云计算技术在未来智能电网信息处理平台中的应用

未来的电网将会是一个高度自动化、智能化的电网,如此一个庞大、复杂的系统从发电、输电一直到变、配、用电的过程时刻都会生成海量的电能信息及设备运行状态数据,这就需要一个强有力的信息处理平台作为支撑,且这个平台应具有对海量数据的可靠存储、准确分析、实时同步更新及共享的功能,尤其是音视频等异构数据的分析与处理.云计算技术在大数据处理中具有得天独厚的优势,本文将云计算技术引入到未来智能电网的信息处理平台的建设中,针对未来智能电网信息处理平台的各项功能需求,对比目前电网信息处理平台的诸多瓶颈进行深层次的探讨,证明了将云计算技术应用到未来智能电网信息处理平台中的可行性。     

基于Hadoop的农产品安全监控平台的设计

针对当前传统数据库已经不能满足海量农产品安全监控信息的存取及处理需求,借鉴Hadoop平台的分布式文件系统和Map/Reduce并行计算方法设计了农产品安全监控平台的框架,在此基础上,提出了一种用于监测农产品各项指标的Map/Reduce算法;最后通过Linux集群技术,搭建了一个基于Hadoop的农产品安全监控数据存储处理实验性平台,该平台能够有效地对海量农产品数据进行及时存储与处理。实验最终结果表明,相比传统的数据库,该平台能够大幅提升海量农产品数据的吞吐率及数据处理性能,由此验证了平台的合理及有效性。     

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通过分析子系统接入EPICS平台时大量的数据定义以及数据转换问题,研究了EPICS IOC数据库构成和EPICS数据组成结构。采用基于ASP.NET构架的C#编程技术实现了EPICS过程变量(PV)管理自动化系统,并提供相应的操作界面。该系统解决了IOC PV信息收集与数据保障的问题,实现了PV的批量存储、权限管理、历史查询和实时更新等功能。     

HL-2A 装置EPICS 过程变量管理自动化系统

通过分析子系统接入EPICS 平台时大量的数据定义以及数据转换问题,研究了EPICS IOC 数据库构成和EPICS 数据组成结构。采用基于ASP.NET 构架的C#编程技术实现了EPICS 过程变量(PV)管理自动化系统,并提供相应的操作界面。该系统解决了IOC PV 信息收集与数据保障的问题,实现了PV 的批量存储、权限管理、历史查询和实时更新等功能。     

多航天器并行测试综合显示平台的设计与实现

为解决载人航天器并行测试遥测数据集中判读和关联分析问题,提出一种支持多航天器并行测试的综合显示平台设计方法。对多航天器并行测试方案进行研究,对综合显示平台总体架构进行设计。平台采用插件式程序架构便于功能扩展,采用脚本引擎技术提高平台可配置性,采用MVC设计模式增加页面编辑的可维护性,采用多线程技术和定时器策略实现海量数据的实时显示。平台具备图形页面、列表页面、曲线页面显示功能,可以实现常规数值显示、报警监视及源码、序列显示,同时,支持测试数据本地保存与回放判读。综合显示平台已应用于载人航天器全阶段地面测试和某型号航天器在轨交会对接任务中,应用效果良好。     

双通道高速数据采集处理平台的设计与实现

为满足数字式测向接收机对高速数据采集和处理的需求,研制了高速数据采集处理平台,该平台基于ADC12D1800RF模数转换器实现了两路1.35GHz中频信号的带通采样,以Xilinx公司V7系列FPGA为数据处理器,采用高速DDR3作为存储设备解决了海量数据存储问题,并通过高速串行接口（GTX/SRIO）实现了大容量数据的实时传输。该平台的测试结果为：1.8GHz采样率时有效位数大于8bit,DDR3存储器的工作主频可达1333MHz,GTX接口在10Gbps速率下工作时,其误码率小于10-9,上述测试结果表明该平台可以高速、准确地实现信号采集、数据传输、存储和处理,达到了预期设计目标。     

异构环境下基于双重预取的Hadoop调度算法

Hadoop处理海量数据时,无论是Map任务还是Reduce任务都需要耗费大量的时间传输数据,故提出一种基于双重预取的调度算法;该算法通过估算节点上任务执行的进度来预测Map任务的执行节点,然后通知节点提前预取所需的数据,并且在Map任务完成的数量达到预定值时,开始为Reduce任务预取部分数据;由于在异构的环境下集群中节点的性能各不相同,为此采取了改进的预测模型,以提高任务进度判断的准确性;实验证明,本算法在作业响应时间等方面优于现有的调度算法。     

后勤应急保障资源调度模型动态多目标算法研究

为更加贴合实际情况,更好地体现应急保障资源调度过程中的实时性、调度目标的多样性,对应急保障资源调度效用、资源调度成本和任务点保障资源均衡等目标进行分析,研究了这三个目标对应急保障资源调度模型的影响,解决单目标无法满足调度需求的问题。引入时间变量t,使模型能够依据实际需求实时改变资源调度策略,解决了无法体现应急保障实施后的反馈作用及资源调度的动态性问题,并建立了后勤应急保障资源调度模型,最后通过具有实际应用背景的算例进行验证,结果证明算法能够表现模型的动态及多目标两个特点,符合保障任务实际情况,能够为应急保障方案的形成提供决策支持。     

基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统的设计

为实现对现代有轨电车车辆的位置及运行状态进行实时监控,设计了一个基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统;定位终端以具有我国自主知识产权的BDS/GPS双模定位模块为主,RFID系统作为辅助定位手段;数据通过HTTP的GET方法提交至服务器,由服务器端的PHP页面自动处理后存储到MySQL数据库,中心管理平台显示页面调用百度地图API,将数据显示在百度地图上;最终该系统可以实时获取并存储列车的位置坐标、速度、时间等信息,并在百度地图上以点、线和图表的形式显示出车辆的坐标和运行轨迹等;测试结果表明,该系统运行稳定,定位精度高,获取数据准确、时延小,能够满足应用需求。     

基于LabVIEW的多数据采集器自动监控软件设计与开发

数据采集器作为飞机训练用设备,实现对载机飞行、目标探测、电子对抗、武器控制和飞行员操控等数据的实时采集,其性能指标一直是关键的验收指标。在人力成本逐渐增大、自动化信息产业高速发展的时代下,自动测量系统成为测量测试领域的重要角色,它可实现整个实验过程的自动监控和测试数据的自动存储。为了最大限度的满足采集器的批量生产与测试,本文基于LabVIEW平台,通过1553B总线和RS422总线实现数据传输,设计多数据采集器自动监控软件。试验证明,软件操作简单、运行稳定,最多可同时对8台数据采集器进行测试。     

基于TD-LTE的智慧油田测控系统的研究与实现

对基于TD-LTE的智能测控系统的设计进行了研究,进行了软硬件系统架构及组网性能的分析,提出了下一代IPV6协议的电子标签式设备管理模式。该智能测控系统以AT91SAM9263EK为微处理器,以Linux为操作系统平台,为传感器连接、电量监测、示功仪测量等扩展了各种接口,实时获取各个从站数据存储到modbus对应4个区地址内,并动态映射到sqlite3数据库中,实现了位移、载荷和电流数据的同步,通过4G网络以MODUBS/TCP协议发送到数字中心。管理软件轮询采集各油井的各项参数,存储到本地Oracle数据库,为大数据挖掘分析作标准数据储备,对设备的运行状态、意外突发远程启停井等做全生命周期管理,实现了全油区油水井管理物联化、数字化、自动化的新型管理体系的目标。     

HLS-II移动端数据查询系统开发

合肥光源（HLS-II）是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,作为用户装置,对运行性能有很高的要求。为提高数据查询的实时性与便捷性,满足工作人员及时掌握装置运行状态的需求,基于Web技术开发了HLS-II移动端数据查询系统。该系统在EPICS环境下进行开发,以IOC作为实时数据源,以HBase数据库作为历史数据源,以Phoebus Alarms作为报警数据源,以MySQL数据库存储用户管理信息。整个系统采用前后端分离的模式进行设计,系统后端采用Spring Boot框架和Node.js环境进行开发;系统前端以Vue.js框架开发,使用lib-flexible弹性布局方案和postcss-pxtorem插件,以适配不同种类的移动设备。测试表明,HLS-II移动端数据查询系统信息更新流畅,操作直观方便,达到了设计要求。     

基于EPICS的颗粒传热实验测控系统应用研究

颗粒传热实验测控系统是为颗粒换热平台设计的测控系统。该系统基于分布式系统EPICS架构设计,通过对NI硬件平台、红外热像仪设备以及Oracle数据库进行集成,实现了颗粒换热平台实验的在线采集、监测、控制与实时存储。由于红外热像仪具有灵敏度高、测温范围广、非接触测温等优点,因此在该测控系统中用于测量颗粒在换热器出口处的温度。本文使用SDK将其集成到EPICS系统中,利用红外图像更加直观地呈现出颗粒的实时温度分布,并提取红外图像中的数据,与热电偶的测量数据对比,进一步检测利用红外热像仪作为一种颗粒实时温度测量设备的可行性。实验结果表明,集成后的红外热像仪操作软件能够实时提取并存储红外图像中的温度数值,并且采用EPICS架构设计、开发的颗粒传热实验测控系统完全可以满足颗粒换热平台的数据采集与存储需求。     

基于片上系统协同计算的实时数据自动检测电化学传感器

针对应用于生物体内特征物质检测与跟踪的电化学传感器的其智能化和集成化问题,本文提出了一种基于片上系统的支持实时数据自动检测的电化学传感器。首先,将应用于电化学传感器结构,通过将测量样品、检测溶液接口、多电极和检测传导器等单元集成在片上系统,结合信号转换和电源装置,实现电化学传感器的独立计算、存储和通信功能。接着,通过实现待测量物多电极、检测溶液电极子和单片机逻辑控制的协同计算满足自动检测需求。最后,基于数据整合与自动化处理设计了支持实时数据检测的电化学传感器。验证结果表明,在数据检测精度和实时性方面所提方案明显优于传统的非片上系统电化学传感器。     

高能同步辐射光源磁铁数据库系统的设计

高能同步辐射光源(HEPS) 磁铁数据库系统的开发过程包括数据库设计、数据库创建以及用于存储查询的网页管理系统的整体结构设计和开发。根据对磁铁相关数据格式和功能需求的调研, 整个系统采用MySQL数据库, 将HEPS的磁铁相关数据规范统一地存储, 包括磁铁设计参数、磁铁设备信息和磁铁测量数据等。同时, 开发了一套基于web的数据录入、查询管理系统, 能够提供便捷的数据展示、数据获取等功能, 并可以连接HEPS命名数据库、参数数据库等, 对于磁铁设备的安装、运行和维护以及HEPS整体的设备信息管理具有重要的意义。     

分布式光伏充电站Web实时监控平台设计

随着光伏充电站基础设施的广泛建设,为电动汽车用户提供便利的同时,也为其管理带来了巨大的挑战;为了实现对光伏充电站更加有效的管理,在分析分布式光伏充电站数据通信方案的基础上,设计了一种光伏充电站Web实时监控平台;该平台基于ZigBee技术、GPRS-DTU技术、HTTP协议设计了直流充电桩无线传感器数据采集方案,部署数据库服务器、Web服务器以克服充电站无人值守的问题,实现对该分布式系统的集中管控,同时设计用于充电预约、监控、提醒等功能的安卓用户APP以提升用户体验,并对该系统进行实验验证;经验证,该设计方案能够有效实现对分布式光伏充电站的实时数据采集与Web端集中管控,为充电站无人值守与远程监控提供了一种有效的技术解决方案。     

核物理数据智能化管理和网络共享的研究

通过对主要的国际核物理基本数据资源收集、遴选和研究分析，建立了各类数据集合的完整数据字典，以关系模型理论和面向对象编程技术为指导，研究设计了不同种类的关系型核物理数据库的管理和检索工具，实现了由核物理基础数据、关系型数据库管理系统、数据应用服务软件和网络与数据库安全保障等部分组成的核物理数据智能化管理与共享信息系统.基于Linux+Apache+SSL+PHP+MySQL的系统配置，将在线计算技术和数据可视化研究相结合，实现了三大类型的9个关系型的国际核物理数据库的网上发布，向用户提供包括在线检索、模糊查 关键词： 核物理基础数据 关系型数据模型 数据可视化 在线数据服务     

基于G/S模式的空间信息云服务架构研究

针对多系统间的数据交换、共享问题,尤其在大数据时代,海量的数据增长给数据的管理带来的挑战,提出了一种基于G/S(General-Browser/ Service-Cloud,G/S)模式的空间信息云服务架构——面向数据的架构(Data Oriented Architecture,DOA)。以数据为核心,以数据标识为主线,通过数据注册中心和数据交换规范XXML(Specific Industry Markup Language),对海量异构数据进行存储、计算和管理,实现多系统间的数据共享、访问和协同。通过在地质灾害监测预警方面的应用,证明了该架构作为信息技术的系统构建方法在大数据时代独特的优势。     

地面目标雷达与红外特性数据库构建

为了对地面目标雷达与红外特性测试的各类数据进行统一规范化管理,使其高效应用,分析各类数据的特性及其处理方式,构建了目标特性数据库管理系统;数据库的整体设计中,在数据头和数据文件方案基础上增加了自动跟随数据表编号的路径生成方法,结合了接口式的运作结构,模块化的数据库功能和层次化的数据表结构设计思路;数据库的编制基于Access数据库管理软件和VC++编程软件,通过ADO数据库访问技术加以实现,详细描述了ADO接口的编程步骤,并对本接口不同指针的入库频率和提取效率进行了对比择优;在运行中,提出了主、副数据库移植性管理方法;工作实践验证了目标特性数据库管理系统的可靠性和高效性,为地面目标特性的测试与分析提供了良好的数据支撑。