储罐液量的检测与控制

2015-02-09包头职业技术学院

油气田地面工程 2015年1期

包头职业技术学院

储罐液量的检测与控制

王慧丽包头职业技术学院

WCF（W indowsCommunication Foundation）是微软实现分布式储罐液量检测应用程序的开发平台。该系统可实现对设备用户管理的可视化操作，需要操作员在前台对设备用户进行配置并更新数据库，另外设备认证管理系统是基于统一的平台，部分功能需要平台实现。通过对储罐液量数据访问程序进行设计，提高了数据信息的映射能力，为液量测量创造了中间数据访问层。后台通过命令行获取设备相关配置信息并写入内存数据库中，提高了液量检测的效率和准确度。

储罐；液量；检测；方案

目前，用户想要通过NAS获得访问其他储罐液计量信息的权利或取得某些储罐液计量信息资源的权利时，首先需要通过AAA认证，而NAS就起到了验证用户的作用。NAS负责把用户的认证、授权、计费信息透传给服务器。服务器根据自身的配置对用户的身份进行判断并返回相应的认证、授权、计费结果。NAS根据服务器返回的结果，决定是否允许用户访问外部储罐液计量信息、获取储罐液计量信息资源。

1 方案设计

1.1HTML和HTML液量表单设计

RADIUS客户端和RADIUS服务器之间认证消息的交互是通过共享密钥的参与来完成的。共享密钥是一个字符串，不需要单独进行储罐液计量信息传输[1]。

RADIUS仅对密码本身进行加密，而对客户端与服务器通信的其他部分并没有进行加密传输，而是明文的。如用户名，授权访问的服务内容，统计信息等均是明文传输的。这些信息可能通过第三方软件捕获。

TACACS+对整个数据包进行加密，仅留下TACACS+的数据包头，在数据包头中仅表示该数据包是加密的还是未加密的。表示未加密的数据包一般仅用来调试测试用，而应用中则是加密的，因而TACACS+对整个数据包加密保证了客户端与服务器之间通信的安全性。

1.2液量数据显示控制用户体验设计

AJAX技术使得浏览器和服务器的数据交换不需要使用传统方式。重新获取整个HTML页面和重新解析整个页面，大大减少了Web服务器的负载和储罐液计量信息通信数据量，提高了浏览器的响应速度。

如果使用传统的请求、服务器生成HTML页面、浏览器解析、显示HTML方式将会占用大量的服务器和浏览器资源，仅重新传输整个HTML页面就有1 000个字节。而使用AJAX方式，服务器传送给浏览器的是服务器的当前时间，仅有8个字节。而且浏览器不需要解析整个页面，然后重新刷新页面，只需要替换一个标记的内容。相位捕获的快慢主要由锁相环的环路带宽来决定。环路的带宽越宽，进行锁定状态所需要的时间也越短，但是它的噪声性能会降低。如果要追求良好相位噪声，可以将环路的带宽设计成一个窄带系统[2]。因此，为了能够设计出一个性能良好的锁相环，缩短它的锁入时间，就要首先考虑系统的噪声性能，在相位噪声性能可以容忍、系统稳定的情况下，可以通过修改环路滤波器的电阻来改变锁相环的环路增益，或者通过增大带宽，使PLL能够快速进入锁定状态。

2 技术设计优化

WCF（Windows Communication Foundation）是微软实现分布式储罐液量检测应用程序的开发平台。使用WCF创建的服务是基于WCF和.NET Framework的，最底层是Windows操作系统。但使用这些服务的客户端是不限于.NET储罐液量检测应用程序和Windows操作系统的。服务端和客户端只要统一了通信协议，任何类型的客户端都可以调用由WCF开发的服务。

设备认证管理系统是面向企业中管理设备的用户群（即设备用户），满足统一为设备用户划分管理权限并进行统一监控的需求。该系统可实现对设备用户管理的可视化操作，但需要操作员在前台对设备用户进行配置并更新数据库。另外设备认证管理系统是基于统一的平台，部分功能需要平台实现。

（1）储罐液量分布式实现和数据使用服务优化。下面以使用WCF实现用户验证功能为例，说明WCF服务的使用方法。首先使用服务契约和操作契约定义服务可以完成的操作接口[3]。服务契约和操作契约只是定义了服务的接口，具体的功能需要具体实现。定义WCF契约和实现契约后，需要有一个宿主程序驻留WCF服务。宿主程序可以是由IIS发布的Web储罐液量检测应用程序，也可以是控制台程序，还可以是一个Windows服务。设备认证管理系统主要是对储罐液计量信息上的设备以及需要登录设备进行操作的用户进行管理。客户端程序使用了服务端的地址和相同的绑定。使用工厂类创建了一个代理对象，通过这个代理对象与服务端交互。与服务端相同，这些地址、绑定也是可以用配置文件指定的。如果使用Visual Studio，代理类也是可以自动生成的。

（2）储罐液量检测数据存储模型优化设计。当开发储罐液量检测应用程序时，TACACS+服务器上会记录用户对设备执行过的命令。本项目就是利用了TACACS+的这一特性针对设备用户开发了设备认证管理系统。锁相环频率综合器是在无线通信系统中用来产生本地振荡信号的模块。锁相环电路的基本组成模块包括鉴相器（Phase detector）、环路滤波器（Loop filter）和压控振荡器（voltagecontrolled oscillator）。其中，鉴相器用来比较输入参考频率与VCO的输出频率的差异，它的输出电压与频率差成正比。由鉴相器产生的电压通过环路滤波器来控制VCO，从而使VCO输出与输入与参考频率相同的信号。环路滤波器主要用来过滤高频的噪声信号。