流量设计

流量设计（共12篇）

流量设计 篇1

液体产品的计量大多使用由流量计构成的流量计量控制系统, 这种计量方法具有操作方便、计量效率高以及方便人们对其进行管理等优点, 因此流量计量广泛用于石油、化工、食品等行业中。目前, 流量计量控制系统还是存在着许多问题, 如进行液体计量时不够精准, 人工操作不够规范等。人们大部分都是重视流量计的选择与使用而不是把计量系统当作一个全盘系统考虑全面性。这就使得能够准确计量的因素被忽略, 这些因素包括:液体计量的误差会随着流量大小的变化而变化, 核验方法不正确, 计量操作不规范等等。结合总总, 本文就此对目前的流量计量系统的设计原理展开了一系列研究与探讨。

1 液体流量计量产品的分类以及功能原理说明

1.1 液体流量计量产品的分类

液体流量计量系统可以按照不同的分类标准来就其进行划分, 譬如, 按照测量对象的不同可以分为封闭管道和明渠两大类别。按照测量原理可以分为力学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等等。按照测量的目的又可以分为总量测量 (仪表类型为总量表) 和流量测量 (液体流量表) 总量表测量的一段时间内流过管道的流量是以一定时间内液体流过的总量/时间来进行计算。目前, 一般都会将液体流量计划分为:防腐蚀液体流量计、差压式液体流量计、氨水液体流量计、涡轮液体流量计、电磁液体流量计、液体振荡流量计 (又可分为涡街液体流量计、插入式液体流量计以及质量液体流量计) 。

1.2 液体流量计量产品的功能原理说明

(1) 电磁液体流量计的工作原理是建立在法拉第电磁感应定律的基础上, 在电磁液体流量计中, 测量管内的导电介质就类似于法拉第实验中导电金属杆, 上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时, 就会产生感应电压。

(2) 差压式液体流量计量的基本原理是输入口与输出口这间的压力差与通过导液管的流速直接相关, 用压力传感器测量导液管入口与出口之间压力差, 并将其转换成电压量输出。通过检测导液管两端的压力差, 即可计算出通过导游管的流速和流量。主要由导液管和差压式压力传感器组成。导液管由输入管、节流管、输出管和两个取压管组成, 两个取压管由输入管和输出管引出, 用于引出节流管两端的压力差。导液管可由玻璃、塑料、金属等材料制成。

(3) 超声波物位开关测量原理在探头底部缺口的双侧各有一压电晶体分别称为发射晶体和接收晶体, 高频信号由发射晶体传送至接收晶体, 当信号在空气或气体中传送时"由于空气削弱了信号的振幅"从而使接收晶体收不到任何信号, 当信号在液体中传送时"其足够的振幅将使晶体可以收信号并发出开关量信号。

2 液体流量计量控制系统的设计

流量计量系统的功能是要求它能够同时完成至少4路电磁阀的开启、关闭以及流量控制功能, 而且软件在操作过程中应当由LED进行提示以免出现误差操作的情况, 另一方面, 还应通过按键设置流量参数 (管道开通以及关闭时间) , 这一流量计量系统必须得能清楚的显示各输出电路的管道开通及关闭的状态, 自动化的同时还应当实现手动切换的功能以避免意外突发事件。

一般流量计量系统的设计组成都会包含水泵、流量传感器、电动阀门、控制系统 (较为常见的有单片机系统) 、液体管线、控制线以及监视线等。而系统的控制程序又分为主程序、流量控制程序和各种中断子程序。主程序主要是针对完成系统的地址分配、系统初始化和各种子程序的调用。流量控制通过PID控制算法来实现系统的数字化控制。系统的总体设计主体是通过流量传感器采集到流量信息, 之后再根据变换器转化成电信号, 再由转换器将电信号转换成离散信号并传给单片机。就这样通过总总结合步骤模拟电量来控制阀门的动作以进行流量调节作用, 以确保流量计量的精准度。

流量计量系统的设计应包含以下优点:一是在这压力差传感器的管内没有移动部件和阻流部件;二是通过改变压力传感器的型号、放大电路增益和导液管的尺寸, 很容易提高灵敏度和扩展传感器的连成范围;三是利用了导液管的差压原理而设计;四是导液管结构简单, 稳定性好, 经久耐用;五是灵敏度和精确度高, 量程宽;六是制造简单, 成本低。

3 总结

前文我们也说过很多中小型公司都采用手动控制电磁阀输出一定容量的液体。批量生产时, 这种重复性劳动不但极大地降低了生产率, 而且不能保证流量输出的精确性。我们参考了以ATMEL单片机为核心, 设计的自动控制电磁阀电路, 实现了液体定时、定量的自动输出的概述。对控制电路的要求是, 液体定时导通时间误差小于等于0.001s, 多路可同时输出, 实时显示各路状态, 可任意设置导通时间等, 这是液体流量计量所必备的基本要求。因此, 在选用设计流量计量控制系统装置时, 应当本着装置运行稳定安全, 操作简便快捷, 性能成本合适, 设计全面性的满足使用者的需求。

参考文献

[1]孙玉华, 石卫红.中国石油学会青年学术年会[A].2009.

[2]石书喜.液体流量计量控制系统的设计及校验[J].石油化工自动化, 2003 (04) .

[3]梁国伟, 盛健.流量仪表等精度传递的实验研究和准确度分析[J].自动化仪表, 2001 (03) .

[4]王淑玲, 段清明, 林君.WANG Shu-ling.DUAN Qing-ming.LIN Jun液体流量控制系统的设计与应用[J].长春邮电学院学报, 2001, 19 (1) .

流量设计 篇2

对于一个站长,网站的流量是多么的重要啊!!流量大了,可以卖流量,可以做广告,可以用来维持自己的生活,还可以不断的发展自己的事业.这对每一个站长来说都是渴望得到的!所以每一个小站长,每天都在关心的自己网站上的流量统计,关心自己网站的广告点击量,每天都要看上很多次!!!

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成亦流量,败亦流量

，

超低功耗流量仪表软件系统设计 篇3

关键词：MSP430；超低功耗；流量仪表；IAR

中图分类号：TH814.92

1 绪论

1.1 系统设计的意义

由于流量测量直接涉及到原料的消耗和产品成本核算，因而日益受到有关方面的重视，对其测量精度及其可靠性要求也日益严格。由于流量仪表使用条件一般比较恶劣，而仪表本身往往又需要连续长期运行，因此，在研制低功耗流量仪表时，应首先考虑它的功耗，还有可靠性，所以保证控制仪表的微机系统工作的功耗致关重要。目前使用的MSP430，可靠性较高，而且低功耗，可以更好的节省资源。

1.2 流量仪表的设计要点

在科学技术与社会生产高度发达的今天，测试仪器与仪器仪表系统发展迅速，被侧对象的跨度既广泛又具有多样性。本设计的流量仪表是以MSP430单片机为核心的仪表，其设计跟一般设计一样都有两大要点：即模块化设计和模块的连接。

（1）模块化设计。依据仪表的功能、精度要求等，自上而下（或由大到小） 按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计与调试，然后把它们连接起来，进行总调，这就是设计仪表的最基本思想。

通常把硬件分主机、过程通道、人机联系部件、通讯接口等几个模块；而把软件分为监控程序（包括初始化、键盘与显示管理、中断管理、时钟管理、自诊断等）、中断处理程序以及各种测量和控制等功能模块。模块化设计的优点是：无论是硬件还是软件，每个模块都相对独立，故能独立地进行研制和修改，使复杂的研制工作得到简化，从而提高工作效益和研制速度。

（2）模块的连接。软、硬件研制、调试之后还需要将它们按一定的方式连接起来，才能构成完整的仪表。为实现既定的各种功能，软件模块的连接一般是通过监控主程序调用各种功能模块，或采用中断的方法实时地执行相应的服务模块来实现。硬件模块连接方法有两种：一种是以主机模块为核心，通过设计者自行定义的内部总线（数据总线、地址总线和控制总线） 连接其它模块；另一种是用标准总线连接其它模块，这种方式可选择标准化、模块化的典型电路，使配接灵活、方便。

选用的MSP430系列单片机是一种低电压（1.8V～3.6V）、低工作电流（在1MHz时为0.1～400uA）、具有5种省电模式的超低功耗微控制器；外围电路基本采用微功耗的贴片式CMOS芯片，使得整机最大工作电流小于380uA，基本保证使用1节3.6V锂电池（5Ah）供电仪表就能持续正常工作1.5～2年。MSP430单片机的超低能耗的体系结构大大延长了电池寿命；适用于精密测量最理想最高性能模拟特性；16位用CPU为每一时间片处理的代码段容量提供新的特性。

2 MSP430单片机简单介绍及资源分配

2.1 MSP430单片机简单介绍

MSP430系列是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。MSP430的33X、32X、31X等系列具有LCD驱动模块，对提高系统的集成度较有利。

2.2 MSP430系统资源分配

时钟

2.2.1 时钟源

（1）低频晶振LFXT1----采用32768Hz钟表晶振，内配电容；（2）XT2振荡器----8MHz，备用；（3）DCO振荡器----带FLL+。

2.2.2 时钟分配

ACLK=32768Hz MCLK=8MHz（XT2）SMCLK=1048576Hz（初始启动）

2.2.3 看门狗定时器

（1）设为16ms定时器；（2）WatchDog。

2.2.4 基本定时器

<1>计数器1----作LCD分频时钟信号；

<2>计数器2----作1S定时器。

定时器A----作外部事件计数器使用----流量脉冲输入；

定时器B：<1>----流量脉冲输出TBCCR3：（TB3，P3.4） TBCCR4：（TB4，P3.5）

<2>----作外部事件计数器使用----第二路流量脉冲输入。

2.2.5 I/O端口

键盘：6个----P1.0，P1.1，P1.2，P2.1，P2.2，P2.3输入；

ADC.----P6.0/A0----接Pt100温度输入；

----P6.1/A1----接P压力输入；

----P6.2/A2----接Cy差压输入（4--20mA）；

----P6.3/A3----接Q流量输入（4--20mA）；

FLASH--程序存储区：0X1100--0xFFFF；

--信息存储区：A：0x1080--0x10ff 128Byte B：0x1000--0x107f 128Byte。

3 软件设计

3.1 初始化程序设计

因为上电之后只进行一次初始化，初始化需要看门狗初始化，系统时钟初始化，Timer_A初始化，键盘输入端口初始化，LCD初始化。

3.2 读取参数程序设计

因为要检测流量的多少，需要设置一些参数，还有计算的依据，也需要设置参数，而这些参数都是第一次上电以前设置的，所以在采样之前要先设置参数，但是有的时候用户也可以设置参数，所以需要这些参数保存到散存中，不用重复设置。

3.3 读取累积流量程序设计

因为上一次测量的时候可能因为断电或者其他原因导致累积。所以为了更准确的知道具体流量的值，需要读取是不是有累积，这样可以更准确的测量。

3.4 显示子程序设计

本文的显示程序包括当前瞬时流量的显示，瞬时流量百分比显示，瞬时质量流量显示，瞬时流量百分比显示，体积流量显示。如果要重新设置参数，都需要通过显示才能设置。

3.5 定时程序设计

当WDT被设为看门狗模式时，WDTIFG标志用于在复位中断服务程序中判断是否是因为看门狗引起的芯片复位。如果WDTIFG=1，则是WDT引起初始化状态；如果WDTIFG=0，则是由其他原因引起PUC。

当WDT被是设为定时器模式时，如果WDTIFG在定时时间到时置位，并产生WDT定时器中断请求。定时器模式的中断向量与看门狗模式的不同。在定时器模式中，如果中断请求得到服务，则WDTIFG标志在中断服务程序中会自动复位。

参考文献：

[1]蔡武昌.流量测量方法和仪表的选用[M].北京：化学工业出版社，2006.

[2]朱德祥.流量仪表原理和应用[M].上海：华东化工学院出版社，1992.

作者简介：宋娟娟（1984.12-），女，河南中牟人，教师，助教，学士学位，研究方向：计算机软件工程。

网络流量监控系统的设计 篇4

近年来, 随着P2P应用、金融业务、B/S、视频、语音等新业务层出不穷, 网络上流量不断增加, 流量模型日益复杂, 日益膨胀的网络应用对网络管理和网络决策提出了很大的挑战。这就需要采用网络流量监控来检测网络的异常行为, 为网络的安全策略部署提供依据。

2 网络流量监控系统的组成和特点

网络流量监控系统由数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据查询模块组成。如图1所示:

数据采集模块:该模块部署于网络出口处, 对网络数据进行采集并按特定格式存储到临时信息文件集中。

数据传输模块:该模块的主要功能是将数据采集模块采集的数据传输到Windows端监控服务器上。

数据处理模块:该模块将数据传输模块传输到监控服务器上的临时信息文件经过‘流’处理后存储到监控服务器的数据库中。

数据查询模块:该模块将从数据库中查询相应的信息, 并以WEB的形式显示给用户。

2.1 数据传输模块

数据传输模块采用基于TCP流量控制策略的方法。我们预先定义数据流并声明将要使用的变量。

定义:数据流 (data flow) 是指在源/目的端的主机之间一系列的数据分组, 它们有相同的路由, 我们把它简称为流。

变量声明:Wi表示用数据分组计量的第i个流当前窗口的值, Base RTT表示链路的来回传播延迟时, RTTi表示第i个流的来回传播延迟时, Psizei表示用字节计量的第i个流的数据分组的大小, Di表示第i个流的接收方在向发送方发送ACK的延时, Qi表示第i个流的排队延时, Ri表示第i个流的速率, R表示数据链路的速率。

TCP中的滑动窗口算法在实现数据包可靠、按序传递的同时也支持流量控制, 窗口值是在发送方收到接收方返回的确认信息之前发送方能够发送的数据分组的大小, 它是由拥塞窗口 (Congestion Window, CWND) 、发送方缓存 (Sender buffer) 、接受方通知窗口 (Advertised Window) 三者中最小值决定的, 即:Wi=MIN (CWND, Sender buffer, Advertised Window) , 其中, 拥塞窗口指发送方认为链路能够容纳的数据分组的大小, 是由操作系统为每个套接字 (Socket) 分配的。一般来说, 滑动窗口的大小由拥塞窗口的大小决定, 但是接收方可以通过分配较小的接收方通知窗口的方法来限制滑动窗口的大小。当链路刚好处于满负荷状态并且数据分组没有被丢弃或进行排队时, 第i个流的速率用下式表示:

如果发送方不断地增加发送地数据分组, 那么数据分组就会进行排队, 此时, 第i个流地RTT由下面的等式决定:

这个等式说明, 当链路超过满负荷状态时, 数据流的RTT等于链路的传播延时加上数据分组在接收方缓存里排队的时间Qi, 还要加上接收方从缓存里取出数据分组后向发送方送确认信息的时间Di, 把 (2) 式带入 (1) 式就得到链路超过满负荷状态时第i个流的速率和整个链路上数据分组的速率:

(3) 式是对单个数据流上由接收方通知窗口决定发送方发送数据分组的速率的完整描述, (4) 式是对整个链路上的描述, 从 (3) 式可以看出, 通过修改接收方窗口的大小Wi和改变接收方发送发送ACK的延时Di或者延长接收方数据分组的排队时间Qi可以改变发送方的传送速率。

2.2 数据处理模块

通过数据采集模块采集到的数据非常庞大, 为了减轻流量监控系统的性能压力, 需要将采集到的数据进行预处理, 减少需要处理、传输及存储的数据的量, 因此在此引入数据流的概念。流 (FLOW) 是指有同一组特性 (源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、协议类型, 开始和结束时间) 的数据包集合, 在本系统中, 采用五元组 (源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口。协议类型) 来标识测量到的数据流。其中协议类型分为:TCP、UDP、ICMP、OTH-ER。我们对采集到的网络数据根据网络协议的特点把流进行“分流”, 目前IP网上的绝大多数流量是基于TCP流的应用 (超过90%) 。一个TCP连接通过一个socket来定义, 即由源IP, 目的IP, 源端口号, 目的端口号四元组来唯一确定。UDP、ICMP采用相同方式分流。每一条数据流都有一个唯一的标识符, 该标识符是一个32位无符号整数, 以计数器的形式存在。当采集到一个IP数据包时, 根据该数据包的五元组信息, 在标识符表 (哈希表) 中进行简缩, 如果该五元组信息能够在哈希表中检索到, 则说明这个数据包所属的数据流已经存在且未结束, 那么计数器不变, 并将该数据包与所属数据流连接, 更新相应的数据流信息。如果五元组信息在哈希表中不存在, 则认为该数据包属于一个新的数据流, 计数器自动增加, 其数值作为新数据流的标识符, 并在哈希表中建立新的数据流信息。对数据包进行预处理后将数据存储到数据库中, 以便数据查询模块查询。

3 总结

网络监控系统是目前网络管理必须的, 本系统对采集的数据已按照协议类型预先进行了处理, 并在此基础上对采集数据的总流量、TOP100IP、TOP100协议进行了统计。大大减轻数据库的压力, 实现对24小时内历史数据的详细查询。

摘要：随着网络技术的快速发展, 互联网传送内容日益复杂, 网络管理也具有越来越重要的作用。针对网络管理中网络监控系统进行了设计, 并把监控系统分为数据采集、数据传输、数据处理和数据查询四个部分, 并对数据采集、数据传输、数据处理和数据查询四个部分进行了设计。

关键词：流量监控系统,流,数据采集,数据传输

参考文献

[1]Christian Benvenuti.Understanding Linux Network Internals[C].O'Reilly.December2005.

[2]Jonathan Corbet, Greg Kroah-Hartman, Alessandro Rubini.Linux Device Drivers[C], 3rd Edition.O'Reilly.February2005.

[3]程光, 龚俭.大规模高速网络流量测量研究[C].计算机工程与应用, 2002, 5.

做淘宝客需要流量更需要流量转化 篇5

流量篇

获取流量最主要的途径是关键词优化，如果选择不好关键词，那么网站便会举步维艰。因为大多淘宝客站长是兼职并不是全职，没有足够的时间写软文和 泡论坛，大部分站长会通过关键词做SEO的方式来从搜索引擎获取流量。关键词如果选择不好的话，几乎就没有希望了。下边分享几点选择关键词的方法：

第一、最好选择一个：很多个人网站一般会有2-3个关键词，而我选择的关键词只有一个，选择一个的原因有两点，一是可以把时间集中到一个词语上 边，这样效果会更好，二是标题短了，那么单个词语的权重自然要高一些。有些站长担心是否会减少流量，这个并不一定，

你把一个关键词做好了来的流量并不会 少，反而比2个关键词都排第二页来的流量要高。一定不能太贪，俗话说小领域大市场就是这个道理。

第二、选难度一般的词：选择难度一般的词可以保证较快速的达到好排名，这样的词一定要有搜索量，一定要有转换率，并且推广数不能太多，否则做上去也没有太多意义。这样的词语首先要研究你的同行，看看人家为什么会选择这样的词语，多研究，多对比，最后自己做决定。

转化篇

流量是核心的一步，但来了流量并不代表万事大吉，有好的转化达到盈利才是目的。一些站长使用的关键词每天可以带来N多流量，或者去论坛发帖也能 引来不少流量，但这个流量有用吗?并不一定!所以网站整体上需要SEO优化，页面要做干净、整洁、漂亮，文字要真实有感情，同时字里行间要夹带广告，要够 软，要把握女性的心理。最好每篇文章都可以带上图片广告，把转化率达到最大。另外，网页速度一定要给力，如果你使用了国外空间，而国内有用户访问你网站一 直有点吃力的话，你会因此受到很多影响的。这对网站转化的影响都非常大，不可轻视。

流量设计 篇6

【关键词】网络流量监控；C#；SNMP协议；网络数据

0.引言

空管信息网络承担着包括OA系统、共享服务以及相关业务系统在内的重要网络业务，提供信息化的同时，给技术保障维护人员带来一定的保障压力。根据相关工作经验及实际实验数据，网络设备端口流量异常是导致故障发生的重要原因，因此，对于网络流量的监控显得更加重要。随着空管信息化要求的逐日提高，网络规模也日益变大，对于网络流量监控的工作也更加繁重。本文从空管网络流量监控的实际情况出发，提出一种基于C#的网络流量监控，能够实现对网络数据进行获取、流量记录与分析。系统在实际运行中效果良好，可以为相关网络监控设计提供一种可行的借鉴。

1.总体设计

SNMP即网络管理协议（Simple Network Management），在TCP/IP协议族中可以对网络进行管理，这种管理既可以是本地的也可以是远程的。而基于SNMP网络协议的本系统，可以实现对网络数据的获取与实时监控的功能，实现上具有通用、实时、多线程、维护性强及扩展性强的特点。实现在数据链路层和网络层上任意节点的数据获取。加之记录功能的辅助，系统能实现在应用层的数据回放，以满足空管安全事件调查以及系统维护对历史工作状况的评估。

SNMP协议中，一个网管基站可以实现对所有支持SNMP协议的网络设备的监控（随着网络技术的发展，目前绝大部分网络设备是可支持的），包括监视网络状态、修改网络配置、接收网络事件告警等等网络监控功能。在实现上主要包括远程文件访问、流量数据记录、流量监视以及系统的IP定位。其中流量监视是系统实现的核心，将在下一部分进行介绍。另外，系统还提供了日志文件记录实现对系统操作、监控数据以及告警信息的记录。

2.C#的实现

对于系统的C#实现，主要采用的C/S模式，因此在系统的实现上尽量简单、快捷、高效为主。因此自定义相关函数与类，在记录数据和日志方面采用文本文件记录。

2.1网络监控类与网络适配类的设计

为了提高系统的模块化程度及软件的封装性，系统在实现过程中定义了两个主要的类。分别是用于网络监控的NetWorkMonitorClass以及网络适配类NetWorkMatch，网络监控类主要实现系统的网络监控功能，而网络适配类则提供了一个安装在计算机上的网络适配器，该类可用于获取网络中的流量。两者功能及结构如下：

在实际工作中网络监控类NetWorkMonitorClass通过定义一个Timer计时器进行计时器时间执行，以每隔2S刷新适配器，并与此同时刷新上传下载速度。与此同时通过ArryList列表定义了所监控设备的适配器以及当前控制的适配器。在构造函数NetWorkMonitorClass（）中则通过，定义两个ArrayList（），其中一个（adapterlist）来保存获取到的计算机的适配器列表，一个（monitoradapters）代表有效的运行的适配器列表。

NetAdapterShow （）；

Timer = new System.Timers.Timer（2000）；

Timer.Elapsed += new ElapsedEventHandler（timer_ElapsedClick）；

其中，NetAdapterShow （）为列举出安装在该计算机上面的适配器，具体实现可以通过C#的foreach（）语句进行编写如下：

PerformanceCounterCategoryPCCCategory=new PerformanceCounterCategory（"Network Interface"）；

foreach （string InstanceName in PCCCategory.GetInstanceNames（））

{

if （InstanceName == "MS TCP Loopback interface"）

continue；

// 创建一个实例Net workAdapter类别，并创建性能计数器它

MyNetWorkMatchClassmyMNWMadapter=new MyNetWorkMatch

Class（InstanceName）；myMNWMadapter.m_Performance_Down=new PerformanceCounter（"Network Interface"， "Bytes Received/sec"， InstanceName）；

myMNWMadapter.m_Performance_Up=newPerformanceCounter（"Network Interface"， "Bytes Sent/sec"， InstanceName）；

m_AdaptersList.Add（myMNWMadapter）；

}

当然，在类中也定义了StartWorking以及StopWorking等控制函数对类的工作状态进行控制。另外timer事件也通过构造函数进行加入，如上所述。

网络适配类NetWorkMatch则主要计算网络的各种数据，如计算上传速度、下载速度、控制适配器等函数的封装，减少网络监控类的功能耦合度。

2.2具体实现

在窗体加载函数中，系统首先做自我初始化如下：首先定义上述设计的网络监控类，并实例化monitor = new NetWorkMonitorClass（）；与此同时通过类函数遍历获取所有计算机适配列表，m_MNWMadapters = monitor.Adapters； ，Adapters（）为网络监控类封装好的函数。并将函数返回结果通过Items.AddRange（）函数将其显示在listbox控件中，以实现友好的人机交互界面。其次，在timer定時器中对选中监控的适配器进行独立监控。至此，系统实现了独立监控与全面监控的所有设计。

3.结语

本文提出一种基于SNMP协议分析的网络监控系统，该系统应用于空管信息网络。在实现过程，主要采用C#进行开发，通过编写自我的网络监控类和网络适配类进行网络数据的流量监控，可以推广应用于信息网络维护工作较为繁重的行业，提供一种智能网络流量监控手段。

【参考文献】

[1]宫婧，孙知信，陈二运.一种基于流量行为分析的P2P流媒体识别方法[J].计算机技术与发展，2009（09）.

[2]王珊，陈松，周明天.网络流量分析系统的设计与实现[J].计算机工程与应用，2009（10）.

[3]李万鹏.网络流量控制及流量分析[D].北京邮电大学，2011.

网络流量分析系统的设计与实现 篇7

随着网络技术的发展和网络规模日益扩大,网络结构越来越复杂,网络设备种类和网络所承载的业务种类不断增多,这些都使得网络出现各种故障或性能问题的可能性大大增加[1]。同时,用户服务质量的要求却在不断提高,这样就导致了网络管理的难度更大。网络流量分析系统的目的是通过对网络设备和网络运行的流量进行监测,及时的发现网络中的异常情况,提醒网管人员采取必要措施以保证网络的正常运行。

2. 网络流量分析系统的网络布局设计

本文研究的网络流量分析系统的网络布局如图2-1所示:

由图2-1可以知道,在本文研究的网络流量分析系统的网络布局中,我们将系统的分析与控制功能进行了分离,分为两个设备进行处理。图2-1中的直路设备只负责完成流量的分光(镜像)和流量控制,由旁路设备负责网络数据流量的分析和流量控制策略的下放。这种网络流量分析系统部署方式集中了旁路和直路的优势,由旁路设备进行深入的协议分析,把分析的结果告知直路设备,直路设备直接丢包进行流量控制[2]。这样既免去了为每种需要控制的协议软件分析控制方案的工作量,节约了设备处理发送控制报文的性能同时直路设备只用处理丢包流程,一般也不会造成网络的瘫痪。

在具体的处理流程中,旁路设备部分进行数据的分析和其它处理,如果需要对数据进行控制,旁路设备按照事先的分析结果对简单的协议进行控制(减轻直路设备的压力),并将难于控制的协议的用户IP或帐号发送给直路设备,直路设备对其进行丢包达到控制的目的[3]。一般选用防火墙作为直路设备。

3. 网络流量分析系统的实现

3.1 网络流量数据的采集

在采集网络流量数据前先要查看机器网卡的配置情况,以及相关的信息。这样有利于数据包的分析。具体部分代码如下:

(1)为了捕获网络流量的数据包,需要让Jpcap明确是哪个网络设备进行监听。本文采用API所提供的jpcap.Jpcap.get Device List()方法。这个方法返回一列字符串,使用代码如下所描述:

NetworkInterface[]devices=jpcap.JpcapCaptor.getDeviceList();

(2)针对一个设备名称的目录,选取一个用来监听,代码如下描述:

String deviceName=devices[0];

(3)确定一个设备之后,通过Jpcap.open Device()方法打开它。Jpcap.open Device()方法需要四个参数:即将打开的设备名,从设备上一次读取的最大字节数,说明是否将设备设为混杂模式的Boolean值,和以后调用process Packet()方法要使用到的超时值[4]。

JpcapCaptor cap=jpcap.JpcapCaptor.openDevice(devices[1],1028,true,10000);

(4)open Device()方法将一个参数返回到用以捕获的Jpcap对象。既然有了JPcap实例,可以调用1oop Packet()开始监听了。这种方式带有两个参数:捕获的最大包数可以是-l(说明没有限制);执行Packet Receiver一个类的实例。1oop Packet()则将一直捕获包,直到达到最大包数,如果没有最大数限制,它将永远运行下去。就像下面这样调用:

Cap.loop Packet(-1,new Jpcap Test());

本文研究的网络流量数据采集的关键实现代码如下描述:

3.2 网络流量数据分析的实现

本文网络数据源分析实现部分的整体结构使用了MVC设计模式,在MVC架构中一个应用被分为二个部分:模型(Model),控制器(controller)[5]。下面将对两个部分进行详细实现研究。

(1)模型部分(Model)

该部分的主要任务是与数据库建立连接,并根据相关条件对数据库中的网络流量数据进行查询,并将查询到的网络流量数据进行封装。该部分与数据库的连接使用了DAO设计模式,DAO模式实现了业务逻辑与数据逻辑的分离,这样在处理业务逻辑部分是就可以不用处理数据的存储,网络流量数据的存储则是有数据逻辑部分来进行处理。该部分与数据库相连接使用了JDBC,其处理流程中的核心代码如下。

到此处,所以的结果都放在Resultset中,里面存放的是基本网络流量数据。为了使用方便,我们把每一条流记录封装成一个Net Floe类,该类就是一个Java Bean,其有一系列的seter和geter方法,通过这些方法可以获取相关的网络流量数据的具体信息。此外,在对数据库中的网络流量数据进行查询、聚合时,可以实现网络协议识别的功能。

(2)控制部分(Controller)

该部分的主要功能是接收用户的输入,并根据用户的输入进行检验,并将输入传递给Model(模型)部分,并根据Mode!部分的结果来调用相关的View部分来进行结果的展示。这部分使用的是portlet,使用的是Grid Sphere的portlet Ap I,该部分的简单过程如下描述:

4. 小结

总之,通过网络流量分析系统可以检测出许多网络故障和性能问题,这也成为检测网络故障和性能问题的一种有效方法,对提高网络的可用性和可靠性,保证网络的服务质量具有重要意义。

摘要：本文在明确网络流量分析重要性的基础上,设计了系统的网络布局结构,并详细研究了网络流量分析系统的实现,涉及到:数据的采集以及数据的分析。

关键词：网络流量,数据分析,网络安全

参考文献

[1]谢高岗,闵应骅,张大方,马维民.一个基于实际测试的网络流量模型[J].计算机工程与科学,2001,(05).

[2]何俊峰,谢高岗,杨建华.基于周期性网络流量模型的流量预测[J].计算机应用,2003,(10).

[3]刘杰,黄亚楼.基于BP神经网络的非线性网络流量预测[J].计算机应用,2007,(07).

[4]孙秀娟,金民锁,陈孝国.分布式网络流量预测模型的精度研究[J].自动化与仪器仪表,2009,(06).

置换法气体流量标准装置的设计 篇8

气体流量计量广泛用于贸易结算、能源计量、过程控制、环境保护等方面。而气体流量计流量的溯源核心就是气体流量标准[1]。特别是近年来全球能源资源的匮乏, 全社会对流量计量的要求越来越高, 气体流量标准的研究对建立资源节约型社会和节能型工业具有十分重要的意义。

我国的气体流量标准研究水平和发达国家相比相对落后, 目前我国国内准确度等级最高的气体小流量标准装置为重庆市计量质量检测研究院的200 L活塞式气体流量标准装置, 准确度0.05级, 流量测量范围为0.01 m3/h~6 m3/h, 该装置于上世纪90年代从日本进口, 由于结构复杂, 机械加工精度要求高, 价格昂贵, 限制了该标准装置的大量生产, 使得这种计量方法无法广泛使用[2], 目前国内科研机构、计量部门大量使用气体流量标准为0.5级钟罩气体流量标准和0.5级皂膜气体流量标准, 气体流量的标准总体水平较低[3]。对于大量作为标准使用的0.2级、0.5级气体流量计无法校准, 因此, 如何有效校准高精度气体流量的标准研究迫在眉睫。

据国外相关资料报道, 荷兰计量技术研究院建立了低压动态置换气体原级标准装置的荷兰国家基准, 由500 L钟罩提供1 m3/h~4 m3/h的小流量。我国尚未开展用液体置换法的气体流量标准的研究。目前采用的气体流量标准装置对于小流量气体计量准确度低, 并且校准费用大, 对高精度的气体流量计无法校准。针对目前气体小流量标准装置存在的问题, 设计并研制置换法气体流量标准装置, 满足社会对提高气体流量精密检测技术的要求, 为企业节能降耗提供手段, 具有十分重要的意义。

本研究根据流体力学基本原理, 采用液体置换法设计检测气体流量的标准方法。

1 液体置换法气体流量装置的设计

1.1 置换法的工作原理

根据流体力学知识, 当普通流体不可压缩, 密度为常数, 且流动是恒定的时候, 可视为理想流体看待。而理想流体流动时流过任意不同截面时满足质量守恒和机械能守恒定律, 即满足流体力学的连续性方程和伯努利方程[4,5]。

置换法气体流量校准是将被校流量计、密封标准容器和标准容器用管路连接起来, 液体以一定流量流入标准量器, 测出流入标准容器的液体流量, 并与被校流量计的示值进行比较, 从而检测被测的气体流量计。置换法的工作原理图如图1所示。

下面以图1来说明校准过程:

首先, 关闭阀4和阀5, 打开阀1和阀2, 用水泵将标准密封容器装满水, 关闭阀1和阀2, 打开阀3, 根据被校流量范围分别选用小流量调节阀4或大流量调节阀5、阀6调到流量检定点, 开始计时, 这时标准密封容器的水流入标准量器, 同时分别记录被校流量计前和密封容器内的温度、湿度和压力, 当水可以从标准量器液位读出时, 记录时间t和标准体积Vs, 由于是校准气体流量计, 必须对流动气体的温度、压力、湿度加以修正, 被校流量计为转子流量计[6,7], 根据下式可计算出通过被校气体流量计的标准刻度流量qsN:

式中:Vs—流入标准量器的液体体积;t—液体流入标准量器的时间;PN, Ps, Pm—标准状态下、标准密封容器内和流量计前的气体绝对压力, PN=101 325 Pa;TN, Ts, Tm—标准状态下、密封容器内和流量计前的气体热力学温度, TN=293.15 K;PDs, PDm—标准密封容器内和流量计前水蒸气压力。

被校流量计为其他气体流量计, 根据下式可计算出通过被校气体流量计的实际流量qs:

1.2 气体流量装置的样机

气体流量装置的样机如图2所示。管路设计参数分别是:管内径d=0.032 m, 管道长度l=1.5 m, 流量Q1=130 L/min, Q2=45 L/min, 水温T=20℃, 装置管路采用PVC材质, 绝对粗糙度K=0.02 mm。

1.3 置换法气体流量装置的软件设计

该系统软件设计采用结构化和模块化设计方法, 便于功能扩展。该管理系统主要由文件、检定模块、查询模块、图像采集模块、数据维护等模块组成。其中, 最核心的模块是检定模块, 该模块包括连接标准流量装置、温湿度计、压力表进行流量检定3个功能。

1.3.1 测量前信息

测量前需要对待检表的相关信息进行登记, 主要有委托单位、制造厂、规格型号等。按照实际情况如实填写各栏即可。其中, 流量计类型选定、流量计上限流量及单位、检定依据等须参照待检表来认真填写。当确认信息录入无误后点击“保存”完成测量前信息录入, 进入下一步, 即进入测量监控部分。

该软件还支持续检功能, 即能继续完成以前未完成的检定工作。具体操作为:点击更多未测量信息按钮, 界面上测量编号就会变成下拉框并列出所有未完成的检定, 选择需续检的序号即可进入测量监控界面继续检测。

1.3.2 测量监控

测量监控主要由以下几个部分组成:连接状态区、开关状态区、控制键盘区、实时数据采集显示区、自动测量量程选择区、测量相关信息录入及结果显示区等。具体软件界面如图3所示。

各模块功能和操作方法如下:

(1) 连接状态。标示系统与压力表、温湿度计和气体流量标准装置的连接状态, 如没连接上则显示红色并汉字提示无法连接, 此时需检查相关设备和系统的连接线, 排除故障后点击“重新连接”按钮重新测试连接状况。若确定采用脱机测试则可点击相应装置连接状况的汉字提示区, 就可关掉与相应设备的连接而进行脱机测试。此时颜色会变成灰色并提示手动输入相应数据;如脱离气体流量标准装置则只能进行离机测量。如需再连接各设备进行测量, 点击“重新连接”即可。如系统和各设备连接上则显示绿色并汉字提示, 此时可进行所有的操作。

(2) 测量方式选择区。动态测量和静态测量选择。动态测量为采用换向法进行测量, 即在测量过程中首先打开通向水槽的电磁阀开始放水, 流速稳定后关闭通向水槽的电磁阀, 打开通向电子秤上的容器阀门开始测量。静态测量为不进行换向操作, 直接打开通向电子秤上的容器阀门开始测量。

(3) 键盘控制区。主要由离机测量、复位、放水、注水、自动测量、手动测量、开始测量和停止测量8个键组成。其中离机测量是专为小流量检测而设计, 主要操作为点击此按钮开始计时、采集温湿度及压强值, 再次点击结束测量, 该操作可脱离气体流量标准装置而进行。键盘控制区后7个按键主要是操作气体流量标准装置而进行测量。

(4) 实时数据采集区。显示测量过程中的各个测量结果值。当脱离压力表进行测量时标准器内表压会变成输入框, 此时需手动输入压力值, 当脱离温湿度计进行测量时标准器内温度、标准器内湿度都会变成输入框, 此时需手动输入温湿度值。

(5) 自动测量量程选择。当进行自动测量时需在此选择量程, 有10 L、50 L和100 L (默认) 3个选项, 当选择好量程后再进行自动测量时在液位到达量程位置时则会自动停止测量。

(6) 单位选择和标准选择。有mL和L, 还有瞬时和累计4个选项, 根据实际情况进行选择。会影响最后的计算结果的单位和数值及报表格式。

(7) 测量相关信息录入和结果显示。手动录入当地大气压、流量计前温湿度值、实测容积值、被检表流量和流量计前表压再点计算则可以得出此次测量的结果。点击“保存”完成一次测量流程。

1.3.3 测量结果

测量结果分为测量记录区、相关信息录入区两部分。测量记录区是记录上一步中测量的结果数据, 相关信息录入区主要是录入检定审核信息, 点击“保存结果”结束此次的测量, 点击“打印”则可显示测量报告打印信息。测量结果界面如图4所示。

2 检定结果分析

测量不确定度是评定测量质量的一个重要指标, 也是评定测量设备能力的基本指标[8]。本研究根据JJF1059-1999[9]及自行设计的气体流量标准装置样机的实际情况, 在制备的样机上进行了试验。

试验分析检定结果表明:置换法气体流量标准装置的扩展不确定度为U=0.09% (k=2) , 达到该设计U=0.15% (k=2) 的要求[10]。

3 结束语

本研究根据流体力学基本原理, 采用液体置换法设计检测气体流量的标准方法。

研究结果表明, 置换法气体流量装置具有操作方便、稳定性高、重复性好等优点, 用置换方法标准气体校准流量计, 符合国家量传系统表中流量计的溯源。置换法气体流量装置校准1 L/min以下小流量气体流量计采用的是高液位负压法, 由于流量计前为大气, 液体流出时有小口径短管控制, 无需加泵仅靠液体自流就可达到恒压, 计算和操作相对简单。置换法流量标准装置校准较大流量时采用泵产生恒定流量, 从而达到恒压, 使流量点的调节易于控制。置换法流量标准装置在流量量传体系中将起到重要作用, 特别是在高准确度、小流量测量方面具有优势。

摘要：气体流量计量是科学计量的一个重要组成部分, 针对目前采用的气体流量标准装置对于小流量气体计量准确度低, 并且校准费用大, 实现高精度的气体流量计检定及校准较为困难等问题, 根据流体力学的基本原理, 采用液体置换法设计了检测气体流量的标准方法。当液体以一定流量流入标准量器, 测出了流入标准容器的液体流量, 并与被校流量计的示值进行了比较, 从而检测被测气体流量计的精度, 同时在制备的样机上进行了试验。研究结果表明, 该方法可以使装置的扩展不确定度为0.09%, 校准精度达到0.2级, 满足设计的要求。该气体流量标准装置具有操作方便、稳定性高、重复性好等优点, 特别是在高准确度小流量气体测量方面具有极大的优势。

关键词：气体流量计量,流量校准,置换法,高准确度

参考文献

[1]周伟华.浅谈流量计量的意义[J].计量与测试技术, 2008, 35 (8) :85-86.

[2]徐英华.浅谈气体流量标准装置的发展状况[J].现代测量与实验室管理, 2004 (2) :7-8.

[3]王自合.气体流量标准装置[M].北京:中国计量出版社, 2005.

[4]王福军.计算流体动力学分析[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[5]刘建军.流体力学[M].北京:北京大学出版社, 2006.

[6]段慧明.液体流量标准装置和标准表法流量标准装置[M].北京:中国计量科学出版社, 2004.

[7]北京市计量科学研究所.JJG257-1994中华人民共和国国家计量检定规程:转子流量计[S].北京:中国计量出版社, 1994.

[8]王池.流量测量不确定度分析[M].北京:中国计量出版社, 2002.

[9]李慎安.JJG1059-1999测量不确定度的评定与表示[M].北京:中国计量出版社, 1999.

老哈河特大桥设计流量计算 篇9

1.1 工程概况

赤峰至撒力巴段高速公路位于赤峰市境内, 是内蒙古阿荣旗至北海省际通道支线赤峰至通辽公路的组成部分, 路线起点位于杨家营子西南与赤峰至下场高速公路相接, 终点与撒力巴至下洼段高速公路顺接, 路线全长80 km。全线采用设计速度100 km/h、路基宽度26 m、双向四车道高速公路标准建设。

路线K64~K65段跨越老哈河, 路线与河流正交。桥位处河道顺直, 河槽宽浅, 河床为细砂。

老哈河特大桥中心桩号K64+660, 上部结构采用36-30 m先简支后连续预应力混凝土箱梁, 下部结构采用双柱式墩、肋式台, 钻孔灌注桩基础。桥梁全长1 087 m。

1.2 水文气候特征

项目区属中温带半干旱大陆性气候, 干燥少雨, 且多风沙。降雨主要受副热带高压和蒙古气旋控制, 多年平均降水量为398 mm, 主要集中在7月、8月, 占全年总降水量的60%以上。

该地区属西辽河上游地区, 属暴雨洪水高发地区, 历史上曾多次发生洪灾并造成严重的自然灾害。洪水含泥沙量较大, 河道以宽浅形为主, 冲淤变化严重。

老哈河是西辽河的重要支流, 为西辽河南源。发源于河北省平泉县西北山区柳溪满族乡, 从宁城县甸子乡入赤峰市境内, 流经赤峰市东南部, 在翁牛特旗大兴乡以东与奈曼旗交界处, 与西拉木伦河合流称西辽河。全长约426 km, 流域面积28 163 km2, 河道总落差1 215 m, 平均比降1.5‰。

2 水文分析与计算

2.1 水文资料取用

老哈河特大桥桥位处历史上曾设有小河沿水文站, 该水文站于1977年搬迁至上游20 km处, 现为兴隆坡水文站。

兴隆坡水文站距离桥位约20 km, 水文站处老哈河流域面积为19 140 km2, 桥位处流域面积为19 450 km2, 面积差为1.6%, 且区间无支流汇入, 因此可以直接用水文站断面的设计洪峰流量值作为桥位处设计流量。

2.2 实测资料系列内特大洪水的处理

兴隆坡水文站 (小河沿水文站) 实测资料系列含有一个特大值, 1962年实测洪峰流量为12 200 m3/s (见表1) , 根据老哈河洪水调查成果, 结合水利工程设计考证, 确定重现期为120年。

2.3 历史调查资料特大洪水重现期的确定

在对历史特大洪水资料进行重现期和特大值分析时, 参照水利部门进行洪水调查的成果, 根据辽宁省水利设计院调查成果并查阅了有关县志对历史洪水重现期进行确定 (见表2) 。

由表2可知, 小河沿水文站历史洪水1883年调查洪峰流量为7 830 m3/s, 确定重现期为80年。

2.4 设计流量计算

根据JTG C30-2002公路工程水文勘测设计规范规定, 高速公路特大桥设计洪水频率为1/300。

调查考证期N年中的特大洪水流量和实测洪水流量分别在各自系列中排位, 特大洪水流量的经验频率按下式计算:

其中, PM为历史特大洪水流量或实测系列中的特大洪水流量经验频率;M为历史特大洪水流量或实测系列中的特大洪水流量在调查期内的序位;N为调查期年数。将调查考证期N年中的特大洪水流量和实测洪水流量组成一个不连续系列, 除特大洪水流量外, 其余实测洪水流量的经验频率按下式计算:

其中, Pm为实测洪水流量经验频率;a为特大洪水的项数;l为实测流量系列中按特大洪水流量处理的项数。

理论频率曲线的线型采用皮尔逊Ⅲ型曲线, 其统计参数采用均值珔X、偏差系数CV和偏态系数CS表示, 这些参数可采用矩法进行计算, 各参数的计算公式如下:

N[j=∑1 (Xj-珔X) 3+nN--ali=∑l+1 (Xi-珔X) 3]CS= (N-1) (N-2) 珔X3C3V。

流量计算对统计参数的确定, 采用经验适线法, 首先采用矩法计算出频率曲线的均值珔X=1 120、偏差系数CV=1.75, 根据老哈河所在地区的水文特性, 偏态系数CS取3倍于偏差系数CV, 再根据经验判断调整参数, 选定一条与经验点据拟合良好的频率曲线。

根据上述方法, 最终拟合的频率曲线见图1。

洪峰流量频率计算成果见表3。

通过水文分析计算得到:三百年一遇洪峰流量为14 500 m3/s, 百年一遇洪峰流量为10 200 m3/s。

摘要：根据水文观测资料和历史考证资料, 对特大洪水的处理及特大洪水重现期的确定进行了研究, 在此基础上介绍了老哈河特大桥设计流量计算方法, 对其他桥梁设计流量计算有一定的参考。

关键词：水文观测资料,设计流量,洪水

参考文献

[1]JTG C30-2002, 公路工程水文勘测设计规范[S].

[2]高冬光.桥位设计[M].北京:人民交通出版社, 2011.

分布式流量监测与定位系统设计 篇10

关键词：分布式,流量,监测,定位

0引言

我国石油生产技术手段和工艺水平都比较落后,尤其是石油产量的监测技术显得更为突出,为了对生产进行实时监控,油田采取的方法是由人工记录产量和检测水温或采用IC卡的方式。无论哪一种方法都需要井组的工作人员亲临每一口油井进行实地测量。原始的人工操作方法,一方面使工作人员劳动强度大大增加 ;另一方面,由于工作环境恶劣及工作人员责任心不强,频频出现用以往数据冒充当前数据上报的弄虚作假现象,致使油田管理部门无法准确掌握现场的生产情况。为此,国内各大油田迫切需要一种自动化的、全天候分布式油井参数自动监测系统,以解决实际生产问题,有线网络技术成熟是解决问题的一种备选方案。

1 油井定位系统原理及结构功能

1.1 定位系统原理

分布式流量计定位原理流程 :首先要在Visual Studio 2008中加载标准 .gst格式的地理信息地图,然后通过Map X的API接口对地图控件进行操作(地图初始化,定位地理信息,显示地理位置名称等),最终实现各个油井在地图中的定位。

随着GIS(地理信息系统)的发展与完善,它的开发工具也日趋成熟。Map Info公司顺应这发展潮流,开发了Map Info以及Map X控件,可以实现复杂的GIS系统设计。Map X为开发人员提供了一个快速、易用、功能强大的地图化组件。在主流的可视化程序开发环境如Visual Basic、Visual C++ 等,在设计阶段只需将Map X控件放入到窗体中,并进行编程、设置属性、调用方法和事件,就可以轻松实现地理空间数据的可视化,完成空间查询、地理编码等丰富的地图信息系统功能。图1为分布式流量计监测与定位的总体路线图。

1.2 系统结构及功能

流量计监测与定位系统由以下几个部分组成 :管理站,操作站,流量计。其中管理站是主机电脑,其功能主要是收集处理各个分布式油井传输上来的数据,操作站是可以进行网络传输的GPRS模块。分布式油井流量监测与定位系统的总体结构如图2所示 :

整个系统的实现过程是GPRS模块通过网络将流量计的信息传输给操作站的主机电脑,电脑结合地图信息实现流量的监测和定位。

整个系统主要分为两层 :管理站,操作站。流量计与操作站通过USB链接,管理站与操作站通过网络链接。管理站主要用于集中显示分布式油井流量计的地理位置、流量信心等工作状态。另外,为了方便对油井的管理,管理站建有油井及相应流量计的数据库,如油井的深度、油井的经纬度,抽油机型号、电动机型号及功率参数等。管理站可通过网络对操作站的信息进行存储查询,管理站对流量的定位显示则是通过对数据库中的信息的操作显示在管理站的软件界面上,实现分布式油井的定位及实时流量的显示,这样能实现整个油区的科学管理。

2 分布式流量监测与定位系统的设计及实现

2.1 分布式流量计监测系统实现

分布式流量监测系统的实现主要包括人机交互良好的编程界面,无线传输模块GPRS的配置,以及无连接的传输层协议UDP实现。图3为分布式流量监测系统实现的总体流程图 :

分布式流量计监测系统的实现主要在计算机上实现,首先编程软件VisualStudio编写的地图信息,历史数据等界面。然后VS通过UDP网络将接从无线模块GPRS中接收数据,并将数据存放到Access数据库中,储存流量计的所有信息,主要包括 :流量计编号,流量的接收时间,流量,流量计经纬度,井深,电机的型号等。

2.2 分布式油井定位系统的实现

分布式油井定位系统的实现如图4 :

Mapinfo为绘制地图软件,绘制出分布式油井的地理分布图,最终生成可以被Vs调用的地图,通过Mapx控件被Vs调用显示在界面上。Mapinfo中分了好几个层,用来存放不同的地图信息。Vs通过编程加载Mapx控件,通过调用Access数据库的经纬度来定位各个油井的具体位置。

本系统的实现是通过编程软件VisualStudio 2008编程环境下、利用Vc++ 编程语言对Map X控件进行二次开发结合各个软件之间的调用实现定位各个油井在地图上的具体位置。

3 测试

3.1 地图监测与定位信息

打开主软件界面,主软件中地图信息加载的是Mapx中的中国地图,界面的右上部分是接收源码显示,这样可以通过对比接收的源码和终端发送的源码来检查发送的数据是否正确。界面的下半部分是将源码信息通过转换后显示的实时信息,可以直观方便的了解数据信息。

图5是测试了两个点分别为西安和重庆的两个点的经纬度,流量等的一个测试图,分别显示了这两点的名称,经纬度,流量接收时间等。

3.2 历史数据

历史数据界面中主要分四部分 :油井条件选择、数据图表、流量平均值、历史数据表。油井条件选择,有时间的起始和结束、流量的上下限、油井标号,通过油井条件选择出数据库中适合条件的数据,并画图如右下角的数据曲线图。界面右上半部分有流量平均值,显示的是选择条件下各个油井的平均值。右下角的历史数据表显示的是复合条件的的各个油井的数据信息。图6显示的是测试的实例。

4 结束语

流量设计 篇11

【关键词】高速公路；国民经济；驻马店；河南省；信阳市

0.引言

首先简略介绍河南的暴雨和洪水概况；全年降雨量的60～80%，集中在6～8月三个月的汛期。河南四大流域（长江、黄河、准河、海河）洪水多属暴雨形成，汛期有持续性暴雨多次出现洪峰的特点。解放以来各地区曾先后发生过多次洪水灾难。如1975年8月5～7日，驻马店、南阳、周口等地区，出现特大暴雨（简称“75.8”暴雨）。由三场暴雨组成，强度之大，实属惊人。三日最大降雨量达1605毫米；24小时最大雨量为1060毫米；6小时为685毫米；1小时为189.5毫米（其中1小时和6小时雨强均创我国历史上最高纪录）。降雨量在400毫米以上的雨区面积为19410平方公里。又于1989年两次暴雨：7月16日辉县市西北部近700平方公里的山区，遭受特大暴雨袭击，3小时内降雨量400毫米。8月6~8日，信阳市、信阳县、罗山等3个县27个乡亦遭受特大暴雨袭击，2小时降雨151毫米。上述两场洪水由于雨量集中，造成山洪暴发，部分公路桥涵被冲毁，交通、通讯中断，群众损失严重。象这样的暴雨以往也曾出现；如61年商丘、63年安阳（海河流域）、81年洛阳等地(不完全统计)都遭受洪水灾害，在此不再一一列举。从上述事例不难看出，我省特大暴雨地域性和季节性十分明显，重现期的可能性也很大。“75.8”暴雨为我国罕见，桥位设计不宜考虑。

1.水库下游的桥位设计流量计算

随着国民经济的发展，为适应工农业生产的需要，充分利用广阔的水利资源，河南省几乎大小河流都修建不同形式的永久性水库，因此为我们设计跨越水库下游河段的桥梁带来了一系列问题。如：河道演变、冲淤变化、流量推算等与天然河段都有所不同。本文就库区下游桥位设计频率流量的推算，结合个人在实际中的应用叙述如下：

1.1水库下泄流量和坝桥区间流量叠加

当桥位上游有一永久性水库，(排除劣质危库)时，而桥址上、下游又无水文站，求设计流量有下列方法：

1.1.1坝桥区间流域面积小于库区控制面积10%以下，区间无较大的支流流入，可将库区同频率下泄流量直接引用，作为桥位设计流量。

1.1.2若坝桥区间的流域面积大于库区控制面积的10%以上，则应求出区间流量与水库同频率下泄流量组合，作为本桥的设计流量。但应注意叠加后的流量，不宜大于桥址处建库前的天然断面同频率洪峰流量。

1.1.3多泥沙地区的水库，如建库年代已久，大量泥沙淤积，调洪库容显著降低。象这类型水库，不宜考虑水库的调洪作用。应撇开水库，按正常桥位计算设计流量。

1.2水库下泄流量削减问题

水库下泄流量沿流程削减要持慎重态度，能否消减有下列两种情况：

1.2.1坝桥区间的来水主要是上游骨干水库，而坝桥区间来水甚少，河道仅起水库下泄流量的通行作用。对于这类河流，可视河滩、植被、调蓄滞洪能力等因素，沿流程予以递减。削减后的流量作为桥位设计流量。

1.2.2坝桥区间河道两岸支流甚多，呈典型羽毛状，来洪占较大的比重。若桥位设计频率按百年、或五十年一遇流量设计时，则水库下泄流量与坝桥之间流域面积产生的流量相遇的机遇较多，河南省历来又有连续降暴雨的纪录。当水库设计频率流量下泄，再加上区间洪水的汇入。为安全起见水库下泄流量的传播不宜削减。桥位设计流量应为：水库下泄流量与坝桥区间同频率流量叠加。至于特大桥按三百年一遇流量设计，水库下泄流量与区间洪水流量汇入，两峰重合的机遇较少，可将水库下泄流量削减后与坝桥区间流量组合。

2.关于两河汇合口建桥的设计流量计算

桥位设计常遇到两河汇合口下游附近建桥，其水文计算必须解决的有设计洪水频率、回水、增陡流量和水流交叉斜冲刷两侧桥台等问题，在此仅介绍设计频率流量。对于危害桥位安全最大的设计流量的频率，全国各省市算法不一，争论甚大，各存己见，迄至今日仍无定论。大致可归纳下述几种计算法：

2.1干流采用设计频率Qp1加支流的平均流量 。表达式为Qp= Qp1+Q支，(如设计流量为百年一遇，式中Qp为所求设计流量，Qp1为干流百年一遇流量， 为支流平均流量)，这是一种折衷方法。

2.2干流采用设计频率百年一遇，而支流降低一级频率为五十年一遇，其流量相加。即：Q1%=Q干1%+Q支2% 。

2.3若无实测流量资料，有人建议用雨量资料找相应的频率。即当干流发生百年一遇洪水时，支流雨量的频率是多少，将此频率流量加入干流百年一遇的流量作为设计流量。

上述计算方法，湖南等省应用较多。还有其他计算法引用不广泛，在此不再列举。唯独无人提出干流、支流同频率流量叠加的设想。铁三院曾在1965年出版“桥涵水文计算”举有一例题，若设计流量的重现期为百年一遇，两河都采用百年一遇的流量相加，根据概率理论，这样得出的流量重现期为：100×100=10000年一遇。按此理论显然过于偏大，因而也就无人敢用此方法。若干年后，该书再版时已删掉此例。笔者结合河南省的实践观察和分析，经多年验证：主张干、支流同频率流量叠加。其理由如下：

从汇合口上游两河形态断面和汇水区（下转第261页）（上接第253页）看，一般情况一大一小的略多。如桥位上游汇水区内普降同一频率暴雨的洪水，由于干流汇积的時间长到达迟，而小河汇积的时间短，首先通过桥位，呈一前一后。在这种情况下可以不考虑小河流量叠加。事实上自然气象往往是多变的，汛期内连续降暴雨，多次出现洪峰在河南省客观存在。当第一次洪峰出现大河流程远到达时间长，与小河第二次洪峰同时相遇，在这种情况下就要考虑小河流量叠加。两条河流大小相似在实际中也有。两河汇水区域内降暴雨洪水同时到达桥位亦有出现。不论上述那种情况，但叠加后的流量要在实桥中检验。在洪水调查中注意访问群众，历史上是否有出现类似情况的次数和频率流量大小;也可请当地水利部门提供。通过实际得到数据，那么这座桥位设计流量就要以叠加方法计算。

再从另一角度看，桥位位于两河交叉处，其上游汇水区不宜分割开，应视为同一区域，并列一块运算。自然就不存在频率之争的问题。如此也证实其设计流量相加的必然性。

综上所述，河南省两河汇合口同频率洪峰流量同时出现已有事实，桥位设计应从实桥分析，无可不予叠加，有则应考虑这个不利因素，以策安全。■

【参考文献】

［１］任大龙.《桥梁工程》课程教学问题与改革对策探讨［J］. 企业家天地下半月刊(理论版)．2010，(01)：231-232．

上网流量监测管理软件设计与实现 篇12

关键词：上网监测系统,网络流量,.NET技术,数据库,流量监测

0 引言

在网络管理的过程中, 上网流量监控是整个网络管理的一个重要部分, 对于一个网络管理工作者来说, 有效的网络流量监控不仅能够让网络管理相关人员能够及时的了解网络的运行过程和运行状态, 并且能够对网络出现的问题做出及时的调整和排除[1,2,3]。

1 课题研究的意义和需求

研究上网流量监测的意义大致归为以下几点[2]: (1) 实时了解网络性能 (2) 研究网络技术的基础 (3) 补充网络管理的能力。论文总共分成四章, 章节安排如下:第一章:介绍了网络流量监控的选题背景和论文研究的主要目的和意义。第二章:分析了网络流量监控系统的技术与开发环境。第三章:网络流量监控系统需求分析。第四章:进行网络流量监测系统的详细设计。

2 相关概念和技术

2.1 网络流量概述

网络流量就是网络上传输的数据量。网络流量分类基于以下三个层面的[2]: (1) Packet-level的流量分类:主要关注数据包 (packet) 的特征及其到达过程, 如数据包大小分布、数据包到达时间间隔的分布等; (2) Flow-level的流量分类:主要关注流 (flow) 的特征及其到达过程, 可以为一个TCP连接或者一个UDP流。其中, 流通常指一个由源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、应用协议组成的五元组; (3) Stream-level的流量分类:主要关注主机对及它们之间的应用流量, 通常指一个由源IP地址、目的IP地址、应用协议组成的三元组, 适用于在一个更粗粒度上研究骨干网的长期流量统计特性。在上述三个层面的流量分类中, 使用最广泛的是Flow-level的流量分类[3]。本课题就是根据第二类来展开讨论与研究的。

2.2 网络流量监测原理

网络监测是用检测工具对目标网络的运行参数进行收集, 在此基础上建立一般模型, 并在此网络以后的运行中实时地抽取网络运行参数, 以某种算法对参数和模型进行匹配和分析, 以确定网络的运行状态。网络检测从关键技术和检测方式来看, 可以分为主动检测和被动检测[4]。主动检测就是应用某种网络管理协议, 通过被检测的网络设备了解它们的运行情况, 当发生异常, 网络设备采用陷阱 (TRAP) 的方式通知检测服务器。这种检测方式的优点在于能够及时发现大型网络故障和异常位置, 并具有较高的安全性, 不会对用户的数据包进行拆包检查[5];当然这种检测也有缺点, 它的主要缺点在于不能够分析网络故障和异常的原因, 在检测过程中产生新的数据流量, 占据一定的网络带宽[6]。被动检测只是安装设备上的网络接口使用捕获器对流经该接口的网络流量进行拆包和分析, 也就是包拦截和包信息读取[7]。这种检测方式的优点在于能够详细的分析被检测接口的网络流量, 发现故障和异常的原因, 运行过程中, 基本不产生网络流量, 对网络性能没有影响;缺点在于单设备的局限性和用户数据隐私问题[8]。

2.3 上网流量监测系统设计技术

2.3.1 Win Pcap控件

Win Pcap是Windows平台下一个专业的网络数据包捕获开发包, 其目的是为Win32 程序提供访问网络底层的能力, 核心功能是捕获网络数据包, 其它功能还还包括数据包过滤, 数据包发送, 数据包存储等[9]。

2.3.2 Dot Net技术与c#语言

.NET是一个微软开发的编程环境, 里面可以使用C#、VB等多种编程语言。C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言。

2.3.3 SQL Sever 2008 数据库工具

SQL Server 2008 是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统, 它具有使用方便、可伸缩性优和与相关软件集成程度高等优点, 可以在多种系统平台中运行和使用。

3 上网流量监控系统的设计

3.1 总体结构设计

为了使本系统结构清晰, 便于调试, 易于实现。整个系统划分为三大功能模块:IP数据包抓取功能模块、系统后台流量统计模块和用户查询界面模块。见下图3.1 所示

IP数据包抓取模块:完成网络接口数据的捕获、解析和显示, 可以根据用户定义条件组合来进行捕获, 如只监视采用TCP或UDP协议的数据包, 也可以监视用户希望关注的相关IP地址的数据包。

系统后台流量统计模块:完成统计功能, 如根据IP地址统计出某IP地址的TCP协议流量流出流量值和流入流量值、UDP协议流量流出流量值和流入流量值以及其他协议的流出流量值流入值, 最后还要有某IP地址的流量总流出值、总流入流量值以及总值。同时, 系统按照日、周的颗粒度进行数据存储, 自动进行数据整理并更新数据表。

流量使用查询模块:完成总流量、输入流量、输出流量等的显示;可随意查询某日或某一周的流量使用情况, 并可设定流量限额, 对超流量限额的数据或日期进行标记。

3.2 系统数据库设计

3.2.1 E-R图

在数据库表的设计之前, 首先应该设计数据库的E-R图[10], 如图3.2 到3.3 所示。

3.2.2 数据库表设计

计算机的网络流量监控系统, 包括了当日实时流量表 (Current Data Packages) 、日流量表 (Day Traffic S tatistics) 、周流量表 (Week Traffic Statistics) 。各个表的字段设计如表3.1 至表3.3 所示。

3.2.3 界面设计

在总体设计中, 根据功能需求设了三个模块, 分别为:IP数据包抓取模块、系统后台流量统计模块、流量使用查询模块。

在IP数据包抓取模块中, 需要有捕捉、停止按钮, 而且需要有选择网络适配器和条件过滤的功能 (默认过滤条件为tcp and ip and port not 80) 。界面设计如图3.6 所示。

在系统后台流量统计模块中, 因为全程都是在数据库中利用存储过程和调度来完成的, 所以没有相关界面的设计。

在流量使用查询模块里, 可以按照日或者周来查询某IP的流量使用情况, 并可以设定流量额度, 对超过流量额度的记录进行标记。界面设计如图3.7 所示。

4 上网流量监控系统的详细设计

4.1 IP数据包抓取模块

数据包的抓取程序采用Win32 平台下的专业的数据包捕获开发包---Win Pcap来进行开发。该系统关键在于数据的获取, 而基于Win Pcap的数据包捕获就是其中的关键技术。

IP数据包捕获界面包含选择网络适配器以及条件过滤功能。见图4.1。

条件过滤功能的书写规则, 需要着重说明一下。规则如下: (1) 该条件过滤功能可以过滤协议和端口。 (2) 不同条件用“and”隔开。 (3) 若过滤条件为协议, 则直接写出协议的英文缩写;若过滤条件为端口, 书写格式为“port端口号”。 (4) 点击捕获按钮后, 开始抓取IP数据包, 并将抓取解析后的数据存放到数据库表中保存。IP数据包抓取程序运行流程如图4.2 所示:

4.2 系统后台流量统计模块

此模块功能全部在数据库中实现。主要功能包括:当日实时表的更新和维护、日流量表记录的定时导入、周流量表记录的定时导入。当日实时表的更新和维护功能是指把每日24 点前的数据存放在一张表中, 供给用户查看流量, 零点过后则把前一天的数据清除, 即当日实时表里最多只存放一天的数据。日流量表的定时导入功能关键在于如何把当日实时表的数据按照IP地址进行统计, 分别计算出某IP地址的TCP协议流量流出流量值和流入值、UDP协议流量流出流量值和流入流量值以及其他协议的流出流量值流入值, 最后还要计算出某IP地址的流量总流出值、总流入流量值以及总值, 并且将这些数据定时整理后导入日流量表。日流量表的数据导入是利用存储过程来完成的, 该模块的程序流程图如图4.3 所示。流量表的定时数据导入是利用SQL Sever代理完成的, 需要新建一个作业, 然后设置每日零点执行一次, 执行的命令为数据导入的存储过程, 这样数据就会定时自动导入到日流量表当中了。周流量表的定时导入功能关键在于如何将日流量表一周七天的的数据统计后导入到周流量表中, 并且将这些数据定时整理后导入周流量表。周流量表的数据导入同样是利用存储过程来完成的, 程序流程图如图4.4 所示:

4.3 流量使用查询模块

用户可查看当日的实时统计结果、每日的统计结果以及每周的统计结果。

当日的实时统计结果即是查看根据数据库中当日实时流量表统计后的数据, 包括某IP地址的TCP协议流出流量值和流入流量值、UDP协议流量流出流量值和流入流量值以及其他协议的流出流量值流入流量值以及某IP地址的流量总流出流量值、总流入流量值以及总值, 并根据设定的流量上限对超出限额的IP地址进行红色标注。

每日的统计结果即是查看数据库中的日流量表, 根据表的字段, 可以查看除当日外的某一天的某IP地址的TCP协议流量流出流量值和流入值、UDP协议流量流出流量值和流入流量值以及其他协议的流出流量值流入流量值以及某IP地址的流量总流出值、总流入流量值以及总值, 并根据设定的流量上限对超出限额的IP地址进行红色标注。

每周的统计结果即是查看数据库中的周流量表, 根据表的字段, 可以查看每周某IP地址的TCP协议流量流出流量值和流入流量值、UDP协议流量流出流量值和流入流量值以及其他协议的流出流量值和流入流量值以及某IP地址的流量总流出流量值、总流入流量值以及总值, 并根据设定的流量上限对超出限额的IP地址进行红色标注。

4.4 运行结果

本设计在Win7 环境试运行下, 编译后经过实际执行, 可抓取数据包, 写入数据库, 并可以将数据统计分析后写入相应的数据库表中, 显示界面良好, 系统运行正常, 基本达到设计目标, 运行结果比较良好。演示结果如图4.5 所示。

5 总结与展望

论文对于计算机的网络流量监控系统的设计技术的研究, 还存在一定的不足地方, 例如对于互动信息数据采集的方式分析不足等, 这些问题在以后的研究中将会进一步地去解决。总而言之, 论文对于计算机的网络流量监控系统建设的研究, 已经基本完成了系统设计需求, 已达到预期设计目标, 由于时间与技术水平的不足, 系统中存在一定的缺陷, 这些将在以后的进一步研究中去研究和探讨。

参考文献

[1]庞玲.网络流量分析多机负载均衡系统设计[J].软件, 2012, 33 (5) :75-77.

[2]高维国.流量抽样关键技术研究[J].软件, 2012, 33 (12) :252-256.

[3]董超.基于网络流量监测的移动互联网特征研究[D].北京:北京邮电大学, 2013..

[4]刺婷婷.网络流量监测系统的设计与实现[D].西安:陕西师范大学, 2012.

[5]张玮.基于协议分析的网络流量监测系统研究与开发[D].长沙:中南大学, 2008.

[6]蒋红艳.基于流量监控的网络性能优化关键技术研究[D].长沙:湖南大学, 2010.

[7]黄天戍, 邹俊峰, 李俊娥等.网络流量分析及计费系统的研究[J].武汉大学学报 (工学版) , 2002, 35 (1) :89-92.

[8]杜瑞峰.网络流量监测技术的研究及其在安全管理中的应用[D].长沙:中南大学, 2005.

[9]李晗.IP网络流量监测及用户行为分析[D].北京:北京邮电大学, 2010.

[10]孙贤淑.IP网络流量测量的研究与应用[D].北京:北京邮电大学, 2005.

[11]Feldmann A, Gilbert A C, Willinger W.Data networks as ca scades:Investigating the multifractal nature of Internet WAN traffic[J].Acm/sigcomm, 1998, 28:42-55.