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隨著信息化社會的發展，能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應的UPS已廣泛地應用于各個業務環節，UPS可以在市電突然中斷時還能持續一定時間給各設備供電，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據，其重要性隨著信息應用重要性的日益提高而較加突顯出來。 
作為UPS系統重要組成部分的單體蓄電池組，其性能決定了UPS性能，要了解電池性能狀況需實時跟蹤蓄電池的變化特性，蓄電池監控設備是用來通過采集并分析電池特性數據，實現對電池進行有效的管理，其中電池特性數據的管理方式是決定系統性能的重要因素。傳統的UPS蓄電池在線監控設備中對采集的數據沿用的是早期數據管理，直接將數據存放在文件系統。由于簡單的文件系統存在一些缺點，比如數據與程序獨立性差；數據共享性差，冗余大；產品后續功能擴展差等問題導致系統性能低下。因此，蓄電池監控系統的數據管理水平的提高是系統設計的一個重要目標。 
基于此，本文提出一種有效解決方案：在蓄電池監控系統主機中嵌入SQLite數據庫管理系統，主機實時采集的蓄電池各項特性參數管理工作交于SQLite數據庫完成，程序和數據間相互獨立，數據庫管理系統提供應用程序和數據間的接口管理。本文2節對相關知識進行介紹；3節介紹設計方案的開發平臺，系統架構及實現方法；4節給出方案結果驗證；5節對方案進行總結。 
二、相關知識 

SQLite是一種開放源碼的輕量級嵌入式數據庫引擎，SQLite很小巧編譯后的SQLite3.0的動態鏈接庫只占用幾百K的空間，管理的數據量可達2TB，提供B-Tree存儲數據模式，數據以ASCII碼形式存儲，支持SQL快速查詢，具有小、快、穩定、免費特點。 
SQLite支持跨平臺，操作簡單，提供Windows/Linux/Unix等各種操作系統接口，同時能夠跟很多程序語言相結合，比如Tcl、PHP、Java等。同Mysql、PostgreSQL世界著名的開源數據庫管理系統相比，它的處理速度甚至比他們還快。 
三、方案設計 
（一）方案平臺。產品硬件開發平臺使用了內核為32位工業級品質的CPU ARM9系列AT91SAM9260，200MHZ主頻，32MB系統內存，32MB FLASH存儲器。基于這個硬件平臺預裝了微軟的Windows CE5.0操作系統，Windows CE操作系統是當前市場上較流行的實時多任務操作系統之一，微軟針對CE的應用開發提供了相應的SDK開發包，包括各種接口驅動程序API，以及推出一系列完善的開發工具，用戶可在此基礎上方便、快速的開發出各種工控產品。 
（二）蓄電池在線監控系統架構。系統由在線監測主機、單體電池傳感器模塊（以下簡稱傳感器模塊）、信號轉接器組成。蓄電池在線監控系統原理示意圖如圖1所示，其中傳感器模塊是一種電子數字傳感器，直接連接到單體電池組上，用于測量連接的單體電池組電壓，溫度及阻抗。模塊之間通過標準通信線與在線監測主機以RS485或RS232通信方式進行數據交換。監控主機端通過液晶顯示屏來監測參數和設定報警閥值及通信參數。同時主機通過TCP/IP網絡或者RS485接口，將采集的數據和告警事件信息實時上傳給后臺管理系統。（圖1） 
（三）軟件設計流程。系統整個實現流程為：在線監測主機通過RS485或RS232端口定期向傳感器模塊發送測量單節電池的電壓、電流、內阻和溫度等電池參數的命令，然后等待接收傳感器發回采集的特性數據，這些接收的特性數據一方面用于刷新監控主機的實時數據界面；另一方面被交給SQLite數據庫管理系統，保存到嵌入在本機設備中的數據庫，系統組成如圖2所示。（圖2） 
此外，用戶通過主機界面接口從SQLite數據庫中提取電池的歷史特征參數，顯示到主機的歷史數據界面進行查詢，主機端具有的智能分析功能可以根據設定的報警閥值自動判斷電池的性能，發出告警信息。主機端采集的數據同時發給后臺管理系統，通過后臺管理界面進行遠程集中監控系統，完成電池特性數據查詢，性能分析等處理工作。 
（四）SQLite嵌入數據庫實現。SQLite 3.0提供了豐富的API接口函數，但簡單的程序仍然使用三個函數就可以完成： sqlite3_open（）， sqlite3_exec（），和sqlite3_close（），其中int sqlite3_open（）是打開*的數據庫，如果數據庫不存在，sqlite會自動建立它。如果它存在，就嘗試把它當數據庫文件來打開；int sqlite3_close（）是關閉數據庫，一個數據庫開啟后，結尾時不要忘了用這個函數關閉數據庫；sqlite3_exec（）是使用回調來執行select操作。下面簡單介紹蓄電池監控系統中嵌入SQLite數據庫過程。 
一步：將編譯好的sqlite3.lib，sqlite3.h，sqlite3.dll添加到項目工程文件夾中。 
二步：應用程序中加入頭文件：

 
三步：程序中調用API函數，實現數據庫的創建，打開，查詢，關閉等操作。 
四步：編譯運行項目，系統文件中將生成保存電池的特性參數的數據庫文件*.db3。 
四、結果分析驗證 
使用SQLite數據庫圖形化管理工具將數據庫文件導入到圖形界面中，用戶可以查詢實時監測的電池各項特性參數，視圖效果如圖3和圖4。（圖3、圖4） 
圖3是蓄電池電壓-溫度數據表，記錄了電池所在組號、節號，及被蓄電池傳感器模塊采集的電壓、溫度、內阻值和該數據采集的時間點。圖4是蓄電池告警事件數據表，保存的是被系統監測到的告警事件及事件發生的時間點信息。 
依據上述結果圖表中得出結論：系統監測到的參數都交由SQLite數據庫管理，解決了程序獨立性差的問題；數據庫中的所有數據都是一有效地數據，不存在多余或重復的數據；依據兩個基本表的關聯操作能導出局部關系視圖，方便產品的功能擴展。 
五、總結 
本文提出UPS蓄電池在線監測系統中嵌入SQLite數據庫管理系統的方案，詳細介紹了系統架構原理和實現流程，依據實驗數據說明了將SQLite數據庫管理系統嵌入蓄電池在線監測系統中，能有效地提高電池特性參數管理的可靠性。 
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