【CAD工程数据库的研究】 CAD数据库
时间：2019-05-08 03:29:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：数据库系统是信息处理的重要工具和组成部分，数据库技术用于特定的应用领域出现了工程数据库，CAD智能工程数据库系统分为工程数据库、专家系统以及系统集成三大主要模块．本文介绍的就是一种如何利用现有的Internet进行CAD智能工程数据库的协同设计．
关键词：工程数据库 协同设计 Internet CAD’
工程数据库是适台于CAD、CAM、CIM 地理信息处理、军事指挥、控制通信等工程应用领域所使用的数据库。工程数据库是面向对象的数据库系统。它的主要特点：(1)具有独特的数据模型，支持复杂的数据结构和复杂的数据类型；(2)支持动态的版本管理和集成管理；(3)具有丰富的语义关联；(4)支持日常事务管理；(5)具有友好的用户接口和良好的相容性支持。
基于Web的协同设计系统的基本要求：(1)采用开放标准应当能够使来自产品生命周期各环节的设计人员以及供应商和客户的参与；(2)允许参与人员之间的自然通信；(3)采用数据管理系统来管理大量信息的存储和检索，并能支持不同环节产品数据的良好集成，对其有一定规模的企业来说，这一点应当是十分重要的；(4)为了使用户能交互和直观操作，应具有产品和零件的三维图形表达能力。根据以上要求，设计出基于Web平台的CAD智能工程数据库系统的总体结构如图1所示。
在这个模型中，通过Internet将客户与服务器连接起来，服务器维护产品信息，并能够将产品数据转换成可视化数据格。客户可以使用某种CAD软件进行产品的开发，或者通过Web游览器观察产品数据库。对于使用CAD系统进行产品开发的客户，在产品数据传递到服务器之前应先将产品数据转化成标准产品数据格式。设计人员可以在自己的站点使用某种CAD系统生成产品的设方案 ，然后将相应的 CAD数据转换成标准格式并贮存在产品数据库中，其他使用不同 CAD/CAM系统的设计人员或工艺规划人员可以通过Web来访问这些数据；对于产品销售人员和制造人员来说，一般只是想观看设计的产品，那么他们可以通过Web向服务器请求产品的图形数据，然后在具有三维可视化功能的浏览器上显示产品的三维几何模型。在这种基于Web的协同设计系统中，不必再采用集中式的设计过程，实现了设计过程的全球化，从而使参与产品开发的人员可以克服距离和不同CAD软件系统以及不同操作平台之间信息交换的障碍，能够实现在不同的产品概念设计 阶段和详细设计阶段快速的交换信息，加速产品的开发。
CAD智能工程数据库的建立及关键技术数据处理的工程CAD开发工作中，一个重要组成部分是数据库的功能完善和使用，它将直接关系到CAD系统的使用效果。区别于一般的商业数据库，工程数据具有数据量大、种类多、结构复杂等特性。我们可以根据其性质将工程数据分为图形数据和非图形数据；从应用上可以分为产品定义数据和设计与控制数据两种数据。
关键技术有以下三个。
(1)客户端和应用程序的接口。这个接口是一个仿ODBC的接口，应能接受应用程序的数据库请求，把它提交给服务器执行，并能够把服务器发送过来的查询结果提交给应用程序。总之，此处提供给应用程序透明地访问远方数据库的接口，应用程序就像访问本地数据库一样通过这个接口访问远方的数据库。服务器端和数据库的接口。这个接口主要是通过ODBC去查找数据库 ，实现相对比较简单。DBTP协议的设计。这是系统实现的核心部分，要实现身份认证、查询请求、信息结果传送等功能。客户端和服务器端之间交互的数据报采用DBTP协议所规定的格式，客户端和服务器端在建立TCP连接后，通过不同类型的数据报交换信息。本协议规定的数据报有：身份认证数据报、认证结果数据报、数据库信息请求、数据库信息结果、查询请求数据报、数据请求数据报、查询结果数据报、数据结果数据报和用户退出数据报。
通信过程大概分为三个阶段，首先建立连接，客户端向服务器端发出连接请求，并且带上自己的身份号码。服务器端判断客户的身份，返回确认帧或者拒绝帧。连接建立以后，客户端发出查询数据报，服务器端把查询结果组成帧返回给客户。最后当客户要断开连接时，向服务器发送用户退出数据报，断开连接。
(2)CAD智能工程数据库的访问方法：目前，Internet上Web数据库的访问方式主要有以下几种。
①以CGI、ISAPI、NSAPI等代表的服务器外部应用程序方法，该方法是由服务器调用外部应用程序，从Web服务器获得用户的查询请求后，再送到数据库查询，并将结果通过Web服务器送回浏览器。这种方式的缺点是Web服务器在调用外部程序时产生的进程调用开销比较大、速度慢。
②以ASP为代表的描述脚本方法，应用这种方法，用户可以直接在 HTML文件 中利用SQL标签插入自己的查询语句，由Web服务器直接查询返回结果。HTTP服务器可以处理SQL命令，无需CGI等外部程序就直接访问数据库。
③用 Java通过JDBC来实现的方法 ，在APPLET中使用JDBC，就可以在浏览器端嵌入APPLET，再通过 JDBC连接到数据库，从而实现对数据库的访问。这种方法的功能比较强大、交互性强，但对客户端限制太多，编程较复杂。以上几种方法都不同程度地受到DBMS、WEB服务器、Web浏览器或者操作系统的影响和制约，只能适用于特定的情况，所以应根据具体情况进行选择。
工程数据库并非是一个仅仅存储数据的简单信息库，因为这实际上与传统数据库没有两样。工程数据库实际上是一个“以大型数据管理信息系统为基础的、附加在这个数据库系统之上的、从存储的数据库信息中获取数据、并能利用这些综合数据为用户提供经过处理后的有用信息的应用系统”。随着计算机技术的不断发展，工程数据库将深入我们的生活，并为我们高效的工作提供良好的帮助。通过实现CAD智能工程数据库的协同设计，大大减轻了设计人员的工作复杂度，提高了工作效率。
参考文献：
[1]钟佩思，高国安.智能CAD系统中的知识表示与知识获取策略.中国机械工程，1999，10
[2]袁泽虎．面向对象的机械设计专家系统工具的研究．武汉水利电力大学学报，1999
[3]谢鹏寿，余冬梅，康永平.基于C/S体系结构的机械CAD智能工程数据库系统.机械制造，2002
