基于面向混合控制模型的油井视频监控系统

2014-03-21姚红艳贵州电子信息职业技术学院

油气田地面工程 2014年1期

姚红艳贵州电子信息职业技术学院

基于面向混合控制模型的油井视频监控系统

姚红艳贵州电子信息职业技术学院

基于混合控制模型的油井网络视频监控设备在运行过程中，需要对MOF容器进行优化控制，保证数据信息能够实时得到监控。在数据流处理的过程中，需要把数据信息转化成不同的作业，按照网络监控系统的要求进行作业调度，对作业设置不同的优先级，确保数据信息能够进行有效的监控和调用，这对数据信息模式优化和混合控制具有重要的作用。混合作业控制可以把若干作业结合在一起，形成综合调度管理模式。

混合控制模型；MOF；作业调度；容器

1 网络视频监控容器控制优化

1.1 MOF油田监控容器控制模式

MOF油田监控混合控制模式有一个很重要的组成模块IBM Tivoli Workload Scheduler（MOF）LoadLeveler，通过这一模块可以实现对作业的调度。MOF支持的数据库主要有DB2和Oracle。MOF拥有一个容错架构，通过容错架构可以实现对作业的调度和管理。容错架构具体的实现原理是：MOF首先通过一个域管理主机（MDM）来管理它所下属的域管理中心（DM）；然后由DM来管理所属于自己域内的下级DM和代理机（Agent），当一个计划生成后MDM将以Symphony文件的形式分发到下属的DM，经DM再向下级分发；在更新作业状态时，Symphony文件将会从下级工作站传回上级工作站。

容错架构是MOF最大的特色，MOF第一个优点是即使域管理主机中断了，作业流也能继续运行，在MDM恢复之后仍然可以正确显示作业流的状态，但更新状态往往需要5～15 min；MOF第二个优点是可以提供开放的API接口；MOF第三个优点是能将所有工作站划分成不同的工作站类型和不同的域，可以减少网络流通量，提供了一个增强安全性和简化管理的捷径，还可以优化网络和工作站的容错功能。

MOF的缺点是结构复杂，使得MOF使用不便，配置困难；其次它不能实现在一个工作流内部创建另一个工作流，没有工作组的概念，因此不能够将许多工作流进行分类和集中；另外使用MOF来实现作业流分支的功能会非常复杂，很难理解和使用，MOF也不能通过日历查看的方式来监视工作流的状态。

1.2 监控设备作业数据混合控制模型优化

用户提交作业后，作业就被加入到一个作业队列中，这个作业队列由调度器进行管理，从而能够形成一个混合控制模型。调度器为每个作业分配一个唯一的标识符并通知中央管理器有新的作业需要使用资源。中央管理器负责安排处理这个作业的可用资源，它会检查可用资源，看这些资源是否满足作业需求。如果有满足作业需求的资源中央管理器就通知调度器。调度器会联系所选择的资源并请求它来运行这个作业。作业启动时计算机会通知中央管理器这个作业正在运行。作业完成时LoadLeveler就会生成有关作业所消耗的资源的记帐信息。

基于视频监控的向量空间模型的特征表示，两个视频监控之间的相似度可以通过它们的特征向量之间的计算来获得。目前使用最广泛的视频监控的相似性度量是取它们的特征向量夹角的余弦值。

2 监控设备作业提取控制设计

2.1 混合控制模型网络传输作业设计

控制系统实施过程中，需要完成各项作业控制。XML的大型计算作业高吞吐量的计算环境，是通过XML的很多进程一起协调来提供的。这些进程都是在调度器、中央管理器或计算节点上运行的。构成XML LoadLeveler环境的主要的进程有Master、Shadow、Startd、Starter、中央管理器。

XML LoadLeveler通过定义与某种类型的作业有关的优先级、运行限制和资源等特性的作业类来实现对作业在资源上进行调度。管理员在创建作业类时可以取一个有意义的名字将作业与适当的作业类进行关联。small、medium、large、very long、parallel或interactive是XML LoadLeveler默认的作业类。管理员也可以创建一些其他的作业类，及指定机器可以接受的作业类，以及在资源上允许运行的每类作业的个数。

2.2 CMM视频监控设备网络数据调度设计

CMM databases用来存储要调度的对象的定义，Current plan控制每天24小时要执行的各种计划和操作。当一个计划生成后，它的副本就以Symphony文件的形式被发送到所有的下级工作站。然后，DM将此计划发送FTA上，下级的DM则将这些备份分发到它们域下的所有FTA和下级DM上，这样一级一级顺着向下分发。那么，即使与它们的DM连接的网络中断了，整个网络中的FTA还是能够继续工作。

当它们交换信息及更新作业状态时，Symphony文件将会从下级工作站传回上级工作站，以此类推。

在每一个目标Agent上，CMM进程通过执行以下步骤来对作业调度进行管理:

第一步，进入Symphony文件读指令，明确要运行哪一个作业。

第二步，按照要求通知操作系统启动作业。

第三步：根据作业处理结果更新Symphony文件的副本，并发送通知给MDM和各状态下的FTA。原版的Symphony文件保存在MDM上，副本则保存在BMDM上，如果定义有更新，则它们也相应地做更新。作业调度混合控制模型如图1所示。

图1 作业调度混合控制模型

3 驱动文件控制设计

PSM模型拥有多种编程语言版本，是目前在学术界与工业界较为流行的一种全文USSA工具。近年来，PSM模型因其在网页、桌面程序上所表现的强大的全文USSA能力而越来越受到人们的欢迎和关注，越来越广泛地应用于USSA信息服务中。

本文使用的PSM模型是基于Java的全文USSA库，全部用Java实现，无需进行部署和配置，仅完成对纯文本文件的模型驱动，不负责数据信息的抓取过程。

STRUTS的三层结构分别为表示层、业务逻辑层和数据持久层，这是一个经典的系统层次划分。表示层主要指用户界面，用于显示信息，提供用户操作的入口。由于采用Java语言，STRUTS支持异构的运行环境；清晰的分层结构，带来了高效的开发效率、良好的伸缩性、稳定的可用性；同时对企业控制投资成本、良性发展有着重要作用。

（1）当Servlet开始接受到发送的请求后，会将请求先交给web.xml处理，web.xml不仅对ActionServlet进行相应的配置，而且还要对Struts的标签库进行相应的声明。

（2）根据web.xml文件中的配置，会由一系列的标准过滤器来处理请求。首先，调用过滤器FilterDispatcher的doFilter()方法。

（3）doFilter()方法要求HttpServletRequest访问ActionMapper，如果ActionMapper允许，则返回一个由特定的action调用的ActionMapping对象。

（4）根据返回结果，过滤器FilterDispatcher开始调用Dispatcher类的serviceAction()方法。

（5）serviceAction()方法中又调用了ActionProxy类的execute()方法。

（6）execute()方法又调用了ActionInvocation类的invoke()方法。

（7）ActionInvocation类的invoke()方法调用ExceptionMappingInterceptor的intercept()方法，先去查找那些未被执行的拦截器，然后将自身对象的引用作为参数传递给这些拦截器。