天然气加气站云端数据统计系统开发

吴光元　周卫红　桑贤伯　李宽　王一同

摘要：论文从系统的数据采集终端、分服务器、总服务器及相关的数据传输技术、简述了以加气站为单位的云端数据统计系统开发。以加气站为单位进行数据统计，实现数据分类整理、云端统计、跨平台浏览、弹性加气站连接和管理。

关键词：加气站；数据统计系统；互联网+；大数据；跨平台

随着时代的快速发展，能源需求量在逐渐增大，在化石能源中，大量使用煤和石油带来的环境污染问题极为严重，例如冬天因用煤作为能源供暖而出现的雾霾现象，而天然气是较为清洁的能源。21世纪人们面临着环境问题，因此对天然气的开采和应用越受人们关注，近年来也取得了较好的成果，例如山西的煤改气工程、南海的可燃冰开采等大工程的出现，天然气更为家喻户晓，在早先年天然气就已经走进了千家万户的生活中。在21世纪新能源汽车的开发中，燃气汽车领域的相关技术已经成熟。天然气的应用更为广泛，在此过程中产生的例如交易信息等系列问题需要人们解决。天然气加气站作为天然气汽车的能源供给站，在运营中产生的大量交易数据需要人们处理。在“互联网+大数据”时代中，实现交易数据统计的云端化是很有必要的。

1 系统的组成

该系统由4大组件组成，即：数据采集终端、分服务器、总服务器及相关的数据传输技术。

1.1 数据采集终端

数据采集终端选用的通信接口为RS232[1]，由于RS232接口标准出现较早，技术成熟，通信稳定等优点。由于加气站是特殊的环境，安全要求极高，电子设备、通信设施产生的电火花要达到安全要求，屏蔽式通信电缆不仅降低了外界信号的干扰，同时对抑制电火花的产生也起到了作用，采用屏蔽式电缆通信可达到通信和安全要求。

数据采集终端主要负责加气站交易数据的采集，是系统数据源输入的硬件接口。数据采集终端通过获取加气机上产生的交易数据，进行汇总，后送往分服务器进行保存和统计等相关的处理。

1.2 系统分服务器

分服务器在本系统中指放在加气站内的服务器，处理来自数据采集终端传输过来的数据，同时与总服务器通过以太网作为通信手段保持连接。此服务器的软件采用C#语言开发，结合SQL Server数据库管理软件、office办公软件完成分服务器的各项任务，其中组要包括数据的保存、查询、报表、通信等功能。

分服务器主要提供数据统计服务，可远程调取数据库的数据和统计结果（需要账号密码认证），同时可以接收执行来自总服务器传输过来的部分控制指令以达到管理员远程操作，客户远程浏览的目的。

1.3 系统的总服务器

总服务器是系统的最高级服务器，该服务器可以是服务器组[2]。服务器在运行过程中，随着客户访问量的增加，服务器的效率会降低，单服务器资源可能无法满足系统的运行要求而出现的程序崩溃现象，采用服务器组可实现多地区的分区管理，降低运营风险，同时可以实现系统的部分维护，从而达到服务24小时不间断的服务。

总服务器负责网站的发布、接收分服务器的连接。提供用户操作、指令数据转发等服务。

1.4 系统的数据传输

数据传输分为两大部分，即加气站内的局域网传输和公共的以太网传输。

2 系统实现

2.1 系统架构

该系统属采用B/S架构和C/S架构[3]，B/S架构主要用客户浏览、管理员操作。C/S架构主要用于服务器之间的通信。两种架构把不同性质的数据区分开来，这样有效地保证了数据的安全传输。同时也提高了系统的工作效率和系统的运行稳定性，例如用户访问量多时对B/S架构影响较大，C/S架构几乎不B/S架构的影响。采用两种架构很有必要的。

2.2 系统的计算机语言

本系统在客户端和服务器采用C#语言开发，C#语言同时拥有java语言和C语言的特性，运行效率高。Web网站开发采用 HTML5[4]为核心语言+CSS +JavaScript共同完成。HTML5是Web核心语言HTML的规范，有利于系统的维护。

3 系统实现的主要功能

3.1 交易数据的本地保存

本地保存数据在本系统中指数据保存在本地磁盘中，未经过互联网即可访问的数据。本地保存有利益节省服务器磁盘空间，同时提高数据的统计速度。

3.2 交易数据的本地统计

本地统计是系统的初级统计，也是最基本的统计，数据没有经过互联网传输即可完成的统计，也可以通过互联网指令进行操作，得到的结果传输到总服务器中进行最终统计。

3.3 交易数据的远程传输

由于交易数据采用本地储存，用户又需要再云端查询，用户信息数据库位于总服务器中，在客户需要访问时，将数据转入总服务器的缓存中，提供用户的浏览。

3.4 云端统计

每个加气站的服务器都有本地统计能力，能和总服务器保持连接，提供总服务器调用服务，服务器向分服务器发送统计指令后，获取统计结果进行最终统计，统计过程中通过用户账号作为身份识别，区分数据来自不同的用户。

4 结语

以加气站为单位的数据云端统计系统，实现了数据的快速统计，跨平台浏览及操作，相对于人工统计来说，此平台更为具有准确性和实时性。在开发技术上选用了成熟的开发语言，合理的系统架构，保证系统的稳定运行。

参考文献：

[1]傅仁轩，杜延.一种有双RS232通信口的数据采集终端[J].科技通报，2004，20（2）：164166.

[2]朱利，张兴军.Web服务器组的负载均衡方法研究[J].小型微型计算机系统，2003，24（12）：20962099.

[3]吴大刚，肖荣荣.C/S结构与B/S结构的信息系统比较分析[J].情报科学，2003，21（3）：313315.

[4]劉斌.HTML5未来网络应用的核心技术研究[J].自动化与仪器仪表，2010，（4）：3033.

项目资助：国家级，辽宁省，辽宁科技大学创新创业计划项目“天然气加气站智能信息化系统开发”（201610146017）

作者简介：吴光元（1994），男，从事燃气技术开发。

通讯作者：周卫红，（1979），男，副教授，从事燃气场站信息化项目研究。