步骤3：将对应的信息经过通信传入到手机钥匙的数据库中。

每个应用程序都要使用数据，Android应用程序也不例外，Android使用开源的、与操作系统无关的SQL数据库—SQLite。它是一款轻量级数据库，它的设计目标是嵌入式的，占用资源非常的少，只需要几百K的内存就够了。SQLite数据库支持大部分操作系统，除了我们在电脑上使用的操作系统之外，很多手机操作系统同样可以运行，比如Android、Windows Mobile、Symbian、Palm等。

所以把SQLite数据库放在手机钥匙中成为可能。

SQLite数据库是个后台数据库，以.db的形式存放在SD存储卡上，在android中，为某个应用程序创建的数据库，只有它可以访问，其它应用程序是不能访问的，如果确实需要查看对应的数据库里的内容，则需要借助专门的SQLite数据库查看软件SQLite ExpertPersonal3.exe（如图2），通过该软件，可以查看该数据库中表的属性类型的设计，存储的数据。

步骤4：SQLite数据库的操作。

在Android中创建和打开一个数据库都可以使用openOrCreateDatabase方法来实现，因为它会自动去检测是否存在这个数据库，如果存在则打开，如果不存在则创建一个数据库：创建成功则返回一个SQLiteDatebase对象，否则抛出异常FileNotFoundException。

下面我们来创建一个名为bisuoyingshuiqiao的数据库，并返回一个SQLiteDatabase对象mSQLiteDatabase。

mSQLiteDatabase=this.openOrCreateDatabase("/sdcard/bisuoyingshuiqiao.db",null);

创建表：（以创建设备表Device为例）通过execSQL方法来执行一条SQL语句。

String CREATE_TABLE="create table Device(iNumber integer primary keyautoincrement,iDeviceNo varchar(8),sDeviceID varchar(8),sDeviceName varchar(256),sLockID varchar(16),sHlockID varchar(32),sLlockID varchar(32),HEepromvarchar(32),"+""LEeprom varchar(32),HInstruction varchar(64),LInstructionvarchar(64),Trans_substationNo Integer)";mSQLiteDatabase.execSQL(CREATE_TABLE);

创建表的时候总要确定一个主键（primary key），这个字段是64位整型，其特点就是自增长功能。当到达最大值时，会搜索该字段未使用的值（某些记录被删除_rowid会被回收），所以要唯一严格增长的自动主键必须加入关键字autoincrement。

有益效果：

1、本发明可以确保系统具有较好的整体性能。

2、本发明的数据库系统具有更快的速度。

附图说明

图1为数据库存储流程图。

图2为数据库内容查看界面示意图。

图3为设备库的属性设计示意图。

图4为逻辑库，状态库的设计示意图。

图5为设备库文件数据以列表的形式进行查看示意图。

图6为设备库查询界面示意图。

图7为设备库修改界面示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本技术方案作进一步说明。

本发明提出一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统和方法，其包括如下步骤：

（1）从上位机的磁盘上获取对应BIN文件，BIN文件中含有各种变电站的设备信息，状态信息，逻辑信息等。

.bin文件中存放的一般是可执行的二进制文件，各种设备信息，状态信息，逻辑信息以二进制数据的形式存入.bin文件。

（2）手机钥匙的数据库的设计

针对变电站所涉及的设备信息，逻辑信息，状态信息，来设计数据库的各个表（设备表，逻辑表，状态表）和属性列。（如图3，4），并且用SQLite数据库的创建（create）操作为各个列赋予类型和长度信息。

（3）将对应的信息经过通信传入到手机钥匙的数据库中

SQLite数据库是个后台数据库，以.db的形式存放在SD存储卡上。

（4）利用手机验证设计的SQLite数据库

数据库查询：选择某个变电站，进入对数据库的操作界面，选择“库文件查询”，可以选择设备库，逻辑库或者状态库进行查询，查询设备库的结果（如图5），设备库的各个属性列名称以及属性对应的值均显示出来。

数据库查询指定设备：可以输入设备名称，到数据库里搜索对应的记录：因为设备名称大部分是以3开头的，所以在输入框中输入3（如图6左侧所示），查询结果（如图6右侧所示）。

数据库修改：点击查询到的某行信息，出现数据库修改界面（如图7所示），在该界面可以对一系列的设备信息进行修改。

本方法是一种策略性的方法，在分析电力防误系统中数据库的基础上，理论上推导出数据库的基本结构，并且根据该结构对SQLite数据库进行了设计，使之更好的应用于电力防误系统。

目前的电力防误系统中的数据库应用是，数据库中保存着所有变电站中的重要数据，包括变电站中所有的设备信息，状态信息，逻辑信息。可以选择某个变电站，查看该变电站的所有设备信息，这涉及到数据库的查询（Retrieve）；将某个变电站的数据进行删除，这涉及到数据库的删除（Delete）；将某个设备的信息进行修改，这涉及到数据库的（Update）；设备开锁时，根据设备信息，找到该设备的状态信息是分还是合，并且根据分或者是合查看对应的逻辑信息，进而对该操作进行错误及错误类型的分析，这涉及到数据库的各个表的查询（Retrieve）。

SQLite属于典型的“黑盒”程序,几乎所有针对数据库的操作都可以通过API实现,也就是说大多数用户不需要了解其内部细节。SQLite是Android使用的轻量级的数据库，开发Android应用是对数据库的操作自然是必不可少。Android提供了一个SQLiteOpenHelper类来可以很方便的操作数据库，该类封装了一些操作数据库的API，使用该类可以完成对数据进行添加(Create)、查询(Retrieve)、更新(Update)和删除(Delete)操作（这些操作简称为CRUD）。SQLiteDatabase，重点的是execSQL()和rawQuery()方法。execSQL()方法可以执行insert、delete、update和CREATE TABLE之类有更改行为的SQL语句；rawQuery()方法用于执行select语句。

继承和扩展SQLiteOpenHelper类主要做的工作就是重写以下两个方法。

onCreate：当数据库被首次创建时执行该方法，一般将创建表等初始化操作在该方法中执行。

onUpgrade：当打开数据库时传入的版本号与当前的版本号不同时会调用该方法。所以，本发明采用将SQLite数据库应用于电力防误系统。

方法流程：

如图1所示，本发明提出一种基于嵌入式数据库SQLite的电力防误系统，其包括如下步骤：

步骤1：从上位机的磁盘上获取对应BIN文件，BIN文件中含有各种变电站的设备信息，状态信息，逻辑信息等。

.bin文件中存放的一般是可执行的二进制文件，各种设备信息，状态信息，逻辑信息以二进制数据的形式存入.bin文件。

步骤2：手机钥匙的数据库的设计。

针对变电站所涉及的设备信息，逻辑信息，状态信息，来设计数据库的各个表和属性列。

假设有五个数据库，分别是：yingshuiqiao330KV变电站，gucheng220KV变电站，shahu110KV变电站，qianjin 35KV变电站，haul110KV变电站，则对应的SQLite数据库的名称是：bisuoyingshuiqiao.db,bisuogucheng.db,bisuoshahu.db,bisuoqianjin.db,bisuohaul.db.每个变电站的三个库的结构（如图3，4）。

SQLite 和其他数据库最大的不同就是对数据类型的支持，创建一个表时，可以在CREATE TABLE 语句中指定某列的数据类型，但是你可以把任何数据类型放入任何列中。当某个值插入数据库时，SQLite 将检查它的类型。如果该类型与关联的列不匹配，则 SQLite会尝试将该值转换成该列的类型。如果不能转换，则该值将作为其本身具有的类型存储。比如可以把一个字符串（String）放入 INTEGER 列。SQLite 称这为“弱类型”（manifesttyping.）。

所以，可以针对每个变电站的三个库的结构特性，设定各个属性的类型。

步骤3：将对应的信息经过通信传入到手机钥匙的数据库中。

每个应用程序都要使用数据，Android应用程序也不例外，Android使用开源的、与操作系统无关的SQL数据库—SQLite。它是一款轻量级数据库，它的设计目标是嵌入式的，占用资源非常的低，只需要几百K的内存就够了。SQLite数据库支持大部分操作系统，除了我们在电脑上使用的操作系统之外，很多手机操作系统同样可以运行，比如Android、Windows Mobile、Symbian、Palm等。

所以把SQLite数据库放在手机钥匙中成为可能。

SQLite数据库是个后台数据库，以.db的形式存放在SD存储卡上，在android中，为某个应用程序创建的数据库，只有它可以访问，其它应用程序是不能访问的，如果确实需要查看对应的数据库里的内容，则需要借助专门的SQLite数据库查看软件SQLite ExpertPersonal3.exe（如图2），通过该软件，可以查看该数据库中表的属性类型的设计，存储的数据。

步骤4：SQLite数据库的操作。

在Android中创建和打开一个数据库都可以使用openOrCreateDatabase方法来实现，因为它会自动去检测是否存在这个数据库，如果存在则打开，如果不存在则创建一个数据库：创建成功则返回一个SQLiteDatebase对象，否则抛出异常FileNotFoundException。

下面我们来创建一个名为bisuoyingshuiqiao的数据库，并返回一个SQLiteDatabase对象mSQLiteDatabase。

mSQLiteDatabase=this.openOrCreateDatabase("/sdcard/bisuoyingshuiqiao.db",null);

创建表：（以创建设备表Device为例）通过execSQL方法来执行一条SQL语句。

String CREATE_TABLE="create table Device(iNumber integer primary keyautoincrement,iDeviceNo varchar(8),sDeviceID varchar(8),sDeviceName varchar(256),sLockID varchar(16),sHlockID varchar(32),sLlockID varchar(32),HEepromvarchar(32),"+""LEeprom varchar(32),HInstruction varchar(64),LInstructionvarchar(64),Trans_substationNo Integer)";mSQLiteDatabase.execSQL(CREATE_TABLE);

创建表的时候总要确定一个主键（primary key），这个字段是64位整型，其特点就是自增长功能。当到达最大值时，会搜索该字段未使用的值（某些记录被删除_rowid会被回收），所以要唯一严格增长的自动主键必须加入关键字autoincrement。

Claims (1)

1.一种基于SQLite数据库的电力防误系统的设计与实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：从上位机的磁盘上获取对应BIN文件；

BIN文件中含有各种变电站的设备信息，状态信息，逻辑信息；

.bin文件中存放的是可执行的二进制文件，各种变电站的设备信息，状态信息，逻辑信息以二进制数据的形式存入.bin文件；

步骤2：基于SQLite电力系统数据库的设计；

针对变电站所涉及的设备信息，逻辑信息，状态信息，来设计数据库的各个表，即设备表、逻辑表、状态表和属性表；

SQLite和其他数据库最大的不同就是对数据类型的支持，创建一个表时，在CREATETABLE语句中指定某列的数据类型，把在CREATE TABLE语句中指定某列的数据类型放入任何列中；当某个值插入数据库时，SQLite将检查它的类型，如果SQLite检查的类型与关联的列的类型不匹配，则SQLite会尝试将该值的类型转换成该列的类型；如果不能转换，则该值将作为其本身具有的类型存储；针对每个变电站的设备信息、状态信息、逻辑信息三个库的结构特性，设定各个属性的类型；

步骤3：基于SQLite电力系统数据库的实现；

用SQLite数据库的创建(create)操作为各个列赋予类型和长度信息；

SQLite数据库是个后台数据库，以.db的形式存放在SD存储卡上，在android中，为某个应用程序创建的数据库，即只有它能够访问，其它应用程序是不能访问；

步骤4：将对应的信息经过通信传入到手机钥匙的数据库中；

在Android中创建和打开一个数据库都使用openOrCreateDatabase方法来实现，因为它会自动去检测是否存在这个数据库，如果存在则打开，如果不存在则创建一个数据库：创建成功则返回一个SQLiteDatebase对象，否则抛出异常FileNotFoundException；

步骤5：利用手机验证设计的SQLite数据库；

数据库查询：选择某个变电站，进入对数据库的操作界面，选择“库文件查询”，或选择设备库，逻辑库或者状态库进行查询，查询设备库的结果，设备库的各个属性列名称以及属性对应的值均显示出来；

数据库查询指定设备：输入设备名称，到数据库里搜索对应的记录；

数据库修改：点击查询到的某行信息，出现数据库修改界面，在该界面对一系列的设备信息进行修改。