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关键词： RTEMS   EXT4   虚拟文件系统   文件系统日志  

摘要： 当前多核芯片的算力和存储设备性能不断提升,嵌入式文件系统的效率在一定程度上限制了嵌入式设备的性能。当前嵌入式设备上常用闪存存储设备,运行闪存文件系统,但是闪存文件系统具有诸多的缺陷,比如挂载速度不稳定,不支持大容量存储,文件系统安全性不能得到保证等。EXT4文件系统可以解决闪存文件系统的问题,但是块设备文件系统并不适合嵌入式,实现一种嵌入式系统友好的EXT4文件系统是一个需要解决的问题。通过分析不同存储设备的结构与文件系统结构设计之间关联,发现文件系统的设计应最大程度的满足存储设备的特性,并且嵌入式操作系统中仅有有限的系统资源,文件系统应尽量简洁。针对以上发现,本文将从磁盘管理系统、文件系统、操作系统三个部分入手,重新设计文件系统内存结构体以减少内存资源的占用,优化磁盘块的分配策略并且在保证文件系统数据一致性的前提下,减少同步系统调用的次数,增加闪存芯片的使用寿命。为了保证文件系统的数据安全性,本文在JBD2(日志块设备)的基础上,重新设计了文件系统的日志架构。以写回模式为基础,优化写系统调用的流程。设计了一种写队列的数据结构,将元数据的写回提前,保证文件系统的一致性。对于用户数据采用边写边刷新的策略,最大程度降低掉电时丢失用户数据的数量。经过系统随机断电测试,证明本文件系统能够实现自动崩溃恢复,可以保证操作系统元数据的一致性。根据以上方法,本文提出了 RT-EXT4,一种适合嵌入式系统的EXT4文件系统,RT-EXT4不仅能够减少磁盘块的刷新次数,减少缓存中的数据寿命以保证数据持久化的时间间隔,支持EXT4的大多数特性,并且能够在嵌入式环境下实现快加载、快恢复。在文件系统基准测试中,RT-EXT4实现了大文件读写,不限制文件夹数量,跨系统兼容等闪存文件系统不支持的操作,并通过了 24小时压力测试和无规则断电测试,证明了 RT-EXT4在复杂使用环境下的可靠性。

关键词： 设备仪器   管理工作   可靠性分析   故障树   平均寿命估计分析法   MTBF  

摘要： 为了对实验室内的设备与相关仪器进行一个更高水平的管理，讨论将可靠性分析带入进有关实验室相关设备仪器的管理工作之中，分别对其运用故障树的分析方法以及定性的分析方法、平均寿命的估计定量分析法等进行分析探讨工作。运用故障树分析法可以对故障产生的根本原因以及原因的组成部分进行分析，从而提供相对靠谱的数据依据给有关的仪器维修维护工作，保障其工作进行有可依据的数据。通过对有关设备的平均寿命进行估计，才能葳维修维以及设备的更换工作提供科学的理论支撑。

ISBN: (纸本)9787522603032

摘要： 本书以C 为编程语言，全面介绍了.Net Core开发和设计高性能Web系统的核心关键技术，同时介绍了版本控制、项目管理等开发中的软件工程技术。全书共有9章，主要内容有web项目架构简介、架构体系的演变历程、分布式系统理论、分布式文件存储系统、内存知识进阶、数据全文检索、消息队列中间件、微服务架构、分布式站点的设计开发。

摘要： 传统国产操作系统经过了从“不好用”到“能用”的阶段,正加速向“好用”阶段发展,相关商业化还处于起步阶段。近日,我国首个桌面操作系统开发者平台“开放麒麟”(openKylin)正式发布。该平台由国家工业信息安全发展研究中心等单位联合成立,旨在以“共创”为核心,在开源、自愿、平等、协作的基础上,通过开源、开放的社区合作,构建桌面操作系统顶级开源社区。

关键词： 时空索引   时空聚类   分布式系统   数据采样  

摘要： 定位技术的不断发展和对蕴含丰富知识价值的时空数据深入分析需求的增长,促使传统的空间信息服务逐渐转向时空数据服务,而时空数据的高效存储与查询可以为复杂时空数据服务场景提供决策响应和支持。现有大数据技术虽然在一定程度上能够解决时空数据的存储管理问题,但其对时空关联性并不敏感,无法有效处理具有时间连续性和空间邻近性的时空大数据。高效的时空索引既可以快速排除无关数据,又可以快速定位相关具体的时空对象,成为解决海量时空数据高效存储和查询科学问题的基础与有效手段。因此,本文以时空索引方法为核心,系统地梳理和分析当前时空索引方法的研究和发展现状,提出了基于密度聚类自适应划分的时空索引方法,主要研究内容如下:(1)针对传统时空索引构建时无法将大规模时空数据一次性载入内存导致未能充分考虑数据的时间与空间分布情况的问题,提出一种基于密度聚类的加权水塘采样分布式方法。该方法通过采用基于改进密度峰值的时空聚类方法先对时空数据进行划类分层,然后采用加权水塘采样分布式方法进行分层采样,提高了采样的精度,以少量样本数据表示数据的时空分布情况。其中,基于改进密度峰值的时空聚类算法针对密度峰值聚类算法受主观因素影响、不能自动确定聚类中心和不适用于时空数据聚类的问题,修改局部密度ρ与δ距离的计算策略、采用标准化决策函数避免ρ与δ分布不均,采用平均轮廓系数以自动确定聚类中心的个数。针对其不适用于时空大数据的问题,将Hadoop技术与本文提出的聚类算法结合,实现高效聚类计算。(2)针对传统时空索引时空关联度低、构建速度慢和无法支持高效时空查询的问题,提出一种基于密度聚类自适应划分的时空索引方法。该方法通过采用基于密度聚类的加权水塘采样分布式方法先对时空数据进行采样,得到可代表时空数据分布的样本集,然后使用样本集构建索引,有效减轻数据导入负担的同时提高了索引构建效率。该索引方法构建索引时先构建基于密度聚类自适应Geo Hash的空间索引,减少索引的分裂次数,然后再对每个空间分区中的数据采用TGS算法构建静态R-Tree时间索引,减少了区域分裂以及其会带来的大量删除与重新构建R树的操作。实验结果表明,本文提出的基于密度聚类自适应划分的时空索引方法的采样精度、索引构建效率和时空查询效率取得明显的改善,验证了本文方法具有一定可行性,研究成果对时空索引方法研究理论和实际应用具有一定价值。

关键词： 化工设备   设备管理   运行维护   远程控制  

摘要： 为了提升化工设备日常应用的效果，确保实现科学的维护与管理，对化工设备管理及维护技术进行验证与研究。通过对化工设备合理选型，设定相应的检修维护目标，随后，构建双向管理维护结构，采用二次验测管理模型实现设备的维护与管理。最终的实例分析结果表明：与初始的管理维护技术相对比，本文所优化的技术最终对P工厂的化工设备管理维护的效果更佳，经过测定，在不同的设备测试过程中，对于故障的处理维护时间更短，这样表明对设备的损失率也会明显下降，避免出现关联性的维护问题，具有更为实际的应用意义。

关键词： 封边工序   智能生产   MES   信息管控   设备管理  

摘要： 通过智能生产车间的建立和信息管控方法的完善来提高产能,是目前定制家具行业内的重要研究课题。家具零部件封边的效果对产品的外观有最直接的影响,同时,封边工序是家具智能制造中对生产效率影响最大的工序。基于此,本文在对智能封边工序及管控方法理论分析的基础上,通过对目标企业封边工序的生产和管理现状进行调研,结合智能生产线的构建要素及车间管控系统,提出了封边工序的智能生产线的构建及其管控方法。具体研究结果如下:(1)通过文献查阅的方法,对封边技术的应用现状进行分析,明确板式家具中最为常用的封边方法为手动、自动、智能共存,其中智能封边还处于初级阶段;对封边工序的管控方法进行查阅,封边工序主要以MES系统管控为主,但系统平台中针对封边工序的信息管控方面研究仍有空缺。(2)通过实地调研的方法,对某S定制家居企业封边工序的生产、信息管控情况和设备管理进行调研,其中,封边工序的生产由14条生产线、73台封边机构成;信息管控方面包括生产信息中的加工信息、物料信息以及质量信息的管控情况;设备管理包括点检、维修、备件管理的具体内容。调研表明,封边工序的生产存在板件转运不连贯、人工需求多的问题,信息管控存在采集与更新速度慢的问题,设备管理存在管理方法落后的问题,为后续研究提供实践依据。(3)根据调研分析,结合智能封边生产线的构建要素,明确了封边工序智能生产的核心功能是由板件的自动识别、自动封边、质量检测和自动转运构成;封边工序的信息管控方法关键要素是需要增加计算封边带需求量的功能、领料功能以及建立适应智能封边工序的质检流程;封边设备需要基于TPM技术和MES平台进行融合管理,作为提升设备运行效率的关键措施。(4)依据智能生产线的构建方法,建立了由扫码系统、智能封边机、线控系统、缓存仓库和质量检测系统构成的封边工序智能生产线;并依据MES系统平台架构,建立了封边工序信息管控的基本框架,包括:加工信息、物料信息和质量信息等功能模块;并在TPM思想的指导下,构建了基于MES系统的设备管控子系统,包括:数据管理、点检管理、维修管理和备件管理四个功能。(5)采用对比分析和OEE评价的方法,并依据上述构建的封边工序智能生产线和传统生产线进行对比,对生产情况、信息管控和设备管理三方面进行分析,其中,生产情况主要对封边过程中的运输方式、检验方法和生产产能进行分析,结果为:智能封边工序较传统封边工序可减少20%的生产人员,减少90%的质检员,提高54.61%的人均产能;信息管控方法方面,可实现信息的实时采集与更新,有效提升车间的运行效率;设备管理方面,以封边机为代表的封边设备OEE提升了5%。

关键词： 分布式系统   智能运维   故障定位   学件平台  

摘要： 随着云计算、边缘计算飞速发展,以微服务、新一代通信网络等技术为承载的分布式信息网络架构被广泛应用于互联网、电信等领域。分布式信息网络系统具有可靠性高、扩展能力强、资源共享、高性能等特点,成为当前信息通信系统必不可少的基础设施。然而,分布式系统拓扑复杂、节点间关联性强的特性也为其有效运维提出了挑战。当系统性能出现劣化或故障发生时,在复杂的网络拓扑中定位故障根因成为系统运维人员的重要需求,依靠运维工程师的经验排查和定位故障的方式具有极大局限性,已不适应当前复杂分布式系统的应用场景。智能运维技术(Artificial Intelligence for IT Operations,AIOps)为面向分布式系统的故障根因定位提供了非常有效的手段,也成为了研究热点之一。然而由于具有复杂的网络拓扑结构,系统中的故障传播现象频频出现。但现有方法忽略了节点间故障传播对定位的影响,缺少对传播行为的解释。而且,因不同场景下的故障机理和数据等情况不同,仅聚焦于单一场景下的研究,难以保证灵活性与复用性。本课题聚焦于分布式网络化系统的故障定位方法研究与实现,主要研究成果如下:1.针对解释节点间故障传播行为的挑战,本文提出了一种基于加权故障传播图的故障定位算法框架(Root Cause Analysis based on Weighted Fault Propagation Graph,WFPG-RCA)。在基于真实网络拓扑和故障期间的运维数据构建出故障传播图后,利用从多模态运维数据中挖掘的故障根因信息,赋予图中节点、有向边权重及物理意义,并通过根源影响力排序算法确定故障根源。最后,通过定位结果和传播图中边权重对故障传播行为做出一定的解释。实验结果表明WFPG-RCA方法在微服务、电商平台、承载网场景数据集中的定位准确率均优于其他基线方法,在实现精准定位的同时,兼具可解释性。2.针对不同场景下的故障定位方法灵活性差、复用性低的问题,本文设计实现了一个面向故障定位的运维学件平台。除了基础的数据管理功能,本平台引入多种故障定位算法以满足运维工程师在不同场景下的故障定位需求。同时,基于学件的思想对故障定位算法开放可调参数,并以图表+报告的形式展示不同参数下的结果以增强用户对定位学件的理解。此外,模型库的加入便于运维人员管理、优化模型,使得模型具备可演进的能力。最后,基于多场景的测试样例以及实际使用体验测试验证平台的实用性与稳定性,以保障平台的正常使用。

关键词： 交通物联网设备   交通设备管理   SSM  

摘要： 随着物联网技术的发展,物联网设备在我们生活中的应用越来越普遍,设备接入数量也以十分快速的速度增长。在交通领域,物联网设备的应用在海量设备接入、设备管理、数据资源利用方面遇到了问题,信息孤岛效应严重。另一方面,车路协同、超级高速等新兴概念对物联网基础设施数字化、海量接入、高并发等方面都提出了更高要求。在这一背景下,本交通物联网设备管理平台项目应运而生。本平台旨在实现一个能整合海量设备进行统一管理的交通物联网设备管理平台,以解决上述问题为目标。本项目使用Java语言、SSM框架和Spring Boot技术进行开发,采用MVC架构和三层架构相结合的方式作为项目架构,使用Spring Cloud实现微服务,并在平台前后端架设Nacos实现负载均衡,采用HTTP和Websocket作为主要通信技术、采用Kafka和MQTT作为消息队列、使用My SQL和Redis相结合的方式实现数据存储。通过使用上述技术,本交通物联网设备管理平台实现了一站式的物联网产品、设备和厂商的管理功能,可以接入海量物联网设备。本交通物联网设备管理平台分为4大模块,包括交通产品管理模块、交通设备管理模块、连接管理模块和通用工具模块。交通产品管理模块引入产品概念作为交通设备管理的前置模块,该模块实现了交通产品库、产品注册、产品详情和厂商管理功能,通过对产品和厂商的管理,简化了后续的设备管理逻辑。交通设备管理模块是平台的核心模块,实现了设备列表、设备详情和添加设备功能,该模块涵盖了设备整个生命周期内需进行的各项操作,并统一了数据格式和接口,有效解决了交通行业的信息孤岛问题。连接管理模块引入产品适配器、协议解析组件和网络适配组件三个概念,解决了不同设备的接入问题,通过产品适配器对设备接入进行有效管理。通用工具模块包含设备日志、设备调试、实时监控、设备配置和固件升级5个子功能,为研发和运维人员提供了便利。此项目是本人在专业实践实习中参与的实际项目,本人在项目中全程参与了前期调研、设计、研发和测试工作。本论文遵循软件工程方法论,分章节介绍了项目中需求分析、总体设计、详细设计、实现和测试环节,并在最后对项目做了总结和展望。

关键词： 科研院所   设备管理   全生命周期   信息化   应用  

摘要： 科研院所设备管理具有其独特性，传统的设备管理模式已不能充分满足科研生产现场的设备保障需求。本文基于科研院所设备管理现状，结合生命周期管理理念将设备全生命周期细分为四个阶段，并引入信息化管理思维方式，分析了设备全生命周期管理各阶段信息化管理方法的应用。其将会给科研院所的设备管理工作，带来全新的过程改善和能力提升。