林 寧

（福建省特種設備檢驗研究院泉州分院，福建泉州 362000）

0 引言

云計算是當前十分普遍的計算模式，云數(shù)據(jù)處理技術更是監(jiān)督管理平臺搭建的核心技術。國外已經建成的多樣化的云平臺，如Google云計算平臺、云計算網(wǎng)絡應用程序及mazon公司彈性計算云等，均已顯露出特有優(yōu)勢。我國也在逐漸投入云計算平臺研究中，云數(shù)據(jù)處理技術開始在特種設備監(jiān)督管理平臺中加以應用。因為云計算依然處于發(fā)展階段，很多技術存在安全性與可靠性問題，需要技術人員繼續(xù)深入探究。

1 云數(shù)據(jù)處理技術與特種設備監(jiān)督管理平臺

特種設備監(jiān)督管理平臺主要是對不同類型的特種設備運行環(huán)節(jié)進行監(jiān)督與管理，如行政許可、實際應用及維修保養(yǎng)等，以達到特種設備數(shù)據(jù)既定管理目標。特種設備管理平臺分為特種設備安全監(jiān)察系統(tǒng)、特種設備行政許可系統(tǒng)、特種設備檢驗管理系統(tǒng)、燃煤鍋爐淘汰管理平臺、特種設備決策分析系統(tǒng)、電梯應急處置平臺、特種設備案件管理系統(tǒng)、電梯維保單位管理服務系統(tǒng)、特種設備使用單位服務平臺、特種設備公共信息服務系統(tǒng)等，為有關工作開展提供了便利渠道。其中，行政許可網(wǎng)上辦理、設備維護保養(yǎng)監(jiān)督管理等相關功能等，已使特種設備安全監(jiān)管工作得到更加高效的管理。

云數(shù)據(jù)處理技術即以云計算平臺為前提，對帶有異構以及非確定性等諸多特征的數(shù)據(jù)進行分析與處理，以此建立可行性高、支持擴展數(shù)據(jù)分布與存儲系統(tǒng)的技術。以云數(shù)據(jù)處理技術為依據(jù)的特種設備監(jiān)督管理平臺，將數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)從傳統(tǒng)業(yè)務當中分離，構成數(shù)據(jù)流向引導、發(fā)送到數(shù)據(jù)加工技術的數(shù)據(jù)處理調度中心，有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同處理，使信息交互高效運行。

2 云數(shù)據(jù)處理技術運行程序

2.1 了解數(shù)據(jù)的主要來源

（1）被動式數(shù)據(jù)來源。被動式數(shù)據(jù)一般是在系統(tǒng)運行期間的運營記錄中形成，主要被儲存于數(shù)據(jù)庫內，這種數(shù)據(jù)都是伴隨著運營活動而形成，帶有被動性。

（2）自動式數(shù)據(jù)來源，也被稱為感知式數(shù)據(jù)來源，也就是從系統(tǒng)、設備運行期間感知數(shù)據(jù)中形成。感應式系統(tǒng)的普遍運用，使人類社會數(shù)據(jù)量實現(xiàn)了質的飛躍，如各種類型的傳感器的應用，利用社會運轉達到監(jiān)控的目的。因為設備所形成的數(shù)據(jù)帶有持續(xù)性，所以被命名為自動生產式數(shù)據(jù)。

（3）主動式數(shù)據(jù)來源，它是由用戶所創(chuàng)，屬于非業(yè)務類型數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長趨勢，微博和貼吧等社交網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，是主動式數(shù)據(jù)的主要來源渠道。

2.2 針對數(shù)據(jù)進行抽取和集成

因為業(yè)務數(shù)據(jù)本身帶有復雜性、維度多以及格式各異等特征，所以在數(shù)據(jù)存儲與處理期間造成了一定的問題。如圖1，ETL（Extract Transform Load，萃取、轉置及加載）數(shù)據(jù)處理模型在數(shù)據(jù)抽取、集成中最常見，該模型運行的過程中，主要是把數(shù)據(jù)執(zhí)行ETL數(shù)據(jù)管理器內數(shù)據(jù)抽取、轉換以及清洗等環(huán)節(jié)，和業(yè)務系統(tǒng)、外部系統(tǒng)進行整合，由此建立一個以主題存儲為核心的數(shù)據(jù)倉庫。

圖1 ETL體系模型

2.3 數(shù)據(jù)分析與解釋

數(shù)據(jù)分析是數(shù)據(jù)處理中的關鍵環(huán)節(jié)，最終結果則是數(shù)據(jù)本身所帶有的價值。主要是利用分析模型將大數(shù)據(jù)轉變?yōu)樾?shù)據(jù)。即在不同類異構數(shù)據(jù)源中，通過抽取集成獲取原始數(shù)據(jù)，按照應用要求選擇相應數(shù)量的數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)組建分析模型展開數(shù)據(jù)分析。比較常見的是統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘及機器學習等。

數(shù)據(jù)解釋在數(shù)據(jù)處理中既是最后一個環(huán)節(jié)，也是最為關鍵的一個環(huán)節(jié)，有利于提升用戶體驗，實現(xiàn)高質量的人機互動，使用戶發(fā)現(xiàn)更有效的信息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)解釋要立足于設計學角度，遵循可視化原則與反饋原則，高效率的完成數(shù)據(jù)解釋。

可視化原則是以抽象數(shù)據(jù)為對象，應用計算機技術，在滿足交互性、可視化要求的基礎上的一種認知能力。歷經數(shù)十年發(fā)展，信息可視化技術從最初的用戶界面軟件技術，已逐漸演變成可視化圖形表示數(shù)據(jù)規(guī)律的技術。可視化分析主要是按照“數(shù)據(jù)——知識——數(shù)據(jù)”的過程進行循環(huán)，管理型系統(tǒng)內可視化過程主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)展示模式方面，即使用圖表為用戶提供準確的信息。相比可視化原則，反饋原則主要體現(xiàn)系統(tǒng)交互性能。所謂反饋，即系統(tǒng)運行與數(shù)據(jù)處理期間，如果用戶存在疑問或要提出建議時，可在系統(tǒng)中直接得到反饋信息與渠道。比較常見的反饋原則案，如輸人有誤提示以及操作成功提示等。

2.4 任務管理與訪問

仿真分析主要有模型建立、簡化、定義參數(shù)、計算以及處理結果等環(huán)節(jié)，仿真工作之后要分析計算所得結果，按照分析結果調整原來的結構。以往仿真分析都是個人完成所有工作，即便是采用分工合作的方式，也會有信息交流脫節(jié)、無法實時驗證或者模型不匹配的問題。因為仿真云平臺對象只是單位內部的相關工作人員，為其提供私有的云服務，因此，在任務管理期間，可以最大程度的將平臺使用權開放，所有操作人員都配備了應用終端，可以管理個人客戶機，例如，軟件的安裝、更新、配置調整等。計算分析項目可以多人共同完成，有關人員也可以參與待仿真計算所有流程中，對分析結果準確性提供保證，從而全面提升計算效率。

2.5 實現(xiàn)流程

特種設備監(jiān)管云計算平臺任務實現(xiàn)流程，是以仿真分析計算流程為基點，對仿真云平臺架構結構協(xié)同仿真實現(xiàn)模式展開分析，平臺任務實現(xiàn)流程：①將仿真人員呈遞的仿真要求接收；②對仿真要求進行審核，并且將數(shù)據(jù)儲存到服務器中；③同協(xié)同仿真模塊分解任務；④將模型整合；⑤計算；⑥輸出結果，并展開討論。

3 在特種設備監(jiān)督管理平臺中的應用

（1）按照當前所使用的圖形工作站設備，利用網(wǎng)絡改造、系統(tǒng)優(yōu)化一系列技術，建立性能高的計算集群與虛擬化環(huán)境。

（2）針對仿真應用軟件展開部署，實現(xiàn)仿真工具與“企業(yè)云”所有在線資源的整合。對ANSYS，ALGOR，Nastran及nCode相關求解器、高性能計算硬件資源、高端圖形工作站，以及高速互聯(lián)網(wǎng)絡資源等進行集成部署。將部署結果通過Web服務或瘦客戶端的形式展示給仿真分析工作人員，將以往的仿真軟件工具逐漸演變成“企業(yè)云”內在線計算資源，并且以此為依據(jù)構建高性能計算管理平臺。此外，技術人員要對工程計算軟件內所有求解器模塊進行統(tǒng)籌調度，目的在于全面提高計算資源實用性，加快實現(xiàn)高端圖形工作站資源共享，使仿真計算效率不斷提升。

（3）將仿真調用接口進行封裝，使仿真人員可以隨時在線仿真計算。仿真云平臺支持數(shù)值仿真軟件集成和接口封裝調用，使其由原本的固定化軟件工具過渡成為實時在線仿真計算服務資源，為用戶的使用提供方便。特種設備監(jiān)督管理平臺可以將硬件集群以及仿真軟件這一類計算資源進行整合，使操作界面以及管理接口更加簡潔，操作更為方便，充分發(fā)揮出工作站在計算方面的優(yōu)勢。利用仿真云計算平臺，也可以全面實現(xiàn)集群計算、三維應用高效管理與使用。

（4）特種設備監(jiān)督管理平臺可以有效處理現(xiàn)場試驗，以及數(shù)值模擬結果等進行處理，確保特種設備能夠得到全生命周期管理。以云數(shù)據(jù)處理技術構建特種設備監(jiān)督管理平臺，可以在原來的基礎上實現(xiàn)產品的全生命周期管理，支持數(shù)據(jù)的雙向交互，在平臺中構建特種設備安全運行文檔，與特種設備使用文檔進行結合，組建更加完善的特種設備運行記錄檔案，為今后工作的研究與分析提供依據(jù)。特種設備監(jiān)督管理平臺中，也支持大量數(shù)據(jù)的分析梳理，使所有試驗、仿真分析所得結果都體現(xiàn)在平臺中，針對特種設備構建安全運行文檔，實現(xiàn)資源與數(shù)據(jù)的高效整合，為特種設備應用提供技術支持。

4 結語

綜上所述，在特種設備監(jiān)督管理平臺中應用云數(shù)據(jù)處理技術，既可以處理更多的數(shù)據(jù)信息，也可以提高特種設備監(jiān)督管理效率，但是這一工作目前還處于研究階段，還存在一些問題有待解決，所以需要在今后工作過程中不斷的加以重視與解決。