張月娟

（甘肅省定西市臨洮農(nóng)業(yè)學(xué)校，甘肅 定西 730500）

1 基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1.1 硬件設(shè)計

在礦山作業(yè)中，為了能夠利用云計算來實(shí)現(xiàn)工作中隨時隨地對共享資源池進(jìn)行訪問，需要搭建一個合理的系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)云平臺架構(gòu)。搭建的硬件層級架構(gòu)如下圖所示：

圖1 基礎(chǔ)云平臺層級架構(gòu)

該架構(gòu)中包括3個服務(wù)器，這3個服務(wù)器中的資源分別用來計算、存儲和共享，基礎(chǔ)云平臺是使用Openstack管理平臺進(jìn)行搭建，利用該管理平臺對這3個服務(wù)器進(jìn)行管理。該平臺具有兩種模式，基礎(chǔ)設(shè)施模式與平臺即服務(wù)模式[2]?；A(chǔ)設(shè)施模式主要是負(fù)責(zé)檢測數(shù)據(jù)的存儲、計算，它使用了虛擬化技術(shù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)資源、礦山下日常數(shù)據(jù)的檢測資源以及層級架構(gòu)中上層的各個模塊資源，將這些資源都聚集在了虛擬資源池中。

隨著監(jiān)測設(shè)備發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不能支持海量數(shù)據(jù)的監(jiān)測，因此，數(shù)據(jù)表包含空間屬性中列族的位置坐標(biāo)。構(gòu)建基礎(chǔ)云平臺層級架構(gòu)更加有利于決策人員實(shí)時快速的處理多地點(diǎn)、多指標(biāo)的決策支持問題，使之成為礦山安全預(yù)測的重要保障。

1.2 軟件設(shè)計

在完成硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對軟件進(jìn)行設(shè)計。軟件著重設(shè)計的部分就是監(jiān)控系統(tǒng)的可靠度算法。在物聯(lián)網(wǎng)中，基于云平臺網(wǎng)絡(luò)的可靠度算法是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵之處?？煽慷鹊木_算法是指通過樹和圖等工具，對網(wǎng)絡(luò)中的模型進(jìn)行簡化，再用數(shù)學(xué)方法精確計算。

本文選擇了因子分解算法，該算法在實(shí)際應(yīng)用中方便有效，尤其是對于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，能夠抑制信號抖動，其典型公式為：

R(G)為可靠度，Pe為事件e的概率，R(G＊e)與R(G-e)為可靠度因子。在物聯(lián)網(wǎng)礦山機(jī)電智能設(shè)備中，需要實(shí)現(xiàn)采集控制終端的數(shù)據(jù)通信功能。這就需要在解析程序中設(shè)定URL，并通過Wifi去解析，其流程主要是：通過整體數(shù)據(jù)得到網(wǎng)址、POST/GET和數(shù)據(jù)內(nèi)容，利用網(wǎng)址進(jìn)一步解析能夠得到文件名、地址以及端口號。在進(jìn)行解析注冊時，需要提供一個服務(wù)ID碼，利用該ID碼作為標(biāo)識并存入后臺數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的主機(jī)，解析調(diào)用數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大容量存儲。至此完成了整個基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。

2 實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本文設(shè)計的基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的有效性，設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)。并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。實(shí)驗(yàn)一共分成5組，每組包括不同數(shù)量的信息，分別使用現(xiàn)有的系統(tǒng)與本文設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測并上傳，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)表1可以看出，在5組實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)最多能夠存儲的數(shù)據(jù)只有500條，本文系統(tǒng)最多能存儲的數(shù)據(jù)能夠達(dá)到1000條，比傳統(tǒng)的系統(tǒng)多存儲500條，驗(yàn)證了設(shè)計的基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的有效性。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲量少，因此設(shè)計一個基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)。在硬件設(shè)計中，搭建基礎(chǔ)云平臺層級架構(gòu)，將各個模塊中的資源整合在同一層級，方便資源的共享和調(diào)取；在軟件設(shè)計中，確定了因子分解作為可靠度算法，能夠抑制信號抖動，在解析程序中利用Wifi解析URL文件，至此完成了基于云平臺的礦山機(jī)電設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。為了驗(yàn)證設(shè)計的系統(tǒng)的有效性，設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計的系統(tǒng)最多能存儲的數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)系統(tǒng)多500條，驗(yàn)證了設(shè)計系統(tǒng)的有效性。