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图2.1 系统逻辑结构图
图2.2 B/S结构和C/S结构混合模式
整个系统主要由以下三个子系统组成：基于GSM的现场施工信息的编辑与发送系统模块;基于GSM的数据接收与数据库存储系统模块和基于Internet 的Web服务器信息发布系统模块。
(1) 基于GSM的现场施工信息的编辑与发送系统模块
在桩基施工现场将收集到的相关信息按照规定的格式发送到服务器数据库，发送方式可以通过用户手机或者通过现场计算机和GSM的二次开发终端进行发送。系统模块逻辑结构图如图2.3所示
图2.3 GSM终端服务系统逻辑构成
(2) 基于GSM的数据接收与数据库存储系统模块;
现场施工信息编制成手机短信通过手机用户发送或由现场计算机的信息发送程序将收集到的现场施工信息数据通过GSM移动通信网络发送至远程数据库服务器，由远程的数据接收程序接收并存储数据。数据接收与GSM查询服务器系统运行于远程服务器系统中，实现对远程数据源的接收和GSM移动终端的数据服务。主要用Visual Basic和数据库连接技术实现。而且Visual Basic中可以很方便地建立起各种良好的可视化界面，所以这部分工作主要采用Visual Basic来完成。该模块要进行本地计算机和Modem的连接，通过GSM Modem的线缆把Modem和计算机串口连接，设置好正确的串口号和波特率点“连接到Modem”按钮。对于西门子GSM Modem一般波特率可设为9600bit/s，在计算机的设备管理器中可查看串口号。当界面提示连接成功时即可对GSM用户提供远程发送和存储服务，用户只要利用移动终端将发送内容按事先约定的格式发送到GSM Modem，程序就会将接收到的内容存储到服务器中的数据库，要注意一定要按事先约定的格式发送相关内容。
（3）基于Internet 的Web服务器信息发布系统模块
Web服务模块是整个系统中另一种数据库的访问模式，通过这个模块建立与数据库的连接，服务于Internet用户。这样访问者不受地域的限制，只要有一台可以接入Internet的计算机就可以对数据库中的相关信息进行查询，删除等管理。并且可以根据需要在其中实现数据的分析、统计等。它在整个系统中的逻辑结构图如图2.4所示。
图2.4 Web服务器应用程序逻辑结构
3 系统数据库设计
3.1 概述
完成系统总体设计后，要进行的工作就是数据库设计。数据库系统是整个监测系统的基础部分，无论GSM终端模块还是Web服务器系统都要实现对数据库中数据的查询、更新等操作，它们以数据库系统为前提。数据库系统在一个信息系统中占有重要地位。数据库结构设计的好坏将直接影响整个系统的效率。合理的数据库结构可以提高数据存取效率，保证数据的完整性和一致性。设计数据库系统应首先充分了解用户各个方面的需求，包括现有系统的需求以及将来有可能增加的需求。
此监测系统中建立的数据库名称为：TunnelMonitoring。用Microsoft SQL Server 2000 Personal Edition建立数据库，为系统提供稳定的支持。此外为确保数据的安全以及便于Web服务器的升级与文护，应将数据库服务器与Web应用服务器分开设计，但实际应用时也可以将两者放在同一台服务器上实现，以节约成本、方便管理。
3.2 数据库的主要特点
(1)实现数据共享：数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。 (2)减少数据的冗余度：同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，文护了数据的一致性。(3)数据的独立性：数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。 (4)数据实现集中控制：文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。(5)数据一致性和可文护性，以确保数据的安全性和可靠性：主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。(6)故障恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织的。严格地说，数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”[ ]。在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库”，并根据管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个"数据仓库"我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种"数据库"，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行[ ]。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。在本系统中我们运用SQL数据库语言来做设计。数据库中数据的特性：1.数据整体性：数据库是一个单位或是一个应用领域的通用数据处理系统，他存储的是属于企业和事业部门、团体和个人的有关数据的集合。数据库中的数据是从全局观点出发建立的，他按一定的数据模型进行组织、描述和存储。其结构基于数据间的自然联系，从而可提供一切必要的存取路径，且数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化特征。 2.数据共享性：数据库中的数据是为众多用户所共享其信息而建立的，已经摆脱了具体程序的限制和制约 。不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据；多个用户可以同时共享数据库中的数据资源，即不同的用户可以同时存取数据库中的同一个数据。数据共享性不仅满足了各用户对信息内容的要求，同时也满足了各用户之间信息通信的要求。