实验数据服务系统的解决方案

论文摘要

一、问题的提出 地震动力学国家重点实验室构造物理研究单元在二十余年的发展历程中,实验的观测内容不断地丰富。同时,电子和计算机技术的飞速发展促使实验室数据采集设备更新换代的周期缩短,数据采集精度和速度大幅度提高,为科学研究提供了更丰富、可靠的实验资料。 通过对近几年的数据进行整理和分类,归结起来,实验室数据具有数据种类多、数据结构复杂多样、数据量大等特点,这给数据的分析和处理带来了诸多不便。主要表现在: 实验数据量在大幅度增加,数据的存储、备份面临着挑战,而繁杂的人工管理实验数据的方式很容易造成数据的丢失。 用户通过网络下载或通过光盘复制方式获取实验数据。每个数据文件都可能被多个用户反复下载,而每个用户也可能需要下载多个数据文件,增大了网络负担,还占用了大量的用户存储空间。 不同的数据采集设备产出不同格式的数据文件,且并无标准可依。用户在使用实验数据时,必须清楚地知道所用数据对应的数据采集系统和数据格式,这使得数据读取和处理的难度日益提高。 在日常的科学研究中,实验数据处理和分析方法具有灵活多变的特点,然而一些常用的数据处理和分析方法却没有很好地积累和共享,重复的算法开发,增加了数据处理过程的时间。二、总体目标和本文目标 现有的数据处理工作方式并不能满足实验室复杂的专业化需求。针对实验室这种以实验为单元的、具有复杂结构的海量实验数据及突发性的数据访问和灵活多变的数据分析方法,应建立一个全新的、具有科学研究性的专业化数据服务平台来减少目前工作模式中存在的弊端,提高工作效率。这个平台应是基于网络的,能够对实验数据实行自动化管理,向用户提供具有统一格式的数据和统一的数据访问接口,实现数据共享。系统不仅要支持数据资源的积累和共享,还要支持数据处理算法的网络积累和共享,为各种用户提供网络数据计算环境。通常情况下,用户无需将海量数据下载到本地就可以进行数据处理,通过网络传递的只是用户

论文目录

• 摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状与需求
• 1.3 总体目标和本文目标
• 第二章 数据服务系统解决方案
• 2.1 数据的规范化与数据访问接口
• 2.1.1 常用的地震数据交换格式
• 2.1.2 数据库系统与实验数据规范化
• 2.1.3 实验数据规范化框架
• 2.1.4 通用的实验数据访问接口
• 2.2 实验数据管理
• 2.3 数据处理方法的积累和共享
• 2.4 数据访问方式的研究
• 2.4.1 普通科研人员
• 2.4.2 专业科研人员
• 2.4.3 程序开发人员
• 2.5 硬件系统的建设与改造
• 2.5.1 存储设备
• 2.5.2 计算服务器
• 2.5.3 网络改造
• 第三章 数据服务系统的主要实现技术
• 3.1 数据访问技术
• 3.1.1 目前常用数据访问技术
• 3.1.2 .NET 中的数据访问
• 3.1.3 数据访问技术在实验室数据访问接口中的应用
• 3.2 分布式技术与实验数据处理方法的积累和共享
• 3.2.1 三层客户机/服务器体系结构
• 3.2.2 使用DCOM 实现分布式应用
• 3.2.3 .NET 框架下的分布式应用
• 3.2.4 分布式技术在实验室数据访问与数据处理方法积累中的应用
• 3.3 客户端应用程序的安装与更新技术
• 3.3.1 胖客户端应用程序和瘦客户端应用程序
• 3.3.2 智能客户端应用程序
• 3.3.3 实验室数据服务客户端软件的安装与维护
• 第四章 实验数据服务的探索性研究——以声发射数据为例
• 4.1 声发射数据库的构建
• 4.1.1 声发射数据文件的结构与特点
• 4.1.2 声发射数据库结构
• 4.2 声发射实验数据的管理
• 4.2.1 数据上传入库的实现
• 4.2.2 实验数据预处理过程的实现
• 4.3 实验数据的使用
• 4.3.1 编程用户对数据库中实验数据的访问和处理
• 4.3.2 普通科研用户使用实验数据
• 4.3.3 专业科研用户使用实验数据
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文小结
• 5.2 创新与展望
• 5.3 今后的工作
• 致谢
• 参考文献