數據倉庫在水質監測（LIMS）系統實現中的應用

劉華敏（安徽文達信息工程學院　計算機工程學院，安徽　合肥　231201）

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數據倉庫在水質監測（LIMS）系統實現中的應用

劉華敏
（安徽文達信息工程學院計算機工程學院，安徽合肥231201）

摘要：以LIMS實驗室信息管理平臺為背景，利用.NET和SQL Server 2008技術設計基于B／S結構的水質監測（LIMS）系統.力求將數據倉庫應用到水質監測（LIMS）系統中，不僅能提升監測工作的自動化水平，提高水質監測工作效率，而且能提升監測數據的利用率，發現隱藏在數據背后的有用信息，為水質監測和環境保護提供有力支撐.

關鍵詞：水質監測（LIMS）系統；B／S；數據倉庫

1　引言

傳統的數據管理只具備簡單的數據存儲、查詢和基本的統計分析功能，已不能滿足數據共享、處理結果快和業務信息預測的趨勢.水質監測（LIMS）系統的數據具有監測范圍廣、復雜多變等特點，嘗試著建立數據倉庫或數據集市，能滿足按照某一主題的需要，對相關數據進行分析.因此設計和開發基于數據倉庫的水質監測系統不但能滿足水質監測工作的需要，還可以為數據共享、統一的數據中心和平臺建設打下堅實的基礎，促進數據挖掘技術在環境監測領域的應用，為水環境監測和管理乃至環境保護工作提供有力支持，無論在理論上還是實際應用上都具有很重要的意義.

2　數據倉庫的名詞定義

數據倉庫是決策支持系統（dss）和聯機分析應用數據源的結構化數據環境.數據倉庫研究和解決從數據庫中獲取信息的問題.數據倉庫的特征：面向主題、集成性、穩定性和時變性.

3　水質監測（LIMS）系統的設計

3.1系統介紹

該系統是在早期的C/S模式水質監測系統基礎之上進行研究，結合軟件工程開發系統遵循的原則，以及LIMS信息處理三大功能即流程信息管理功能、匯總統計功能和智能干預功能模塊的優點，力求實現B/S模式的水質監測（LIMS）系統的功能.對系統進行需求分析時，考慮到不同類型的人員完成不同性質的工作，設計了人員類型的選擇.根據水質監測系統數據量龐大、數據易出錯和修改等特點，選擇面向某個特定的業務主題建立數據集市或數據庫模型.

3.2系統需求分析

以數據倉庫和B/S技術為基礎設計的水質監測（LIMS）系統，前臺實現了數據錄入、查詢的操作，后臺實現了對數據進行分析和管理等功能，該系統的功能模塊如圖所示：

圖1　水質監測（LIMS）系統功能模塊

用戶管理：工作人員根據需要填寫注冊界面信息，獲取不同權限完成各自的工作.

水質監測模塊：能動態的添加和瀏覽監測區域的信息，錄入人員通過申請獲取權限隨時修改和取消添加的信息.

數據監測模塊：添加、刪除監測樣品的數據信息，根據需要對數據進行分析.

系統管理模塊：管理人員根據數據集市中的數據信息，選擇相應的分析方法進行分析，獲取有價值的信息為管理層做出正確的決策提供參考.因此確保系統運行的穩定、可靠和安全等是非常重要的.

4　數據倉庫在水質監測系統（LIMS）中的應用

4.1水質監測系統（LIMS）的數據倉庫設計

數據庫是面向用戶和面向主題的，用星型結構和雪花結構進行建模使用戶容易讀懂和理解.目前最受歡迎的數據倉庫數據模型是多維模型，雪花模型增加了用戶必須處理的表數量，減少了數據倉庫結構的直觀性.由于水質監測系統數據源的復雜性，選擇星型結構建立數據庫.采用數據倉庫“自頂向下”的方法，設計數據倉庫模型，讓用戶對多維數據的訪問路徑的了解更直觀.

圖2　數據庫的星型結構模型

4.2系統實現

主要介紹水質監測（LIMS）系統界面、用戶登錄界面和監測區域動態添加、修改數據界面模塊的功能和實現的部分代碼.

4.2.1水質監測（LIMS）系統界面

水質監測（LIMS）系統主要是采用B/S結構設計的，根據系統的需求分析設計各個模塊的功能，使該系統具有良好的用戶界面，操作更簡單等特點.

圖3　水質監測系統管理界面

4.2.2用戶登錄界面

如果用戶名和密碼不正確，則提示“對不起，用戶名和密碼不正確，請重新輸入”；如果兩次密碼不相同，則提示“對不起，兩次密碼不同，請重新輸入”.如果輸入的用戶名和密碼不存在，則點擊“注冊”按鈕到注冊頁面填寫注冊信息.

圖4　登錄界面

代碼如下：

“確定”按鈕：

protected void Button1_Click (object sender, EventArgs e)

{

string x1 = TextBox1.Text;

string x2 = TextBox2.Text;

string x3 = TextBox3.Text;

if (x1 == "liliang" && x2== "123456")

{

if (x2 == x3)

{

Response.Write("manager.aspx");

}

else

{

Response.Write ("");

}

}

else

{

Response.Write("");

}

}

“取消”按鈕：

protected void Button2_Click (object sender, EventArgs e)

{

TextBox1.Text = "";

TextBox2.Text = "";

TextBox3.Text = "";

}

“注冊”按鈕：

protected void Button3_Click (object sender, EventArgs e)

{

String sr = "Data Source=localhost;Initial Catalog=st;Integrated Security=True";

SqlConnection oc = new SqlConnection (sr);

string x1 = TextBox1.Text;

string x2 = TextBox2.Text;

string x3 = TextBox3.Text;

string s = "insert into user (用戶名,密碼,驗證密碼) values ('" + x1 + "','" + x2 + "', '"+x3+"')";

SqlCommand com = new SqlCommand(s,oc);

oc.Open();

com.ExecuteNonQuery();

GridView1.DataBind();

oc.Close();

}

}

4.2.3監測區域動態添加、修改數據界面

監測區域可以根據需要，錄入人員添加、取消的錄入數據，管理員根據錄入人員的申請，可以分配其權限，動態的對數據進行修改；瀏覽頁面的人員可以隨時瀏覽監測區域的數據.

“修改”按鈕的代碼：

protected void Button4_Click (object sender, EventArgs e)

{

try

{

String sr = "Data Source=localhost;Initial Catalog=st;Integrated Security=True";

SqlConnection oc = new SqlConnection (sr);

oc.Open();

string x1 = TextBox1.Text;

string x2 = TextBox2.Text;

DateTime x3 = Convert.ToDateTime (TextBox3.Text）;

string x4 = TextBox4.Text;

String s = "update addzone set錄入人員='" + x2 + "',錄入時間='" + x3 + "',錄入人員='" + x4 + "' where序號='" + Request.QueryS-tring["TextBox1"] + "'";

Response.Write(s);

SqlCommand com=new SqlCommand(s,oc);

com.ExecuteNonQuery();

oc.Close();

}

catch

{

Response.Write("f");

}

}

5　結束語

本文通過對水質監測和LIMS系統的分析，針對水質監測（LIMS）系統具有海量數據的特點，引用數據倉庫技術構建了水質監測系統的數據集市，利用B/S、

.NET以及SQL Server2008等技術實現了水質監測（LIMS）系統部分功能，具有簡潔、操作簡單的界面，從而為水質監測分析人員提供了便利的分析方式.

參考文獻：

〔1〕楊楊，趙政.基于數據倉庫的農業環境監測系統的研究實現[J]，計算機工程與應用，2007，43(9)：211-214．

〔2〕鄭向群，趙政，劉東生.基于數據倉庫的土壤環境監測綜合挖掘模型構架[J].農業工程學報，2008，24(8)：162-168．

〔3〕鄭文適.基于數據倉庫的生活用水監測系統的設計與實現[D].湖北工業大學，2009．

〔4〕Louis Davidson，鄺勁筠，葉乃文．SQL Server 2000數據庫設計權威指南[M].北京：中國電力出版社，2003．

〔5〕Inmon W. Building the Data Warehouse. 2nd Edition,John[M].Wiley & Sons Inc. 1993．

〔6〕姜晶．基于數據倉庫和OLAP技術的電子交警系統的研究與實現[D]．哈爾濱工程大學，2007.

基金項目:2014年校級自然科學基金項目資助（XZR2014A02）

收稿日期：2015-09-22

中圖分類號：TP392

文獻標識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）01-0052-03