本工作依据现有的运行数据库建立数据仓库，并在此基础上开展联机分析处理。

1 系统框架

    采用微软的数据库服务器SQL Server 2000及微软的分析服务器建立联机分析系统(图1)，系统主要分3部分：数据预处理、数据仓库的建立和实现联机分析，系统的性能很大程度上依赖于CPU和内存，因此，采用1台高性能的惠普服务器(HP ProLiant DL360 generation 3)。
 

图1 系统框架

    1.1 数据预处理

    数据预处理主要包括4个过程：数据清洗、数据集成、数据转换和数据消减。数据清洗是填补遗漏的数据、平滑噪声数据、识别和除去异常，常用的方法有Bin方法、回归方法；数据集成是将来自多个数据源的数据合并到一起，一方面使数据一致，另一方面消除数据的重复；数据转换是对数据进行规格化操作，即将数据限定在特定范围；数据消减是缩小数据的规模，包括数据聚合、数据压缩。

    本工作设计的联机分析系统是一种通用的工具，但成型于HLS运行数据库。HLS运行数据库分为参数数据库和历史数据库。参数数据库包括控制系统参数、设备参数，一般物理常数也是参数数据库的一部分。历史数据库细分为以下子系统：真空、束流测量系统、主电源系统、校正铁电源系统、直线输运线电源系统、注入电源系统；辐射防护系统和运行日志。运行数据库结构示于图)，数据仓库是面向主题的，运行数据库不能完全满足建立数据仓库和联机分析的要求，需从现有的数据中获取联机分析所关注的信息，并将它们重新组织在一起。故在建立数据仓库之前进行数据预处理，数据预处理过程在SQL Server 2000下完成。
 

图2 数据库结构

    例如：电源电流是一分析主题，每台电源设备对应B个或多个同类型的磁铁，运行数据库中电源电流按子系统分开保存，HLS的电子储存环是一个四重对称的TBA(trple bending archromat)结构，由12块二极铁、32块四极铁和16块六极铁构成，供给主电源系统有12台电源，对应Oracle数据库表结构列于表1。

表1 主电源系统电源电流

    该表具有5个字段，由于所采用的Oracle8i系统中时间只能精确到秒，这是不够的。所以增加一个字段msecond存储秒以下的时间值，用于机器研究过程中瞬态过程的跟踪。

    中间数据库中电源电流表是对所有电源电流的汇总，表结构列于表2。

表2 中间库电源电流

    数据预处理经历了以上所有过程。例如：对于束流测量系统，机器实际运行发现，服务器程序可能会错误地发送束流微分寿命数据。在中间数据库中编制存储过程，用于清除这些错误数据。SQL Server 2000设置调度包，周期性地运行数据转换包(每小时1次)，将新采集到的试验数据从运行数据库导入到中间数据库。