天然氣加氣站云端數據統計系統開發

吳光元　周衛紅　桑賢伯　李寬　王一同

摘要：論文從系統的數據采集終端、分服務器、總服務器及相關的數據傳輸技術、簡述了以加氣站為單位的云端數據統計系統開發。以加氣站為單位進行數據統計，實現數據分類整理、云端統計、跨平臺瀏覽、彈性加氣站連接和管理。

關鍵詞：加氣站；數據統計系統；互聯網+；大數據；跨平臺

隨著時代的快速發展，能源需求量在逐漸增大，在化石能源中，大量使用煤和石油帶來的環境污染問題極為嚴重，例如冬天因用煤作為能源供暖而出現的霧霾現象，而天然氣是較為清潔的能源。21世紀人們面臨著環境問題，因此對天然氣的開采和應用越受人們關注，近年來也取得了較好的成果，例如山西的煤改氣工程、南海的可燃冰開采等大工程的出現，天然氣更為家喻戶曉，在早先年天然氣就已經走進了千家萬戶的生活中。在21世紀新能源汽車的開發中，燃氣汽車領域的相關技術已經成熟。天然氣的應用更為廣泛，在此過程中產生的例如交易信息等系列問題需要人們解決。天然氣加氣站作為天然氣汽車的能源供給站，在運營中產生的大量交易數據需要人們處理。在“互聯網+大數據”時代中，實現交易數據統計的云端化是很有必要的。

1 系統的組成

該系統由4大組件組成，即：數據采集終端、分服務器、總服務器及相關的數據傳輸技術。

1.1 數據采集終端

數據采集終端選用的通信接口為RS232[1]，由于RS232接口標準出現較早，技術成熟，通信穩定等優點。由于加氣站是特殊的環境，安全要求極高，電子設備、通信設施產生的電火花要達到安全要求，屏蔽式通信電纜不僅降低了外界信號的干擾，同時對抑制電火花的產生也起到了作用，采用屏蔽式電纜通信可達到通信和安全要求。

數據采集終端主要負責加氣站交易數據的采集，是系統數據源輸入的硬件接口。數據采集終端通過獲取加氣機上產生的交易數據，進行匯總，后送往分服務器進行保存和統計等相關的處理。

1.2 系統分服務器

分服務器在本系統中指放在加氣站內的服務器，處理來自數據采集終端傳輸過來的數據，同時與總服務器通過以太網作為通信手段保持連接。此服務器的軟件采用C#語言開發，結合SQL Server數據庫管理軟件、office辦公軟件完成分服務器的各項任務，其中組要包括數據的保存、查詢、報表、通信等功能。

分服務器主要提供數據統計服務，可遠程調取數據庫的數據和統計結果（需要賬號密碼認證），同時可以接收執行來自總服務器傳輸過來的部分控制指令以達到管理員遠程操作，客戶遠程瀏覽的目的。

1.3 系統的總服務器

總服務器是系統的最高級服務器，該服務器可以是服務器組[2]。服務器在運行過程中，隨著客戶訪問量的增加，服務器的效率會降低，單服務器資源可能無法滿足系統的運行要求而出現的程序崩潰現象，采用服務器組可實現多地區的分區管理，降低運營風險，同時可以實現系統的部分維護，從而達到服務24小時不間斷的服務。

總服務器負責網站的發布、接收分服務器的連接。提供用戶操作、指令數據轉發等服務。

1.4 系統的數據傳輸

數據傳輸分為兩大部分，即加氣站內的局域網傳輸和公共的以太網傳輸。

2 系統實現

2.1 系統架構

該系統屬采用B/S架構和C/S架構[3]，B/S架構主要用客戶瀏覽、管理員操作。C/S架構主要用于服務器之間的通信。兩種架構把不同性質的數據區分開來，這樣有效地保證了數據的安全傳輸。同時也提高了系統的工作效率和系統的運行穩定性，例如用戶訪問量多時對B/S架構影響較大，C/S架構幾乎不B/S架構的影響。采用兩種架構很有必要的。

2.2 系統的計算機語言

本系統在客戶端和服務器采用C#語言開發，C#語言同時擁有java語言和C語言的特性，運行效率高。Web網站開發采用 HTML5[4]為核心語言+CSS +JavaScript共同完成。HTML5是Web核心語言HTML的規范，有利于系統的維護。

3 系統實現的主要功能

3.1 交易數據的本地保存

本地保存數據在本系統中指數據保存在本地磁盤中，未經過互聯網即可訪問的數據。本地保存有利益節省服務器磁盤空間，同時提高數據的統計速度。

3.2 交易數據的本地統計

本地統計是系統的初級統計，也是最基本的統計，數據沒有經過互聯網傳輸即可完成的統計，也可以通過互聯網指令進行操作，得到的結果傳輸到總服務器中進行最終統計。

3.3 交易數據的遠程傳輸

由于交易數據采用本地儲存，用戶又需要再云端查詢，用戶信息數據庫位于總服務器中，在客戶需要訪問時，將數據轉入總服務器的緩存中，提供用戶的瀏覽。

3.4 云端統計

每個加氣站的服務器都有本地統計能力，能和總服務器保持連接，提供總服務器調用服務，服務器向分服務器發送統計指令后，獲取統計結果進行最終統計，統計過程中通過用戶賬號作為身份識別，區分數據來自不同的用戶。

4 結語

以加氣站為單位的數據云端統計系統，實現了數據的快速統計，跨平臺瀏覽及操作，相對于人工統計來說，此平臺更為具有準確性和實時性。在開發技術上選用了成熟的開發語言，合理的系統架構，保證系統的穩定運行。

參考文獻：

[1]傅仁軒，杜延.一種有雙RS232通信口的數據采集終端[J].科技通報，2004，20（2）：164166.

[2]朱利，張興軍.Web服務器組的負載均衡方法研究[J].小型微型計算機系統，2003，24（12）：20962099.

[3]吳大剛，肖榮榮.C/S結構與B/S結構的信息系統比較分析[J].情報科學，2003，21（3）：313315.

[4]劉斌.HTML5未來網絡應用的核心技術研究[J].自動化與儀器儀表，2010，（4）：3033.

項目資助：國家級，遼寧省，遼寧科技大學創新創業計劃項目“天然氣加氣站智能信息化系統開發”（201610146017）

作者簡介：吳光元（1994），男，從事燃氣技術開發。

通訊作者：周衛紅，（1979），男，副教授，從事燃氣場站信息化項目研究。