天然气集输信息管理系统的研究与应用

【摘要】：天然气集输信息的管理十分复杂，它涉及到管线以及计量站的运行状况、安全状况等多方面的内容。传统的天然气监测管理手段在实时性、规范性等诸多方面存在不足，这已严重影响了企业的管理水平和运行效率。因此，设计搭建一个统一的、信息安全的集输信息管理系统，实现对天然气集输信息的实时监测与管理，具有重要的理论意义和实用价值。 本文依据相关软件系统设计原理，根据用户需求和系统需求，结合当前先进的嵌入式技术、虚拟仪器技术、数据库技术、GIS技术和数据加密技术，建立了一个天然气集输信息系统的解决方案，即以管道运输、计量站的数据结构化存储为基础，以实时监测为核心，通过运用嵌入式数据采集技术、LabVIEW技术、数据库加密技术、瓦片式WebGIS开发技术，设计开发了集数据采集、计量、查询、管理等功能于一体的综合性应用软件，以期改变原有的管理方式，为天然气集输信息管理的科学化、数字化奠定基础。 本文主要从用户的需求分析、系统的需求分析、开发技术分析、总体设计、功能模块的设计及实现等几个方面，对整个系统进行了分析、设计和开发。 （1）在详细分析了系统的业务需求与功能需求的基础上，提出了系统的开发模式；根据系统的分布式部署，将整个系统分为两个子系统：实时数据监测系统和集输信息管理系统。 （2）设计开发了基于LabVIEW的实时数据监测系统和基于WebGIS的集输信息管理系统，实现了数据采集、流量计量、远程通信、数据加密、报表系统、瓦片式WebGIS等多个功能模块。 （3）对整个系统进行实际的安装、测试和运行，分析并解决了在测试中遇到各种问题。 整个系统运行稳定、计量精确、易于操作，满足了集输信息管理的实时性、安全性、规范性的要求，具有较高的应用价值。 【关键词】：天然气 信息管理 信息安全 瓦片式GIS
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题背景与意义11-14
• 1.1.1 天然气信息管理发展中存在的问题11-12
• 1.1.2 工业信息安全问题12
• 1.1.3 GIS 技术在天然气工业中的应用12-13
• 1.1.4 研究的意义13-14
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势14-16
• 1.2.1 国外研究现状及发展趋势14-15
• 1.2.2 国内研究现状及发展趋势15-16
• 1.3 本文的主要内容和组织结构16-17
• 第2章 天然气集输信息管理系统分析与设计17-27
• 2.1 系统需求分析17
• 2.2 系统设计原则17-18
• 2.3 系统的总体设计18-22
• 2.3.1 系统部署方案的研究与设计19
• 2.3.2 系统体系结构方案的研究与设计19-20
• 2.3.3 系统网络拓扑结构20-22
• 2.4 系统功能总体设计22-23
• 2.5 主要开发工具23-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 天然气实时监测系统的设计与实现27-49
• 3.1 实时监测系统的基本要求27
• 3.2 系统的总体结构27-28
• 3.3 系统工作流程28-30
• 3.4 实时监测系统的详细设计与实现30-48
• 3.4.1 数据采集模块硬件设计30-32
• 3.4.2 流量计量模块的设计32-37
• 3.4.3 数据库的设计与实现37-39
• 3.4.4 数据加密设计和实现39-42
• 3.4.5 报警监测及处理设计实现42-43
• 3.4.6 系统设置设计与实现43-44
• 3.4.7 数据查询的设计与实现44-45
• 3.4.8 数据传输设计与实现45-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 基于 WEBGIS 的天然气远程管理系统49-65
• 4.1 远程集输信息管理系统的需求分析49
• 4.2 瓦片式 WebGIS 的设计与实现49-55
• 4.2.1 瓦片地图的实现原理分析50-52
• 4.2.2 基于 Google Maps API 和瓦片式地图的 WebGIS 的开发52-55
• 4.3 远程管理系统的总体结构55
• 4.4 系统的总体设计思路55-57
• 4.5 基于 WebGIS 天然气远程管理系统的设计与实现57-64
• 4.5.1 系统框架的设计57-59
• 4.5.2 数据库的建设59-60
• 4.5.3 WebGIS 与天然气综合信息管理系统的集成60-61
• 4.5.4 主索引图的设计与实现61
• 4.5.5 历史数据查询的设计与实现61-62
• 4.5.6 动态添加计量站点和管道的设计与实现62-63
• 4.5.7 数据接口的设计与实现63
• 4.5.8 用户安全登录的设计与实现63-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第5章 系统的测试与运行65-73
• 5.1 天然气计量站实时监测系统测试65-69
• 5.1.1 流量计量的测试66-67
• 5.1.2 网络通信模块测试67
• 5.1.3 数据加/解密模块测试67-68
• 5.1.4 数据分析模块测试68
• 5.1.5 系统级测试68-69
• 5.2 基于 WebGIS 的天然气远程管理系统测试69-71
• 5.2.1 WebGIS 功能模块测试69-70
• 5.2.2 数据分析模块的测试70
• 5.2.3 数据实时监测模块70
• 5.2.4 系统测试70-71
• 5.3 天然气集输信息管理系统的运行测试71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 结论73-74
• 参考文献74-78
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单78-79
• 致谢79

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