加油站油品零售业务嵌入式监控软件平台研究

摘要

成功加入WTO之后，我国成品油市场逐渐对国外石油公司开放。如何借助信息化管理系统，全面、准确、及时地掌握加油站成品油进、销、存信息，实现信息采集自动化、减少手工劳动、降低运营成本、提高管理效率已经逐渐成为国内石油公司应对外来竞争所必须面对的问题。加油站油品零售业务是石油公司信息化管理的重中之重，对加油站储油罐油品信息以及油枪实时信息的采集是掌握成品油进、销、存信息的重要手段。
　　目前加油站所用监控设备或信息管理系统尚不能满足对成品油销售过程信息化管理的需要，其存在的问题主要有:1）功能单一，不能满足信息化管理的需要;2）适应性低，不能满足复杂多样的现场需求;3）信息无法共享，不能满足石油公司对下属加油站的分布式信息化管理需求;4）实时性差、精度低、成本高，不能满足大量推广应用的要求;5）自动化程度低，手工参与程度较高，效率低、成本高。
　　本文对基于S3C2440的嵌入式系统软件技术进行深入研究，提出了一种将嵌入式系统应用到加油站油品零售业信息监测领域的设计方法，并且针对现代加油站信息化管理需求，提出并实现了一种面向加油站油品零售业务的嵌入式监控软件平台。主要包括:
　　提出LASP组合软件平台，用于嵌入式软件开发领域，可有效减少通用程序员从事嵌入式开发的学习时间，提高程序员的开发效率;同时应用Memcached内存数据库技术，提升了平台的实时性。
　　通过设计可动态扩展的自动化采集接口，在实现加油站油罐、油枪实时信息采集自动化的同时，对加油站液位仪和油机等设备的多样性和易变性提供有效支撑。
　　基于Linux伪终端技术，提出应用虚拟串口方法，改变当前加油站管控系统采用多串口卡和集线器与油机通讯的传统模式，简化了工程实施流程，降低了维护成本，提高了稳定性。
　　应用P2P VPN技术，构建虚拟物联网络，解决监控点和监控中心双向NAT穿透问题，实现复杂环境下的网络互通。
　　以此平台为基础，已经开发了一套加油站综合数据采集系统，且成功在实际加油站中试点，并开始推广，充分验证了本文研究成果的有效性和实际价值。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 国内外现状

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．3 本文的研究内容及主要贡献

1．3．1 本文的主要研究内容

1．3．2 本文的主要贡献

1．4 本文的组织结构

2 加油站信息管理系统分析与研究

2．1 传统加油站信息管理系统分析

2．2 加油站现代化信息管理系统需求

2．3 嵌入式软件平台

2．3．1 软件平台概述

2．3．2 LASP框架

2．3．3 软件平台逻辑架构设计

2．4 本章小结

3 嵌入式软件平台关键技术研究

3．1 数据采集机制

3．1．1 油罐数据采集

3．1．2 油机数据采集

3．2 数据传输机制

3．2．1 虚拟串口

3．2．2 Linux伪终端机制

3．2．3 虚拟串口结构设计

3．3 数据共享机制

3．4 数据呈现机制

3．4．1 数据库交互设计

3．4．2 实时快照设计

3．5 本章小结

4 嵌入式软件平台实现

4．1 交叉编译环境搭建

4．2 数据采集模块

4．2．1 相关软件组件移植

4．2．2 油罐数据采集模块

4．2．3 油机数据采集模块

4．3 数据传递

4．4 数据共享

4．5 数据呈现

4．5．1 Memcached的移植

4．5．2 agentd工作流程

4．6 本章小结

5 软件平台测试与分析

5．1 测试环境

5．2 功能测试

5．2．1 数据采集模块测试

5．2．2 数据传递模块测试

5．2．3 数据共享测试

5．2．4 数据呈现测试

5．3 性能测试

5．3．1 多串口压力测试与分析

5．3．2 时间及环境因素影响分析

5．4 系统整体测试

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 研究工作总结

6．2 进一步工作展望

参考文献

本文作者硕士期间参加的科研项目及取得的科研成果

致谢

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