时间：2023-05-30 08:53:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇网络集成方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：路由器；交换机；VLAN；IP地址管理；系统集成
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5050-07
System Integration Technology in Campus Network Design
HONG Lin-jian
（Hangzhou Light Industrial and Technical Schools, Hangzhou 310004, China）
Abstract: The full integration of the thinking of modern information technology and education, the direction of development of modern education, the campus network is an effective carrier of educational means of information technology. Implementation of information tech nology education means an effective way to strengthen campus network construction, network mode of the computer-assisted instruction, and to achieve a high degree of sharing of educational resources within the campus. Campus network system is a very large and complex systems, it is not only for modern teaching, integrated information management and office automation applications provide basic platform can provide a variety of applications and services, so that information can be timely and accurate transmission of to each system. Campus network construction, the main application of an important branch of the network technology - LAN technology, so this project will mainly focus on campus LAN construction process may be used in a variety of technical and implementation options, and application sys tem integration technologies schools to design a highly efficient, secure, reliable network systems integration solutions.
Key words: router; switch; VLANs; IP address management; system integration
随着目前信息技术的飞速发展，数字化正日益渗入人们的日常生活中去。校园网建设是学校建设的重要组成部分，其建设水平是学校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。随着我国教育和科研网的不断发展，目前，很多学校将校园网建设列入到学校的重点工作来抓紧实施，使学校建设正朝着网络化的目标迈进。
数字化校园是一种理念，是指以网络为基础，从环境（设备、教室），资源（图书资料、课件）到活动（教学、管理、服务、办公）全部信息化，通过现代化手段从而达到提高教学质量、科研水平、学校管理水平的目的。
校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学有着十分重要而深远的意义。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。
但是，在现阶段大多数的学校在校园网建设初期没有进行比较规范的需求分析，没有对网络系统进行合理性分析，从而对以后网络系统的合理性、可用（靠）性、可扩展性、安全性造成影响。
关键词：智能小区；系统集成；楼宇自控协议
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0078-02
智能小区系统综合计算机技术、网络通信、项目管理等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备系统等协调工作，实现楼宇自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS）。将各个子系统有机地集成起来，各个子系统实现资源共享。中心提供公共信息资源，所有的子系统既可独立运行，又可以在计算机网络的基础上实现集中管理。平全基于小区物内部网Intranet之上，通过网络集成、数据集成、界面集成、通信集成等多种技术，实现整个网络上的信息交互、综合和共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。各个子系统范围如下：
图1
（1）楼宇自动化包括高低压配送电、应急发电、电能管理；普通照明及应急照明；电梯监控；冷热源设备监控、空调控制、通风环境监控；给排水控制等。
（2）安全保卫自动化包括出入控制、防盗报警、视频监控、电子巡更。
（3）消防自动化系统包括自动监控与报警系统、自动灭火控制、消防联动控制、消防应急广播。
（4）通信自动系统包括电视网络、计算机网络、电话网络、综合布线系统、广播和电子公告系统。
（5）办公自动化系统包括物业管理系统、远程抄表系统、停车场管理系统、智能卡管理系统。
常见网络结构包括现场总线、控制层、管理层、应用层四层结构。
目前由于智能小区系统集成在国内刚刚兴起，只有在高档小区才采用。基于价格比较高，产生效益需要长期使用过程才反馈到客户那边，所以小区系统集成还在不断尝试中，其中难点如下：
第一难点：协议标准选择、接口选择。
智能小区系统集成设计协议众多，系统集成一般分四层，每层都有不同协议，按照国内经验比较选协议如下：
目前现场总线选协议有基金会现场总线FF、LONWORKS、以太网、RS485等。楼宇自控选择LONWORKS总线协议；出入控制、防盗报警可采用RS485协议接口；其他系统尽可能选择以太网现场总线。LONWORKS总线协议目前国内楼宇自控主流协议，采用RS485接口协议是兼容部分厂家设备，减低工程造价，其他系统总线使用以太网。因为目前以太网迅猛发展，多数厂家都提供以太网接口设备。
控制层协议选择：BACnet协议，建立BACnet协议基础上楼宇自动化系统将是未来楼宇自动化的发展方向和采用的主流技术。LONWORKS协议同样可以作为控制层协议，把两个协议混合使用，BACnet作为系统层协议的一种选择，优势更大。从目前情况来看，楼宇控制器顶尖级厂家这类应用上，还没有哪家选LONWORKS。BACnet很适宜工作站级管理领域应用，系统层协议有利于交互操作性。
管理层使用的TCP/IP协议是目前最成熟的管理层协议。
应用层协议使用的OPC和ODBC协议是微软公司提供接口统一标准化智能小区应用层接口协议，能很好融入主流终端操作系统和数据库。
我们选择了复合网络构成技术，采用LONWORKS楼宇自控现场总线，出入控制、防盗报警可采用RS485，BACnet为小区作为小区控制网主干技术，小区管理中心与以太网连接，通过Internet实现信息共享与远程控制，其核心是BACnet控制网络。
要解决子系统之间的互通互连，目前有一种解决方案：OPC技术和ODBC，所图2所示。平台采用国际标准OPC技术提供一个标准的软硬件接口，能够很好地适应各种硬件系统和各种通信控制协议，并为第三方系统提供楼宇设备的综合性管理信息。可满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求。
图2
第二难点：设计图纸和集成方案。
系统集成要采用科学的方法来进行，就是“总体规划，优先设计，从上向下，分步实施”。从上向下，分步实施，是指各个子系统的功能和技术方案必须要满足系统集成的目标和设计指导，先完成子系统的集成，只有这样，才能够达到总体目标。
系统总体结构是在小区的物业管理中心设置一台总控主机，在每个单元设置单元控制主机，在每个需要联网控制的设备处设置相应的控制主机，通过BACnet协议控制网络将这些主机设备联网，将小区形成了一个互动的智能网络，公共设备都成为这个智能网络中的智能节点，从而实现信息交互传递与智能化控制各项功能。
系统定位在小区建立BACnet控制网络，可视对讲和家庭安防报警作为户内基本配置。同时，针对不同应用环境下系统的表现，做了大量的完善工作，使系统磨练成为一套完全成熟的系统。
为了解决互联和互操作的问题，采用统一通信协议和协议转换器实现网络层互联，采用OPC和ODBC技术实现应用层互操作问题。
第三难点：工程实施管理方面。
（1）管理方式：采用总承包模式和平行发包模式，根据甲方投资和自身人才储备决定，我们讨论是甲方节约投资，并具备智能小区人才储备的情况下，工程采用平行发包形式，分设备材料供应商、施工方、设计和集成商三方。采取分工如下：设备采购由甲方直接采购，集成商协助制定采购数量。电源、机房配套、管线预埋由土建施工单位负责，综合布线、设备安装由设备单位负责。设备加电和调试由厂家和集成商、设备安装单位联合负责，集成商做主导。设备安装单位负责硬件实施，厂家负责本机调试、集成商负责联合调试。
数据库、服务器、操作系统由集成商和供应商联合负责，供应商负责单机部分，集成商负责联合调试。集成平台由集成商负责。工程进度、质量由机房提供节点和标准，集成商进行过程把控，并向甲方汇报。
（2）材料设备供应：根据设计图纸和集成方案确定采购设备，包括综合布线产品，网络设备产品，数据库、服务器、终、集成平台。设备材料供应有集成商和甲方联合根据实际进行动态调整。设备材料订购计划，考虑到仓库空间限制，根据实际进度情况调整设备材料发货时间。根据专业情况配套材料，配套材料比较杂，包括电源线、机房配电箱、开关电源、UPS设备、走线架、地线接入排、空调、办公用品等。采购计划要提前，到货时间间隔大。综合布线施工可以配套同步进行，材料到货管理相对容易。设备采购涉及兼容性好的设备，支持集成方案协议。服务器和数据库采购需要根据集成平台需求和支持OPC和ODBC协议，采购相对容易。
（3）工程施工过程中难点如下：
配套建设包括电源、机房配套、管线预埋先行。难点在于电源提供，一来网络设备分散各个地方，分布于楼宇设备间或者弱电井中，二来电源稳定性难以保证，电源接地点难确定。目前解决办法是对于重要设备提供UPS供电，设备接地点可以通过楼宇柱的钢筋开凿引入作为接
地点。
综合布线施工，部分垮楼宇线缆管道未规划，在已经建设好的楼宇中，很难进行管道开挖，可采取架空或者营运商的线路或者直埋。
网络设备安装及调试，网络设备安装比较容易，但是调试工作涉及到供应商和集成商，对于两者之间分工难以界定，最好在合同中给予明确下来。采购常用品牌网络设备能减低网络设备调试难度。
集成平台安装和调试。集成平台是集成商的重点工作。集成商平台选择有很多，选择成熟国际品牌价格较贵，选择国内成熟厂家开发的平台系统，价格比较适中，综合从维护升级考虑，选择具备生命力品牌，综合成本比较低的，开发实力强大的集成平台品牌。
关键词：数据集成；数据复制；模式集成；本体
中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2008)24-1120-03
The Summer of the Data Integrate Technology
ZHONG Qiu-yan
(China Department of Computer, Zengcheng College of South China Normal University, Guangzhou 511063,China)
Abstract：because of the current requirement of information, it introduces the necessity of the data integrate technology's development. It discusses the current data integrate technology and analyze the their advantages and disadvantages. It introduces the grid and ontology that are newest data integration technology. Based on the discuss it describes the data integration schema that is solved by the integrated the ontology with middleware. In the end, it brings forward the development's direction of the data integration.
Key words: data integration; data copy; schema integration; ontology
1 引言
随着信息技术飞速发展和应用领域不断拓宽，信息技术极大地提高了人们的工作效率，给人们的生活带来了诸多便利。然而在信息化建设初期，由于缺乏有效的和合理的规划和协作，造成信息化建设的大量重复和“信息孤岛”现象，随着信息量的爆炸式增长，信息化建设遭遇到巨大的浪费。针对目前情况，迫切需要一种技术用于将之前的各个独立的信息化系统集合起来，给各个“孤岛”架起沟通的桥梁，为将来各种各样的信息化建设服务。随着互联网技术的诞生，在一定的程度上可以很好的支持信息和信息收集，但对于之前的信息化资源的重用需求，对于日益迫切的分散数据访问和分析需求――跨地区的连锁经营销售商要求对其每天总的销售状况进行分析等，对于越来越复杂的应用环境――在线分析处理(OLAP)、决策支持系统(DSS)、数据挖掘(DM)等，人们迫切需要形成跨组织、跨领域、多应用的信息交换和共享。在这种背景下，数据集成技术应运而生。
数据集成技术是将分布的、异步的，甚至异构的独立信息源中的有用数据集成在一起，使得用户能够以透明的方式访问这些数据源，以供将来信息检索、分析处理等等应用的技术。集成是指维护数据源整体上的数据一致性、提高信息共享利用的效率；透明的方式是指用户无需关心如何实现对异构数据源数据的访问，只关心以何种方式访问何种数据，图1显示了数据集成系统模型。[1,2]
数据集成是信息系统集成的基础和关键，好的数据集成系统可以保证用户以低代价、高效率使用异构的数据。现在，越来越多的现代企业已经意识到商业数据集成在企业日常运作和管理中的重要性，全球著名的IT企业如Oracle、IBM，数据开发环境单一，工具环境无关性差等缺点。而且随着应用的不断深入，对Microsoft和Sybase等都针对自己的产品提出了数据仓库的数据集成解决方案，这些解决方案提供了方便了数据集成方法，但它们都或多或少地存在这样或那样的缺陷，比如兼容性数据集成提出更新更高的要求――任意订制需要抽取的数据、灵活而高效的数据抽取方式(实时或周期性抽取等)、数据抽取的一致性、异构信息源(包括半结构化和非结构化数据)集成和系统平台无关性等。数据集成的研究与设计必须深入，解决以前方法的局限性，提供更高的实用性，找到一种更优的维护方法等等任务。[3]
2 传统的异构数据集成方法
传统的数据集成所采用的方法基本可以分为两大类：数据复制方法和模式映射方法。
2.1 数据复制方法
数据复制方法将各个数据源的数据复制到与其相关的其他数据源上，并维护数据源整体上的一致性，提高信息共享和利用的效率。数据复制可以是整个数据源的复制，也可以是仅对变化数据的传播与复制。数据复制方法可减少用户使用数据集成系统时对异构数据源的数据访问量，提高数据集成系统的性能。最常见的数据复制方法就是数据仓库方法。该方法将各个数据源的数据复制到同一处――数据仓库，用户则直接访问数据仓库获取数据。这种方法既可用于数据集成，亦可用于决策支持查询。 但是，这种对数据仓库的间接访问方式带来的问题就是数据更新不及时、数据重复存储。斯坦福大学DB Group的数据集成方案是数据复制方式数据集成方法的代表性方案。然而在应用领域中，信息源数据通常含有企业商业机密信息或政府部门公众机密信息，不能让数据集成系统访问这些信息或基表。[4]
2.2 模式映射方法：即虚拟视图的方法
模式集成 ( Schema Integration )是人们最早采用的数据集成方法，也是其他数据集成方法的基础。其基本思想是，在构建集成系统时，将各数据源共享的数据视图集成为全局模式 (Global Schema)，供用户按照全局模式透明地访问各数据源的数据。该方法不需要重复存储大量数据，能保证查询到最新的数据，比较适合于集成数据多、且更新变化快的异构数据源集成。
模式集成要解决的两个基本问题是：构建全局模式与数据源共享数据视图间的映射关系；处理用户在全局模式基础上的查询请求。模式集成过程需要将原来异构的数据视图作适当的转换，消除数据源间的异构性，映射成全局模式。全局模式与数据源数据视图间映射的构建方法有两种：全局视图法和局部视图法。全局视图法中的全局模式是在数据源数据视图基础上建立的，它由一系列元素组成，每个元素对应数据源的一个查询，表示相应数据源的数据结构和操作；局部视图法先构建全局模式，数据源的数据视图则是在全局模式基础上定义，由全局模式按一定的规则推理得到。
2.2.1 联邦数据库
联邦数据库是早期人们采用的一种模式集成方法。联邦数据库中数据源之间共享自己的一部分数据模式，形成一个联邦模式。联邦数据库系统按集成度可分为两类：采用紧密耦合联邦数据库系统和采用松散耦合联邦数据库系统。紧密耦合联邦数据库系统使用统一的全局模式，将各数据源的数据模式映射到全局数据模式上，解决了数据源间的异构性。这种方法集成度较高，用户参与少；缺点是构建一个全局数据模式的算法复杂，扩展性差。松散耦合联邦数据库系统比较特殊，没有全局模式，而是提供统一的查询语言，将很多异构性问题交给用户自己去解决。松散耦合方法对数据的集成度不高，但其数据源的 自治性强、动态性能好。
2.2.2 中间件集成方法
中间件集成方法是另一种典型的模式集成方法，它使用全局数据模式。与联邦数据库不同，中间件系统不仅能够集成结构化的数据源信息，还可以集成半结构化或非结构化数据源中的信息，如 Web信息。基于中间件的数据集成系统主要包括中间件和包装器，其中每个数据源对应一个包装器，中间件通过包装器和各个数据源交互。用户在全局数据模式的基础上向中间件发出查询请求。中间件处理用户请求，将其转换成各个数据源能够处理的子查询请求，并对此过程进行优化，以提高查询处理的并发性，减少响应时间。包装器是对特定数据源进行封装，将其数据模型转换为系统所采用的通用模型，并提供一致的访问机制。中间件将各个子查询请求发送给包装器，由包装器来和其封装的数据源交互，执行子查询请求，并将结果返回给中间件。中间件注重于全局查询的处理和优化，相对于联邦数据库系统的优势在于：它能够集成非数据库形式的数据源，有很好的查询性能，自治性强；中间件集成的缺点在于它通常是只读的，而联邦数据库对读写都支持。
2.2.3 peer-to-peer 数据集成方法
peer-to-peer (P2P)[6]数据集成方法是在新兴的P2P计算技术的基础上，对原有的模式集成方法的扩展。P2P是一种基于对等网络的架构，是计算机系统的结构从传统的集中式发展为松散耦合分布式的新模式。在P2P数据集成方法中，参与集成的各个数据源节点分别被视作一端，每个节点可以将自己的一部分本地数据模式映射成为端共享模式，向其他节点共享自己的数据。纯粹的P2P数据集成方法没有全局数据模式，各节点可以直接通过P2P映射使用其他节点共享的数据模式，从而形成各节点之间对等的数据共享与访问机制。P2P数据集成方法已成为当前数据集成研究的一个热点。
3 异构数据集成的新技术
虽然数据集成技术已经取得了很多应用成果。但由于应用和需求的不断拓展变化。数据集成迄今仍是困扰企事业单位信息系统建设、维护和发展的难题。还远未得到很好解决。已有的数据集成方案普遍存在难以适应数据源的动态变化、难以完成动态集成以及传输成本高等缺陷。而且很多系统中的数据是从数据源向集成模式单向流动的，不能支持局部数据源之间的数据交换和共享。也不能在集成数据上进行新型跨部门综合业务的开发针对以往数据集成方案的不足，人们不断探索，新的数据集成技术也不断涌现。其中包括网格技术和本体集成技术。
3.1 网格技术
网格技术提出目的就是实现分布式环境下的资源共享和协同计算。网格(Grid)又称为虚拟计算环境。是近年来兴起的一种重要的网络信息技术网格利用计算机网络把地理上广泛分布的计算资源、存储资源、网络资源、软件资源、 信息资源、知识资源等连成―个逻辑整体，然后像一台超级计算机一样为用户提供―体化的信息应用服务。实现互联网上所有资源的全面连通、全面共享。以消除信息孤岛和资源孤岛。
3.2 本体技术
数据的异构性分为两个方面：一是结构性异构，即不同数据源数据的结构不同：二是语义性异构，即不同数据源的数据项在内容和含义上有所不同或有冲突。目前，XML已经成为异构系统间数据交换的公认标准，所以，语义异构成为数据集成技术的难点。已有的各数据集成方法也都面临如何更好的解决语义异构的问题。
本体是对某一领域中的概念及其之间关系的显式描述。是语义网络的―项关键技术。本体技术能够明确表示数据的语义以及支持基于描述逻辑的自动推理，为语义异构性问题的解决提供了新的思路，对异构数据集成来说应该有很大的意义。但本体技术也存在一定的问题：已有关于本体技术研究都没有充分关注如何利用本体提高数据集成过程和系统维护的自动化程度、降低集成成本、简化人工工作。基于语义进行自动的集成尚处于探索阶段，本体技术还没有真正发挥应有的作用。
因此，可以采取本体技术和中间件相结合的方法[5]：采用中间件架构，支持虚拟视图或视图集合，且不存储任何异构数据库中的实际数据。为了更好地解决语义异构，在中间件中引入了一个本体库。
整个系统架构如图2所示，包括如下3个层次：
1) 应用层
应用层为终端用户提供访问中间件层的查询接口 ，用户可以通过应用层的浏览器调用中间层。系统提供统一的查询检索平台，它能够显示用户可以查询的集成信息，而底层集成的数据源对用户是透明的。
2) 中间件层
中间件层从更高层次上屏蔽了数据源的分布性和异构性。用户认为所有的数据都是本地的，处于同一服务域中，而具体的查询请求的处理、结果的返回都由中间层负责。中间件主要由中介器、包装器和本体库3个部分组成，其中，中介器又包括查询生成器、查询分解引擎、查询执行引擎和结果处理4个功能组件。
3) 数据源层
数据源层是由分布式异构数据源组成，数据源可以是关系数据库、Excel表格，也可以是半结构化的XML文档。每一个数据源都可以位于Web上不同的服务站点，采用本地的方式对数据进行管理。
4 数据集成技术展望
鉴于异构数据集成所固有的难点。可以相信，异构数据集成技术会随着各个难题的解决而得到越来越广泛的应用。今后，数据集成的研究方向应该包括：(1)基于网格、本体语义的数据集成方案的研究；(2)多种技术相结合的数据集成方案；(3)集成数据的完整性、一致性，实时性。
5 结束语
本文从对数据集成技术需求出发，说明了数据集成技术对当前信息系统的重要性。对传统的几种数据集成技术进行了概括，并对数据集成的两种新技术进行了研究，给出了数据集成技术发展的方向
参考文献：
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[3] Ullman J D. Information integration using logical views[c]//proceeding of ICDT97, Volume 1186 of LNCS, 1997:19-40
[4] Hammer J.,Garcia-Molina H., Widom J., Labio W., Zhuge Y. "The Stanford Data Warehousing Project"，In IEEE Data Engineering Bulletin, 1995，18(2):41-48.
[5] 周刚,郭建胜.基于本体的异构数据源集成系统分析与设计[J].北京：北京联合大学学报，2007.10：45-48.
[6] 周傲英,凌波.Peer-to-peer系统及其应用[J].计算机科学,2001,29(8)：200-202.
关键词：中央集采；华三实验室；华三实训室；华三网络学院；系统集成；网络集成
中图分类号：TP391
实验室的建设是加强职业教育基础能力建设、改善职业院校办学条件和大力提升职业教育办学实力的重要措施。华三网络技术作为信息技术的基础，有大量技能型人才的需求，网络实训室的建设，为对网络技术人才进行技能培训提供了基础条件。在华三实验室中，教师通过教材和实验手册，将网络知识学习与技能培养有机的结合起来，全面阐述了网络组网技术，跟踪网络技术发展动态，以培训面向社会、面向未来的具有全面技能的网络人才为最终目标。各职教院校可根据实际需求情况、组合各类培训课程，通过基本网络技术培训、高级网络技术培训、认证网络专家培训这种由浅入深的教学培训方式，培训不同层次社会需求的学员，并为学员长期发展提供全面网络技术培训方案。
1 华三实验室集成方案
内蒙古商贸职业学院华三实验室，采用小组讨论式的教学形式，为了保证网络实训的效果，每6个人一个小组。所有的教学试验要求能够在每个小组内部独立完成。每个小组成员均能够动手操作设备。实验室内实验的进行有两种方式，一种方式是学生直接通过设备的Console口对设备进行配置，一种方式是将网络设备连接到一个控制台上，学生通过网络实训室内部的局域网登陆到控制台，通过控制台对试验台内的网络设备进行配置。第一种方式管理比较麻烦，而且经常插拔Console线会加速设备Console口的损坏。第二种方式可以通过控制台对试验进程进行管理，而且学生不需要插拔Console线，因此，我们建议网络实训室采用第二种方式进行建设。
图1 华三实验室拓扑结构
图2 机柜与核心交换机机柜联拓扑
2 华三网络实验室的管理
在H3C网络实验室解决方案中，实验管理平台由设备管理控制器DMC和实验室管理系统软件NEMS两部分组成。
2.1 设备管理控制器（DMC）
设备管理控制台（DMC，Device Management Controller）扮演的主要角色是一个串口服务器，用来在不同的网络用户间共享一个实验台中的网络设备的Console口，使这些用户可以通过IP网络直接访问实验设备的Console口，完成设备的配置，进而完成相应的实验。每个实验台有一个DMC，用来连接本实验台里所有设备的Console口。用户通过反向Telnet方式访问实验设备的Console口。实验台DMC设备登陆方式为http：//XXX.XXX.XXX.XXX：8888 （XXX为实验台IP地址）。
2.2 NEMS
NEMS（Network Experiment Management System）是H3C网络实验室方案中的可选组件，是教师用来进行网络实验教学管理的辅助工具。教师通过NEMS进行实验设备的管理、实验课程的设置、实验内容的定制、实验环境的部署、实验过程的管理监控、实验环境的恢复、实验结果的获取验证等。
NEMS常用操作：
（1）一键清：快速恢复设备缺省配置。每次操作员做完一组实验或者下组操作员做实验都需要先将设备中已有的配置进行缺省配置，这往往需要占用大量时间，实验效率非常低。通过一键清功能在每次做完实验后批量的对所有设备进行自动的恢复缺省配置。这样将大大提高昂贵实验室的使用率，提高实验室的价值。
（2）持续学习：记录当前设备配置，当操作员下次实验时，可恢复原有配置，方便继续实验。一个实验小组在利用完设备后，下一个小组将会对这些设备进行全新的配置，那么就应该在第二个小组回到实验室后，统一将设备配置状态恢复到上一次的科研进度。同时管理员可以针对科研进度和状态进行掌控，教师也可以针对学员的学习状态和学习效果事后对学员每个人的实验配置文件研究并提供相应指导和调整自己的教学方法。
（3）作业、试卷的管理：这一功能主要是针对教学业务而言。每次实验课或实验考试后，学生直接离开即可，老师将每个学生实验结果配置拷贝到自己的电脑中，并利用多配置分析系统对标准答案和学生作业、答卷进行自动差别比较，发现学生实验的问题，并给出相应的成绩。
（4）锻炼能力：实验之前将特定的错误配置预设到实验台中，通过预设错误配置，锻炼和考核学生技术水平，锻炼学生的排错能力，从而提升了学生对网络进行排错的能力，教师设定的错误知识点，是学生在平时实验中容易出错的知识点。
参考文献：
[1]杭州华三通信技术有限公司.H3C网络学院系列教程[M].北京：清华大学出版社，2011（03）.
计算机网络集成面对的行业规模不同，所以，在实际应用过程中，需要使用不同的网络平台。从计算机应用的具体情况来看，需要系统集成人员完成大量的调查工作，通过分析用户的反馈内容，反复论证方案，得出最理想的方案，以确保设计的合理性。
1 网络集成系统的设计原则及步骤
1.1 设计原则
网络系统集成的主要原则就是依据实际需要，结合各部分的具体需求，合理操作，提升工作效率。建设计算机网络信息集成系统的最终目的是要满足广大用户的需求，使操作变得更加简单、合理。因此，在设计集成系统的过程中，要严格遵循以下原则。
1.1.1 可靠性
网络系统是信息共享的一个平台，所有用户对该平台都有十分严格的要求。如果某个部分发生故障，整个系统的运行都会受影响。因此，在设计集成系统的过程中，要确保系统能在短期内满足用户的各项需求，为系统维修人员争取宝贵的维修时间，从而提高系统的可靠性。
1.1.2 安全性
安全是保证计算机网络系统运行的主要因素之一。如果系统存在安全方面的问题，就不会有用户愿意使用该系统。在高危网络系统运行的过程中，很容易受到黑客和病毒的攻击，进而泄露系统中的数据，损害用户的利益。因此，网络系统应当具有较强的预防能力和恢复能力，以确保用户的信息安全。
1.1.3 实用性
在设置网络系统时，应当以用户为中心，以服务和适用为宗旨。因此，在设置集成系统的过程中，需要重视系统的实用性，确保系统能够满足用户的使用需求。
1.1.4 前瞻性
在设计计算机网络系统时，不仅需要确保系统的可靠性、安全性和实用性，还要有一定的前瞻性，以便于未来拓展和更新系统，从而适应计算机技术和网络的发展，满足用户的需求。
1.2 设计步骤
在设计集成系统时，不仅要遵守一定的规则，还需要按照一定的步骤进行，以确保设计的合理性。在归纳、总结设计集成系统的步骤时，其主要包括网络规模的确定、网络安全设计、选择IP规划等多个方面的内容。但是，从实际设计情况来看，其中的一些操作步骤并不是必需的，具体操作时可以适当省略，但有些步骤是必须严格执行的。具体实施步骤应当依据具体情况而定。
2 计算机网络系统集成的发展
2.1 单一集成
单一集成是计算机网络集成最初使用的一种方法。单一集成方法十分优越，利用该方法能够实现效率和系统架构的最大化。单一集成的具体技术特征是：将所有的数据源统一集中在某一特定的系统中，适当地忽略其他数据的统一或转化。但是，在计算机网络集成过程中，很少使用单一集成方法。这主要是因为，高度集中部分数据源不仅会耗费大量的时间，还要使用先进的设备。在完成单一系统集成后，如果局部内容被改变，整体内容就会受到影响。由此可知，在网络集成过程中，应用单一集成技术取得的效果并不理想。
2.2 分布式集成
在分析单机片集成技术时发现了单机片技术中存在问题。经过一段时间的研究，很快形成了与同类基本结构为主导的分布式集成技术。该技术的出现具有划时代的意义，很好地解决了单一模式集成技术在数据源集方面存在的问题，缩短了系统的开发时间，同时，也降低了系统的开发成本和对开发设备提出的要求。在实际工作过程中，使用机构分布式集成技术解决了传统的将数据源集中在单一系统中存在的问题。将系统划分为多个不同类型的模型，合理应用计算机网络模型的特点，能够实现不同模型之间的数据转化。但是，在具体操作中需要注意，该方法并不是完美的，其主要缺陷是，在系统运行的过程中，要想其能够正常工作，集成系统端口与外部链接模式必须完全吻合。虽然分布式集成技术可以很好地处理系统内部资源的整合问题，但是，它处理外部问题的能力并不强，这也是其应用中的主要缺点之一。
2.3 基于Web的集成技术
当分布式集成技术出现后，随着信息技术的快速发展，Web服务信息集成系统被应用于计算机领域中。在其应用过程中，最主要的特点是：合理应用Web服务协议，系统运行过程中涉及到的所有数据都可以与Web服务相连接，并且应当在Web中心完成注册工作，而且系统中涉及到的所有数据的交流和沟通都可以通过Web中心完成。同时，还可以有针对性地选择外部信息数据源，在实现信息双向沟通的同时实现外界信息的合理整合。
3 系统集成技术方法
随着计算机技术的发展，网络系统集成技术也发生了较大的变化，其方法比较多，但是，归纳、总结众多方法后，最主要的有3种。
3.1 数据集成
数据集成是众多集成方法中最基础的一种， 同时，也是核心环节。数据集成分为数据转换和数据聚合2种形式。
3.1.1 数据转换
数据转换就是在处理数据的过程中，利用特定的转换工具，针对不同信息系统之间需要传递的数据信息进行转换和交换，从而实现对各个子系统数据的合理集成。该方法不仅是数据集成过程中使用的一种技术方法，也是计算机网络集成技术中的一种基础方法。
3.1.2 数据聚合
数据聚合就是在虚拟全局数据模式中，适当集成和处理不同局部存在的数据源。该方法与数据转化模式相比，关键点在于加快对数据管理内容的改进，最终达到集成数据的目的。
3.2 API集成
API集成的最大优点是综合考虑不同用户的具体需求，集成不同的单体，达到集成的目的。API主要是合理应用程序之间的接口，通过程序访问API数据，完成对数据的集成。目前，API集成技术主要用于集成图像管理系统中。API技术的应用主要体现在数据的交换和抽象转换上。API集成技术经常被应用于各大图书馆管理系统中，以实现信息共享，提高数据传输效率。在系统操作过程中，应用API集成技术可以直接获取想要的信息。这样，不仅提高了工作效率，还使得信息传递变得更加标准。
3.3 方法集成
方法集成主要采用的是商业逻辑思维，它是一种以商业为核心的应用软件。在具体操作过程中，可以通过操作或共享实现结合。方法集成与数据集成、API集成相比，具有以下优点：①能够大范围地应用程序操作;②可以详细访问公共商业功能;③直接调用系统中的应用程序。但是，其也具有较为明显的缺点——方法集成缺少合理的支架。此外，在公共访问的过程中，对细致内容的把握也存在不小的麻烦和难度。
4 结束语
合理应用计算机网络集成技术可以大幅提高工作效率，进一步提高系统内部的灵活性和可靠性。这与现代人对生活和工作的要求相符。由此可知，该技术具有较大的发展空间。本文重点分析了计算机网络集成技术中的一些内容，希望对推动集成技术的发展有所帮助。
关键词：计算机；网络系统；集成；方法
中图分类号：TP393.09
计算机网络系统集成技术是在计算机技术取得飞速发展的前提和背景之下出现的。从某种程度上来说，对计算机网络系统集成技术方法的理解与掌握是研究计算机网络系统集成这项技术的关键。在对计算机网络系统集成技术方法以及计算机网络系统集成在煤化工行业的应用这两个问题进行深入分析之前，我们来了解一下网络系统集成的基本概念。
1网络系统集成概述
对于这个问题，我们可以从网络系统集成的概念、网络系统集成的原则、网络系统集成的设计步骤等几个方面进行分析。
1.1网络系统集成的概念
作为信息系统集成的一个重要组成部分，网络系统集成主要是指以网络为中心和载体，把相关硬件设备、传输媒介有机整合起来而形成的系统。网络系统集成的目的在于将各个部分有机协调起来，以更好的提高效率、创造效益。
1.2网络系统集成的原则
既然网络系统集成是以满足用户的需求为根本目标的，那么就必须遵循一定的原则和规定。归结起来，主要有以下原则需要遵循，即实用性、可靠性、安全性、前瞻性等。首先，实用性。网络系统必须在最大程度上满足用户的需求，以更好的追求实用性的目标；其次，可靠性。网络系统必须具有可靠性，一旦系统的某一部分发生故障，必须保证其在短时间内还能满足用户的需求；第三，安全性。网络系统的设计与使用必须是安全的，必须具有在出现网络攻击、系统漏洞的情况下进行预防与恢复的能力；最后，前瞻性。网络系统不仅要在一定的时期内保持良好的性能，在未来的发展中也必须能够进行与时俱进的更新与拓展，以适应用户多样化的需求。
1.3网络系统集成的设计步骤
除了要遵循一定的原则，网络系统集成的设计还有一定的步骤需要遵循。归结起来，网络系统集成设计的步骤主要有确定网络的规模、网络拓扑结构选择、网络协议选择、网络设备选型、IP地址规划、网络安全设计以及布线方案和布线产品的确定等几个方面。不过，在实际的操作过程中，有些步骤是不需要的，可以进行适当的省略，而有些步骤又是必须遵守的，具体步骤的确定要以实际要求为依据。
2计算机网络系统集成技术方法
计算机网络系统集成技术是伴随着计算机技术的飞速发展而逐步产生和发展的。计算机网络系统集成技术的方法有很多，不过，归结起来，主要有数据集成、API集成以及方法集成三种。
2.1数据集成
数据集成是计算机网络系统集成技术方法中最基础也是最核心的环节。数据集成方法又可以分为数据聚合和数据转换两种形式。所谓数据聚合就是指在所构建的虚拟全局数据模式中，将各局部之间的异构数据源加以集成，与数据转换这种方法相比，数据聚合的关键和立足点在于对数据管理加以改进，以更好的达到数据集成的目的。所谓数据转换就是指利用一定的转换工具，对不同信息系统之间的数据加以交换与转换，从而达到各个子系统之间数据的集成，这种方法又是数据集成方法中的基础，可谓计算机网络系统集成技术方法基础的基础。
2.2API集成
目前，API集成方法在图形信息管理系统中比较常见，这是因为其功能就是以数据集成为基础。在对API数据集成方法进行运用的过程中，需要把握其重点，也即对不同客户端之间的接口加以连接集成，并进而达到数据集成的目的。API集成方法具有非常明显的优越性，比如它可以有效节约人力资源，可以有效提高各个部门之间的数据传输效率，可以更好的实现信息共享等。
2.3方法集成
方法集成方式可以将商业逻辑作为软件，然后采用共享的方法或操作来达到集合共享的目的。与其它两种方法相比，方法集成具有比较显著的优点，比如可以对公共商业功能进行细致访问、可以直接进行大范围的应用程序操作以及直接选用调用方法等，不过其缺点也是不容忽视的，比如由于该方法没有比较有效的支架，在对公共方法的细致特性进行控制和把握时，会遇到不小的难度和麻烦。
3计算机网络系统集成在煤化工行业的应用
计算机网络系统集成技术在实际中已经得到了非常广泛的应用，为了理解和阐述的方便，我们主要以其在煤化工行业的应用为研究对象，对计算机网络系统集成技术加以探讨和分析。
煤化工行业作为一个发展比较迅速而且涉及范围比较广泛的行业，运用计算机网络系统集成技术保障其信息的安全与数据的可靠也就变得异常重要和必要。在对计算机网络系统集成进行运用的过程中，需要特别注意以下三个方面，即可靠的网络平台的构造、网络信息系统运用的安全性以及病毒防范安全体系的设置等。这里有一个小型的煤化工管理单位，主要提供的是专利检索、市场调研等服务，并对本地区所有的煤化工企业进行监管。近年来，根据发展的需要，运用计算机网络系统集成技术，建立了数据管理与处理系统。具体来讲，该系统在进行设计时，就根据煤化工行业的工作特性，制定了相应的目标，比如建立一个覆盖本地区所有煤化工行业的数据管理系统，并在以数据库服务器为核心的基础上，不断优化其性能。目前，随着实践的发展，这一目标已经基本实现，并且其功能也已有了很大的扩展。该网络系统集成系统所采用的是客户机―服务器形式，其下属单位和部门所采用的是太网技术和数据库网络，这样一来，当主线路出现故障时，就可以直接切换到备用线路，以更好的确保网络通信的高可靠性和系统的安全性。对于该煤化工单位数据库网络系统的布线工程，主要是以国际标准所规定的结构化综合布线系统的规程为依据的。鉴于网络布线一般都是一次性投资，所以在进行布线时，更多的还要考虑到未来的发展。
4结语
近年来，以计算机技术为基础和依托的计算机网络系统集成技术取得了较为迅速的发展，开始成为一门新兴的服务行业。计算机网络系统集成技术可以有效提高工作效率、扩大经济效益。除此之外，计算机网络系统集成还可以最大幅度地提高系统内部的完整性与灵活性，因此，具有非常重要和广阔的应用前景。本文从网络系统集成概述、计算机网络系统集成技术方法以及计算机网络系统集成在煤化工行业的应用三个方面进行了分析和阐述，希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。在具体进行论述的过程中，可能由于各种各样的原因，还存在着这样那样的问题，在以后的研究和实践中要加以规避。
参考文献：
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The article mainly introduces the layout and application of Banduo Hydropower Station dam safety automatic monitoring system ；detailedly introduces the comparison and selection for the integrated scheme of automation system and early late half-automatic equipment and system integration implementating.
关键词：班多水电站；安全监测自动化；系统集成；
中图分类号：F407文献标识码： A
Keywords: Banduo Hydropower Station; dam safety automatic monitoring；system integration;
1 工程概况：
黄河班多水电站位于位于青海省海南州兴海县与同德县交界处的班多峡谷出口处，距上游茨哈峡水电站6.5km，距下游羊曲水电站约75km，距湟源转运站282km，距西宁333km。
班多水电站工程以发电为主。枢纽主要由左岸混凝土坝、泄洪闸、河床式电站厂房及右岸混凝土副坝、开关站以及对外交通公路等主要建筑物组成。坝轴线长303.00m，坝顶高程2764.00m，最大坝高79.7m。设计正常蓄水位2760.00m，厂内安装三台轴流转浆式水轮发电机，总装机容量360MW，总库容1535万m3。
班多水电站工程等别为二等大（2）型，挡水、泄洪、引水及发电等永久性主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。导流建筑物主要有导流明渠及泄洪闸，导流明渠坝址处在工程后期回填成左岸混凝土副坝。
2 监测系统简介：
安全监测系统监测项目主要包括电站建筑物及其边坡的变形、应力应变及温度、渗流，传感器数量为273支，主要为差动电阻式和振弦式仪器。
根据现场施工及蓄水期加密观测需要，目前已有178支内观传感器接入数据采集模块，共安装各类数据采集模块15个，其中弦式采集模块2台，差阻式采集模块13台，分别安装在厂房、左右付坝及泄洪闸测站，各采集模块独立运行。作为半自动化设备，可用便携式采集装置实现测站自动数据采集，未形成网络集中控制；
前期半自动化系统由西安华腾光电实施，数据存储软件采用sql sever 2000作为其数据库管理软件。
后期自动化改造工程于2012年5月由南京南瑞集团公司中标实施，主要包括绕坝渗流、扬压力、垂线、引张线、边坡稳定仪器接入自动化网络和前期半自动化设备的集成，通过集成网络实现所有自动化设备的控制。
3．系统布置
班多水电站由于点少且较为集中，可实现全部测点的自动化观测，上游边坡仪器（共计36支）由于现场条件受限，自动化实施困难。上下游水位独立监测不纳入自动化。则有232支仪器可实现自动化观测，其中177支已接入半自动化设备，另有54支仪器需接入自动化系统，主要为绕坝渗流、坝基扬压力、垂线、引张线及下游边坡岩石变位计。依据现场情况，共安装南瑞公司DAU2000采集单元6台。各类NDA模块10块。分别布设于1#、2#、3#垂线室及左岸交通廊道。
4.双系统集成方案选择：
4.1集成方案的选择
方案一：
依据原有华腾设备厂家提供的通讯协议，编写华腾设备控制控件并将控件增加至南瑞公司系统管理软件，实现南瑞系统软件对半自动化设备的采集、控制；
该集成方法优劣分析：
优点：
（1）同一软件控制不同系统，维护操作较为方便。
（2）运行维护人员比较熟悉南瑞系统，可减少运行维护培训力度，节省培训费用；
缺点：
（1）需重新编写控制软件，开发软件投入较大，没有类似工程经验；
（2）各厂家设备用同一总线连接成串，总线线路较长，两厂家设备通信能力不同，容易造成通信不稳；
（3）同一总线传输不同设备控制命令，容易造成信号冲突；
（4）后期软件若出现运行故障，故障较难查找，维护难度较大。
方案二：
各系统分别采集、存储并保存至相应数据管理软件，然后编写数据传输软件将华腾设备采集所采集原始数据同步至南瑞系统数据库，然后在南瑞系统软件中建立相应测点，与华腾系统存储数据库中测点一一对应，在南瑞系统软件中实现原始资料的计算、整编、过程线绘制等功能；
该集成方案优劣分析：
优点：
（1）实施只需编写数据传输软件，并且有类似工程经验，实现难度不大；
（2）并且双系统独立运行，信号传输不会产生冲突，独立运行、独立维护，维护难度较小。
缺点：
（1）两条线路需要各自独立的服务器和光缆线路支持，加大了服务器和通讯光缆的需求量。
经过资金投入和技术实现难度对比分析，认为第二种实现方式投资较少、技术上易于实现，故采用第一种方案实现双系统的集成。
4.2系统集成实现：
半自动化设备以“一进一出”串糖葫芦总线方式用屏蔽双绞线并联接入网络，总线首端位于坝顶3#垂线室，尾端接入匹配电阻以防止信号反射，以保证总线线路通信能力。
后期改造工程设备按设计文件要求安装至各测站，并将传感器按测点配置表接入各模块，并已总线方式将设备连接成网络。总线末端分别位于坝顶1号垂线室和基础廊道2号垂线室。总线首端位于坝顶3#垂线室。
在3#垂线室风别安装适合半自动化设备和南瑞设备的光端设备，将各系统总线接入4芯通讯光缆（南瑞系统和华腾系统各两芯）通至办公楼中控室，中控室分别安装其采集计算机和存储服务器，实现系统数据采集和整编。
示意图见图一：
图一:班多水电站安全监测自动化网络示意图
5 运行状况
班多水电站安全监测自动化自2012年12月10日正式投运进入试运行期，试运行期间，仍采用原先人工观测对各坝段位移进行观测，将其结果与自动化观测结果进行比较，以检验自动化系统观测结果的可靠性。
5.1 外观位移监测
取倒垂线测点IP1为例，进行比测分析：
图二:IP1测点人工、自动化比测过程线
由于人工观测早于自动化观测存在累计位移值，从图二可以看出，人工、自动化变化趋势一致，存在台阶为人工观测累计位移值；
5.2外观渗流监测
取测点UP-05为例，进行比测分析：
图三:UP-05测点人工、自动化比测过程线
从图三可以看出，对于渗流观测，自动化观测精度明显高于人工观测，人工、自动化变化趋势一致，满足观测要求；
5.3内观应力监测
取测点R-XS-13为例，进行比测分析：
图四:R-XS-13测点人工、自动化比测过程线
从图四可以看出，人工、自动化比测差值较小，满足观测要求；
5.4内观位移监测
取测点S506-CF-3为例，进行比测分析：
图五: S506-CF-3测点人工、自动化比测过程线
从图五可以看出，自动化略有跳值，但跳幅较小，精度满足要求，内观观测人工、自动化变化一致，总体测值稳定；
5.5内观渗流监测
取测点P6-XZ为例，进行比测分析：
图六: P6-XZ测点人工、自动化比测过程线
从图六可以看出，对于部分测值，人工观测由于观测周期限制，未能准确反映周期外变化，而自动化观测则能避免部分特征值漏测；比测人工、自动化比测差值较小，满足观测要求；
6 结论和几点建议
班多水电站大坝安全监测自动化系统建成后，运行稳定，为后期自动化系统实用化奠定了坚实的基础，并且其中双系统的集成方法对于其他电站系统集成提供了工程经验。
（1）垂线、渗流、内观等各分系统运行良好， 测值稳定无突跳，观测精度满足规范要求；
（2）华腾系统和南瑞系统运行良好，通讯稳定，测值能实时采集并存储至各自系统数据库中；
（3）数据传输软件运行良好，通过设置定时传输任务，华腾数据能定时传输至南瑞系统并实现整编，数据传输稳定、可靠。
几点建议：
（1）监测自动化系统若包含多厂家设备，需在施工前将各自责任及义务界定清楚，以免在发生出现故障时各设备厂家相互推诿导致故障不能及时处理，造成监测数据中断。
（2）建立完善的运行维护制度（如：编写运行维护规程并执行；建立台账登记制度等），保证故障能得到及时有效的处理；
（3）定期对运行维护人员进行技术培训（一年一次或者半年一次），提高故障处理能力，缩短故障处理周期，保证数据缺失率。
参考文献：
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【 关键词 】 地铁；ISCS综合监控系统；数据转发；交互共享
Research On Data Transfer Of Subway Integrated Supervisory Control System
Xu Zhong
（China Railway Siggnal & Communication Shanghai Engineering Group Co.,Ltd. Shanghai 200436）
【 Abstract 】 After analyzing the hardware structure of subway integrated supervisory control system, introduced and analyzed the model and circuit of the system data transfer, especially gave a detailed analyzing about the internal data and external data transferring and sharing principle.?Finally, the subway integrated supervisory control system data processing and protocol conversion techniques were summarized.
【 Keywords 】 subway;integrated supervisory control system（ISCS）;data transfer;transferring and sharing
0 引言
ISCS综合监控系统的构建，为地铁安全、可靠、经济、适用的运营提供了重要技术保障。地铁综合监控系统中数据信息安全是整个系统安全稳定运行的重要技术支持，主要包括运营服务数据安全、行政管理数据安全等多个部分，要有效防止系统中数据交互共享安全隐患或事故的发生，有效提高地铁运营安全保障和经济效益，减少地铁运营综合支出。因此，对地铁综合监控系统逻辑组成结构，按照子系统间的数据信息集成方案要求，结合数据传输先进的信息化手段，有效提高不同子系统间数据实时传输交互共享信息自动化水平，加强监控系统数据传输项目质量安全控制，消除系统中数据信息传输共享过程中可能存在的安全隐患和事故发生，有效提高系统运行安全可靠性和综合社会经济效益，是目前地铁工程综合监控系统构建和运营维护的当务之急。
1 ISCS地铁综合监控系统方案
ISCS综合监控系统最终是直接面向地铁运营监控服务的，其数据信息传输交互共享过程中，具有专业多、监控手段多、逻辑组成层次多、专业性强等特点。数据传输交互系统中，既要考虑各子系统间通信方案问题，又要考虑子系统间数据信息集成问题；不仅要处理好内部数据转发共享，同时还要处理好外部数据转发共享，要从数据交互共享和协议处理等多个方面构建数据通信网络系统，同时还要兼顾数据交互共享管理体系结构等技术问题。ISCS地铁综合综合监控系统的硬件组成方案如图1所示。
1.1 子系统间的通信方案
从图1可知，ISCS地铁综合监控系统中，通过相应的通信通道将分散在不同层次的自动化系统进行有机集成和互联，从而提高系统事件综合反应能力和速度，实现地铁运营过程中包括行车指挥、运营管理、设备检修维护管理等在内的集成综合自动化运营管理。ISCS综合监控系统与子系统间采用集成互联实时通信模式，从而有效提高系统数据传输通信共享实时可靠性。
ISCS综合监控系统的中央级位于OCC，以冗余设计理念配置实时服务器，并通过通信骨干网将车辆段、控制中心、典型车站等监控子系统网络有机互联起来。子系统网络通过专用接口设备实现与现地车辆段典型子系统、车站段子系统间进行数据信息实时传输交互共享。
各现地子系统可以在地铁运营过程中对自身性能进行动态监视和数据传输安全评估分析。系统在进行数据上传、存储、交互共享、查阅访问、以及下载等通信通道设计过程中，均需要综合考虑数据信息的大小、传输速率、利用频度、类型、以及检索效率等问题，最大限度地实现系统间数据信息交互共享的集中、规范与快速响应等功能特性。
1.2 子系统间的数据信息集成方案
集成是ISCS地铁综合监控系统中子系统与综合监控系统间数据信息耦合共享的一种主要方式。为了提高综合监控系统操作灵活性，综合监控系统与现地子系统间的数据信息集成应采用松耦合的结构，即要实现中控与现地相互结合的灵活操作功能，子系统要具备完整的操作界面和全套设备系统。当综合系统出现故障或其它问题时，可以完全脱离综合监控系统独立运行，实现正常和紧急等操作调度功能。
虽然子系统实现集成功能，但车站监控级子系统还是必须设计的，也就是综合监控系统不可能完全替操控现地子系统相关控制调度功能，需要车站级子系统作为桥梁来完成数据传输交互共享等功能。
深度集成方案该地铁综合监控系统中的全部配套系统和支撑系统有机几何集成为一个庞大的系统，实现了各子系统间操作、管理等功能有机互联，使各现地子系统真正融入到ISCS综合监控系统中，简化了各子系统与综合监控系统间数据信息传输交互共享环节和系统间的通信接口，有利于系统通信接口标准化、规范化、一体化处理，保证数据信息传输的实时性、安全性和可靠性。
2 数据交互共享方案
2.1 内部数据转发共享
ISCS地铁综合监控系统中，从车站到中心、中心到车站、以及车站到车站等系统间数据信息的转发均属于内部数据转发共享。ISCS地铁综合监控系统需要向各个专业子系统转发UPS供电数据信息、向轨道交通应急指挥协调中心TCC系统转发ISCS集控信息、向列车自动监控系统ATS转发接触网带电信息等，由于此类数据信息的转发共享不是简单从车站子系统转发完成，需要经过一些列复杂监测运算分析系统完成。
ISCS综合监控系统不仅要提供强大监测和控制功能，同时还应具备提供强大的综合监控软件逻辑运算分析程序软件功能。
2.2 外部数据转发共享
外部数据信息的转发，实际就是ISCS综合监控系统与现地子系统间的数据信息转发，其数据传输方向是ISCS综合监控系统下发指令给对应现地子系统或转发给TCC系统，其将整个城市多条地铁线的运营数据信息收集到一起，实现现地子系统间数据信息的单向传输。
对于多域集成系统而言，车站是一个独立的域，ISCS监控系统在运行过程中，监控中心向车站对应的各现地子系统下发对应的调控命令，同时控制中心向TCC调度中心转发对应现地数据信息。向列车自动监控系统ATS转发接触网带电信息的数据传输过程如图2所示。
从图2可知，数据在传输转发过程中，前5步都是均属于内部数据转发，而后2步则是ISCS综合监控监控系统通过监控中心软件计算获得车站接触网相应带电数据信息转发给ATS子系统，实现让其作为行车调度依据，这是外部转发过程。因此，ISCS综合监控系统中数据转发并不是单独孤立的，而是一个内部与外部数据转发交互共享的集成过程。
3 数据处理与协议转换
从图1可知，ISCS综合监控系统中所有集成与互连的子系统间数据信息的内部转发和外部转发，均需要统一接入到综合监控系统的通信数据前端处理器(FEP)中，完成对应规约转换和数据预处理后，方能进入到ISCS综合监控系统中。FEP前端处理器在购置选型时，应选择支持多种协议转换、支持多种通信接口的集成多功能模块；具有足够多的高速网络通信接口和串口，以接入现地子系统相关应用功能接口；中心监控系统和现地监控系统各功能模块应具备自检测、自诊断等功能。
ISCS综合监控系统中，每个FEP前端数据处理与协议转换模块通过1000Mbit/s的光纤以太网接口与ISCS综合监控系统的通信交换机间进行有机互联。同时，FEP在配置过程中应按冗余设计要求，这样即使系统中单点出现故障也不会影响系统整体功能的运作，从而确保系统中数据流的实时处理与可靠传输。
另外，地铁综合监控系统的服务器、通信交换机等关键设备在选型配置过程中，应预留20%~40%的冗余容量或插槽，同时软件功能方面宜选用无限点可扩展高性能软件，以便为今后系统的进一步升级改造扩展打下坚实基础。
4 结束语
地铁运营数据的实时高效转发交互共享是现代地铁综合监控自动化工程的重要组成部分，对地铁安全可靠、节能经济运营有着非常重要的影响。ISCS地铁综合监控系统中，数据信息转发传输交互共享通信系统必须通过科学的设计，以及现代先进通信传输技术，有效提高系统数据信息转发传输实时性、可靠性和准确性，确保地铁运营、监控、维护等能够达到预期目标。
参考文献
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【关键词】智能监控网络 系统集成 实时监控
1 引言
智能监控网络，简单说，就是将若干个相对独立又相互联系的子系统组成具有一定规模的大系统的过程。由于监控网络各系统厂家是独立进行系统开发的，信息交互界面和通讯接口千差万别。所以控制系统大多以独立形式存在，分布在各个独立的区域，需要什么控制系统就安装什么系统，使信息系统与控制系统分离开来，往往出现“信息孤岛”，这样浪费了大量的人力资源。以“智能化高层建筑”为例，若采用开放和统一的集成技术，将系统内所有的控制系统、自动化系统以及安全报警系统等各个子系统运行的信息，通过实时数据接口网关汇集到Internet/Intranet集成平台上，来实现整个大楼的设备的实时监控。这样既能节省人力物力资源，又能通过简单操作完成对整个大楼网络系统的实时监控。因此应用智能监控网络的系统集成技术势在必行。
2 智能监控网络的系统集成的特点
智能监控网络的系统集成一体具有以下特点：
（1）通过简单的操作，就可以看到监控网络上的网页信息。
（2）智能监控网络的系统取代以往的服务器模式，采用智能化网络传输协议，例如以太网的应用，用以太网来实现各个网络系统的信息资源共享，而不发生冲突。
（3）可以与国际互联网络接轨，增强信息容量及自动化功能。
（4）实现了智能监控网络的系统集成一体，对于日后的维护升级变得更容易操作。
智能监控网络的系统集成一体的优越性不言而喻，当然实现智能监控网络的系统集成一体要有一定条件，对于技术的要求，要具有先进性、开放性以及统一性于一体，这样才能将下一步的操作顺利进行下去，将各个独立的系统信息汇聚到一个集成系统上。
3 智能监控网络的系统集方案
智能监控网络的系统集成一体的方案是一个新的科研技术，其核心技术是建立在系统集成、功能集成、网络集成和软件界面等多种技术集成基础上。实现系统集成的关键在于解决系统之间的互联性和互操作性问题。整个网络内的各类子设备、子系统及系统平台应该实现完整的统一，并且功能齐全、用户界面一致。
智能监控网络的系统由TIC（信息与通信技术）、ITM（互动交易模式）和IOT（信息技术外包）组成。
TIC的作用就是把独立系统集成到ITM和IOT上。它与实际操作设备或者工作站相连接，并将信息作为对象方在局域网上，这样操作者就可以简单的把信息对象放置在互动交易模式和信息技术外包，或放置在第三方某应用程序上。
ITM用于对个独立系统的监控与监测，ITM用简单的方法将类似的结构集成到一起，随时就可以接到对应程序上，把要求的设备转换为软件对象到企业，用户可以通过子户型的选择对象来配置系统，此方法简单易操作。以前独立分散的系统链接在一起，以及向某些应用程序提供连通性的要求，必须使用良好的硬件接口和专业的软件代码来完成。这样使得企业在资金投入及维护上花费巨大，现在ITM就可以解决这一问题。
IOT作为管理的应用程序集合体，可以实现无人操作来完成系统数据的维护，这一功能大大降低了人力资源的使用。同时与其他独立系统链接，来协助完成所需的各种操作，大大提高了工作效率。
4 智能监控网络的系统集成的应用案例
智能监控网络的系统集成虽然具有突出的优势，但是在实际的应用中还不是很普遍，我们以智能监控网络的系统集在成高层大楼的应用和某企业局域网中应用为例。高层大楼应用网络集成系统后可以称之为“智能化大楼”，大楼的计算机网络系统包括办公自动化系、通讯自动化系统、消防报警系统、楼宇自控系统、安全一体化系统。这些系统中又分别包含数个小的系统，如办公自动化系统又包括物业管理系统、商业管理系统、信息管理系统等等。其他系统中同样包含数个子系统，就如同一棵大树的无数分支一样，大树主干就如同智能监控网络的系统集成平台。智能监控网络就是将大楼现存系统内所有的控制系统、自动化系统以及安全报警系统等各个子系统运行的信息，通过数据汇集在系统的集成平台上面，这样来完成整个大楼的设备的实时监控，方便快捷省时省力。又例如在企业局域网系统中，智能监控网络的系统将各个监控系统的实时信息集合起来，传输到所需的地点，操作人员通过对传来的信息的进行分析，作出相应的决定，对整个局域网系统加以控制，从而提高了工作效率，也使系统运行处于高效、协调、安全的状态。
5 总结
智能监控网络的系统集成是一个开放式的集合平台，它不会影响各个子系统的功能，反而会帮助各个子系统最大限度发挥其功能，智能监控网络的系统集成通过网络浏览器和服务器实现了对系统的信息的实时监控，完成了资源的综合与共享。真正实现了应用于管理的一体化、科学化、自动化。作者相信在不久的将来智能监控集成系统技术会得到更广泛应用。
参考文献
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作者简介
侯明（1984-），女，硕士研究生，助理讲师，研究方向为电力系统继电保护及智能电网。
李书领（1985-），男，硕士研究生，助理讲师，研究方向为计算机智能网络通信。
关键词：低碳物流；低碳物流运作理论；策略
中图分类号：F252文献标识码：A文章编号：1033-2738（2012）04-0335-01
储存、运输、装卸、包装和信息处理等都属于物流活动。在物流中，比重最大的，碳排放量最大的当属运输。现代运载工具在管理手段、能源技术上的创新是有效的减缓碳排放的途径。用方法、技术和理念上的变革，以制定碳物流策略和形成低碳物流运作理论，传统货运业转型为高级化物流的需要。
一、低碳物流运作和物流高级化理论
1.低碳物流运作的理论基础。
（1）提升物流的价值、效率和质量，降低碳排放，提供个性化的物流服务。
（2）提升监控和规划职能，寻求低碳物流从管理体系切入。
（3）从多维资源优化寻求物流集成效率，扩大资源优化空间。
2.低碳物流运作模式突破传统货运模式的要点。
（1）物流集成方法和理念的融入，使得产业供应链的价值增值体系更容易接纳货运过程，使其有了明确的系统价值追逐目标。
（2）鼓励第三方、多需方和多供方服务暹供主体的协调运作，这种协调运作是基于信息网络、运输网络作为其基础的组织网络体系。
（3）突破了传统的狭隘过程，形成了一体化的服务系统。
（4）突破了传统货运承载器具和设备，在不同运输方式之间利用运输或交通枢纽平台形成越库、中转和联运配送服务体系。
（5）突破了货源单一的服务体系，使得货运过程能够在不同服务、主体、货源要求中寻求共性基础，也就是物流整合、集成资源的基础。
（6）突破了两点间位移的货运基本范畴。
3.物流集成是物流高级化的核心。
在物流系统的监管、运作和规划过程中，物流集成思想起着重要的指导作用。它是按目标要求将若干个物流过程、环节、要素等整合的一个综合过程物流。集成物流是通过诸项标准、技术等衔接物流活动过程的结果，即阶段性成果获集成化结果或物流集成过程。碳排放量和物流运作成本、物流运作过程有着密不可分的关系。货运系统涉及环境、能源、人员、信息、运输枢纽、运输通道、载运工具盒货物等要素，需要管理者在这些方面做好配合，以支持物流系统的集成化、网络化、信息化和专业化发展。
二、制定低碳物流策略的思路
1.节能管理和低碳物流运作相结合。
实现低碳物流策略在需要管创新——物流高级化、货运物流化的同时，还需要技术创新。它是进行节能管理的指向，也是提高物流效率的管理手段。将货运纳入物流大系统中，综合考虑组织、人员、信息、车辆、货物等要素，利用物流集成理念设计节能系统，并对货物运输过程进行管理、监控、运作和设计被称之为货运物流化的节能战略
2.低碳物流运作的指向一效率与节能。
（1）多目标优化原理。
基于物流网络，利用信息技术可以统筹车辆载容积和载重量的积载、配载工作，使配积载作业达到最优。
（2）物流网络优化原理。
物流网络的构建为路线、配送、运输的组织和优化奠定了基础。闭合回路的优化可形成最短路径的配送、运输路线，通过缩短或减少配送和运输路径，实现减少废气的排放、能源的消耗的目的。
①在设计配送方案的同时，对长途配送和运输进行统一调度，降低能源消耗、杜绝空驶行程、消除回程空驶现象、达到节能减排的效果。
②针对不同的货源信息制定不同的配送方案。
③整合各地物流网络，及时整理和收集各网点信息，实现网络内的即时配货、组货和集货，使车辆里程和吨位利用率有大幅度的提高。
（3）物流集成化原理。
①提高服务质量，吸纳更多货主。不断增加货源，促使业务形成良性循环。
②以集中零担货源方式形成轻泡货和实重货的积载、配载优化。
③以会员制方式整合、吸纳社会车辆等资源，并将其进行统一调度，节省资源的不必要消耗。
三、低碳物流运作策略
(1) 物流集成化策略。
该策略是基于网络化和信息化的高度结合，利益基础组织、信息和设施的信息技术和三网集成设计应用，是物流监管、运作水平得到很大的提升，从而实现低碳物流运作的手段和方法。
(2) 信息共享化策略。
基于信息平台实现信息共享的过程，有利于制定运输优化策略从而提高车辆实载率，提升产业的经济效益和社会效益，实现社会运输资源的整合和优化，达
到节能减排的目的。
(3) 物流效率化策略。
统筹规划集成物流方案，以提高车辆里程、容积、吨位利用率等效率策略为导向，在完成同样总任务前提下减少能源消耗和运输次数，达到低碳物流效果。
(4)车辆大型化策略。
在符合标准规范的情况下，将车辆向大型化转变，提高运输能力；进而达到运输单位货物运输量的同时，降低能源消耗的目的。
小结：
货运物流化可以通过运输线路优化、配载积载优化、信息平台建设、车辆大型化等实现，并通过统一的管理、调度；最终实现货运物流的节能减排战略，并且能带来显著的经济效益和社会效益的目标。
参考文献：
[1]量千里．高级物流学[M]．北京：人民交通出版社，2006．
首先，DICOM是一个标准，是医学图像和相关信息的国际标准（ISO 12052），这一标准定义了医学数字成像和通信的规范。
其次，DICOM也是一种协议，以开放互联的架构和面向对象的方法定义了医学数字图像信息交换和通信的方法。
此外，很多时候DICOM还特指DCM图像。实际上，DICOM协议和DICOM数据都包含在DICOM标准的定义中，只是在应用中为了方便而采用的简称。
与DICOM关联的，还有另外一些名词，相近的缩写在初次接触时很容易混淆，这里集中列出：
HIS：医院信息系统（Hospital Information System），是指利用计算机和通信设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息（PCI）和行政管理信息（HAI）的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力并满足授权用户的功能需求的平台。HIS是覆盖医院所有业务全过程的信息管理系统，一般包括医院管理信息系统（HMIS）、临床医疗信息系统（CIS）、医院信息系统的高级应用等。例如，我们常见的门诊收费系统、电子病历系统、医学图像归档系统、医院检验系统、影像诊断报告与处理系统（如图1）。等
CIS：临床医疗信息系统（Clinical Information System），主要目标是支持医院医护人员的临床活动，收集和处理病人的临床医疗信息，丰富和积累临床医学知识，并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策，提高医护人员的工作效率。医生工作站系统、实验室系统、药物咨询系统等就属于CIS范围。
LIS：实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System），又称医院检验系统，是HIS系统的一个重要的组成部分，主要功能是将检验仪器传出的检验数据经过分析，生成检验报告，使用医生通过网络调用和查看患者的检验结果。LIS已经成为现代化医院管理中必不可少的一部分。
RIS：放射学信息系统（Radiology Information System），是基于医院影像科室工作流程的任务执行过程管理的计算机信息系统，主要实现医学影像学检验工作流程的计算机网络化控制、管理和医学图文信息的共享，并在此基础上实现远程医疗。RIS是医院重要的医学影像学信息系统之一，与PACS系统共同构成医学影像学的信息化环境。
PACS：图像归档和传输系统（Picture Archiving and Communication System），是以高速计算机设备及海量存储介质为基础，将高速传输网络与医学影像设备相结合，利用先进的数字化信息技术将各种医学影像检查所获得的影像、诊断报告信息等，进行数字化存储和管理，并可实现影像信息本地及远程查询、浏览、打印等功能。PACS与DICOM联系紧密，对医院建立放射信息系统、医院信息系统有着十分重要的意义。
EMR：电子病历（Electronic Medical Record），也叫计算机化的病案系统或基于计算机的病人记录（CPR）。它以数字化方式保存、管理、传输和重现病人的医疗记录，取代手写纸张病历。
关键词：XML；元数据；异构数据集成；优化
中图分类号：TP311.13 文献标志码：A
Optimized design and implementation of heterogeneous data integrating solution
ZHANG Jie a，b，LU Detang a，b
(a. Institute of Eng. & Sci. Software；b. Key Lab of Computation & Communication Software of Anhui，
Univ. of Sci. & Tech. of China，Hefei 230026，China)
Abstract：To solve the problem that the current scheme of heterogeneous data integration can not query efficiently in the specific cases，combined with the Mediator/Wrapper architecture and the warehousing method，an optimized solution on heterogeneous data integration is proposed. Based on XML and metadata，several modules such as query construction，parsing and search，and caching are designed to optimize query performance. The solution is introduced into an evaluation system of petroleum reservoir to implement data integration of neural network system of reservoir identification，which can distinctly shorten average query time and improve query efficiency.
Key words：XML；metadata；heterogeneous data integration；optimization
0 引 言
在数据集成项目的开发中经常会遇到这样的情况：待集成数据库的规模大，数据更新不频繁，文件系统数据源较小且分散，用户主要关注的参数较集中，系统对查询效率又有一定的要求.根据这些具体情况，在分析已有数据集成方式特点的基础上，提出异构数据集成优化方案.该方案为所有成员数据源提供统一视图，用户可以进行查询条件的灵活构造，达到异质对象的透明访问；还可以通过相关优化模块提高系统的平均查询效率，减轻系统实时抽取数据时的负荷，并且将此方案应用于油田数据源的集成开发中.
1 异构数据源集成
目前，Mediator/Wrapper[1，2]模式在数据集成中较流行，针对Mediator的设计方案有3种：PUSH，PULL及混合方式.
PUSH方式将用户输入的查询翻译成本地SQL语句，由Wrapper将SQL查询转发给关系引擎.在时间和空间上有很好的性能.但对于非关系型数据源，PUSH方式无法使用.
PULL方式通过Wrapper将数据按照一定格式抽取出来形成XML文档，然后通过XQuery[3]引擎查询转换后的XML数据，由组装器产生最终的XML结果.它完全支持XQuery特性，可以集成任何数据源.但当作为数据源的实时系统运行负荷较重时，抽取数据的效率会很低.
混合方式[4]结合两种方式的特点，其核心部分是区分数据源类型，选择相应的查询方式.这里提出的集成方案就是采用混合方式.使用PUSH方式进行关系型数据源的数据抽取，使用PULL方式进行非关系型数据源的数据抽取，并设计相关模块以避免各自方式的缺点.
2 异构数据源集成系统的设计
2.1 系统结构
根据集成项目的具体情况，结合数据仓库思想，设计查询构造模块、元数据管理模块、查询解析与数据源搜索模块、数据缓存准备模块和数据源封装模块(见图1).
图 1 集成系统结构
由于合理的查询条件是查询优化、提高效率的基础，所以查询构造模块能提供统一的界面视图以使用户自由地构造查询条件.
数据缓存准备模块通过PUSH和PULL缓存区缓存用户高访问频率的数据，该模块能够明显提高查询效率，实现集成方案的优化.
2.2 查询构造模块
构造界面为用户提供统一的界面视图，用户可以很容易地定义自己想要的查询，而不需要考虑数据源是怎样的，数据是怎样取得的.
构造界面包括字段、算符、值或表、同义词4个输入框，或、与、和、联合4个组合按钮及添加、确认、取消按钮.其中，字段、算符、值或表可表示成1个三元组，字段包括结果字段和约束字段(约束条件，多表连接)，是用户查询涉及的内容，算符与字段一一对应.值或表可以是相应算符的值或函数(相对于结果字段如SUM，AVG等)，也可以是表名或为空(见表1).
结果字段是返回的结果，若要返回多个字段值，则用“和”(“，”)连接；查询可以指定数据源也可以不指定，若指定多个数据源用“和”连接，其中文件系统数据源名对应为表名；约束字段可用“或”、“与”连接，或使用“联合”连接多表进行查询.组合连接符的优先级为：联合>或/与>和(Joint>Or/And>，).一定要注意连接的顺序.
以表Book，Publish和Author为例，现要查找第2作者为“T.DRAPPER”的书名及该书的出版社北京分部的电话.输入表达式为“Book.title，Publish.telAuthor.second=T.DRAPER And Publish.department=北京 And First IN Author Joint author IN Book And publishname IN Book Joint name IN Publish.”
“”是“添加”按钮产生的，算符为空是结果字段；算符不空或为“IN”是约束字段，其中值的输入要注意数据类型的对应.同义词存入同义词库，可通过同义词库将同义词字段定义为统一的形式，避免造成识别混乱，另一方面也便于数据源搜索.
在用户定义好查询后，需要进行合法性检查去掉一些不合理的查询.由于约束字段类似SQL查询中的WHERE条件，所以筛选器多针对这一类.例如对于含有price>100.00 and price
合法性检查后，就根据预定义的Schema[5]形成XML文档传递给查询解析模块.Schema的简单定义(列出主要结构)：
＜Schema name=“QuerySchema”＞
＜ElementType name=“FieldName”＞
＜ElementType name=“Operator”＞
＜AttributeType name=“Type”dt：type=“enumeration”dt：values=“null Functor In”/＞
＜attribute type=“Type”/＞
＜/ElementType＞
＜ElementType name=“ValTab”＞
＜AttributeType name=“Type”dt：type=“enumeration”dt：values=“null value Function table”/＞
＜attribute type=“Type”/＞
＜/ElementType＞
…
＜AttributeType name=“Compouding”dt：type=“enumeration”dt：values=“null and or moreover join”/＞
＜ElementType name=“QueryItem”＞
＜element type=“FieldName” minOccurs=“0”maxOccurs=“1” /＞
＜element type=“Operator” minOccurs=“0”maxOccurs=“1” /＞
＜element type=“Value” minOccurs=“1”maxOccurs=“1” /＞
…
＜attribute type=“Compouding” /＞
＜/ElementType＞
…
＜ElementType name=“Interface” ＞
＜element type=“QueryItem” minOccurs=“0”maxOccurs=“*” /＞
＜element type=“Condition” minOccurs=“1”maxOccurs=“*” /＞
＜attribute type=“Name” /＞
＜/ElementType＞
…
＜/Schema＞
2.3 查询解析与数据源搜索模块
该模块将收到的查询请求翻译成基于XML的全局查询语言.对于没有指定数据源或指定不完全的，抽取出查询涉及的字段名等信息，利用元数据管理模块检查查询请求的合法性，判断查询数据是否存在.再调用数据源搜索器查询相关的数据源，记录数据源的类型.全局查询语言：
＜xgsql＞
SELECT ＜Book.title/＞＜Publish.tel/＞
FROM ＜Book/＞ ＜Author/＞ ＜Publish/＞ WHERE ＜Author.second/＞=T.DRAPPER And ＜Publish.department/＞=北京
AND ＜Author.first/＞=＜Book.author/＞
AND ＜Book.pulishname/＞=＜Publish.name/ ＞
＜xgsql＞
其语法树见图2.
图 2 语法树
这里约束条件用实心圆表示，条件写在[]中；结果对象用虚线菱形表示；空心矩形表示涉及到的表名；空心圆是多表连接涉及到的字段，即表节点若有子表节点则该子表节点的右邻节点与子表节点的最左子节点相等.该语法树可以作为查询解析的向导.解析步骤为：
(1)根据语法树提取查询中所有字段信息，与缓存区中系统表记录的已有字段比较.
(2)若字段都在缓存区中且时间戳未发生变化，就将全局查询解析为SQL查询，并根据缓存区中系统表的信息改写SQL语句为：
SELECT title，tel
FROM temp1，temp2，temp3
WHERE temp1.second=T.DRAPPER AND
temp3.department=北京AND
temp1.first=temp2.author AND
temp2.publishname=temp3.name
temp1，temp2，temp3为缓存区中包含所涉及字段的临时表，这些信息从系统表中获取.时间戳记录属性列中的数据是否发生过改变.
(3)若有字段不在其中，或相关字段的时间戳有改动，就根据语法树对全局查询语句进行分解和改写，去除查询中数据的约束关系，将查询涉及到的字段提取出来.查询改成：
SELECT tilte，publishname，author From Book
SELECT name，tel From Publish
SELECT first，second From Author
将改动后的SQL查询集命名为Alter_SQL查询集.
(4)判断缓存区中已有字段是否在预定义的用户参数表中，如在就将Alter_SQL查询集并上这些字段作为新的Alter_SQL查询集.将所有的约束关系和连接操作统称为Relation表达式(见图3).
图 3 查询解析与数据源搜索模块
将对文件数据源的查询翻译成XQuery查询，将查询传递给数据缓存模块的PULL缓存区.
为了提高查询效率及命中率，设计数据源搜索器.该搜索器通过同义词词库及设立匹配等级进行数据源查找.可以依据同义词词库对元数据库中的数据源信息进行匹配搜索，同时设立匹配等级.如果查询请求中的多个字段和1个源表匹配，那么该源表的匹配度就为高，反之则低.可以根据需要设置临界匹配度，未达标准的就忽略掉.
2.4 数据缓存准备模块
该模块是实现优化的主要部分.PULL缓存区存储抽取出的XML数据，重组器根据结果集目标格式将多个查询结果组装成1个完整的XML结果集.PUSH缓存区存储关系化后的XML结果集.它包含若干个临时表和1个系统表.临时表保存的是近期查询的数据.系统表记录临时表号、字段名、字段时间戳、源表名(源文件名)、源数据库名及最近1次的访问时间.以下为该模块查询的执行过程.
(1)先判断是SQL查询语句还是查询集：①如是查询语句，就直接查询PUSH缓存区，将本次访问的时间取代原访问的时间后返回结果，查询结束；②如是查询集，就将查询集传给封装模块，该模块会将结果发送到重组器.
(2)若PULL缓存区中已有相关的XML数据，就执行XQuery查询，结果发送到重组器.否则通过封装模块PULL Wrapper按照预定义的Schema格式抽取XML文档到PULL缓存区，同时修改PULL缓存区的系统表.
(3)通过组装器得到完整的XML结果集.
(4)将XML结果集关系化后存入PUSH缓存区，通过Relation表达式构造SQL语句，执行查询，返回结果.
由于空间不能无限扩大，所以使用LRU算法替换数据.PUSH缓存区根据系统表找出临时表中距当前时间最长的字段名，删除该列，如此重复直到表中所有列被删除，则该临时表及其在系统表中的记录也被删除.PULL缓存区也根据系统表找出要删除的文档.
本模块中，PUSH缓存区的优化作用会随着数据量的增加越来越明显，1次查询成功的平均概率不断提高，查询的平均执行时间不断减少.且由于文件系统数据源较分散，当数据源不在1个网段或网络负荷较大时，进行实时抽取的效率很低，通过PULL缓存区可以减轻抽取数据的负荷，提高查询效率.
3 开发实例
在石油工程项目中，根据勘探测井资料，可以对地层的岩性特征进行分析和预测，从而初步探明地层的含油量.在为东北某石油公司开发的储层分析系统中，主要包括图版解释模块和神经网络模块两部分.其中，储层评价神经网络软件模块需要从多个数据库(Microsoft Access，Microsoft SQL Server，Oracle)和Excel文件中读取数据.该模块作为对图版解释模块的补充，主要是针对孔隙度和含油饱和度等特定参数的网络模型的训练和解释，且由于用户可以自由调整输入参数类型、输入层和隐含层的节点数据，所以对相关训练数据和测试数据访问频繁.加之用户对训练数据可能有一定的特殊要求，因此使用查询构造界面以帮助用户合理设计查询条件、获取理想数据，同时也屏蔽数据源的异质性，使用户进行透明访问.
根据这些情况，采用数据集成优化方案提高系统效率.首先建立元数据管理模块，然后建立查询解析模块和缓存模块等系统的其余部分.
元数据是关于数据的数据，测井元数据是关于测井数据和测井信息描述和表征的数据.可将测井元数据模型表示成三元组，M是测井元数据项集，其元素是对测井数据某一特征的描述；D是测井数据集；F是自M到D的映射关系，即自D中提取和形成M的方法模型.在简化情况下，可以将测井元数据看作1种索引，其隐藏着对被抽象测井数据的“指针”，通过这种指针，可以将分布的测井数据及元数据连接在一起.元数据模块的建立过程：先将元数据标准用XML Schema表达，然后将该模式文件注册，用于数据库的建立和数据文档的采集，数据源管理器通过模式文件生成数据源的XML格式的元数据文档，最后进行关系化后入元数据库存储.
缓存模块中的PUSH缓存区使用Microsoft SQLServer数据库.查询构造模块分布在客户端，通过对数据查询性能的实验分析发现：在查询次数较少时，命中率不高、优化效果不够理想，但当查询达到一定次数时，优化效果较明显.查询500次左右，数据量分别为102和103量级时的查询性能对比见表2.
由于大部分查询涉及多源查询，加上查询条件构造的优劣、网络负荷等情况，对个别查询的性能会有影响.但通过平均性能的对比可以发现：执行次数越多，缓存区1次查询命中的可能性越高；查询的数据量越大，优化效果越好.指定数据源的、不涉及多表操作的，耗用时间会短些.未指定数据源的、要访问文件数据源的、需进行多表操作的，耗用时间会长些.
4 结 论
提出异构数据集成的优化方案，该方案通过查询条件的灵活构造及数据缓存区的设置，提高在异地数据库规模大、数据更新不频繁、网络较繁忙情况下的查询效率.将此方案应用于石油工程项目的开发中，取得较好的效果.
参考文献：
[1] BARU C，GUPTA A，LUDAISCHER B，et al. XML-based information mediation with MIX[C]//Proc 1999 ACM SIGMOD Int Conf on Manage of Data. New York，USA：ACM Press，1999：597-599.
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[3] 熊家治，王飞乐，丁祥武，等. 基于XML的异构数据源――XQuery查询[J]. 计算机应用与软件，2004，2(21)：18-19.
