包頭職業(yè)技術(shù)學院

儲罐液量的檢測與控制

王慧麗包頭職業(yè)技術(shù)學院

WCF（W indowsCommunication Foundation）是微軟實現(xiàn)分布式儲罐液量檢測應用程序的開發(fā)平臺。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對設備用戶管理的可視化操作，需要操作員在前臺對設備用戶進行配置并更新數(shù)據(jù)庫，另外設備認證管理系統(tǒng)是基于統(tǒng)一的平臺，部分功能需要平臺實現(xiàn)。通過對儲罐液量數(shù)據(jù)訪問程序進行設計，提高了數(shù)據(jù)信息的映射能力，為液量測量創(chuàng)造了中間數(shù)據(jù)訪問層。后臺通過命令行獲取設備相關配置信息并寫入內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，提高了液量檢測的效率和準確度。

儲罐；液量；檢測；方案

目前，用戶想要通過NAS獲得訪問其他儲罐液計量信息的權(quán)利或取得某些儲罐液計量信息資源的權(quán)利時，首先需要通過AAA認證，而NAS就起到了驗證用戶的作用。NAS負責把用戶的認證、授權(quán)、計費信息透傳給服務器。服務器根據(jù)自身的配置對用戶的身份進行判斷并返回相應的認證、授權(quán)、計費結(jié)果。NAS根據(jù)服務器返回的結(jié)果，決定是否允許用戶訪問外部儲罐液計量信息、獲取儲罐液計量信息資源。

1 方案設計

1.1HTML和HTML液量表單設計

RADIUS客戶端和RADIUS服務器之間認證消息的交互是通過共享密鑰的參與來完成的。共享密鑰是一個字符串，不需要單獨進行儲罐液計量信息傳輸[1]。

RADIUS僅對密碼本身進行加密，而對客戶端與服務器通信的其他部分并沒有進行加密傳輸，而是明文的。如用戶名，授權(quán)訪問的服務內(nèi)容，統(tǒng)計信息等均是明文傳輸?shù)?。這些信息可能通過第三方軟件捕獲。

TACACS+對整個數(shù)據(jù)包進行加密，僅留下TACACS+的數(shù)據(jù)包頭，在數(shù)據(jù)包頭中僅表示該數(shù)據(jù)包是加密的還是未加密的。表示未加密的數(shù)據(jù)包一般僅用來調(diào)試測試用，而應用中則是加密的，因而TACACS+對整個數(shù)據(jù)包加密保證了客戶端與服務器之間通信的安全性。

1.2液量數(shù)據(jù)顯示控制用戶體驗設計

AJAX技術(shù)使得瀏覽器和服務器的數(shù)據(jù)交換不需要使用傳統(tǒng)方式。重新獲取整個HTML頁面和重新解析整個頁面，大大減少了Web服務器的負載和儲罐液計量信息通信數(shù)據(jù)量，提高了瀏覽器的響應速度。

如果使用傳統(tǒng)的請求、服務器生成HTML頁面、瀏覽器解析、顯示HTML方式將會占用大量的服務器和瀏覽器資源，僅重新傳輸整個HTML頁面就有1 000個字節(jié)。而使用AJAX方式，服務器傳送給瀏覽器的是服務器的當前時間，僅有8個字節(jié)。而且瀏覽器不需要解析整個頁面，然后重新刷新頁面，只需要替換一個標記的內(nèi)容。相位捕獲的快慢主要由鎖相環(huán)的環(huán)路帶寬來決定。環(huán)路的帶寬越寬，進行鎖定狀態(tài)所需要的時間也越短，但是它的噪聲性能會降低。如果要追求良好相位噪聲，可以將環(huán)路的帶寬設計成一個窄帶系統(tǒng)[2]。因此，為了能夠設計出一個性能良好的鎖相環(huán)，縮短它的鎖入時間，就要首先考慮系統(tǒng)的噪聲性能，在相位噪聲性能可以容忍、系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，可以通過修改環(huán)路濾波器的電阻來改變鎖相環(huán)的環(huán)路增益，或者通過增大帶寬，使PLL能夠快速進入鎖定狀態(tài)。

2 技術(shù)設計優(yōu)化

WCF（Windows Communication Foundation）是微軟實現(xiàn)分布式儲罐液量檢測應用程序的開發(fā)平臺。使用WCF創(chuàng)建的服務是基于WCF和.NET Framework的，最底層是Windows操作系統(tǒng)。但使用這些服務的客戶端是不限于.NET儲罐液量檢測應用程序和Windows操作系統(tǒng)的。服務端和客戶端只要統(tǒng)一了通信協(xié)議，任何類型的客戶端都可以調(diào)用由WCF開發(fā)的服務。

設備認證管理系統(tǒng)是面向企業(yè)中管理設備的用戶群（即設備用戶），滿足統(tǒng)一為設備用戶劃分管理權(quán)限并進行統(tǒng)一監(jiān)控的需求。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對設備用戶管理的可視化操作，但需要操作員在前臺對設備用戶進行配置并更新數(shù)據(jù)庫。另外設備認證管理系統(tǒng)是基于統(tǒng)一的平臺，部分功能需要平臺實現(xiàn)。

（1）儲罐液量分布式實現(xiàn)和數(shù)據(jù)使用服務優(yōu)化。下面以使用WCF實現(xiàn)用戶驗證功能為例，說明WCF服務的使用方法。首先使用服務契約和操作契約定義服務可以完成的操作接口[3]。服務契約和操作契約只是定義了服務的接口，具體的功能需要具體實現(xiàn)。定義WCF契約和實現(xiàn)契約后，需要有一個宿主程序駐留WCF服務。宿主程序可以是由IIS發(fā)布的Web儲罐液量檢測應用程序，也可以是控制臺程序，還可以是一個Windows服務。設備認證管理系統(tǒng)主要是對儲罐液計量信息上的設備以及需要登錄設備進行操作的用戶進行管理?？蛻舳顺绦蚴褂昧朔斩说牡刂泛拖嗤慕壎?。使用工廠類創(chuàng)建了一個代理對象，通過這個代理對象與服務端交互。與服務端相同，這些地址、綁定也是可以用配置文件指定的。如果使用Visual Studio，代理類也是可以自動生成的。

（2）儲罐液量檢測數(shù)據(jù)存儲模型優(yōu)化設計。當開發(fā)儲罐液量檢測應用程序時，TACACS+服務器上會記錄用戶對設備執(zhí)行過的命令。本項目就是利用了TACACS+的這一特性針對設備用戶開發(fā)了設備認證管理系統(tǒng)。鎖相環(huán)頻率綜合器是在無線通信系統(tǒng)中用來產(chǎn)生本地振蕩信號的模塊。鎖相環(huán)電路的基本組成模塊包括鑒相器（Phase detector）、環(huán)路濾波器（Loop filter）和壓控振蕩器（voltagecontrolled oscillator）。其中，鑒相器用來比較輸入?yún)⒖碱l率與VCO的輸出頻率的差異，它的輸出電壓與頻率差成正比。由鑒相器產(chǎn)生的電壓通過環(huán)路濾波器來控制VCO，從而使VCO輸出與輸入與參考頻率相同的信號。環(huán)路濾波器主要用來過濾高頻的噪聲信號。

3 結(jié)語

通過對儲罐液量數(shù)據(jù)訪問程序進行設計，提高了數(shù)據(jù)信息的映射能力，為液量測量創(chuàng)造了中間數(shù)據(jù)訪問層。操作員將平臺上的設備導入到組件中進行管理或者手工增加接入設備，在前臺進行導入設備的操作會封裝成消息體發(fā)送給后臺，后臺通過命令行獲取設備相關配置信息并寫入內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，提高了液量檢測的效率和準確度。

[1]劉永鑫，洪添勝，岳學軍，等．太陽能低功耗滴灌控制裝置的設計與實現(xiàn)[J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2012（20）：20-26.

[2]施衛(wèi)東，龍飛，張德勝，等．潛水軸流泵內(nèi)部固液兩相流動的數(shù)值模擬[J]．排灌機械工程學報，2012（5）：508-512.

[3]閆德惠．含水油緩沖罐液位自動控制的實現(xiàn)[J]．油氣田地面工程，2013，32（7）：106.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.039