基于云計(jì)算的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)研究

摘要：我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展步伐日益加快，使得云計(jì)算在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，隨著我國的煤礦業(yè)逐漸朝著現(xiàn)代化不斷的邁進(jìn)，云計(jì)算也開始成為煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)的首選技術(shù)。本文筆者詳述了云計(jì)算的含義，并對基于云計(jì)算的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)進(jìn)行深入的探究和分析。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)；研究

信息技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展也日益進(jìn)步，2006年云計(jì)算作為一種互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的的新型計(jì)算模式開始得到越來越多的關(guān)注，云計(jì)算能夠大幅度降低知識普及的成本，使信息的使用變得更加便捷，近年來，我國的煤礦行業(yè)的發(fā)展也很是迅猛，視頻監(jiān)控技術(shù)也已經(jīng)在煤礦也的道路普及，因此，云計(jì)算在煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)也開始發(fā)揮著較大的作用。

一、云計(jì)算的含義

云計(jì)算所指的是將互聯(lián)網(wǎng)上的資源進(jìn)行整合，以此為依據(jù)進(jìn)行的大規(guī)模計(jì)算服務(wù)的方式。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)編程工具等等都是云計(jì)算所利用的資源。云計(jì)算在互聯(lián)網(wǎng)中能夠以虛擬化的形態(tài)呈現(xiàn)，并且在互聯(lián)網(wǎng)中無限的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。用戶知需要了解自己所需要的資源以及通過網(wǎng)絡(luò)獲得資源的方法及渠道，并不需要完全掌握云計(jì)算的相關(guān)知識。

云計(jì)算具有非常強(qiáng)大的計(jì)算能力。網(wǎng)絡(luò)上的不斷擴(kuò)展的價(jià)格低廉的計(jì)算機(jī)就是云計(jì)算的構(gòu)成部分，當(dāng)同時(shí)計(jì)算的計(jì)算機(jī)的達(dá)到上百萬臺之多時(shí)，則其所構(gòu)成的就是一臺超級計(jì)算機(jī)，超級計(jì)算機(jī)具有比普通計(jì)算機(jī)更高的計(jì)算能力以及運(yùn)算速度；應(yīng)用虛擬化和資源虛擬化呈現(xiàn)出了云計(jì)算的虛擬化能力，虛擬平臺連接著物理平臺和應(yīng)用部署環(huán)境，并對其進(jìn)行管理，虛擬化平臺也能夠完成應(yīng)用程序極其數(shù)據(jù)的備份以及遷移；云計(jì)算中的大量計(jì)算機(jī)集群為用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)。

因?yàn)樵圃诨ヂ?lián)網(wǎng)中能夠無限的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，因此計(jì)算機(jī)的出量增加之后，系統(tǒng)也將會(huì)出現(xiàn)大量錯(cuò)誤，而虛擬平臺不需要硬件作為基礎(chǔ)，因此云計(jì)算方式能夠保障用戶的數(shù)據(jù)安全可靠；用戶無限的將資源添加到服務(wù)器的需求，通過云計(jì)算的高擴(kuò)展性能得到滿足；用戶要了解自己的需求以及所需資源的類別，就可以通過云計(jì)算得到自己想要的資源。

云計(jì)算會(huì)提供超高質(zhì)量的服務(wù)，云計(jì)算的超強(qiáng)的計(jì)算能力以及海量的信息儲(chǔ)備是超高質(zhì)量服務(wù)的前提，云計(jì)算的排查功能能夠?qū)κc(diǎn)進(jìn)行排查，這一功能使得系統(tǒng)實(shí)時(shí)處于正常運(yùn)行狀態(tài)；云是價(jià)格低廉的計(jì)算機(jī)，因此企業(yè)不必花費(fèi)巨大的成本去購買服務(wù)器，并且云對數(shù)據(jù)的管理具有自動(dòng)性以及集中性，因此也使得電力的成本有了大幅度的降低，云與傳統(tǒng)的服務(wù)器相比，對資源的利用率高出非常多。

二、基于云計(jì)算的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)

（一）云計(jì)算的架構(gòu)

云計(jì)算對虛擬資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度分為三個(gè)層次，這三個(gè)層次分別為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)。這三個(gè)層次不僅為用戶提供信息服務(wù)，與此同時(shí)也為上一層提供服務(wù)，云計(jì)算的構(gòu)架是由一個(gè)云管理平臺以及三個(gè)邏輯層所構(gòu)成的。

（二）關(guān)鍵技術(shù)

1.信息資源虛擬化技術(shù)

煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)的云計(jì)算的基礎(chǔ)是煤礦及井下信息資源的虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)將用戶所利用的物理資源變成了接口的虛擬資源，但是虛擬化技術(shù)的作用以及所取得的效果與傳統(tǒng)的物理資源并無存在太大差異，用戶并不需要了解虛擬資源的組成架構(gòu)，只需要對系統(tǒng)的使用方法進(jìn)行簡單的了解即可。煤礦以及井下的信息資源虛擬化的分類為存儲(chǔ)虛擬化、操作系統(tǒng)虛擬化以及應(yīng)用虛擬化三大類。

2.數(shù)據(jù)信息分布管理

云計(jì)算對礦井的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分布式管理，有效的保障系統(tǒng)能夠在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)的執(zhí)行環(huán)境中正常運(yùn)行。在系統(tǒng)狀態(tài)同步中，關(guān)鍵點(diǎn)是一個(gè)非常重點(diǎn)的因素，一旦關(guān)鍵點(diǎn)出現(xiàn)問題，礦井監(jiān)測及數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)就需要進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器轉(zhuǎn)移。而礦井監(jiān)測及數(shù)據(jù)信息中的分布式資源管理技術(shù)，其所包含的鎖機(jī)制能夠使得數(shù)據(jù)操作仍具有一致性，能夠充分的使多任務(wù)對于資源的使用得到協(xié)調(diào)。

3.信息儲(chǔ)存

云計(jì)算采用分布式存儲(chǔ)的方法對煤礦的海量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，分布式儲(chǔ)存能夠?qū)碌牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測信息以及井下實(shí)時(shí)監(jiān)測信息進(jìn)行保障，分布式儲(chǔ)存具節(jié)約經(jīng)濟(jì)、高可靠性以及高可用性的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的廉價(jià)的計(jì)算機(jī)硬件可靠性極低，云計(jì)算則采用可靠的軟件來提高信息儲(chǔ)存的可靠性。與此同時(shí)，云計(jì)算也解決了傳統(tǒng)單臺服務(wù)器難以滿足信息儲(chǔ)存量的劣勢，云計(jì)算的多臺服務(wù)器不僅擴(kuò)大了信息儲(chǔ)存的空間，增強(qiáng)了可用性，并且使得其可靠性也得到了提高，用戶通過云管理軟件對云計(jì)算中存儲(chǔ)的井下信息資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。

4.地面控制

云計(jì)算應(yīng)用于煤礦企業(yè)能夠充分的發(fā)揮其高效性，取得如此搞的效率與其編程模式是密不可分的，Map Reduce編程模型是煤礦地上控制中心使用的云計(jì)算分布式計(jì)算模式，Map Reduce編程模型能夠?qū)⒋蟮娜蝿?wù)分成多個(gè)細(xì)粒度的子任務(wù)，并將子任務(wù)交由相對節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)去完成，最后將各節(jié)點(diǎn)計(jì)算所得進(jìn)行匯總，此過程就是云計(jì)算的一個(gè)海量數(shù)據(jù)處理過程。

5.云平臺管理

云平臺管理技術(shù)也可以說是云計(jì)算的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，他能夠使海量的服務(wù)相互配合共同完成。并且，云平臺管理技術(shù)也具備對云計(jì)算系統(tǒng)故障能夠進(jìn)行快速的診斷以及修復(fù)的作用，并且使得用戶分配任務(wù)以及管理各節(jié)點(diǎn)更加的快捷方便。在煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)中，云平臺軟件位于地上控制中心之中，云平臺軟件能夠?qū)⒕碌膶?shí)時(shí)信息傳遞、各工作面的安全監(jiān)控以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的工作分配和糾錯(cuò)處理等工作完成的非常順利，確保用戶能夠得到安全可靠的信息咨詢。

三、結(jié)語

綜上所述，云計(jì)算的逐步發(fā)展使傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)的諸多難點(diǎn)問題都得到了妥善的解決，比如煤礦的監(jiān)控視頻處理及分析問題、海量存儲(chǔ)問題以及資源共享問題等等，在云計(jì)算中都得到了妥善的解決。在煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)引入云計(jì)算，使得煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)的工作效率及可靠性都得到了很大的提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉樹超.云計(jì)算的研究與探討[J].煤炭技術(shù)，2010（09）.

作者簡介：荀亞林（1971），男，漢族，寧夏回族自治區(qū)青銅峽人，

本科，中級職稱，研究方向：智慧礦山的大數(shù)據(jù)云平臺建設(shè)。