数据网格技术在故障诊断中的应用研究

论文摘要

为了完善故障诊断的专家系统,将维修技术、故障诊断技术和数据网格技术结合起来,使设备管理手段更加适合信息时代的要求。采用数据网格技术,利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台虚拟的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、软件资源、通信资源、知识资源、专家资源等的全面共享。介绍了故障诊断技术的应用和发展,以及网格技术的应用和发展趋势。为了解决故障诊断应用中的问题,根据网格技术特性和应用方式,用网格节点构造出基于对象模型、经验规则、神经网络以及实例模型的集成型诊断系统。在网格故障诊断专家系统的设计中,采用了基于Web Services的OGSA架构；提出了故障诊断网格(FDGrid)的概念和基于数据网格的故障诊断资源分配体系结构(DGESA);在FDG的关键技术中解决了任务管理、资源管理以及FDG服务实现的问题,并提出了FDG服务实现的工作流程,构造了以专家系统为支撑的故障诊断网络框架结构。阐述了网格计算环境GlobusToolkits4.0的实现步骤。在此基础上,开发了一个基于网格服务的故障诊断专家系统网的模型系统,实现了诊断资源、数据资源和网络资源的共享,演示了OGSA体系结构在资源整合方面的可行性和优越性,从而解决了“信息孤岛”问题,实现专家系统资源的透明整合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 故障诊断专家系统研究的发展趋势
• 1.1.1 故障诊断技术的应用和发展
• 1.1.2 单一模型故障诊断专家系统的研究现状和存在问题
• 1.1.3 新型故障诊断系统的特点和发展趋势
• 1.2 网格技术的应用和发展趋势
• 1.2.1 网格技术研究的意义
• 1.2.2 网格技术的发展前景
• 1.3 本文研究的目的和重点内容
• 第2章 故障诊断网格系统的构建
• 2.1 FDG中的网格体系结构
• 2.1.1 开放网格服务结构
• 2.1.2 以服务为中心的模型
• 2.1.3 基于Web Services的OGSA架构
• 2.1.4 基于OGSA架构的网格服务层
• 2.1.5 故障诊断专家系统的网格资源分配的体系结构
• 2.2 实现FDG的主要技术
• 2.2.1 任务管理
• 2.2.2 资源管理
• 2.2.3 FDG服务的实现
• 2.2.4 网格计算和网格中间件
• 2.3 FDG中GT4环境的构建
• 2.3.1 Globus Toolkit的基本功能和结构
• 2.3.2 基于Globus Toolkit的网格中间件
• 2.3.3 GT4的核心模块
• 2.3.4 GT4服务的编程模式
• 2.4 网格应用的主要问题
• 2.4.1 网格的四大对象
• 2.4.2 网格应用的特点和开发模式
• 2.5 基于网格技术的故障诊断专家系统
• 2.5.1 故障诊断网格系统的基本结构
• 2.5.2 Web服务技术在网格应用中的框架
• 2.5.3 故障诊断专家系统的网格节点
• 2.5.4 网格安全的配置
• 2.5.5 网格数据传输
• 第3章 故障诊断网格专家系统的关键技术
• 3.1 基于网格的故障诊断专家系统功能设计
• 3.1.1 故障数据库和知识库
• 3.1.2 一般故障识别
• 3.1.3 疑难故障识别模块
• 3.1.4 综合决策系统
• 3.1.5 异地远程诊断专家终端
• 3.2 网格通信技术
• 3.3 数据库访问技术
• 3.4 网格安全技术
• 第4章 基于网格技术的故障诊断专家系统软件的开发
• 4.1 总体设计
• 4.2 网格服务的开发
• 4.2.1 网格服务的基本结构
• 4.2.2 网格服务开发的接口类和实现类
• 4.2.3 数据库性能和连接代码
• 4.3 网格门户的设计
• 4.4 研究实例
• 4.4.1 服务器设计
• 4.4.2 基于网格服务的故障诊断资源网的实现
• 4.4.3 接口实现的代码
• 4.4.4 流程模块设计
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 论文成果
• 致谢