天然气运行系统控制中的网络通讯技术和数据库

摘　要：摘要：天然气是一种新型的清洁并且高效的能源，它是和人们的生产以及生活息息相关的，近些年来，随着天然气管网建设的不断扩大，其结构变得日趋复杂，实时把天然气管网的动态运行数据予以掌握，并对其实行科学的分析处理，是企业安全管理的必要保证。另外，自分散控制系统出现之后，在工业中的自动监测以及自动控制系统中得到了广泛的应用。针对此本文对天然气运行系统控制中的网络通讯技术以及数据库技术的具体应用进行了详细的分析，在网络通讯技术方面，主要包括了建立Socket通信机制以及在C/S模式之下实现FTP协议的安全传输模型建立这两个方面，在数据库技术方面，主要包括了利用分散控制系统来建立主动实时数据库、建立GIS数据库以及建立一体化数据库的模型这三个方面，具有一定的使用价值。

关键词：关键词：天然气；运行系统；控制；网络通讯技术；数据库

中图分类号：TP393    文献标识码：A    文章编号：
    对于网络通讯技术来讲，它所指的是充分利用计算机以及网络设备，来对图形以及文字等等形式的资料进行相应的收集、存储、处理以及传输工作，通过这一系列的工作来实现信息资源的共享。对于数据库技术来讲，它是信息系统当中的一个最为核心的技术，也是帮助计算机进行辅助管理的一种有效措施，它是对怎样组织数据并且存储数据进行研究的，它的目的是要快速且高效的对数据进行获取和处理。数据库技术作为现代信息科学与技术当中的一个重要组成部分之一，它也是计算机数据处理的核心所在。本文就从这两个方面来对天然气运行系统控制进行了研究，具体情况如下：
1．网络通讯技术在天然气运行系统控制中的应用
1.1 建立Socket通信机制
    TCP/IP协议以及UDP协议作为计算机网络传输过程当中的最为核心的协议，它能够对网络通信得以正常运行进行保证，而其中的TCP/IP协议主要是基于连接而实行的，它能够确保通信双方能够处于彼此相同的通信道路中，那么在具体的通信过程中，计算机和计算机之间能够建立起虚拟的连接，这一连接能够对数据传输的正确性进行保证，这里就需要Socket来打开连接双方的通路。Socket是一种网络编程接口，并且是以文件描述符格式来进行的，它主要是在传输层协议上建立起来的。
    那么，具体来讲，Socket通信机制的工作流程主要是：一个Socket是由一个IP地址以及一个端口号来进行确定的，它是唯一的，能够使得所建立程序的客户端可以通过此来和服务器端相连接，并实现通信，在这一通信的过程当中，服务器端所处的地位是被监听，如果一个客户端通过某一种特定的端口来向服务器发起相应的链接请求，那么，就会在服务器端返回至一个Socket对象，从而两者之间的虚拟连接就建立起来了。之后，用户只需要在Socket中把请求写入，服务器端就能够把这一请求予以接收，并把处理的结果向客户端传送，这时，通信就结束了，那么，相应的虚拟连接也就关闭了。
1.2 在C/S模式之下实现FTP协议的安全传输模型建立
    在具体的网络通信过程当中，C/S这一模式作为两个进程之间实现相互通信的一个主要模式，两者之间主要是通过虚拟连接来实现相互供应的服务。其中，FTP协议主要是建立在TCP/IP协议上的，其目的是实现信息共享，是要对相隔距离比较远的计算机之间实现连接，在有机结合了SSL协议之后，它能够实现数据的有效传输。计算机系统能够主动把用户的权限分配、用户的身份验证以及数据加密等等这些方式进行有机的结合起来，通过这一有机结合来在C/S模式之下，通过数据的访问、数据的传输以及数据的存储来对网络通信数据的安全进行保障。
2. 数据库技术在天然气运行系统控制中的应用
2.1 利用分散控制系统来建立主动实时数据库
    所谓的实时数据库，它主要就是数据库系统当中的一个分支，也是实时系统与数据库技术两者相互结合的产物，它主要是对那些存在时间限制的数据以及事务等等进行管理，对它的正确性进行判断主要依据是逻辑结果以及产生的主要时间，它的一个最关键也是最核心的问题就是事物的处理不仅要能够和数据的一致性相满足，而且还要能够对事物的正确性进行保证。
    所谓的主动数据库，它最主要的特征就是有主动服务的功能，并且是通过一种统一并且比较方便的机制来把设置中的各种主动性的要求予以实现，它所具有的最主要的特征就是：对事件进行自动探测，对条件、对相应的事件以及对执行操作的特点等等是否和具体的条件相满足进行检查。另外，为了对反映数据状态所产生的变化能够及时且正确的提供保障，并且同时又能够对数据库的状态变化进行自动的监视，从而来及时采取措施予以解决，就必须要把实时数据库和主动数据库系统进行有机的结合，从而建立起主动实时数据库，通过采用事件驱动机制来赋予数据库某一种智能。需要注意的是，事件驱动机制当中，要想对驱动机制当中所执行的某些处理都是来源于事件的触发进行保证，可以采用的是主动规则的模型，这一模型也就是事件-条件-动作的模型。
    分散控制系统主要所需要做的是对设备在具体运行过程中所处状态的实时数据进行负责，通过对分散控制系统的主动实时数据库的建立，来通过SQL语句把数据采用某一种特定的格式来在数据库的数据表当中进行存储，之后就能够在后期的大批量数据进行更新的时候，能够通过主动数据库技术来把维护人员的工作量大大降低。
2.2 建立GIS数据库
    通过GIS数据库的建立能够把对象的空间分布形象并且直观的表达出来，不但能够把管网以及场站的主要地位方位清晰且准确的显示出来，而且还能够把空间信息查询、空间信息定位以及空间分析等等这些功能予以实现。对于天然气管网以及天然气站场的布设来讲，它是和周边的地理要素息息相关的，那么在具体的地理地图数字化的时候，就必须要把周围的很多因素都考虑进来。这里的系统主要词用的是Arccatalog这一地理数据库，并通过把管线、阀门、道路、居民地、行政区划图、行政中心以及等高线等等这一系列的要素的建立，来在ArcMap当中把与之相对应的要素类图层加载进来，从而把对象空间信息及属性信息的有机统一进行实现，从而形成一系列的可视化表达与管理，之后，结合道路、管线以及阀门图层来把几何网络图层构建出来，从而实现最优化的路径空间分布功能。
2.3 建立一体化数据库的模型
    为了使得上述GIS和分散控制系统数据库之间实现无缝连接，就必须要严格的 按照特定的数据库平台系统接口来进行，把从物理上彼此相互独立的数据库之间来通过具体的链接把彼此之间逻辑上的一体化实现，并且通过紧密耦合的这种方式来把这种一体化程度予以提高，进而把运行系统中的整体性能提升。
    分散控制系统主动实时数据库主要负责的是对所采集的设备运行状态的一个实时参数进行接收，并予以存储好，但是GIS数据库主要所需要做的是把图形数据、属性数据以及用户数据等等的这一系列静态信息进行存储，这两者需要在数据表当中把主键以及外主键之间的关联建立起来，实现这一系统的有机控制，最最关键指出就在于要把GIS的数据格式以及分散控制系统所采用的平台数据格式这两者之间的不统一而造成的屏障予以解决，并通过这种一体化的方式来把数据的共享实现。在经过了这样的处理之后，存在的一个好处就是这两个系统能够在一个能够进行相互转换的数据中来比较自由的把本身比较感兴趣的信息提取出来，进而把数据共享的一致性予以实现，不仅方便了数据的维护，而且还把用户的工作量大大降低。
3．结语：
    总之，本文主要针对Moubus-RTU传输模式的研究基础之上，来提出了分散控制系统数据接口的设计与实现措施，并建立起了分散控制系统主动实时数据库，提出了一体化数据库的主要模型。最后，为了使得信息资源能够在局域网中实现共享，提出了Socket通信机制，提出了具体的工作流程，并提出了在C/S模式之下实现FTP协议的安全传输模型建立。
参考文献：
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