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为实现对工业装置内流动与传递过程的三维实时高精度模拟、模拟与实际系统的实时数据交互、工业装置运行的在线优化、事故预警与分析和操作人员培训，中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室提出了虚拟过程工程(VirtualProcessEngineering，VPE)的构想。VPE在实验过程中将产生海量的实时数据，需要设计数据管理系统完成各类数据的存储和管理。
本论文根据VPE的需求，设计和实现了VPE系统的数据管理系统，完成的工作包括:
(1)针对VPE实验过程中所产生的实时实验数据、海量的模拟中间结果数据和海量的视频数据各自的特点，详细分析了对存储、管理和交互的需求，分析了VPE各子系统间数据交互的方式，以及对系统管理、实验管理等方面的需求，提出了VPE数据管理系统的功能要求;
(2)根据上述需求分析，对VPE数据管理系统进行了设计和实现。使用关系型数据库管理系统MySQL对VPE的各类元数据和实时采集的实验数据进行存储和管理，使用MySQL结合Lustre文件系统的方式对海量模拟数据和视频数据进行存储和管理，为上述数据分别设计了数据库表;根据VPE子系统间数据交互的需求分别从底层通信机制和通信指令方面设计了VPE协议，使用所设计的VPE协议实现了VPE数据管理系统同监控子系统和总控子系统间跨平台的异构、非结构化数据的交互。
(3)为方便地进行VPE的系统管理和实验管理，使用Qt集成开发环境开发了简单易用的数据管理工具。使用该工具，用户可方便地进行VPE数据库中各类元数据的管理、实验的管理、实验用户的管理和实验数据的查询。
本论文完成的VPE数据管理系统实现了VPE中各类实时海量数据的存储与管理和数据交互，该系统投入使用后已稳定运行半年的时间，为整个VPE提供了很好的功能支撑。