導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇容錯技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

針對不同故障應(yīng)采取不同的容錯方法。容錯技術(shù)能自動適時地檢測并診斷出系統(tǒng)的故障，然后采取對故障的控制或處理的對策略。按照系統(tǒng)的失效響應(yīng)階段，可以把各種容錯技術(shù)分成三種：故障檢查、靜態(tài)冗余、動態(tài)冗余。故障檢測并不提供對故障的容忍，而是發(fā)生故障時給出一個警告。故障檢測廣泛應(yīng)用于微型機和小型機之類的小系統(tǒng)中，其中一些已體現(xiàn)了簡單的聯(lián)機檢測機理。嚴(yán)格地說，故障檢測不是容錯，它盡管檢測了故障，但是不能容忍這些故障，不給出故障警告。動態(tài)冗余用于糾錯碼存儲器或具有固定配置(即線路器件之間的邏輯連接保持不變)的多數(shù)表決冗余計算機之類的系統(tǒng)中。

根據(jù)不同情況，一個容錯系統(tǒng)可經(jīng)歷以下階段：(1)故障檢測：大多數(shù)失效最終導(dǎo)致產(chǎn)生邏輯故障。有許多方法可用來檢測邏輯故障，如奇偶校驗、一致性校驗和協(xié)議違章都可以用來檢測故障。故障檢測技術(shù)有兩個主要的類別，即脫機檢測和聯(lián)機檢測，在脫機檢測情況下，進(jìn)行檢測時設(shè)備不能進(jìn)行有用的工作；聯(lián)機檢測提供了實時檢測能力，因為聯(lián)機檢測與有用的工作同時執(zhí)行。聯(lián)機檢測技術(shù)包括奇偶校驗和冗余校驗；(2)故障限制：當(dāng)故障出現(xiàn)時，希望限制其影響范圍。故障限制是把故障效應(yīng)的傳播限制到一個區(qū)域內(nèi)，從而防止污染其他區(qū)域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技術(shù)把失效效應(yīng)掩蓋了起來，從某種意義上說，是冗余信息戰(zhàn)勝了錯誤信息，多數(shù)表決冗余設(shè)計就屬于故障屏蔽；(4)重試：在許多場合，對一個操作系統(tǒng)的第二次試驗可能是成功的，對不引起物理破壞的瞬間故障尤其如此；(5)診斷：對故障檢測技術(shù)沒有提供有關(guān)故障位置、性質(zhì)的信息進(jìn)行診斷；(6)重組：當(dāng)檢測出一個故障并判明是永久性故障時，重組系統(tǒng)的器件替換失效的器件或把失效的器件與系統(tǒng)的其他部分隔離開來，也可使用冗余系統(tǒng)，確保系統(tǒng)能力不降低；(7)恢復(fù)：經(jīng)檢測和重組后，必須消除錯誤效應(yīng)。通常，系統(tǒng)會回到故障檢測前處理過程的某一點，并從這一點重新開始操作。這種恢復(fù)形式通常要后備文件、校驗點和應(yīng)用記錄方法；(8)重啟動：如果一個錯誤破壞的信息太多，或者系統(tǒng)沒有設(shè)計恢復(fù)功能，那么恢復(fù)就不可能實現(xiàn)。僅當(dāng)系統(tǒng)未受任何破壞時，才能進(jìn)行“熱”重啟，并從故障檢測點恢復(fù)所有的操作?！盁帷敝貑⑾喈?dāng)于系統(tǒng)需要完全重新加載；(9)修復(fù)：即把診斷為故障的器件還原下來，修復(fù)也可以是聯(lián)機進(jìn)行的或者脫機進(jìn)行的；(10)重構(gòu)：對元件進(jìn)行物理替換之后，把修復(fù)的模塊重新加入到該系統(tǒng)中去。對聯(lián)機修復(fù)來說，實現(xiàn)重構(gòu)不中斷系統(tǒng)的工作。

隨著計算機硬件和網(wǎng)路的快速發(fā)展，容錯計算機的系統(tǒng)開銷逐漸降低，且糾錯速度快。而軟件方法實現(xiàn)的容錯，對硬件不會提過高的要求。同時系統(tǒng)靈活，資源利用比較合理。更正檢測、診斷將會采取人工智能的處理途徑，以專家系統(tǒng)的各種智能工具來支持故障檢測和診斷。利用專家的知識，借助推理機構(gòu)，迅速而準(zhǔn)確地提供診斷結(jié)果。系統(tǒng)的動態(tài)重構(gòu)、故障恢復(fù)功能及神經(jīng)元芯片等將被用到容錯技術(shù)中來，都將在智能化的支持下得以實現(xiàn)。同時對電路內(nèi)部的自檢、自重構(gòu)研究，可以解決電路本身及子系統(tǒng)的可靠性問題，將會出現(xiàn)容錯的VLS1芯片及可直接支持系統(tǒng)容錯設(shè)計的可容錯設(shè)計芯片，為系統(tǒng)設(shè)計者提供一個具有透明性的容錯設(shè)計元器件。進(jìn)入到芯片內(nèi)部的容錯技術(shù)的研究將成為容錯研究的一大分支。

隨著網(wǎng)路時代的到來，對于一個成功的電子商務(wù)系統(tǒng)來說，必須響應(yīng)在線客戶的需求并遵守服務(wù)的那個協(xié)議(SLA)，同時保護(hù)客戶的隱私及電子商務(wù)系統(tǒng)安全正常運營。對于客戶要求的響應(yīng)程度及安全保護(hù)措施是一個基于Internet的電子商務(wù)系統(tǒng)成功的必要條件，容錯服務(wù)器就成為網(wǎng)絡(luò)時代電子商務(wù)運營商首要選擇。未來的智能化家庭都將擁有一個家庭數(shù)據(jù)中心，可提供全天候的服務(wù)，包括家庭安全、防盜和防煤氣泄漏以及各種家用電器的控制，這個家庭數(shù)據(jù)中心也只有采用容錯計算機才能擔(dān)當(dāng)。今后容錯技術(shù)將同時在軟件和硬件上得到發(fā)展，將會出現(xiàn)初級的容錯軟件的設(shè)計方法，應(yīng)用軟件方面的容錯設(shè)計將會產(chǎn)生一些實用的工具，同時產(chǎn)生一個通用操作系統(tǒng)和硬件相結(jié)合的容錯方法，走軟硬結(jié)合的道路。系統(tǒng)容錯設(shè)計將在分布式系統(tǒng)、CSCW等方面出現(xiàn)新的容錯設(shè)計方法。

[摘要]隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，容錯技術(shù)和容錯計算機將成為新的研究發(fā)展方向。本文介紹了容錯技術(shù)的基本原理及內(nèi)容，介紹了容錯系統(tǒng)的經(jīng)歷階段和實現(xiàn)容錯功能的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了計算機容錯技術(shù)的現(xiàn)階段的應(yīng)用情況。

[關(guān)鍵詞]容錯技術(shù)可靠性容錯功能

參考文獻(xiàn)：

[1]胡謀.計算機容錯技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社.

篇2

1 引言

數(shù)字硬件電路設(shè)計越來越精密，但其故障的檢測也越來越難。而數(shù)字電路的設(shè)計大都是用VHDL語言來描述的，因此提出了一個在VHDL描述中自動插入故障容錯結(jié)構(gòu)的工具。采用這種工具來做容錯電路的設(shè)計，用戶可以根據(jù)不同的需求在VHDL源碼級自動做電路故障容錯設(shè)計。

2 電路源碼級故障容錯的插入工具

數(shù)字電路自動化實現(xiàn)故障容錯，也就是在用VHDL語言設(shè)計數(shù)字電路時，自動化的加入故障容錯結(jié)構(gòu)，并且最后得到具有容錯功能的VHDL描述的數(shù)字電路。這個自動化的過程用一個工具來實現(xiàn)，也就是故障容錯結(jié)構(gòu)自動插入工具。該工具由六部分組成，如圖1所示。

VHDL源碼經(jīng)過分析器轉(zhuǎn)化成一種特殊的中間數(shù)據(jù)格式，存儲在設(shè)計庫中；這種數(shù)據(jù)格式以有向無環(huán)圖（DAG）的形式組織起來，保存了VHDL完整的語義信息。用戶通過用戶接口輸入某些信息，來定位所需容錯的關(guān)鍵部件及從故障容錯器選擇所用的容錯器件。容錯后的數(shù)據(jù)重新送回到設(shè)計庫中，用反編譯系統(tǒng)再次恢復(fù)成VHDL代碼。本文對基于硬件冗余技術(shù)對源碼級容錯結(jié)構(gòu)插入過程進(jìn)行闡述。

3 硬件冗余技術(shù)

硬件冗余技術(shù)采用在系統(tǒng)中多加的硬件資源，包括被動冗余、主動冗余及主被動相結(jié)合三種形式。

被動冗余又稱為靜態(tài)冗余（Masking Redundancy ），它不改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，靠附加的元器件來屏蔽掉故障元器件的作用。常用的被動冗余稱為三模冗余（Triple Modular Redundancy， TMR）結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由相同功能的三個模塊及表決器構(gòu)成，三個相同模塊同步運行，三個模塊的輸出作為表決器的輸入，系統(tǒng)的輸出是多數(shù)表決的結(jié)果。

所謂的主動冗余技術(shù)，就是能讓系統(tǒng)配置動態(tài)的改變，從而消除故障對系統(tǒng)的影響，同時補充系統(tǒng)冗余。當(dāng)系統(tǒng)模塊發(fā)生故障時，依靠存儲多個模塊和故障檢測機構(gòu)，通過系統(tǒng)內(nèi)部的一次重組來切除或替換故障模塊。

4 硬件冗余的插入過程

數(shù)字電路設(shè)計者在使用該工具時，首先需要編寫電路的VHDL源碼、同時要提供采用的容錯技術(shù)類型及想要的容錯的位置（設(shè)計單元名和需復(fù)制的對象名）這些信息。

此處假定需要容錯的位置是：設(shè)計單元A，需復(fù)制的對象RESULT，而容錯技術(shù)采用硬件被動冗余中的三模冗余技術(shù)。插入技術(shù)主要由以下過程來實現(xiàn)。

4.1 三個新信號的拷貝

如圖2所示，首先通過設(shè)計庫的search（pname，sname）函數(shù)從庫中找到用戶所輸入的設(shè)計單元A，然后再使用符號表的 search（object_name，global）函數(shù)從符號表中查找目標(biāo)對象RESULT，進(jìn)行相對應(yīng)的屬性修改后，清空temp。經(jīng)過這些步驟后，完成了三模冗余技術(shù)所需要的新對象的聲明。

4.2 語句的復(fù)制

如圖3所示，該流程圖是對于語句的修改。

經(jīng)過上面的步驟，完成了三模冗余技術(shù)的對象復(fù)制部分，將這些信息修改完成后再返存入設(shè)計庫中，實現(xiàn)了在數(shù)字電路的VHDL源碼級進(jìn)行故障容錯結(jié)構(gòu)的插入。

5 結(jié)語

利用自動化工具在數(shù)字電路的VHDL源碼級進(jìn)行故障容錯結(jié)構(gòu)的插入，能夠有效的提高設(shè)計者的工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]徐拾義.容錯計算系統(tǒng)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2010.

[2]L.Entrena，C.Lopez，E.Olias.Automatic insertion of fault-tolerant structures at the RT level.7th IEEE Int.On-Line Testing workshop，July 2001，48-50.

[3]齊星剛.VDHL編譯器設(shè)計技術(shù)研究[D]. [碩士學(xué)位論文].成都：四川大學(xué)，2013.

篇3

 

0 引言

隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對發(fā)電廠、變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高。另外，因電子、計算機和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，也使得發(fā)電廠、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平不斷提高。微機繼電保護(hù)和安全自動裝置也成為了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電的重要保障。

1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運行于葛洲壩500kV線路上,結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時代。在20世紀(jì)70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時代。免費論文，維護(hù)。我國從20世紀(jì)70年代末即已開始了計算機繼電保護(hù)的研究，1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機保護(hù)的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機保護(hù)的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機保護(hù)裝置的研究，在微機保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。

2繼電保護(hù)的維護(hù)管理

2.1 微機保護(hù)裝置要采取電磁干擾防護(hù)措施

變電站改造中，電磁型保護(hù)更換成微機型保護(hù)時，必須采取防電磁干擾的技術(shù)措施，即嚴(yán)格執(zhí)行微機保護(hù)裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長，一端接地時，另一端會由于電磁干擾產(chǎn)生電壓、電流，造成微機保護(hù)的拒動或誤動。為減少保護(hù)裝置故障和錯誤出現(xiàn)的幾率，微機保護(hù)裝置必須優(yōu)化設(shè)計、合理制造工藝以及元、器件的高質(zhì)量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術(shù)來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。

2.2 微機保護(hù)裝置的接地要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行

微機保護(hù)裝置內(nèi)部是電子電路，容易受到強電場、強磁場的十?dāng)_，外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護(hù)裝置的運行環(huán)境；微機保護(hù)提高可靠性，應(yīng)以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運用自動檢測技術(shù)及容錯設(shè)計來保證微機保護(hù)裝置的可靠性；容錯即容忍錯誤，即使出現(xiàn)局部錯誤也不會導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動或拒動。免費論文，維護(hù)。容錯設(shè)計則是利用冗余的設(shè)備在線運行，以保證保護(hù)裝置的不間斷運行。采用容錯技術(shù)設(shè)計是為了換取常規(guī)設(shè)計所不能得到的高可靠性，確保微機保護(hù)裝置的可靠運行。

2.3 防誤措施

微機保護(hù)的一些定值設(shè)定以及重要參數(shù)修改在硬件設(shè)計上設(shè)置操作鎖，操作時必須正確輸入操作員的密碼和監(jiān)護(hù)人的密碼時，方可進(jìn)行正常操作，并將操作人和監(jiān)護(hù)人的姓名等信息予以記錄和保存。

2.4 繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)

（1）當(dāng)班運行人員定時對繼電保護(hù)裝里進(jìn)行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。

（2）建立崗位責(zé)任制，做到人人有崗，每崗有人。

（3）做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運行設(shè)備，注憊與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。

（4）對微機保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次。

（5）每月對微機保護(hù)的打印機進(jìn)行檢查并打印。免費論文，維護(hù)。

3 繼電保護(hù)故障處理要點

繼電保護(hù)工作是一項技術(shù)性很強的工作。如果只想學(xué)會對設(shè)備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時間的培訓(xùn),按照調(diào)試大綱依次進(jìn)行就可實現(xiàn)。而一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎(chǔ),更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率?？梢哉f繼電保護(hù)技術(shù)性很大程度上體現(xiàn)在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現(xiàn)技術(shù)水平,成為廣大繼電保護(hù)工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。

3.1 直觀法

處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關(guān)柜分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。

3.2 掉換法

用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費論文，維護(hù)。這是處理綜合自動化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其它地方查故障。

如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護(hù)運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應(yīng)對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認(rèn)無誤方可掉換,并根據(jù)情況模擬傳動。

3.3 逐項拆除法

將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開，然后再依次放回，一旦故障出現(xiàn)，就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法，根據(jù)負(fù)荷的重要性，分別短時拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路，切斷時間不得超過3秒，當(dāng)切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內(nèi)，再進(jìn)一步運用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開，直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離，此時故障消除。免費論文，維護(hù)。然后逐個恢復(fù)，直至故障出現(xiàn)，再分支路依次排查。如整套裝置的保護(hù)熔絲熔斷或電源空氣開關(guān)合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文，維護(hù)。

4 結(jié)語

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全正常運行的重要保障，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)日益呈現(xiàn)出向微機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機繼電保護(hù)[M].北京:人民郵電出版社.

篇4

高達(dá)6億用戶群體的微信平臺，對傳統(tǒng)營銷行業(yè)帶來顛覆性的影響。相比其他宣傳渠道，微信公眾號創(chuàng)業(yè)具有以下優(yōu)勢。（1）傳播有效性高。不同于博客、微博等社交平臺，微信是從熟人朋友中發(fā)展起來的社交平臺，其最初的傳播模式是一種熟人傳播。這樣一種基于信任的小眾傳播發(fā)展起來的用戶群，具有極高的信賴度和有效性，是傳統(tǒng)媒介無法做到的。2016年，微信進(jìn)入2􀆰0時代，微信社交關(guān)系從熟人社交逐漸演變?yōu)榘胧烊松缃?，通過微信這一平成“六度人脈”銷售網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不再是天方夜譚，而是實實在在每天都在發(fā)生的事實。［1］一對多的公眾號傳播模式，直接將消息推送到手機，達(dá)到率和被觀看率幾乎是100％。（2）便捷的商家用戶溝通渠道。微信公眾號的推送與用戶留言這一功能，讓商家可以隨時隨地提供信息和服務(wù)，根據(jù)用戶需求調(diào)整銷售模式。微信公眾號的推出開放了微信對外接口，實現(xiàn)了第三方平臺的接入，讓微信公眾號營運者可以根據(jù)需要設(shè)置實現(xiàn)了微信會員卡、微信商城、微信團購等營銷功能。同時商家可以通過大數(shù)據(jù)分析，了解用戶活躍度、用戶消費特點，調(diào)整銷售策略，貼近用戶需求。［2］（3）成本低門檻容錯率高。微信創(chuàng)業(yè)最大的特點在于其“草根性”。申請微信公眾號手續(xù)非常簡單———有效身份證件與一個未綁定微信的電子郵箱，任何懷揣創(chuàng)業(yè)夢想的人都能在這一平臺上開設(shè)自己的公眾號。早期公眾號的運營，幾乎不需要創(chuàng)業(yè)者的資金成本，這樣幾乎“無門檻”的準(zhǔn)入形式和低成本的運營模式，容錯率極高，非常適合早期創(chuàng)業(yè)的大學(xué)生團隊。

二、基于微信公眾號的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)實踐探索

（1）做好公眾平臺的精準(zhǔn)定位。大學(xué)生微信公眾號創(chuàng)業(yè)，首先做好平臺的精準(zhǔn)定位。公眾號是準(zhǔn)備面向本校“精耕細(xì)”做好推廣工作，還是面向整個大學(xué)生群體實施“廣撒網(wǎng)”策略，都值得創(chuàng)業(yè)者認(rèn)真思量。公眾號的名稱和頭像要符合自己的微信定位，能夠直接體現(xiàn)定位，簡介一定要清晰明了，同時能夠吸引粉絲關(guān)注。公眾號的推送內(nèi)容一定要突出自己的優(yōu)勢，才能在眾多的公眾號推送中脫穎而出。（2）公眾號服務(wù)內(nèi)容貼近大學(xué)生生活。豐富多彩的咨詢、實用便捷的服務(wù)是吸引大學(xué)生關(guān)注的最好方法。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)公眾號若能抓住學(xué)生的需求提供服務(wù)，將極大提高創(chuàng)業(yè)成功率。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者可以立足在校生群體需求，通過便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提供訂餐、購物、查詢等功能，滿足用戶群體需求。最常見的大學(xué)生微信平臺服務(wù)功能有：校內(nèi)便捷服務(wù)（校內(nèi)失物招領(lǐng)、課表查詢、校內(nèi)通知等）、公交線路查詢等服務(wù)。［3］以筆者所在高校為例，五個大三學(xué)生敏銳抓住學(xué)校畢業(yè)生論文修改苦不堪言，畢業(yè)生論文打印供不應(yīng)求的市場需求，創(chuàng)建畢業(yè)生論文服務(wù)公眾號，面向本校畢業(yè)生提供論文格式修改工作和論文打印工作，因其緊貼學(xué)生需求、價格低廉、送貨上門等服務(wù)，通過微信裂變式傳播，讓這小小的創(chuàng)業(yè)團隊在2017年畢業(yè)季掙到創(chuàng)業(yè)的第一桶金。（3）做好線上線下推廣工作。首先做好線上推廣工作。除了利用朋友圈熟人鏈接推廣外，還可以通過學(xué)校相關(guān)網(wǎng)站、貼吧、論壇等發(fā)帖推廣，班級QQ群也是一個很好的推廣方式。除了線上推廣工作外，線下活動推廣的效果也不可小覷。例如與校園社團合作，幫忙校內(nèi)社團招募通知、社團勤工助學(xué)宣傳、社團活動推廣等，做到社團推廣與公眾號推廣雙贏。線下推廣活動還可以考慮通過有獎活動的方式，例如掃碼抽水果，關(guān)注就送棒棒糖等方式，促使學(xué)生參與活動提高公眾號的粉絲數(shù)。（4）微信平臺與等級培訓(xùn)掛鉤。大學(xué)生對各類技術(shù)等級證書培訓(xùn)的需求也是一個巨大的市場。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)團隊若能與校外優(yōu)質(zhì)培訓(xùn)機構(gòu)合作，為學(xué)生提供實用的培訓(xùn)考試攻略，為培訓(xùn)機構(gòu)提供廣告推廣業(yè)務(wù)，將是一條營銷新途徑。

三、結(jié)語

大學(xué)生對微信的使用度與依賴度極大，大學(xué)生微信公眾號創(chuàng)業(yè)具有天然的受眾優(yōu)勢，加之微信公眾號創(chuàng)業(yè)起點低，商家用戶互動較好，利用熟人和半熟人社交圈傳播的有效度較高等特點，做好大學(xué)生微信公眾號創(chuàng)業(yè)，推動大學(xué)生創(chuàng)業(yè)工作，具有重要意義。

作者:繆經(jīng)緯 張永 單位:無錫科技職業(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

篇5

他是享譽國內(nèi)外的知名教授。作為一名科研尖兵，他在國內(nèi)外率先開展了多變量模糊-神經(jīng)自適應(yīng)控制方法研究并引領(lǐng)此方向開展了近20 年的研究。已經(jīng)指導(dǎo)畢業(yè)博士后、博士研究生，畢業(yè)碩士生近百人，其中1人獲得全國百篇優(yōu)秀博士論文提名獎、2人獲得省優(yōu)秀博士論文獎，3人入選教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”。張化光作為國內(nèi)外智能控制的領(lǐng)軍人物之一，2010年入選“遼寧省院士人選培養(yǎng)工程”，目前是遼寧省控制學(xué)科為數(shù)不多的幾名教育部長江學(xué)者特聘教授和國家杰出青年科學(xué)基金獲得者之一。

從1991年開始，張化光在國內(nèi)外率先開展了多變量模糊-神經(jīng)自適應(yīng)控制方法研究，發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。特別是提出了基于模糊-神經(jīng)辨識的廣義預(yù)測自適應(yīng)控制方法，并于1993年出版了國內(nèi)外第一本結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)模糊自適應(yīng)控制的學(xué)術(shù)專著《復(fù)雜系統(tǒng)的模糊辨識與模糊自適應(yīng)控制》。經(jīng)過近20年的研究，發(fā)表了一系列關(guān)于模糊-神經(jīng)辨識、建模、動態(tài)特性分析、狀態(tài)或網(wǎng)絡(luò)傳輸時滯分析、模糊-神經(jīng)優(yōu)化、自適應(yīng)控制器設(shè)計等研究成果，在國際上引起了許多后續(xù)研究。著名國外學(xué)者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都對張化光在多變量模糊-神經(jīng)自適應(yīng)控制領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作給予好評。同時，張化光也被推舉擔(dān)任IEEE 計算智能學(xué)會的自適應(yīng)優(yōu)化技術(shù)局主席。他的學(xué)術(shù)研究成果先后獲得2008年遼寧省自然科學(xué)一等獎，2010年度教育部自然科學(xué)一等獎。

近20年來，他一直堅持扎扎實實地做本科教學(xué)和研究生教學(xué)工作。張化光不只在戰(zhàn)略方面給學(xué)生指導(dǎo)，在細(xì)節(jié)方面也從不放過。每個學(xué)生發(fā)表的論文都要經(jīng)過他的審查，從文字的推敲，表達(dá)式的演算到結(jié)構(gòu)的安排組合，他都給予充分的重視。目前張化光已經(jīng)指導(dǎo)博士后10名（6名已經(jīng)出站），畢業(yè)博士生20人（其中留學(xué)生2人），畢業(yè)碩士生60多人，很多人都已成長為各單位的杰出人才。

張化光不僅在教學(xué)中注重培養(yǎng)方法，在生活上也重視對學(xué)生的人文關(guān)懷。2010年5月，他把當(dāng)選沈陽市特等勞動模范所獲得的一萬元獎金全部捐贈給優(yōu)秀的貧困學(xué)生，幫助他們順利完成學(xué)業(yè)。

在眾多科研成果中，張化光負(fù)責(zé)開發(fā)的流體輸送管網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)采集分析方法、高精度泄漏檢測定位技術(shù)和面向節(jié)能的復(fù)雜配電網(wǎng)監(jiān)測控制與實時故障診斷系統(tǒng)已規(guī)?；a(chǎn)，廣泛應(yīng)用于中石油和中石化公司的56個輸油子站和11個省份的86家集控子站和電廠，每年創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益過億元，對企業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率的提高及相關(guān)技術(shù)的科技進(jìn)步產(chǎn)生了積極、深遠(yuǎn)的影響，提升了我國在故障診斷、容錯和監(jiān)測控制領(lǐng)域的技術(shù)水平和國際地位。

篇6

       卷首語

        (3)技術(shù)創(chuàng)新的思路從何而來？ 無

        科技風(fēng)云

        (7)最低溫度：“無限逼近”開辟科學(xué)新領(lǐng)域 楊書卷

        特別欄目

        (8)科技新聞媒體關(guān)注指數(shù)排行榜 無

        封面圖片說明

        (8)地質(zhì)災(zāi)害生命可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)研究的意義 無

        科技事件

        (9)陡山沱組球形化石新解難獲認(rèn)同 李娜

        特別欄目

        (10)科技界聲音 無

        科技工作大家談

        (11)中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不可忽視的專利問題 耿潔 劉旭彤

        特別欄目

        (12)科學(xué)共同體要聞 無

        (13)科技期刊亮點 無

        (14)科技要聞 無

        本刊專稿

        (15)錢學(xué)森與《科技導(dǎo)報》 蘇青

        研究論文

        (17)中國地質(zhì)災(zāi)害生命可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)研究 趙洲 侯恩科

        (23)基于演化涌現(xiàn)的復(fù)雜信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化 趙東杰 何宇 楊海濤 王華 李智 趙洪利

        無

        (27)“第8屆全國計算機支持的協(xié)同工作學(xué)術(shù)會議（ccscw2012）學(xué)術(shù)會議、第23屆計算機技術(shù)與應(yīng)用（cacis·2012）學(xué)術(shù)會議”征文

無

        研究論文

        (28)硫化礦石低溫氧化性指標(biāo)的相關(guān)性分析 李孜軍 王曉磊 石東平

        (33)脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對肝包蟲圖像分割 田翔華 木拉提·哈米提 朱從旭 孔德偉

        無

        (37)“第七屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會（2012）”征文 無

        研究論文

        (38)基于復(fù)雜性理論的軍事通信網(wǎng)絡(luò)中心化方法比較 熊金石 李建華 楊迎輝 郭威武

        (42)小型四軸飛行器動力學(xué)參數(shù)測定方法設(shè)計 王冬來 呂強 劉峰

        無

        (45)“第十七屆全國小兒心血管疾病學(xué)術(shù)會議”征文 無

        研究論文

        (46)順傾軟巖邊坡穩(wěn)定性分析與防治 曹蘭柱 霍麗紅

        (50)高速公路路側(cè)容錯環(huán)境的rst-gce法評價 陳沅江 陳熠

        (58)沖擊噪聲背景下一種穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法 楊磊 馬杰

        綜述文章

        (61)爆炸箔起爆系統(tǒng)的發(fā)展 呂軍軍 李明愉 曾慶軒 鄭

猛 馮長根

        科技評論

        (65)“第十七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議”征文 無

        無

        (66)機械史成就鼓舞機械行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展 羅圣國

        科技評論

        (67)科研：業(yè)績多多,成果是零 文雙春

        (68)這次長三角植物學(xué)研討會 高建國

        無

        (68)講座后的一點思考 黃錦芳

        主編心語

        (69)怎樣指導(dǎo)博士生打下走向成功的堅實基礎(chǔ)（18）——讓優(yōu)秀博士生成長為科技領(lǐng)軍人才 馮長根

        特別欄目

        (69)中國生態(tài)學(xué)學(xué)會 無

        走向職場

        (70)求職的經(jīng)歷和經(jīng)驗——劉廣福博士訪談 王華鋒

        (71)科技人才招聘 無

        (75)全球招聘新聞 無

        無

        (80)《科技導(dǎo)報》征稿 無

        特別欄目

        (81)完詞填空 無

        (81)推理小游戲——水有一半嗎？ 無

        (81)好玩的數(shù)學(xué)——24整除 無

篇7

一、概述

LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然氣的英文縮寫。天然氣是在氣田中自然開采出來的可燃?xì)怏w，主要成分由甲烷組成。LNG是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃，使之凝結(jié)成液體。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲運空間，而且具有熱值大、性能高等特點。LNG是一種清潔、高效的能源。由于進(jìn)口LNG有助于能源消費國實現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然氣生產(chǎn)國有效開發(fā)天然氣資源、增加外匯收入、促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展，因而LNG貿(mào)易正成為全球能源市場的新熱點。迄今為止，在天然氣液化領(lǐng)域中成熟的液化工藝主要有以下三種：階式制冷循環(huán)工藝、混合制冷循環(huán)工藝和膨脹機制冷循環(huán)工藝。本裝置采用帶預(yù)冷的氮膨脹制冷天然氣液化流程，包括原料氣預(yù)處理、脫碳、脫硫脫汞、脫水、冷箱、制冷壓縮機、氮壓機、預(yù)冷系統(tǒng)、制氮系統(tǒng)、導(dǎo)熱油爐等工藝單元。

本論文主要針對ESD技術(shù)在LNG裝置中的應(yīng)用做簡單的論述。

二、ESD技術(shù)的簡介

ESD緊急停車系統(tǒng)是對石油化工中的生產(chǎn)裝置可能發(fā)生的危險或不采取措施將繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行響應(yīng)和保護(hù)，使生產(chǎn)裝置進(jìn)入一個預(yù)定義的安全停車工況，從而使危險降低到可以接受的最低程度，以保證人員、設(shè)備、生產(chǎn)和裝置或工廠周邊社區(qū)的安全。當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)異常情況時，安全聯(lián)鎖裝置能繼續(xù)運行，但自動轉(zhuǎn)入另一種運行模式。

三、ESD技術(shù)在本裝置中的應(yīng)用

在裝置發(fā)生緊急狀況時ESD 緊急停車系統(tǒng)開啟，用于隔離和關(guān)斷LNG或其它設(shè)備，并關(guān)閉那些如果繼續(xù)運行可能維持或增加災(zāi)情、危險性的設(shè)備。以確保裝置的人員安全、設(shè)備安全、環(huán)境安全，ESD系統(tǒng)的安全性和整體性符合以下原則：

單個組件故障不給整個系統(tǒng)造成損失。

單個組件故障不給整個系統(tǒng)造成直接風(fēng)險或系統(tǒng)跳閘。

單個組件故障不造成整個系統(tǒng)完全癱瘓。

LNG裝置屬易燃易爆、高危險、連續(xù)生產(chǎn)的重要化工裝置，必須配置先進(jìn)的、高可靠的設(shè)備，ESD 系統(tǒng)采用冗余容錯自診斷技術(shù)，整個系統(tǒng)及部件是故障安全型，ESD系統(tǒng)采用先進(jìn)的、可靠的軟件及硬件，保證工廠及裝置有效、可靠的運行，防止發(fā)生人員傷害、環(huán)境污染以及經(jīng)濟損失，ESD系統(tǒng)符合IEC61508 SIL3、DIN V19250 TUV AK6 標(biāo)準(zhǔn)，ESD 系統(tǒng)及各類卡件、系統(tǒng)軟件的安全等級取得IEC61508 SIL3或TUV AK6 級認(rèn)證，ESD 系統(tǒng)控制器（CPU）、I/O設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊部件應(yīng)為二重冗余、容錯或三重冗余結(jié)構(gòu)。

本裝置中LNG工廠緊急停車系統(tǒng)（以下簡稱ESD）的設(shè)計和制造遵循了IEC61508/61511，設(shè)計上采用西門子PLC完成對全裝置的緊急停車安全聯(lián)鎖?？刂破鞑捎萌鼗═MR）及以上技術(shù)進(jìn)行冗余配置，不得采用備用形式，制造商應(yīng)采用主流系統(tǒng)，不得采用擴展性能差的小系統(tǒng)。ESD系統(tǒng)設(shè)計滿足SIL3的安全等級要求，并有TUV認(rèn)證。某一冗余部件或冗余套件失效的情況，或者在單CPU運行的情況下，仍能滿足SIL3的安全等級要求，并有TUV認(rèn)證。采用TUV認(rèn)證的冗余和容錯的通訊系統(tǒng)，控制器與I/O卡件之間通訊1：1冗余。I/O卡件滿足SIL3安全級別且1：1冗余，I/O卡件帶電磁隔離或光電隔離且通道間相互隔離，所有I/O卡件均能帶電插拔，而不影響系統(tǒng)的正常運行。本項目中控制單元與I/O卡件安裝在同一機柜內(nèi)，電纜從機柜下部引入，經(jīng)柜內(nèi)電纜槽板敷設(shè)。ESD系統(tǒng)設(shè)置了冗余的RS485 MODBUS通訊接口。本系統(tǒng)有順序事件記錄功能和過程歷史報告，報警及停機事件的記錄有毫秒級的時間標(biāo)記，并按事件發(fā)生時間記錄。本系統(tǒng)接受2路UPS電源供電。系統(tǒng)遵循故障安全型設(shè)計原則，在出現(xiàn)停電等嚴(yán)重事故時，能夠保證生產(chǎn)設(shè)備和過程的安全。

四、ESD系統(tǒng)在本裝置中的主要聯(lián)鎖保護(hù)方案

1.LNG 裝置天然氣門站入口切斷閥、LNG 裝置入口切斷閥聯(lián)鎖切斷，用于切斷門站及LNG 裝置原料氣。

2.LNG 儲罐入口及出口閥聯(lián)鎖切斷，LNG 儲罐出口裝車泵聯(lián)鎖停泵。

3.BOG 壓縮機安全聯(lián)鎖停機。

4.空壓機、空氣預(yù)冷機組安全聯(lián)鎖停機。

5.冷箱出口閥聯(lián)鎖切斷。

6.原料氣壓縮機安全聯(lián)鎖停機。

觸發(fā)以上聯(lián)鎖及停車的條件有以下幾點：

①LNG 儲罐液位高高報警。

②人工確認(rèn)工廠有火警發(fā)生或發(fā)生火災(zāi)。

③人工確認(rèn)工廠有可燃?xì)怏w大量泄漏 （一般性可燃?xì)怏w檢測器檢測的氣體泄漏經(jīng)報警工作站報警，采取人工措施處理）。

④原料氣壓縮機同時停機。

⑤循環(huán)氮氣壓縮機同時停機。

本項目共設(shè)置1面ESD機柜，1個工程師站（操作站），通過冗余的通訊方式接在各控制器的通訊接口上，用于控制器的組態(tài)、除錯、修改、測試、軟件裝載及維護(hù)等。工程師站（操作站）具備打印組態(tài)數(shù)據(jù)和圖形的能力，具有順序事件記錄功能。配置一個輔助操作臺，設(shè)置報警燈屏及相應(yīng)的操作開關(guān)和按鈕。

五、結(jié)論

以上內(nèi)容是我對采用帶預(yù)冷氮膨脹制冷液化流程的LNG工廠的緊急停車系統(tǒng)ESD的設(shè)計方案，希望能為進(jìn)行相關(guān)設(shè)計的工程人員以及設(shè)計方案提供有益的幫助。

篇8

1　概述

隨著既有線提速和高速鐵路和客運專線的建設(shè)，列車運行速度越來越高，對機車信號的要求也越來越高，機車信號的地位也不斷提高。鐵路新《技規(guī)》明確規(guī)定:“作為行車憑證的機車信號為主體機車信號，是由車載信號和地面信號設(shè)備共同構(gòu)成的系統(tǒng)，必須符合故障導(dǎo)向安全原則，車載設(shè)備應(yīng)具有運行數(shù)據(jù)記錄的功能;地面信號設(shè)備應(yīng)能提供正確信息。”主體化機車信號就是能夠滿足主體機車信號要求的機車信號系統(tǒng)。主體機車信號將徹底改變以往機車信號只能作為輔助信號，簡單地復(fù)示地面信號機顯示的地位。

2　主體機車信號的組成與功能

主體化機車信號是一個系統(tǒng)工程，是由車載設(shè)備(機車信號)和傳輸通道(軌道電路)構(gòu)成的一個完整的系統(tǒng)。傳輸通道(軌道電路)保證傳遞信息的準(zhǔn)確性、連續(xù)性、唯一性;保證傳遞功率的可靠性，為接收設(shè)備創(chuàng)造良好的接收環(huán)境。車載保證譯碼的正確性，在惡劣環(huán)境下工作的高可靠性，各種信息的記錄分析功能，以及故障導(dǎo)向安全的性能。

3　主體機車信號安全冗余系統(tǒng)

原先的機車信號一般是作為行車的輔助信號使用的。隨著我國鐵路的跨越式發(fā)展，列車運行速度的提高，機車信號已經(jīng)不再作為簡單的輔助信號，而逐漸發(fā)展成為控指揮列車運行的主體信號。但是由于機車信號的工作環(huán)境十分惡劣，為了保證機車信號的安全性、可靠性，我國目前使用主體機車信號系統(tǒng)應(yīng)用了多項容錯冗余技術(shù)。

3.1　雙套主機板熱備冗余結(jié)構(gòu)

為了保證系統(tǒng)工作的安全性、可靠性，機車信號的主機板采用了雙套熱備工作方式的冗余結(jié)構(gòu)。

3.2　DSP二取二容錯安全結(jié)構(gòu)

每一個仲裁微處理器對兩路譯碼輸出結(jié)果按照仲裁原則進(jìn)行碼型判決，兩路仲裁微處理器通過串口對各自仲裁的結(jié)果進(jìn)行比較，當(dāng)結(jié)果一致時，控制輸出。如輸出結(jié)果確實不一致，則禁止輸出，并立即退出工作狀態(tài)。此時認(rèn)定這一塊主機板發(fā)生故障，主機切換到熱備板工作輸出。

3.3 具有自檢測功能的雙套傳感器

機車信號線圈安裝在機車的走行部位，受損壞的幾率很高，所以對傳感器的冗余設(shè)計十分必要。

每只傳感器都有2套主繞組和1套副繞組(檢測線圈)。左、右兩端I線圈串聯(lián)使用，作為I路隔離放大的輸入;左、右兩端II線圈串聯(lián)使用，作為II路隔離放大的輸入。左，右兩端III線圈串聯(lián)作為自檢測信號互感線圈。在主機運行過程中，控制CPU不間斷的發(fā)出自檢測信號，通過傳感器本身的磁棒感應(yīng)到2套主繞組，每套主繞組均接收軌道電路信號和自檢測信號，各自與主機的DSP子系統(tǒng)構(gòu)成獨立的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

兩套主CPU板在解碼時首先從疊加的信號中分離出自檢測信號和軌道電路信號，當(dāng)檢測到正確的自檢測信號時，表明I、II路線圈工作正常，分析CPU板使用I路軌道電路信號作為輸入。一旦I路自檢測信號不存在，說明該路線圈故障，分析CPU板即實施不間斷熱切換，選擇II路的軌道電路信號作為輸入，同時給出故障信息，以備查詢、修復(fù)。

如果由于自檢測線圈自身的故障或自檢測信號因故未發(fā)送出，那么3個分析CPU板在未檢測到自檢測信號的情況下，對各自A/D轉(zhuǎn)換器的兩個通道的采樣信號進(jìn)行分析判別，如果兩路信號都滿足要求，任選其中一路作為輸入信號;若其中一路因故障無信號輸入或信號特性不滿足要求，則分析CPU會選擇特性好的進(jìn)行運算分析，從而確保了系統(tǒng)的可靠性與安全性。

4　結(jié)束語

主體化機車信號系統(tǒng)還應(yīng)用了一些其他的新技術(shù)，如多種的總線技術(shù)、新型顯示器、新型電源等。正是由于這些新技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了具有高可靠性和高安全性的主體化機車信號，才使得機車信號成為主體化信號成為了可能。

參考文獻(xiàn):

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[2]　文小偉.中國西部科技.高速鐵路實現(xiàn)機車信號主體化的解決方案. 2005.

篇9

2.畢業(yè)時，我做了一個信息管理系統(tǒng)。答辯一開始，老師就狂說，做系統(tǒng)嘛，一定要考慮安全性、容錯性。然后就問：如果突然斷電，你的系統(tǒng)能保證安全嗎？我郁悶得不行，就說：“不光是斷電，機器還可能被偷走呢，管理員還會被車撞死呢？我只做軟件，其他的不關(guān)我事！”老師眼睛瞪得大大的……

3.答辯的時候，班上的一個牛人上臺，侃了一個小時的音樂（我們是計算機系的），從聲波講到機械波，然后來一句“最后放一首我自己翻唱的歌《大地》”。底下的老師楞是一個問題也沒來得及問就傻了。

4.我答辯的時候是十幾個人輪流上臺答辯，到最后是一個女生。前面答辯的同學(xué)基本都是站著口述一番就可以了。不過這個女同學(xué)架勢很猛，拿起粉筆就在黑板上寫寫畫畫起來。因為是最后一個，老師們都在底下聊天沒人細(xì)聽，該女生直接就點了某老師的名，大叫：“×××，用心聽講！”，底下所有老師和同學(xué)先是一愣，繼而一起笑倒……

5.有一哥們兒畢業(yè)論文是個有關(guān)電梯的東西，他什么都沒做過，論文是抄的。答辯時，老師問什么他都不知道。最后老師急了，問道：那么你知道什么？他說：我知道這個電梯按向上的按鈕它會上去，按向下的它會下去。他老師吐血，給60分讓他走人了。

篇10

摘  要  論文中首先對web集群系統(tǒng)運用markov模型描述了其可用性，從理論上建立了集群高可用模型。然后，著重針對web集群系統(tǒng)中區(qū)分服務(wù)對不同請求采取不同的服務(wù)質(zhì)量，對可用度的指標(biāo)要求也不相同的情況，提出了一種基于概率的實時容錯調(diào)度算法。     關(guān)鍵詞  web集群，可用度，容錯調(diào)度，算法   1 引言     由于internet中信息的數(shù)量呈指數(shù)級增長，其中的主要信息是web信息，因此，基于單一系統(tǒng)映像的web服務(wù)器集群系統(tǒng)是滿足當(dāng)前應(yīng)用的有效方法。該方法把若干性能較低的服務(wù)器用局域網(wǎng)連成一個性能較高的整體，即web服務(wù)器集群[1],系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，前端分發(fā)器依據(jù)一定的原則將客戶請求分發(fā)給后臺服務(wù)器，后臺服務(wù)器執(zhí)行客戶請求后返回給客戶，使其從客戶端看來就如同一臺服務(wù)器。 圖1 web集群系統(tǒng)模型圖     高可用性是web集群系統(tǒng)提出的三大目標(biāo)（高性能、高可用、易擴展）之一，它起初主要是利用系統(tǒng)中后臺服務(wù)的冗余來達(dá)到系統(tǒng)的高可用性，但是隨著研究的深入和基于內(nèi)容的前端分發(fā)器的發(fā)展，并不要求后臺服務(wù)是同一的，這就增加了系統(tǒng)的靈活性，提高了處理機的利用率，同時允許系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)配置，如負(fù)載均衡調(diào)度等，這也給系統(tǒng)可用性設(shè)計與調(diào)度提供了更多的要求。但值得指出的是：一直少有對系統(tǒng)可用度的研究，特別是利用數(shù)學(xué)模型建模來進(jìn)行定性與定量分析的實時容錯調(diào)度算法研究?，F(xiàn)有的可用度研究大多只針對冗余服務(wù)的可用性,而對它們的性能考慮得不夠全面[2,3]。 本文的研究工作主要在于：首先對web集群系統(tǒng)運用markov模型描述了其可用性，從理論上建立了集群高可用模型。然后，著重針對web集群系統(tǒng)中區(qū)分服務(wù)對不同請求采取不同的服務(wù)質(zhì)量，對可用度的指標(biāo)要求也不相同的情況，提出了一種基于概率的實時容錯調(diào)度算法，算法采用了請求的主從備份技術(shù)。通過延遲從備份請求重新轉(zhuǎn)發(fā)時間，來為可能因處理機故障而執(zhí)行失敗的主請求實現(xiàn)容錯功能，并通過對無錯時停止重發(fā)來提高處理機的利用率和系統(tǒng)對任務(wù)的接收率,實驗結(jié)果證實了算法的有效性。 2  web集群可用度數(shù)學(xué)模型與分析     當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)各部件的壽命分布和故障后的修理時間分布均為指數(shù)分布時，只要適當(dāng)定義系統(tǒng)的狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)總可以用馬爾可夫過程來描述。     如果一個離散馬爾可夫過程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換只限于相鄰狀態(tài)之間，則稱此過程為一個生滅過程[4]。對于生滅過程，可用自然數(shù)來表示可能的狀態(tài)，而處于狀態(tài)n的一個過程在下個時刻只能轉(zhuǎn)換到狀態(tài)n-1或狀態(tài)n+1。     生滅過程處于狀態(tài)n的穩(wěn)態(tài)概率pn如下：       (1)     式中，p0為系統(tǒng)處于狀態(tài)0的穩(wěn)態(tài)概率。再根據(jù)      (2)     可以得到系統(tǒng)處于每個狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)概率[5]。     針對集群系統(tǒng)，可以做如下模型假定：①故障和修復(fù)的到達(dá)時刻都是指數(shù)分布的,分別為λn和μn；②對每個節(jié)點在時刻(t,t+dt)發(fā)生故障的條件概率是ldt；③對每個節(jié)點在時刻(t,t+dt)完成修理的條件概率是mdt；④同時出現(xiàn)兩個或更多個節(jié)點故障或修理的概率是零；⑤每個節(jié)點的故障或修理的事件與所有其它事件無關(guān)。這樣就可以建立集群系統(tǒng)的可用度模型。集群系統(tǒng)由n個節(jié)點組成，其狀態(tài)n的穩(wěn)態(tài)概率pn 就是集群高可用系統(tǒng)中所有節(jié)點都出現(xiàn)故障，即整個系統(tǒng)不可用的概率，而a=(1- pn)即為集群系統(tǒng)的可用度。             (3)     求解(2)、(3)式得：     這樣，集群系統(tǒng)處于狀態(tài)n的穩(wěn)態(tài)概率pn為：             (4)     由此得到集群系統(tǒng)的可用度為               (5)     對式(5),隨著節(jié)點數(shù)的增加，系統(tǒng)的可用度迅速增加。假定平均修復(fù)時間為0.5小時。計算可得，在有4個結(jié)點的集群系統(tǒng)中，即使每個結(jié)點的故障率高達(dá)0.1次/小時，集群系統(tǒng)的可用度已經(jīng)達(dá)到99.9%。那么已知系統(tǒng)所需的可用度為an，很容易得到所需服務(wù)器臺數(shù)為：   n=         (6) 3 基于概率的實時容錯調(diào)度 3.1 實時容錯調(diào)度算法的基本思想     隨著電子商務(wù)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)的發(fā)展，要求任務(wù)的執(zhí)行可用度很高，而且往往都有嚴(yán)格的時間約束,若由于處理機的故障導(dǎo)致某些任務(wù)不能完成，或不能在其限定的時間之前完成，就可能造成重大損失[1,6]。因此需要在web集群系統(tǒng)中提供一定的實時容錯調(diào)度能力以提高整個系統(tǒng)的可用性。 文獻(xiàn)[7]、[8]提出在不同處理機上調(diào)度任務(wù)的多個版本來運行，以此達(dá)到容錯的目的。 但是，同樣任務(wù)的多個版本，運行時具有同樣的請求，系統(tǒng)利用率只有1/n。文獻(xiàn)[9]提出了一種回收的方法，提高了系統(tǒng)效率。     系統(tǒng)的請求集可定義為γ={ti|i=1,2,…}。ti可以用一個四元組(gi，si，di，pi)來表示。其中，gi表示請求到達(dá)系統(tǒng)的時間；si表示請求被調(diào)度開始執(zhí)行的時間；di表示請求必須執(zhí)行完成的時間，即deadline；pi表示請求的執(zhí)行時間；采用的故障模型同第2節(jié)[5]，另外，在對請求進(jìn)行容錯調(diào)度的同時，系統(tǒng)要能及時通過“心跳”診斷并報告處理機故障[10]。由于處理機之間通信所需時間與請求的執(zhí)行時間相比非常短，因此可忽略處理機之間消息的傳遞時間[7,8]。     基于概率的實時容錯調(diào)度算法基本思想如下：對任一動態(tài)到達(dá)系統(tǒng)的非周期性任務(wù)ti，我們將首先置入主請求隊列qp，同時將此請求復(fù)制一份到從請求隊列qb，主請求記為pti,，從請求(或稱為后備請求)記為bti，確定它的區(qū)分

服務(wù)等級k，以區(qū)分服務(wù)的等級確定從備份請求的延遲時間和重發(fā)的概率，以這二個參數(shù)標(biāo)記從備份請求隊列bti，如果在tri重發(fā)時間前收到pti成功執(zhí)行的報告，則取消bti，否則按標(biāo)記重發(fā)tri，這就是無錯時停止重發(fā)以提高系統(tǒng)的性能。 假設(shè)pti與bti被調(diào)度的時間段分別記為slot(pti)與slot(bti)，那么實時容錯調(diào)度算法如圖2所示。 3.2  實時容錯調(diào)度算法 算法：實時容錯調(diào)度算法 1、   當(dāng)一個新請求ti到達(dá)系統(tǒng)后，先將pti置入主請求調(diào)度隊列，通過復(fù)制獲得從備份請求bti，置入從請求隊列。確定四元組中的三個元素{ gi，di，pi }和區(qū)分服務(wù)等級ki。 2、   在前端分發(fā)器中調(diào)度pti。 ① 主請求隊列中的pti根據(jù)負(fù)載均衡原則調(diào)度到調(diào)度表中允許的可用服務(wù)器，調(diào)度開始執(zhí)行時間為si。 ② 依據(jù)區(qū)分服務(wù)等級確定延遲時間區(qū)間范圍：delayti=[si,di-pi]； ③ 依據(jù)區(qū)分服務(wù)等級確定重發(fā)的時間sbti和概率pbti，sbti=（1-ξ）* delayti, pbti=k*ξ； //ξ為區(qū)分服務(wù)所對應(yīng)的級別，在(0～1)之間，k為常數(shù)； ④ 以(pbti，sbti ，di，pi)標(biāo)記從備份請求bti； 3、   以bti的調(diào)度參數(shù)調(diào)度bti執(zhí)行，調(diào)度滿足如下原則：server(pti)!= server(btj),如果server(pti)= server(ptj)且server(bti) = server(btj)，那么slot(bti)∩slot(btj)=φ,其中,i≠j；    // server(ptj)表示處理請求ptj的服務(wù)器； 4、對從請求任務(wù)在調(diào)度前收到pti正常執(zhí)行結(jié)束的消息,則取消從備份隊列中的bti請求。 圖2 實時容錯調(diào)度算法 4  分析與仿真實驗結(jié)果    通過對第2節(jié)的分析，我們很容易得到在不同系統(tǒng)參數(shù)下，web集群系統(tǒng)服務(wù)器臺數(shù)與可用度的關(guān)系，如圖3所示。

    圖3 不同參數(shù)下，系統(tǒng)可用度與服務(wù)器臺數(shù)的關(guān)系     對于容錯調(diào)度算法，spare processor方法[9]是采用一個或多個處理機作為備份，若系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，則把故障機上的任務(wù)全部轉(zhuǎn)移到備份處理機上運行，采用重新執(zhí)行的方式來恢復(fù)。而若在系統(tǒng)沒出現(xiàn)故障時,備份處理機一直處于空閑狀態(tài)。      實時容錯調(diào)度算法中主要考慮系統(tǒng)可用度的提高與系統(tǒng)接納率，我們考慮在第2節(jié)故障模型下，采用容錯調(diào)度算法后，可用度與系統(tǒng)利用率的關(guān)系如圖4所示，可用度越高，系統(tǒng)利用率則越低。 圖4 可用度與系統(tǒng)利用率關(guān)系圖     圖5表示與其它算法[9]在不同負(fù)載率情況下拒絕率的對比，從而說明本研究中所提出的實時容錯調(diào)度算法能提高系統(tǒng)的接收率。

圖5 不同負(fù)載下系統(tǒng)拒絕率對比圖 5  結(jié)論    服務(wù)器冗余是提高系統(tǒng)可用度的基礎(chǔ)，但同時降低了系統(tǒng)性能。論文主要從集群系統(tǒng)可用度的數(shù)學(xué)建模和容錯調(diào)度二個方面分析了提高可用度的措施，實驗結(jié)果表明算法很好地支持了系統(tǒng)的可用性，對于集群與分布式系統(tǒng)的高可用性分析與容錯調(diào)度有較好的指導(dǎo)作用。 參考文獻(xiàn) 1 v. cardellini, e. casalicchio, m. colajanni, p.s. yu. the state of the art in locally distributed web-server systems. acm computing surveys, 2002, 34(2): 1-49. 2 錢方，賈焰等. 提高冗余服務(wù)性能的動態(tài)容錯算法. 軟件學(xué)報，2001，12(6): 928-935. 3 周幼英，李福超等.關(guān)于調(diào)度算法與web集群性能的分析. 計算機研究與發(fā)展，2003,40(3): 483-492. 4 p.r. parthasarathy ,r.b. lenin on the exact transient solution of finite birth and death processes with specific quadratic rates. math. scientist, 1997, 22:  92-105. 5 高文，祝明發(fā). 基于生滅過程的機群系統(tǒng)高可用性分析與設(shè)計. 微電子學(xué)與計算機，2001，18(4): 47-49. 6 鄭在賓，金海等. 有tcp連接容錯功能的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡調(diào)度系統(tǒng). 華中科技大學(xué)學(xué)報，2003,31(2): 17-19. 7 ying feng,son sang h. scheduling hard real-time tasks with tolerance of multiple processor failures. microprocessing and mcroprogramming, 1994,40: 193～206. 8 piestman a l. a fault-tolerant scheduling problem. ieee trans on software engineering, 1988, (12): 1089-1095. 9 sylvain lauzac, rami melhem. adding fault-tolerance to p-fair real-time scheduling. in: workshop on embedded fault-tolerant systems 1998，34-37. 10 曾碧卿，陳志剛. 服務(wù)器集群系統(tǒng)研究. 計算機應(yīng)用研究，2004，21(3)：186-187，196