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設計一個科學而又符合預期的數據庫系統，才能使得能耗監測達到高性能。為了設計出具有優越的數據安全性、共享性及完整性、高可維護性的數據庫系統，通常需要認真詳細分析使用該數據庫系統的用戶需求，再輔以與之相適應的數據庫軟件，以最大限度地發揮軟件的功能，最終設計出高可靠性的數據庫系統。
數據庫的概念結構設計主要目的為建立一個概念模型，主要是把上一階段的需要分析的結果進行建模，此時它成為不再依靠具體的硬件設備，用以滿足用戶、設計人員及編程人員之間的交流。具體步驟為：
經過需求分析后，把需求的各部分內容進行抽象化，建立與各個模塊相對應的局部概念模型，最后再將各個子概念模型合成整體的概念模型，再刪掉一些不一致的現象以及冗余的項，最終確定出整個系統的全局圖，即實體聯系模型。
第二是邏輯結構設計。這一設計階段非常重要，主要是將之前設計的圖轉換為與某個數據庫管理系統最適合的數據模型。在本文中，主要是采用現在普遍適用的關系數據庫模型，也就是將模型轉換為關系數據庫模型。
第三是物理結構設計這一階段主要就在具體的數據庫系統下確定出最合理的物理結構，使之占用較少的空間同時具有盡可能快的速度。最終確定出數據表的屬性及約束值。
能耗監測離不開數據庫作支撐。想要獲得好的數據庫系統，需要采用規范的方法，同時加入一些軟件工程的理論與方法，這樣便可以設計出高效合理的數據庫系統。數據庫設計在能耗監測系統中占據著核心位置，為整個系統及節能提供數據支撐，如果沒有數據，其余一切都是空談，只是個空架子。
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