基于数据划分的分布式模型及其负载均衡算法

介绍了基于应用划分的对称式集群和非对称式集群两种经典的分布式模型,分析两种经典模型在企业级应用中的缺陷.为了克服这些缺陷,引入基于数据划分的分布式模型,并提出适用于企业级系统的基于数据库访问量的负载均衡机制.通过测试与分析,获得负载均衡机制中两个关键参数Dmax和VSRT的阈值.该模型和负载均衡机制具有更好的运行性能、横向可扩展性和动态负载均衡能力,已经被应用于单机金融遗留系统到J2EE分布式环境的再工程项目中,成功地实现了基于数据划分的系统架构,取得了理想的效果.     

基于同步相量测量的高精度授时信号的研究

为了提高电力系统运行的稳定性,需要在高精度的时间基准上进行电压相量测量,介绍了电力系统同步相量测量,给出了采用GPS OEM板实现高精度授时信号及产生同步采样时钟的方法,讨论了以北斗卫星导航授时系统做同步相量测量授时信号的可行性.     

分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法

针对分布式测试系统中数据采集装置接收到触发指令的时延不同且未知而影响同步触发的问题,提出了一种实时在线测量触发脉冲传输时延测量模型和数据回传模型,以及基于延时链循环比较法的高精度时间间隔测量方法,实现了同步触发脉冲传输时延的精确测量,为后续同步触发误差的精确校准提供了高精度的时延数据。测试结果表明,该方法能实现分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量。     

基于同步相量测量单元的观测线性化追踪目标 励磁控制策略

为了进一步改善电力系统的暂态稳定性,结合同步相量测量单元（PMU）和观测线性化追踪目标控制理论,推导出了基于同步坐标系和参考机坐标系的多机电力系统观测线性化追踪目标励磁控制规律。该控制策略利用PMU测量得到的系统实时运行状态量实现了状态方程线性化,从而可以对励磁控制器进行线性最优控制设计,避免了非线性系统局部线性化的不精确性和精确线性化时系统模型设计的复杂性,适合于在线应用。仿真结果表明,该控制策略较之非线性最优励磁控制能更好地提高电力系统的暂态稳定性。     

适用于主动配电网PMU的数据传输协议与通信性能分析

随着分布式新能源渗透率不断提高,智能配电网电力电子化趋势明显,电气参数更加复杂,亟需研究适用于配电网的同步相量测量装置(Synchrophasor measurement unit for distribution network,D-PMU)。然而,现有通信协议与条件无法满足D-PMU的接入需求。针对该问题,该文设计一种适用于D-PMU的基频相量、谐波/间谐波同步测量、异步传输的结构框架,提出一种谐波/间谐波的数据传输协议,减少了通信负担。在上述框架的条件下,分析网络通信延时与丢包率的影响因素,搭建通信性能测试平台,进行通信性能实际测试,验证所提通信方法的可行性,并根据测试结果提出一种D-PMU通信接入参数的设置方法。     

分布式文件系统Hadoop HDFS与传统文件系统Linux FS的比较与分析

对现有HDFS的设计架构进行分析,并借与LinuxFS架构的对比凸显HDFS的分布式特性。通过分析得出:现有的HDFS架构使用Java的Map界面,不利于任务的分解和并行处理,因此HDFS仅在数据的存储上实现分布式,数据处理依然是集中式的,这就形成了对NameNode的依赖,随着集群的扩大,NameNode的性能成为系统瓶颈,并提出了解决方向。     

基于同步相量测量的线路参数在线测量的实验研究

介绍了一种基于同步相量测量的输电线路参数在线测量的方法。该方法是应用GPS卫星时钟为同步时钟的PMU测量线路的电压、电流同步相量，通过计算得到各序线路参数。与传统线路参数测量方法相比，具有设备简单、易于操作、不影响正常供电等优点。     

地方电厂管理信息系统通信子系统设计与实现

结合浙江省地方电厂管理信息系统的建设实际,提出了地方电厂管理信息系统中将数据与服务中心的通信前置子系统分解为前置机和任务调度的设计方案：前置机负责向终端发送来自主站经由任务调度转发的命令、任务;向任务调度发送来自终端的采集报文。任务调度负责向前置机发送主站命令、任务;解析接收到的前置机上送的采集报文,处理解析出的报文数据,并将其存入数据库或返回给主站应用。     

基于GPS的高精度功角实时测量系统

功角的高精度实时测量是电网动态安全稳定监控系统中的关键技术.传统的发电机功角测量方法不能满足实时要求,为此,提出利用发电机自有的转速信号并基于GPS实时测量功角的新方法,给出了分布式相量测量单元的原理结构和实现模式.实测数据表明该方法可以实现各相量之间的同步,从而保证了实测相角的同步,具有一定的理论和实用价值.     

电力系统实时动态监测子站关键技术研究

作为广域测量系统的基本单元,电力系统实时动态监测子站能够提供带精准时标的相量数据。而随着大规模新能源接入以及交直流互联电网日趋复杂,对电力系统实时动态监测子站提出新的需求。在此背景下,首先对电力系统实时动态监测子站典型结构进行剖析,其次对涉及到实时动态监测组网技术、多间隔TV/TA断线判断、同步相量算法、次同步振荡监测算法的动态监测子站关键技术进行深入研究并提出解决方案。最后,对伪振荡现象的产生机理进行阐述并指出应对方法,指出计算频率不当可能导致伪低频振荡及伪次同步振荡问题。     

分布式卫星云雾网络及时延与能耗策略

为了解决分布式卫星的地面云计算中心架构存在的高传输时延问题,提出分布式卫星云雾网络（DSCFN）架构,由小卫星编队飞行组成卫星雾网络,根据地面站云计算得出的任务划分比例直接进行本地分布式计算,降低业务处理时延.由于卫星的计算能力较弱,时延降低将导致能耗增加,卫星工作寿命减短,为此提出均衡时延和能耗的策略,利用改进的粒子群优化（MPSO）算法,解决能耗约束下的时延优化问题,达到时延和能耗折中的目标.仿真结果表明,基于MPSO算法得出的任务比例进行分布式计算,可以在能耗约束条件下,有效地降低卫星雾网络的任务处理时延,满足时延敏感型业务的需求;由10颗小卫星组成的DSCFN处理1 Gb数据的时延相比地面云中心降低了90.7%.     

云计算和自由视点视频相结合的实时监控系统

为有效解决系统计算资源以及存储能力的局限问题,提出一种基于云计算和自由视点技术相结合并且用于3D实时显示的移动视频监控方案.该方案通过使用随机接入云计算技术获取视频信息,并对采集到的视频进行分布式处理与传输,然后获取自由视点的成像,进而绘制3D视频.提出的方案可以使用户通过便携式移动设备自主选择观看角度,获取3D视频.该体系结构实现了云计算技术、自由视点技术以及2D转3D视频等多种技术的整合.基于云计算的三维图像和传输系统是一种提高视觉效果并且可用于事故现场的全新系统.     

CUDA架构下的快速Wallis影像增强算法

针对图像增强通常需要较大的计算量、用传统方法难于进行实时处理的问题,提出了一种基于图形处理器加速的Wallis变换影像增强方法.借助于图形处理器较强的运算能力,利用CUDA并行计算架构在PC机上实现了快速Wallis图像滤波算法,包括图形处理器（GPU）上任务分解、大规模计算核心的分解方法,结合使用共享存储器、全局存储器对算法进行加速,使用线程块内的共享存储器较好地解决了同一计算子空间的各线程同步问题.对比了CPU和GPU计算Wallis影像变换的时间,结果表明,随着图像分辨率的增大,Wallis并行算法可以把计算速度提高40倍.该方法具有较好的实时性,可大大提高图像增强过程的处理速度,显著地减少了计算时间.     

PSP数据平台应用模式

介绍了ＰＳＰ数据平台的体系结构,讨论了ＰＳＰ数据平台在应用中的运行模式,分析了集中式、分布式、主数据仓、项目库等数据仓创建方式,以及在线式与客户服务器方式的应用软件运行模式,提出了基于数据集的数据管理方法。     

基于可信计算技术构建电力监测控制系统网络安全免疫系统

电力系统是国家重要基础设施,电网调度控制系统是现代大电网安全稳定运行的重要手段,也是国家级网络对抗中的重点攻击目标。中国电网已经全面建成了以网络隔离及边界防护为主的网络安全纵深防护体系,但面对以快速演进的恶意代码为主要技术手段的APT攻击,存在防护技术滞后于攻击手段、安全功能制约于业务功能、防护措施影响控制业务实时性等问题。可信计算是一种运算与保护并行结构的计算模式,通过保持计算环境及计算逻辑的完整性,为计算平台提供了对恶意代码、非法操作的自主免疫能力。基于可信计算技术,建立电力监测控制系统网络安全免疫系统,由控制主站系统电力可信计算平台、可信网络通信及可信现场测控终端构成,覆盖电力控制业务从现场监测、通信、计算分析、控制指令下达与执行全部环节,为电力控制系统提供了一种行之有效的主动防御机制。主站系统电力可信计算平台包括作为信任根的可信密码模块硬件和嵌入到操作系统内核的可信软件基两个核心组件,实现计算机的可信引导,对操作系统及应用程序的完整性度量、强制访问控制和强制执行控。电力可信计算平台在标准的信任链构建方法基础上,在操作系统引导器中植入度量代码,通过CPU实模式驱动下的可信密码硬件对系统引导程序代码完整性进行回溯度量。与当前通用的可信计算技术实现方式相比,电力可信计算平台将度量的起点从操作系统前推到操作系统引导器,从而使得系统安全性大幅度提升。结合电网调度控制系统中的安全标签机制,电力可信计算平台对应用进程实现了融合操作系统层和应用层的双重强制访问控制。结合调度数字证书系统,实现了应用程序预期值安全管理,确保预期值的真实性与权威性。电力可信计算平台使用了计算组件中的原生安全功能,无需对业务程序、逻辑和系统资源进行改动,避免了对在运业务系统进行大规模改造,在工程上切实可行。全面的测试及广泛的工程实践表明,电力可信计算平台消耗系统资源少,运行效率完全满足控制业务实时性要求,对业务功能没有任何干扰。基于可信计算技术构建的网络安全免疫系统,为电力监测控制系统提供了一套高效率、高强度防护机制,对恶意代码、非法操作具有主动防御能力,同时也适用于其他业务逻辑固定、系统更新不频繁、安全等级要求高的工业控制系统。     

基于DCPS的分布式实时通信体系结构分析及时延测试

针对分布式实时系统对结点间通信延迟的确定性要求,探讨了基于DCPS通信模型的分布式实时通信体系结构.分析了联邦式、分布式和集中式的DCPS通信模型体系结构设计策略及其对分布式实时系统通信延迟、可靠性及可扩展性的影响,通过定义实时通信测试主题,设计外部应用接口,提出了一种分布式实时系统的通信延迟测试方法.结果表明,在有效满足分布式实时系统对网络通信延迟确定性要求的前提下,以分布式体系结构设计策略实现的DCPS通信模型具有更小的通信延迟及抖动.     

基于CAN总线的实时数据库设计

介绍了实时数据库构建的硬件平台,给出了实时数据库在CAN总线教学实验系统中的总体设计方案,选取Visual C＋＋作为开发工具,充分的利用了Visual C＋＋中并发多线程技术和数据库应用程序的接口ADO技术,实现了对所要监控数据的实时采集、处理和存储。并且从实时调度、实时并发控制与数据管理三方面给出了实时数据库内核的设计方法,并将此软件应用于高校教学实验系统。     

基于云计算的分布式数据挖掘平台架构

针对互联网上数量众多的网站带宽资源长期浪费或突发资源短缺、响应时间长、服务器宕机、网站受到黑客攻击等问题,提出了基于＂云＂的分布式web安全系统及基于云计算的分布式数据挖掘平台架构,并在此基础上提出了一种新型的分布式数据挖掘模式,利用云计算技术,可以方便地通过网络获取强大的计算能力和存储能力,将消耗大量资源的复杂计算通过网络路由优化和资源约束自适应策略分布到多节点上进行,然后通过组合不同数据站点上的局部数据模型,最终得到全局数据模型。     

面向移动边缘计算的动态规划算法研究

移动边缘计算可以将用户任务卸载至边缘服务器,以减少移动设备的能耗与时延。通过研究边缘计算场景,提出了一种自适应动态规划算法,以优化用户的卸载决策。所提算法采用创新的比特流填表方式以节省计算时间,同时在满足时间约束的条件下减小能耗与时延。结果表明,该算法可在满足应用程序执行时间约束的前提下找到近似最优解,同时在不损失计算效率的前提下处理较大的卸载问题。     

边缘计算在制造业数据采集与处理中的应用

边缘计算靠近设备现场提供分布式计算、存储、应用等服务,在制造业数据采集和处理方面相较以云计算为中心的模式,其具有更高的实时性等优点,因此研究边缘计算在制造业的应用有着较高的实际价值.介绍了边缘计算的架构模式和在制造业中的应用趋势,对国内外应用于制造业数据采集与处理中的边缘计算软件服务框架进行对比研究,总结了在边缘层获取...