李孝恒

【摘要】本文首先對CORBA技術(shù)做了概述，分析了利用CORBA技術(shù)構(gòu)架在線監(jiān)測系統(tǒng)，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，研究了其中的多項關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】CORBA技術(shù)；在線監(jiān)測；軋鋼廠；電氣設(shè)備

一、前言

作為實際應(yīng)用效果良好的技術(shù)方法之一，CORBA技術(shù)在實踐中扮演著不可替代的角色，該項課題的研究，將會更好地提升CORBA技術(shù)的實踐水平，從而有效優(yōu)化軋鋼廠電氣設(shè)備檢測的最終整體效果。

二、CORBA技術(shù)概述

分布式設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以較好地解決大型成套設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的問題，因而設(shè)備故障診斷工作者為此作了很多研究。20世紀90年代以來，國外一些著名的公司已相繼推出了成套的分布式設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，國內(nèi)也有許多單位正在從事這方面的研制開發(fā)工作，并已經(jīng)有較為商品化的系統(tǒng)問世。目前分布式系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)有多種，其中采用CORBA，公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）技術(shù)構(gòu)架分布式系統(tǒng)是比較成熟的實施方案之一。

在企業(yè)內(nèi)建立和調(diào)配軟件系統(tǒng)是一項復(fù)雜的任務(wù)。CORBA為完成這一任務(wù)提供了功能強大的框架。CORBA可以集各種操作系統(tǒng)平臺和各種開發(fā)語言的優(yōu)點于一身，具有良好的實時性、可靠性及跨平臺性。利用CORBA，可以更容易地開發(fā)異構(gòu)分布式系統(tǒng)。CORBA非常適合創(chuàng)建企業(yè)級或者多企業(yè)級的大型遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)通過Intemet或Intranet將分布在不同地域的診斷對象的狀態(tài)信息進行集成，利用CORBA技術(shù)構(gòu)成具有多服務(wù)器互連，多層次信息交互，資源共建共享等特點的設(shè)備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。

三、利用CORBA技術(shù)構(gòu)架在線監(jiān)測系統(tǒng)

整個系統(tǒng)的構(gòu)架分為三層：數(shù)據(jù)采集站、服務(wù)器和客戶端。數(shù)據(jù)采集站上安裝有數(shù)據(jù)采集卡，負責(zé)采集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)做初步處理后通過通訊線程傳送到服務(wù)器，并可以根據(jù)不同的情況設(shè)置不同的采集參數(shù)。

服務(wù)器是系統(tǒng)的核心，是處理數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部分。服務(wù)器通過若干個雙緩沖隊列將所有數(shù)據(jù)暫時保存。對于電流和功率，如果有跳閘信號，服務(wù)器將跳閘信號前5分鐘的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫；對于溫度和濕度，服務(wù)器通過存儲線程將所有特征值存人數(shù)據(jù)庫。同時，服務(wù)器通過監(jiān)聽線程池隨時響應(yīng)遠程客戶端的請求，包括實時數(shù)據(jù)的顯示，歷史數(shù)據(jù)的回放，以及溫度和濕度信號的趨勢分析等。

客戶端是供客戶使用的部分，與服務(wù)器構(gòu)成C/S模式，用戶可以同時監(jiān)視多個測點，向服務(wù)器發(fā)起查詢、分析等請求，還可以通過客戶端自行設(shè)置主監(jiān)測畫面的內(nèi)容及相關(guān)數(shù)據(jù)的報警值等。

四、CORBA技術(shù)在線監(jiān)測軋鋼廠電氣設(shè)備的的關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集部分為高速數(shù)據(jù)采集和遠程通訊融為一體的無人職守的應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)采集采用異步多線程高速DMA雙緩沖循環(huán)采集方式；遠程通訊使用基于CORBA的分布式遠程調(diào)用通訊方式。針對電流和溫度等不同的信號源，分別開發(fā)不同的應(yīng)用程序，置于兩個數(shù)據(jù)采集站上。

（一）慢速信號一溫度和濕度采集程序

通過一片高速多通道采集卡和擴展板實現(xiàn)對溫度和濕度的采集，最多可采集256通道的溫度和濕度信號。對于溫度和濕度等慢速信號，采取每2秒循檢一次的方式，每次循檢的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫。對于每個信號，用戶可以設(shè)定它的報警值，如果某通道的信號超過報警值，則通過聲音或界面顯示等方式通知客戶端，直到工作人員將此故障排除為止。

（二）快速信號一電流和跳閘信號采集程序通過一片高速多通道采集卡實現(xiàn)對電流、功率和跳閘信號的采集。電流和功率的采集方式是高速DMA方式的A/D采樣。采集卡可以采集32通道的快速信號，電流和功率的所有信號同時實現(xiàn)循環(huán)采集，每秒鐘250個點。跳閘信號通過數(shù)字輸入來讀取，如果有跳閘信號產(chǎn)生，則將此跳閘信號產(chǎn)生前5分鐘的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫，起到黑匣子的功能，供今后查詢使用。

2.遠程通信

系統(tǒng)需監(jiān)測的關(guān)鍵信號數(shù)量很大，訪問系統(tǒng)的用戶量也很大，所以不可避免地會出現(xiàn)大量需要同時監(jiān)測、同時提出查詢報警或者同時提交數(shù)據(jù)的要求，而且必須保證這些請求具有很好的實時性。服務(wù)器是系統(tǒng)的核心構(gòu)件，所有請求都需要它來調(diào)度和處理，這就要求系統(tǒng)具有一個健壯的服務(wù)器端體系結(jié)構(gòu)解決方案。服務(wù)器必須保證良好的穩(wěn)定性和實時性，同時還必須具有很好的可擴展性和可移植性。本系統(tǒng)采用一種新的基于CORBA的可移植對象適配器（PortableOb—jectAdapter，POA）機制的策略模型，很好地解決了大用戶量實時請求的問題。

POA是當(dāng)前對象請求代理（ORB）的服務(wù)器端底層結(jié)構(gòu)模型。POA是對象的實現(xiàn)與ORB之間的中介。代理服務(wù)器的服務(wù)器端模型使用POA對象適配器。POA負責(zé)根據(jù)各種請求創(chuàng)建對象引用、激活對象以及將各個對象的請求調(diào)度到特定的服務(wù)器上的伺服程序進行處理，還要負責(zé)管理對象的整個生命周期中的所有問題。

整個系統(tǒng)中可以有多個POA實例，每個POA實例下注冊具有相似性能的一組對象，這些POA在創(chuàng)建時都必須根據(jù)性能要求給定相應(yīng)的POA策略，這些策略確定POA的工作模式，如對象的定位、對象的激活、對象與伺服程序之間的關(guān)聯(lián)匹配、線程策略等。POA的工作模式對系統(tǒng)的性能起著至關(guān)重要的作用。例如大客戶量情況下，每個客戶都需要使用在線監(jiān)測的功能，不同用戶又需要同時監(jiān)測不同的機組，在這種情況下可以為每個用戶建立一個連接，每個用戶對每個機組的監(jiān)測請求使用不同的線程來完成，但線程并不是無限增長的，服務(wù)器要維護一個線程池，它規(guī)定了可用線程的最大數(shù)量，所有的線程都來自這個線程池，為了保證服務(wù)器的合理資源，當(dāng)用戶使用的線程到達最大線程數(shù)時，對于用戶新的請求給予等待的答復(fù)，直至有空閑的線程出現(xiàn)。

對于本監(jiān)測系統(tǒng)POA，根據(jù)監(jiān)測功能的系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，監(jiān)測功能POA的生存周期策略采用PERSISTENT，即使用持久對象，隱式激活策略采用非隱式激活，即NO—IMPHCIT—ACTIVATION。針對監(jiān)測功能的實時性要求，需要將伺服程序保存在內(nèi)存中，避免每次請求的重復(fù)查找，因此伺服程序保持策略采用RETAIN。由于監(jiān)測POA中的CORBA對象都是針對相似的監(jiān)測對象，基本上都具有相同的接口定義語言（IDL）接口類型，所以選擇USE—DE—FAULT_SERVANT作為請求處理策略的值，即使用默認的伺服程序，這樣當(dāng)POA在激活對象映射中找不到相應(yīng)的伺服程序時，系統(tǒng)使用默認的伺服程序來處理請求。

為了使各種不同的信號數(shù)據(jù)使用統(tǒng)一的通信接口，系統(tǒng)采用了CORBA的Any類型。COR—BA的Any類型是IDL的Any類型映射為具體的面向?qū)ο蟮恼Z言（如c++或Java等）之后的類型。它提供了一種通用的類型，可以保存任意的IDL類型的值，包括自定義的類型。標準的IDL到C++的映射，已經(jīng)實現(xiàn)了所有的IDL標準數(shù)據(jù)類型到Any類型的相互轉(zhuǎn)換。由于使用了Any類型使得系統(tǒng)的接口更加簡潔，易于擴展。

五、結(jié)束語

綜上所述，加強對利用CORBA技術(shù)在線監(jiān)測軋鋼廠電氣設(shè)備的研究分析，對于該項工作良好效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的實踐中，應(yīng)該加強對CORBA技術(shù)的重視程度，并注重其在實際應(yīng)用中的整體性與科學(xué)性。

參考文獻：

[1] 仇志永.淺析電氣設(shè)備在線監(jiān)測[J].科技促進發(fā)展（應(yīng)用版）.2010（12）：88-89.

[2] 汪仁茂.芻議發(fā)電站中設(shè)備狀態(tài)檢修和管理的可靠性[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010（12）：115-116.

[3] 于雅麗，劉洋.電力設(shè)備狀態(tài)檢修策略研究[J].農(nóng)村電工.2010（05）：60-62.