趙承濱++劉玉利++徐俊+呂中志

摘 要：為了保證井下設(shè)備的正常工作，本文通過分析現(xiàn)有設(shè)備檢測的方式，提出了一種基于移動Agent的網(wǎng)絡(luò)故障檢測系統(tǒng)，利用Agent的實(shí)時性技術(shù)優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)設(shè)備檢測的不足。通過理論和系統(tǒng)仿真表明，該系統(tǒng)是可行的，并且能降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量，縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間。

關(guān)鍵詞：移動Agent；實(shí)時性；可靠性；井下網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在井下測定空氣中瓦斯?jié)舛取穸鹊榷夹枰玫絺鞲衅鳎绻谑褂眠^程中設(shè)備出現(xiàn)故障，不能及時發(fā)現(xiàn)，則會帶來無法估量的后果，在正常的設(shè)備維護(hù)中，都是出現(xiàn)后果才來進(jìn)行維修，雖然有定期檢測，但是也不能做到出現(xiàn)問題及時報告。由于Agent有主動性，可以攜帶一些簡單數(shù)據(jù)，具有實(shí)時性的特點(diǎn)，所以在井下故障檢測中引入移動Agent，具有及時發(fā)現(xiàn)故障和及時報警的功能。

1.井下網(wǎng)絡(luò)故障檢測系統(tǒng)模型

基于移動Agent的網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)模型如圖1所示，該系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(diǎn)、基站、地面監(jiān)控主站和移動Agent組成。

（1）傳感器節(jié)點(diǎn)。由于需要監(jiān)測許多數(shù)據(jù)指標(biāo)，如瓦斯?jié)舛取穸鹊?，這些數(shù)據(jù)的獲得都要安裝適量的傳感器，所以在系統(tǒng)中要檢測傳感器工作是否正常。

（2）基站。由于井下地形復(fù)雜，對于信號的屏蔽比較嚴(yán)重，為了保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，安裝一定量的固定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分批管理是必要的，根據(jù)井下實(shí)際情況，固定基站位置，可以保證傳輸信號的強(qiáng)度，保證信號傳輸通暢?；疽彩莻鞲衅鞴?jié)點(diǎn)和地面監(jiān)控主站的連接樞紐。

（3）地面主監(jiān)控站。主要完成移動Agent的創(chuàng)建，檢測路線的制定和回收。Agent本身帶有一些簡單的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)比較。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，可以直接接管系統(tǒng)的控制，解決系統(tǒng)問題。

2.系統(tǒng)工作流程

（1）在每次下井工作之前，先啟動故障檢測系統(tǒng)，由主監(jiān)控站創(chuàng)建移動Agent，發(fā)送給每個基站，每個基站再通過自己規(guī)定的檢測線路對自己區(qū)域內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行檢測。

（2）每個基站對于自己范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，通過順次逐一進(jìn)行檢測，監(jiān)測一些必要的指標(biāo)和傳感器節(jié)點(diǎn)個數(shù)。

（3）在遷移的過程中，都要記錄下自己遷移過的節(jié)點(diǎn)標(biāo)號，在基站中會保存一個規(guī)定好檢測路線的數(shù)據(jù)記錄，當(dāng)移動Agent從最后一個節(jié)點(diǎn)返回到基站時，它的記錄要和規(guī)定好的檢測線路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果一致則基站返回主監(jiān)控站一切正常的信息，如果在規(guī)定的時間沒有數(shù)據(jù)返回，則發(fā)送第二個監(jiān)測Agent來進(jìn)行檢測，這時第二個監(jiān)測Agent要經(jīng)過一個節(jié)點(diǎn)返回一個節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)返回的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中有兩個連續(xù)一樣的節(jié)點(diǎn)信息時，說明按照規(guī)定的線路中，這一節(jié)點(diǎn)和下一節(jié)點(diǎn)之間設(shè)備出現(xiàn)問題，發(fā)出設(shè)備故障信息給主監(jiān)控站并報警提示。第二個移動Agent工作流程如圖2所示。

（4）在初次監(jiān)測完之后，井下進(jìn)行正常的工作時，每隔一段時間由基站發(fā)送一個監(jiān)測Agent來檢測各個節(jié)點(diǎn)是否正常工作。如正常則不再返回主站信息，如果出現(xiàn)異常則把信息傳回給主站，并及時報警。

3.移動Agent技術(shù)優(yōu)勢分析

（1）與傳統(tǒng)設(shè)備檢測方式相比

傳統(tǒng)的設(shè)備檢測方式是每隔一段時間對系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行檢測，時間間隔比較長，人員需要每個設(shè)備進(jìn)行測試一遍，而且在大多數(shù)情況下是設(shè)備出現(xiàn)了異常引起了一定的后果之后才進(jìn)行維修檢測。而基于移動Agent的設(shè)備檢測系統(tǒng)可以每一時刻都對設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，并且可以具體知道是哪里出了問題，對設(shè)備的檢修和對井下事故的預(yù)防起到了一定的作用。

（2）與傳統(tǒng)C/S模式相比

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模式采用C/S模式，每個節(jié)點(diǎn)都要和基站建立聯(lián)系進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量可以用下面的式子（1）表示：

CS=n（C1+C2+C3） （1）

其中CS表示數(shù)據(jù)的總流量，n表示節(jié)點(diǎn)的個數(shù)，C1表示節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的流量，C2表示完成一次請求的數(shù)據(jù)流量，C3表示完成一次響應(yīng)的數(shù)據(jù)流量。

本文工作方式的數(shù)據(jù)流量可以用下面的式子（2）表示：

（2）

其中CM表示移動Agent總的數(shù)據(jù)流量，Mi表示第i個節(jié)點(diǎn)移動Agent采集數(shù)據(jù)的流量，Mag表示移動Agent本身遷移的數(shù)據(jù)流量，Mb為返回響應(yīng)的數(shù)據(jù)流量。

根據(jù)在實(shí)際的有線網(wǎng)絡(luò)中的模擬測試結(jié)果，隨著節(jié)點(diǎn)n的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量會不斷地增大，并且本文中采用的移動Agent的方法的系統(tǒng)響應(yīng)時間會低于傳統(tǒng)C/S模式，系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量大大低于傳統(tǒng)模式。

（3）實(shí)現(xiàn)的可能性

現(xiàn)在很多論文已經(jīng)提出在煤礦系統(tǒng)中使用移動Agent來進(jìn)行人員定位，瓦斯監(jiān)測等，也為本文移動Agent的引入提供了可以實(shí)現(xiàn)的空間。

結(jié)語

本文將移動Agent技術(shù)引入到井下網(wǎng)絡(luò)故障檢測系統(tǒng)中，充分考慮了移動Agent的技術(shù)特點(diǎn)，可以有效地克服傳統(tǒng)的設(shè)備檢修時間間隔長，發(fā)現(xiàn)問題不及時等缺點(diǎn)，利用移動Agent的實(shí)時性縮短發(fā)現(xiàn)故障的時間，提高避免事故發(fā)生的頻率。

參考文獻(xiàn)

[1]王春玲，唐超禮.基于移動Agent的煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].煤炭工程，2013（8）：130-132.

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