一种测振网格系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种测振网格系统，包括测振数据上传模块、国家级控制中心模块和数据中心模块、省级控制中心模块和省级计算中心模块，测振采集终端通过测振数据上传模块连接到数据中心；依照国家级控制中心模块、省级控制中心模块与省级计算中心模块自顶向下的顺序，将测振网格分成三层。本发明可通过网格计算采用相同的数据计算方法对测振数据进行计算，避免了不同测振企业采用不同的数据计算方法造成结果的差异；测振自采集终端采集后无须人为参与，计算流程完全自动化，排除人为因素对测振结果正确性的影响；本发明利用网格技术整合了计算资源，统一计算和分析，节约了成本。
【专利说明】一种测振网格系统
【技术领域】
[0001]本发明属于测振【技术领域】，特别是涉及基于网格的测振系统。
【背景技术】
[0002]当前，社会对爆破可能带来的危害的认识不断提高，对测振给予了前所未有的关注与重视。但是，对于采集终端获取的测振数据，每个公司都以自己的方式处理爆破振动数据，由于爆破振动数据计算方法的差异性，测振的结果也具有差异性，甚至出现对同一次爆破测振分析出截然不同测振结果的情况，这样的结果显然缺乏说服力。如何准确、标准的分析爆破振动数据是测振行业亟待解决的问题。
[0003]由于当前无法实现爆破振动数据分析的全自动化，数据的分析过程有很多人为参与。人为参与降低了原始数据的可信度以及最终结果的正确性。如果实现了爆破振动数据从采集到最终结果生成等一系列流程的自动化，人为参与的可能性将降低，这极大的提高了测振结果的可信度。
[0004]目前测振公司在对爆破振动数据进行分析时，多使用自己公司的计算资源。这样无法有效的利用计算资源，造成了极大的浪费。将分布在各地的计算资源整合在一起，共同为测振行业提供计算服务，无疑会提高计算资源的利用率，实现计算资源的共享。
[0005]随着测振行业的发展，越来越多的爆破需要进行测振，测振计算的规模也将急剧增长。使用网格计算技术，能够充分利用网格的可伸缩性，通过动态的增加计算节点，提高测振网格系统的数据处理能力，满足爆破测振行业对数据计算的需求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有测振数据分析计算流程的不足，提供一种使用标准计算程序库，全流程自动化并充分利用计算资源的一种测振网格系统，具体技术方案如下。
[0007]一种测振网格系统，包括测振数据上传模块、国家级控制中心和数据中心模块、省级控制中心模块和省级计算中心模块，测振采集终端通过测振数据上传模块连接到数据中心，国家级控制中心模块、省级控制中心模块与省级计算中心模块自顶向下，将测振网格分成三层；所述采集终端通过测振数据上传模块将测振数据以文件的形式上传到数据中心模块；国家级控制中心模块将测振数据封装成测振任务，并将测振任务提交到省级控制中心模块；省级控制中心模块基于测振任务调度策略将测振任务提交到对应的省级计算中心模块；省级计算中心模块在资源池中计算测振任务并保存计算结果。
[0008]上述测振网格系统中，采集终端通过测振数据上传模块进行验证，在验证通过后获得上传数据的相关参数，并基于该参数以文件形式上传爆破振动数据。
[0009]上述测振网格系统中，数据中心模块保存了采集终端上传的测振数据，国家级控制中心模块基于测振数据建立测振任务，为测振任务建立测振数据文件索引，创建网格权限代理，并最终提交该测振任务；该模块包含了一系列经过审核的标准的测振计算程序库；省级计算中心模块将使用程序库中的标准计算程序进行计算，该模块包含了省级控制中心模块和省级计算中心模块所需的配置信息，国家级控制中心和数据中心模块基于这些信息控制整个测振网格系统的运行。
[0010]上述测振网格系统中，省级控制中心模块在接收到国家级控制中心模块提交的测振任务后，根据测振任务调度策略将测振任务递交到相应的省级计算中心模块。
[0011]上述测振网格系统中，包括多个省级计算中心模块，每个省级计算中心模块构建并维护了一个计算资源池，该资源池将使用国家级控制中心程序库中的计算程序计算测振任务，并保存计算结果。
[0012]与现有技术相比，本发明的技术效果和优点在于:
1.采集终端所采集的所有测振数据将直接提交网格计算系统，防止测振数据在采集终端进行了非法的修改，保证了测振数据的有效性。
[0013]2.测振数据的计算使用标准程序库在省级计算中心中统一计算，避免了不同测振企业采用不同的计算方法所造成的结果差异，有效的规范测振数据的处理方法。
[0014]3.使用测振网格系统，共享了各地的计算资源，提高了计算资源的利用率。测振公司不再需要单独计算，降低了测振的技术难度。
[0015]4.测振网格系统使得测振数据的计算分析过程自动化，极大的减少了人为参与，提高了测振计算结果的可信度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明测振网格系统的技术架构图。
[0017]图2为本发明的测振网格系统整体模块图。
[0018]图3为测振数据上传模块工作流程图。
[0019]图4为国家级控制中心模块和数据中心模块的组成结构图。
[0020]图5为国家级控制中心模块和数据中心模块封装测振任务的流程图。
[0021]图6为省级控制中心调度的示意图。
[0022]图7为省级计算中心模块组成结构图。
[0023]图8为本发明的整体工作流程图。
[0024]【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的说明，但本发明的实施不限于此。
[0026]测振网格系统基于Globus工具和Condor (Condor系统)构建。所述Globus提供了测振网格系统所需的网格基础架构，包括安全、传输、作业提交和运行等。测振网格系统使用Condor构建了计算资源池，使用计算资源池能够方便的将作业提交到资源池中空闲的计算节点中运行。测振网格系统的技术架构如图1所示。
[0027]如图2所示，为测振网格系统的整体模块图，包括测振数据上传模块，国家级控制和数据中心模块，省级控制中心模块，省级计算中心模块四个部分。
[0028]所述测振数据上传模块的工作流程如图3所示。采集终端在获得爆破振动数据之后，向测振数据上传模块发起连接，进行设备和测振任务的验证，验证通过之后，测振数据上传模块将上传数据所需的参数发送给采集终端，采集终端根据上传参数以文件的形式上传测振数据文件。其中验证过程主要的验证内容是:当前采集终端是否是系统注册的标准的采集终端，当前测振任务是否是已经申请的测振任务。测振数据上传模块提供了测振网格系统的数据入口，所有的爆破测振数据在验证后都从此模块进入。
[0029]国家级控制和数据中心模块、省级控制中心模块和省级计算中心模块组成了测振网格的主体部分，它们将测振网格从上到下分成了三层，这三层互相配合，完成了爆破振动数据的计算。
[0030]所述国家级控制和数据中心模块在功能上可以划分成四个部分，如图4所示。为了控制测振网格系统的各个模块，国家级控制和数据中心模块中包含了系统所需的配置参数。另外，该模块也包含了测振计算所需的标准的计算程序库，规范了测振计算方法。采集终端通过测振数据上传模块上传的数据被存储在数据中心。国家级控制和数据中心不断的扫描数据中心的测振数据，并将测振数据根据实际测振封装成测振任务，封装测振任务并提交任务的流程如图5所示。
[0031]所述省级控制中心模块，根据测振网格系统的调度策略，将测振任务提交给对应的省级计算中心模块。其中调度策略是在国家级控制和数据中心模块中配置的，它定义了测振任务和省级计算中心之间的映射关系。调度过程如图6所示。
[0032]所述省级计算中心模块，构建了一个计算资源池，它包含了大量的计算节点，从省级控制中心模块调度的测振任务将在计算资源池中的计算节点中计算。计算所使用的计算程序，即是国家级控制和数据中心所定制的标准计算程序库中的计算程序。因为每个计算任务都有多种计算方法，如傅立叶变换，小波变换等计算方法。每种计算方法使用标准计算程序库中的不同的程序。针对每种计算，计算任务被细分成多个作业，作业被提交到资源池中的空闲节点中计算。当该任务的所有作业都计算完成之后，计算的结果将被发送到其他需要的模块。省级计算中心模块所构建的计算资源池，能够根据实际的需求动态的增加和减少节点，这提供了很强的扩展性。省级计算中心模块的组成机构如图7所示。
[0033]作为一个实例，爆破振动数据详细的处理流程如图8所示，处理的步骤如下:
1.采集终端向测振数据上传模块发起连接。
[0034]2.测振数据上传模块根据采集终端的连接请求，验证该设备及其测振任务是否合法，包括该采集终端是否是已注册的标准设备，以及该测振任务是已经申请的测振任务。
[0035]3.如果验证通过，那么测振数据上传模块将向采集终端发送上传的相关参数。
[0036]4.采集终端根据上传参数以文件的形式上传测振数据。
[0037]5.上传的测振数据将被保存在数据中心中存储。
[0038]6.国家级控制和数据中心模块检测到测振数据，将测振数据封装成测振任务，并将其提交到省级控制中心模块。
[0039]7.省级控制中心模块根据测振网格系统的调度策略，将测振任务提交到合适的省级计算中心节点中。
[0040]8.省级结算中心节点接收到测振任务之后，根据不同的计算方法，将测振任务细分成若干作业，提交到计算资源池中的计算节点中。
[0041]9.计算节点使用标准计算程序库中的计算程序计算爆破振动数据，并保存计算结
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[0042]10.当该测振任务的所有作业都完成之后，该测振任务的计算工作结束。[0043]步骤7中，当需要修改调度策略时，只需要在国家级控制和数据中心模块中修改对应的配置文件，然后同步到各个模块即可。
[0044]步骤9中，当测振数据的计算方法需要进行修改时，只需修改配置文件以及作业计算的算法即可。
【权利要求】
1.一种测振网格系统，其特征在于包括测振数据上传模块、国家级控制中心模块和数据中心模块、省级控制中心模块和省级计算中心模块，测振采集终端通过测振数据上传模块连接到数据中心；依照国家级控制中心模块、省级控制中心模块与省级计算中心模块自顶向下的顺序，将测振网格分成三层；所述测振采集终端通过测振数据上传模块将测振数据以文件的形式上传到数据中心模块；国家级控制中心模块将测振数据封装成测振任务，并将测振任务提交到省级控制中心模块；省级控制中心模块基于测振任务调度策略将测振任务提交到对应的省级计算中心模块；省级计算中心模块在资源池中计算测振任务并保存计算结果。
2.根据权利要求1所述的测振网格系统，其特征在于采集终端通过测振数据上传模块进行验证，在验证通过后获得上传数据的相关参数，并基于该参数以文件形式上传爆破振动数据。
3.根据权利要求1所述的测振网格系统，其特征在于数据中心模块保存了采集终端上传的测振数据；国家级控制中心模块基于该测振数据建立测振任务，为测振任务建立测振数据文件索引，创建网格权限代理，并最终提交该测振任务，该模块包含了一系列经过审核的标准的测振计算程序库；所述省级计算中心模块将使用计算程序库中的标准计算程序进行计算，该模块包含了省级控制中心模块和省级计算中心模块所需的配置信息，国家级控制中心模块和数据中心模块基于所述配置信息控制整个测振网格系统的运行。
4.根据权利要求1所述的测振网格系统，其特征在于省级控制中心模块在接收到国家级控制中心模块提交的测振任务后，根据测振任务调度策略将测振任务递交到相应的省级计算中心模块。
5.根据权利要求1所述的测振网格系统，其特征在于包括多个省级计算中心模块，每个省级计算中心模块构建了一个计算资源池，在该资源池中使用国家级控制中心模块的标准测振计算程序库中的计算程序计算测振任务，并保存计算结果。
【文档编号】G01H17/00GK103728012SQ201310469337
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】高英, 杨光, 马杨霖 申请人:华南理工大学