基于中間件技術(shù)的分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，列車安全成為人們十分關(guān)心的問題。為了確保列車的安全運(yùn)行，需要進(jìn)行列車跟蹤實(shí)驗(yàn)，對(duì)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由于檢測(cè)通道多，采樣頻率高，短時(shí)間內(nèi)會(huì)采集到大量數(shù)據(jù)。列車監(jiān)測(cè)中的大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)存是列車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)面臨的一個(gè)問題。采集器采集到的數(shù)據(jù)一方面要存儲(chǔ)起來，另一方面需要及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到車載電腦，以便實(shí)時(shí)處理，用以分析列車各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況；并且為了實(shí)現(xiàn)地面監(jiān)測(cè)中心對(duì)列車的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，要求數(shù)據(jù)能夠及時(shí)傳送到地面。為此本論文針對(duì)

2、列車監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一套高效的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)主要由采集模塊、車載電腦、manager、地面服務(wù)端和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心五部分組成。采集模塊采集數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)并發(fā)送到車載電腦，車載電腦處理數(shù)據(jù)并將處理結(jié)果發(fā)送到manager，manager通過GPRS模塊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到地面服務(wù)端，再由地面服務(wù)端轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心分析這些數(shù)據(jù)并向采集模塊發(fā)送控制命令。如果有必要，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心也可以請(qǐng)求某些采集模塊的原始數(shù)據(jù)。
　　系統(tǒng)通訊

3、的軟件實(shí)現(xiàn)是基于零消息隊(duì)列ZeroMQ的，ZeroMQ有簡(jiǎn)單、靈活、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。車載電腦與manager的通訊、manager與地面服務(wù)端的通訊以及地面服務(wù)端與遠(yuǎn)程監(jiān)控中的通訊都是由ZeroMQ的套接字來實(shí)現(xiàn)。從遠(yuǎn)程監(jiān)控端一直到車載電腦的命令以及從車載電腦一直到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的回應(yīng)都是使用的高級(jí)請(qǐng)求回應(yīng)模式，利用ZMQ_XREP-ZMQ_XREQ套接字對(duì)來實(shí)現(xiàn)。原始數(shù)據(jù)及特征值數(shù)據(jù)的收發(fā)使用的是發(fā)布訂閱模式，利用ZMQ_PUB-ZMQ

4、_SUB套接字對(duì)來實(shí)現(xiàn)。利用三個(gè)獨(dú)立的線程分別收發(fā)這三種數(shù)據(jù)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。線程之間的通訊使用信號(hào)模式，利用ZMQ_PAIR-ZMO_PARI套接字對(duì)來實(shí)現(xiàn)。
　　論文開發(fā)了遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、地面服務(wù)端、manager以及車載電腦的軟件，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)列車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通訊。
　　本文首先介紹了論文的背景、意義以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，然后對(duì)ZeroMQ通訊模式及ZeroMQ消息有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了研究，接著對(duì)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，最