浅谈Linux集群在国内石油企业的应用现状及发展趋势

因在性能价格比、可靠性、可扩展性、可管理性和应用支持性等方面的明显优势,Linux集群正成为石油行业的主要解决方案。本文介绍了集群的相关概念,论述了石油行业选择Linux集群作为应用平台的综合因素,分析了Linux集群在国内石油企业中的应用现状,概括总结了Linux集群的应用领域并预测了其发展趋势。     

压制工业电干扰并行处理模块的开发与应用

压制工业电干扰是勘探成熟区地震保幅预处理的重要内容之一。根据多种频率成分工业电干扰的识别与压制原理,结合CPU多核多线程的并行处理程序设计思路,开发了高性能并行处理模块:ckymonofre,从而保证高效、高精度实现含工业电干扰地震道的自动识别和自适应压制。实际资料处理中的应用效果能够满足工业化应用的需求。     

一种基于并行计算技术提高VibProHD特征信号转储速度的方法

基于多核多线程计算机解决了单线程串行VibPro HD可控震源特征信号转储速度慢的问题,为并行计算技术提高转储速度的方法提供了指导和借鉴。在Window平台下编写了VibPro HD特征信号转储的串行计算和并行计算方法,并在高档微机上进行测试对比。试验结果表明,并行计算可充分利用多核CPU的性能,显著提高数据转储的速度,同时该方法的实现也为其他耗时的地震数据处理提供一种思路。     

扒料机不能自动运行的故障分析

本文介绍了一起由于外部设备和PLC程序问题,造成门架式扒料机不能投入自动运行的故障分析和处理过程。     

在Linux平台上基于QT的动态图像采集系统的设计

结合嵌入式Linux结构简单、灵活、低成本、高性能的特点以及图像采集系统的广泛应用，介绍了在Linux系统下基于QT开发图像采集系统的方法，给出了基于AT89C2051处理器以及SAA7111A视频采集芯片的嵌入式图像采集系统的设计方案，分析了图像采集卡的工作原理，并结合CPLD实现了对整个采集过程的控制。介绍了QT和Linux下串口通信的特点，并对如何编写基于QT的串口通信、图像传输、图像处理和图像显示等程序进行了讨论。     

并联注水泵群优化运行的建模与控制

油田注水站内使用变频驱动往复式柱塞泵和恒速多级离心泵并联运行，讨论了并联注水泵群的特性。在满足外界流量变化的需求和优化运行的约束条件下，建立了以注水效率最大为目标函数的优化调度数学模型；给出并证明了获得目标函数最优值的外界流量范围，为提高优化模型的求解速度、合理设计注水泵群的流量分配提供了理论依据。提出减少注水泵的切换次数和实时跟踪泵组性能特性的自适应控制策略，以满足工程的实际需求。编制软件对某油田注水泵站进行优化调度，其中采用混合遗传算法求解数学模型，证实了此方法的有效性。     

Trident系统在热电汽轮机组的应用

介绍了Trident控制系统在汽筘机DEH系统中的应用，分析了采用新型控制系统后的系统性能，通过新旧2套系统的运行情况和一些技术数据的比对，明确了机组的运行规律及技术特点。     

PLC在生产联锁保护系统中投运的故障分析

通过对PLC在自动联锁保护系统中出现运行20天左右即停机、编程器与主机和备机都不能联机的故障现象分析，重点介绍了故障诊断方法和处理方法，同时指出了测试和联动试验的程序。     

iCluster软件叠前时间偏移模块的优化方法

对中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所iCluster地震成像软件系统中叠前时间偏移（PSTM）模块进行了性能剖析和调优。PSTM模块中，进程间通讯很少，理论上可以得到很好的加速比和可扩展性。由于存在大量的读写磁盘操作，导致CPU占用率很低，性能变差，一旦磁盘读写性能得到了很好的解决，性能将会大幅提升。此外，还发展了iCluster PSTM模块的多线程和混合并行方法。SMP集群上，通过多线程和混合并行方法不仅可以增加单节点的数据处理量，而且也很好地缓解了PSTM模块各进程对IO的竞争。另一方面，对原始代码中的热点循环进行了优化，实现了对代码的向量化，在某工区数据的测试中，性能提升了36.3%     

中国石油首台PC机群并行油藏数值模拟系统安装成功

<正>近日,中国石油股份公司首台PC机群并行油藏数值模拟系统,在新疆油田分公司勘探开发研究院安装成功,并投入试运行。这套并行油藏数值模拟系统包括一个PC机群和一套并行油藏数值模拟软件。该PC机群由国际上著名的SUN计算机公司制造,由32个计算节点组成,每个节点两个CPU,主频2GHz,内存4GB,硬盘140GB,共计64个CPU,128GB内存,4.5TB大容量数据硬盘,另配4TB的NAS外挂数据盘。     

CPU与GPU协同并行的多分量地震数据各向异性叠前时间偏移

地震勘探工区规模的日益庞大,造成多分量地震数据的各向异性叠前时间偏移算法耗时巨大。目前常用CPU集群方式并行加速该类算法,而集群方法必将导致节点间通信时耗增大;同时受限于CPU结构特点,只能通过扩大集群规模提高加速比。针对上述问题,提出一种基于CPU与GPU协同并行的多分量地震数据各向异性叠前时间偏移算法,利用OpenMP和CUDA实现CPU与多个GPU的协同并行,使用内存映射方法降低I/O耗费;并根据CPU与GPU的结构特点优化地震数据及速度数据的读取和存储方式,分割成像空间以节省算法内存消耗,每次只计算与开启的GPU个数相同条数的主测线,主测线内部采用一个GPU线程对应一道地震数据的偏移计算方法,以充分利用GPU计算能力。应用约29G的实际工区多分量地震数据分别比较不同个数GPU协同CPU并行的加速比,得知使用6个GPU协同CPU对实际纵波及转换波数据进行并行偏移处理时,加速比分别达到444和449。     

一种基于并行计算技术提高测井数据处理速度的方法

基于多核处理器普及的背景,针对成像测井数据处理速度慢的问题,介绍了利用并行计算技术提高成像测井数据处理速度的方法。首次将并行计算技术应用于成像测井数据处理中,在Windows平台下编写了核磁数据反演的并行计算方法以及对应的串行计算方法,并在多个不同处理器的微机上对2种方法进行了对比。试验结果表明,在多核心处理器计算机上,并行计算能够充分利用CPU的效率,显著提高了数据处理的速度。同时,该方法的实现也为其他耗时型石油勘探数据处理提供了一种提高处理速度的新思路。     

计算机前沿技术在地球物理中的应用 ——下一代地震计算机将会是什么样子？

主要讨论计算机前沿技术在地球物理中的应用前景，涉及GPGPU，Larrabee，FPGA，Cell处理器的应用前景、下一代地震成像计算机、地震解释计算机、地震解释自动化和计算智能以及高度“沉浸”的虚拟现实环境。其中，GPGPU，Larrabee，FPGA，Cell处理器等技术在地球物理中的应用，主要取决于：①能够达到的实际持续速度；②编程的难易程度；③用户购买特殊硬件是否存在风险。目前，多核处理器在地球物理中的应用发展最为迅速。对于下一代地震成像技术（逆时偏移技术）而言，需要非常高性能的计算机。地震解释计算机主要通过网络连接高性能计算机，可支持高性能地震解释和解释自动化，计算机智能将得到进一步发展，虚拟现实技术也将进一步促进基于计算机网络的地震采集、处理和解释一体化。     

Linux集群远程控制技术的研究与实现

Linux集群系统远程控制技术研究的核心是通过对BIOS和操作系统内核的研究,找到控制计算机硬件、节点休眠及远程唤醒的方法,从而降低集群系统的能耗,节约生产成本。该研究通过内核的优化技术、APM和AC-PI电源管理技术,实现各种部件的状态控制;通过内核接口实现节点的休眠、待机和唤醒。     

浅析Linux的系统调用方法

系统调用是连接应用程序和系统内核的关系纽带,本文以RedHat Linux2.4.18为例,通过对Linux操作系统中系统调用数据结构、参数传递、调用过程的分析,提出了两种实现系统调用的方式,并提供了详细代码。     

STseis2.0高精度叠前成像软件系统的研发与应用

在Linux集群环境下,以QT和OpenGL为架构设计平台,遵循软件工程设计规范,研发了功能强大且实用的STseis2.0高精度叠前成像软件系统。本文对其结构设计、核心技术、主要功能和初步应用效果作了较为系统的介绍。     

PROFIBUS-DP现场总线技术在HFW焊管机组电气系统中的应用

简要介绍了工业现场总线PROFIBUS-DP系统的特点及其应用.重点介绍了某HFW机组以S7-400 CPU作为核心控制器件,使用PROFIBUS-DP现场总线技术实现了MM440变频器、主操作台0S3和S7-400西门子PLC之间的通讯技术,对系统构成、总线连接及程序设计分别进行了论述.该PROFIBUS-DP现场总...     

RTLinux的实时性检验与内核裁减的研究

本文从基于Linux操作系统的实际应用程序的开发工作出发,提出实时Linux,并着重就各种情况下RTLinux的实时性性能进行检验以及在嵌入式系统应用中的内核裁减方面进行研究。     

PowerEdge 1750微机集群并行性能测试及实例分析

随着地震勘探新技术的发展和应用,地震数据量和处理量已变得越来越大。微机集群凭借其良好的性价比和高效的运算速度已逐渐成为地震数据处理的主要平台。本文以PowerEdge1750微机集群为例,首先对其体系结构进行了分析,然后给出了雅可比和矩阵乘积两个基准MPI程序的测试,最后以计算量较大的相干体算法为例,进行了实际并行计算与应用。文中给出的并行计算结果与性能分析,为推广应用该类集群提供了借鉴。