油田通信控制系統數據流模型設計與優化*

於建偉 尹志清

武漢船舶職業技術學院

油田通信控制系統數據流模型設計與優化*

於建偉 尹志清

武漢船舶職業技術學院

油田通信數據流模型（GUI）初始化包括M compositor、Duihome等相關應用程序，以及系統狀態欄（Sysuid）等前端用戶程序。在實施優化技術過程中把啟動模塊劃分為底層系統啟動模塊和用戶層啟動模塊兩大部分。為了保證已有的利用油田通信數據流模型底層服務實現的代碼模塊能夠復用，依然保留了數據流模型底層并采用了最新的UEFI油田通信數據流模型底層技術。這樣可以既保證兼容性，又相對提高數據流模型底層的性能。從嵌入式平臺建設、數據流通信控制、操作系統設計等方面建立數據流模型，可為油田系統通信控制提供平臺支持。

油田通信系統；數據流；模型；優化

油田通信公共服務平臺和3個專項應用系統均需要在具備地理信息基本功能的平臺上進行擴展應用，因此可以首先設計和實現1個具有通用功能、以組件模式開發的可擴展的油田數據流通信地理信息基礎平臺作為原型，并在此基礎上進行一系列的后續擴展應用。

1 數據流模型啟動流程

為了準確評估油田能信控制系統優化方案適用性并分階段進行優化實施，需要對油田通信數據流模型（GUI）系統的啟動做一個總體流程分析。首先從用戶角度觀察，系統啟動過程幾乎沒有人機交互的過程，其流程如圖1所示。

系統啟動時僅顯示啟動歡迎屏幕，所有后臺的運行情況用戶都不可見，前臺顯示與后臺運行完全獨立。系統在這一過程中亦不應對用戶輸入做出任何反應，否則將影響正常啟動流程。由此可知，后臺所做的啟動優化工作不會影響人機交互過程，僅需做到縮短啟動時間即可提升用戶體驗。

圖1 用戶角度啟動流程

2 數據流通信底層設計

從開發者角度看，為了有針對性地應用數據流模型，應將系統啟動流程按順序細分為多個模塊依次初始化的過程。

油田通信數據流模型（GUI）初始化包括Mcompositor（窗口合成器）、Duihome（主界面程序）等相關應用程序，以及系統狀態欄（Sysuid）等前端用戶程序。

根據以上的初步啟動分析，可以看到不同階段的初始化流程之間沒有緊密的耦合性，因此各個模塊可以獨立地應用，最后再進行系統層的整體優化。

3 數據流通信模型嵌入式平臺設計

考慮到Moorestown嵌入式平臺的特性，在油田通信數據流模型系統啟動流程中，內核啟動完成前的各階段與底層平臺數據流通信的聯系會較密切，而內核啟動完成后的用戶層程序啟動則與平臺的直接聯系相對較少。因此在實施優化技術過程中要結合考慮這一特性，早期啟動階段需要結合平臺數據流通信的底層調研和分析，而用戶層應用優化則可以考慮采用較通用的解決方案。根據這一特性，可把各啟動模塊劃分為底層系統啟動模塊和用戶層啟動模塊兩大部分。

4 數據流模型底層系統啟動模塊

4.1 通信操作系統設計

UEFI規范可全方位適用于從移動系統到高端服務器的各種數據流通信平臺。該規范提供了一套核心服務并附有可選擇的協議接口（Protocol Interface）。協議接口的選擇可以隨著時間的推移，針對各種平臺的細分市場進行優化；同時，規范允許最大的可擴展性鼓勵了產品的差異化。從這個意義上說，UEFI規范的目的是定義一套啟動流程的演化路線，設備啟動將從傳統“PC—AT”式的引導演化成一個根除傳統API的新啟動環境。

4.2 通信系統數據流接口設計

隨著符合UEFI標準的數據流通信平臺進一步推廣，未來操作系統將完善對UEFI的支持，UEFI技術將徹底取代傳統油田通信數據流模型底層，徹底根除限制數據流通信功能發揮的傳統接口。無論對于普通用戶還是開發人員，UEFI模型底層都是更好的選擇。

最簡單的權重度量方法是布爾權重法，數據流i出現在數據流通信庫k中，則對應的權重Wik為1，否則為0，可以用公式（1）來表示。

很明顯，這種簡單的權重度量體系并沒有很好地遵循上面給出的經驗性準則，所以實際效果并不是很好，它的優點是非常簡單。

數據流通信庫權重直接用數據流通信庫作為權重，如公式（2）所示。

與布爾權重相比，數據流通信庫權重考慮了第一條準則，也就是局部數據流通信庫增加權重。與布爾權重相比，數據流通信庫權重增加了數據流通信庫統計的工作。

通信系統控制中，tf×idf權重設計需要符合油田通信控制的要求。前兩個權重機制沒有考慮全局數據流通信庫的因素，而tf×idf權重同時考慮了局部數據流通信庫和全局數據流通信庫的影響，可以用公式（3）來表示。

但顯然，tf×idf權重依然沒有考慮數據流通信庫長度的影響，造成的后果是數據流通信庫越長，數據流通信庫就越高，而權重也會越大，所以還需要對其數據流通信庫長度進行規范化。

5 結語

雖然Moorestown是全新設計的X86嵌入式平臺，但為了保證已有的利用油田通信數據流模型底層服務實現的代碼模塊能夠復用，依然保留了數據流模型底層并采用了最新的UEFI油田通信數據流模型底層技術。這樣可以既保證兼容性，又相對提高數據流模型底層的性能。從嵌入式平臺建設、數據流通信控制、操作系統設計等方面建立數據流模型，可為對油田系統通信控制提供平臺支持。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.008

基金論文：武漢船舶職業技術學院一般教科研課題（2012Y39）；湖北省教育廳人文社會科學研究重點項目(2011jyte087)；湖北省教育科學十二五規劃2013年度課題（2013B341）。