云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用研究

史繼武 鞠路超 梁俊嶺

摘要：煤炭作為我國主要的能源之一，煤礦的安全生產(chǎn)不僅與我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相聯(lián)系，還與我國煤礦企業(yè)日后的發(fā)展有著必然的聯(lián)系。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高，以及人們對能源需求的增加，煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)逐漸推向自動化控制。近幾年，云計(jì)算技術(shù)的快速提出，為煤礦企業(yè)自動化控制的研究與開發(fā)帶了新的思路。本文通過簡要介紹云計(jì)算技術(shù)及基本原理，對云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的作用和特征進(jìn)行分析，并闡述了云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算 煤礦 自動化控制 應(yīng)用

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0073-01

由于我國煤礦企業(yè)自動控制方面的需求和投入逐漸增大，所面臨的問題也越來越多。例如：控制較為復(fù)雜、技術(shù)力量相對落后、穩(wěn)定性能差，以及自動化程度較低等。而云計(jì)算屬于一種虛擬化技術(shù)，主要是以網(wǎng)絡(luò)作為共享載體，根據(jù)實(shí)際需要和大規(guī)模擴(kuò)展的方式來獲取資源，這種云計(jì)算模式不需要煤礦企業(yè)購買復(fù)雜的軟硬件進(jìn)行資源的獲取與自動化控制，只要支付相應(yīng)費(fèi)用給云計(jì)算提供商，就能夠直接獲取計(jì)算和存儲等資源，是滿足煤礦企業(yè)自動化控制需求的一種新服務(wù)。

1 云計(jì)算技術(shù)及基本原理

云計(jì)算的基礎(chǔ)理念就是依賴于互聯(lián)網(wǎng)的一種運(yùn)算方式，它可以根據(jù)其自身的具體需要來向計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備供應(yīng)共享硬件級的軟件資源。也就是說其借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互相連接的資源為基礎(chǔ)，構(gòu)建出相應(yīng)的計(jì)算資源庫，還能夠進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并根據(jù)用戶的多樣化需求來提供其需要的服務(wù)。云計(jì)算主要是指一種新型的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式，利用強(qiáng)大服務(wù)器端將個(gè)人設(shè)備中存儲的大量信息集中在一起實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的共享，同時(shí)，云計(jì)算技術(shù)還能夠連接強(qiáng)大的系統(tǒng)，并提供多種計(jì)算服務(wù)。其基本原理是通過分布式計(jì)算，由網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算處理的程序自動劃分成多個(gè)子程序，然后交付給服務(wù)器進(jìn)行搜尋，在進(jìn)行計(jì)算分析、處理以后，最后將所處理的結(jié)果返回給用戶。

云計(jì)算將所有的資源信息集中在一起，通過軟件自動完成管理任務(wù)。由于云計(jì)算的技術(shù)與設(shè)施是虛擬的，并且云計(jì)算的規(guī)模能夠動態(tài)伸縮，因此，云計(jì)算利用大規(guī)模可擴(kuò)展的分布式計(jì)算資源進(jìn)行整合提供計(jì)算和存儲服務(wù)。

文件是其中最小的單位。將文件保存至集群后，文件中的數(shù)據(jù)將會存儲于其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)中，但為確保冗余性，會在其他節(jié)點(diǎn)中定位該文件副本，但可以提供此文件單實(shí)例的節(jié)點(diǎn)是唯一的。NAS文件存儲系統(tǒng)成本相對低廉，具有較強(qiáng)的拓展性，并且具有完善的安全控制系統(tǒng)，然而，當(dāng)客戶發(fā)出請求過多時(shí)，NAS服務(wù)器將會起到一定的限制性影響，通常情況下，企業(yè)二級存儲需求可以借助NAS集群的云服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)；SAN屬于緊密結(jié)合型集群范疇。當(dāng)在集群中保存文件之后，將會分解為一系列數(shù)據(jù)塊，相對于集群中節(jié)點(diǎn)而言，數(shù)據(jù)塊之間可以互相訪問。

2 云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的作用和特征

在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中所采用的云計(jì)算與谷歌的云技術(shù)相似，都是由上百、上千、上萬臺計(jì)算機(jī)構(gòu)成。主要是將興陶煤礦企業(yè)分布不同位置的計(jì)算機(jī)集中起來，通過自動化控制的方式進(jìn)行工作的協(xié)調(diào)和管理，以及任務(wù)的完成。尤其是在興陶煤礦企業(yè)大型數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，自動化控制在優(yōu)化云計(jì)算環(huán)境方面發(fā)揮了重要的作用，因此，云計(jì)算作為煤礦企業(yè)新型技術(shù)的提出和應(yīng)用，必須要將自動化和虛擬化，以及云計(jì)算三者統(tǒng)一進(jìn)行管理，在最大程度上減少人力資源和設(shè)備的投入，并降低計(jì)算成本。

其主要的特征有：云計(jì)算具有虛擬化和高可靠性、通用性和高可擴(kuò)展性、靈活性，以及按實(shí)際需要服務(wù)和廉價(jià)等。除此之外，云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動控制中的應(yīng)用采用了虛擬化和云存儲、云數(shù)據(jù)管理，以及云計(jì)算應(yīng)用與服務(wù)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

3 云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用存在的問題

首先，雖然興陶煤礦在實(shí)際的安全生產(chǎn)過程中已經(jīng)將云計(jì)算應(yīng)用在自動化控制中，但是由于興陶煤礦管理人員缺乏對云計(jì)算的了解，并沒有把握云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的實(shí)際作用，同時(shí)，過于注重資金的投入，忽略建立信息資源共享機(jī)制和正確把握云計(jì)算應(yīng)用觀念，不僅限制了云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，還使云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中難以發(fā)揮重要作用。

其次，由于興陶煤礦缺乏一定的云計(jì)算技術(shù)水平和相關(guān)的技術(shù)人才，因此，云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用一直處于研究的階段。同時(shí)，由于不合理的應(yīng)用模式和較窄的應(yīng)用范圍，使煤礦企業(yè)自動化控制滯留在云計(jì)算的表面，只作為輔助工具，并沒有融入到實(shí)際的整體管理領(lǐng)域中。

3.2在興陶煤礦有效的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，針對以往應(yīng)用過程中所存在的問題，云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用也得到進(jìn)一步的提升。

首先，興陶煤礦改變了以往云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用觀念，加強(qiáng)了對云計(jì)算應(yīng)用的意識。將煤炭行業(yè)的信息集中在一起建立了巨大的信息資源庫，并通過網(wǎng)絡(luò)向需求者提供各種資源。同時(shí)，還加強(qiáng)對云計(jì)算技術(shù)知識了解力度的培訓(xùn)，并結(jié)合實(shí)際的運(yùn)用方式，使云計(jì)算在興陶煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用真正得到了發(fā)揮。

其次，為了能夠使云計(jì)算更好的在企業(yè)自動化控制中得到應(yīng)用，興陶煤礦不斷對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，例如：將云存儲和云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，建立IAAS和PAAS方式的系統(tǒng)應(yīng)用平臺，并研發(fā)和采用可用性較高的集群技術(shù)與Web技術(shù)（LVS、JavaFX等）。興陶煤礦對云計(jì)算的應(yīng)用不僅能夠直接快速對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，還能夠?qū)⒚旱V企業(yè)中的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器相連接，為企業(yè)自動化控制提供更多的相關(guān)重要資料和控制服務(wù)。因此，興陶煤礦企業(yè)開始注重云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的作用，不斷培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人才和吸收相關(guān)技術(shù)，在提高人員素質(zhì)的同時(shí)，促進(jìn)煤礦企業(yè)日后的發(fā)展，使其得到有效的應(yīng)用。

最后，興陶煤礦建立了云計(jì)算和煤礦企業(yè)間IT設(shè)施的管理機(jī)制，使云計(jì)算能夠利用自身的優(yōu)勢，為企業(yè)帶了有效的資源管理服務(wù)。由于云計(jì)算具有一定的靈活性，因此，在考慮應(yīng)用模式的時(shí)候，為了保證云計(jì)算在煤礦企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用，建立數(shù)據(jù)庫并拓展應(yīng)用的范圍。在資源和管理兩方面，利用科學(xué)化的決策實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動化控制中的有效應(yīng)用。

總而言之，目前隨著云計(jì)算和通信，以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)的高速發(fā)展，為煤礦企業(yè)自動化控制提供了新的思路。由于煤礦企業(yè)對采集的信息和數(shù)據(jù)，以及自動化控制方面有著較高的要求，因此，作為具有安全性和高可靠性、通用性和高可擴(kuò)展性、靈活性等優(yōu)勢的云計(jì)算，已經(jīng)成為煤礦企業(yè)自動化控制的主要方式。相信，在日后興陶煤礦有關(guān)工作人員的共同努力，云計(jì)算在企業(yè)自動化控制中一定會得到更好應(yīng)用。

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