云計算環(huán)境下煤礦應(yīng)急管理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、論文題目：云計算環(huán)境下煤礦應(yīng)急管理關(guān)鍵技術(shù)研究專業(yè)：安全技術(shù)及工程博士生：馬莉（簽名）指導(dǎo)教師：李樹剛（簽名）摘要隨著煤礦應(yīng)急管理信息化建設(shè)的不斷深入，煤礦應(yīng)急管理信息系統(tǒng)也將隨著云計算技術(shù)朝智能化、服務(wù)化方向發(fā)展。本文采用云計算―按需服務(wù)‖的計算思想和面向服務(wù)的架構(gòu)，以云計算環(huán)境下的煤礦應(yīng)急管理信息技術(shù)為研究對象，以云服務(wù)的方式為煤礦用戶提供應(yīng)急信息資源服務(wù)，從煤礦應(yīng)急管理的新模式、云作業(yè)調(diào)度、云存儲副本布局、云服務(wù)語義描述、海量數(shù)據(jù)

2、管理五個方面來開展研究。主要研究內(nèi)容如下：研究了云計算環(huán)境下的煤礦應(yīng)急管理新模式。結(jié)合應(yīng)急管理理論、―情景應(yīng)對‖范式和權(quán)變理論，構(gòu)建煤礦安全事故動態(tài)應(yīng)急管理模式；基于面向服務(wù)構(gòu)架和云計算的思想，提出云計算環(huán)境下煤礦應(yīng)急管理的新模式——基于SOA的煤礦應(yīng)急云CECloud，并提出基于―情景應(yīng)對權(quán)變‖模式的煤礦應(yīng)急云運(yùn)作機(jī)制；結(jié)合信息服務(wù)理論，提出煤礦應(yīng)急信息資源云及云服務(wù)的概念。研究了煤礦應(yīng)急云的動態(tài)反饋作業(yè)調(diào)度算法。針對現(xiàn)有Hadoop

3、作業(yè)調(diào)度算法在多用戶、異構(gòu)環(huán)境下不具備反饋機(jī)制的問題，結(jié)合煤礦應(yīng)急云的用戶作業(yè)特征提出一種云計算環(huán)境下具備反饋機(jī)制的動態(tài)作業(yè)調(diào)度算法(CECloudMMSScheduler)。該算法引入排隊論模型，采用單隊列多資源池服務(wù)窗口的設(shè)計思路，將所有作業(yè)統(tǒng)一提交到一個支持優(yōu)先級的排隊隊列，作業(yè)分發(fā)控制模塊選擇優(yōu)先級最高的作業(yè)分發(fā)到空閑的資源池窗口執(zhí)行；煤礦應(yīng)急云通過自身的心跳機(jī)制將作業(yè)運(yùn)行的初始化時間、運(yùn)行時間等信息傳遞給參數(shù)統(tǒng)計模塊進(jìn)行統(tǒng)計，

4、將獲得的平均到達(dá)率和平均服務(wù)率這兩個核心參數(shù)的實際值傳遞給反饋機(jī)制模塊，根據(jù)調(diào)度算法模型計算出平均逗留時間和平均隊長的理論值并與實際值進(jìn)行對比，當(dāng)差值大于閾值時對該調(diào)度算法的核心參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)使差值收斂于閾值，則將具有較大平均逗留時間和平均隊長的作業(yè)調(diào)度到有槽位數(shù)的空閑資源池服務(wù)窗口執(zhí)行。實驗結(jié)果表明，與經(jīng)典算法相比，CECloudMMSScheduler具有較高的調(diào)度效率和負(fù)載平衡能力。研究了煤礦應(yīng)急云存儲低代價副本布局技術(shù)。提出云

5、計算環(huán)境下的煤礦應(yīng)急管理數(shù)據(jù)存儲方式及煤礦應(yīng)急管理信息系統(tǒng)應(yīng)用體系，提出基于低訪問代價的煤礦應(yīng)急云存儲副本布局策略，采用TOPSIS分析方法進(jìn)行實例計算，將副本分布在煤礦應(yīng)急云平臺中訪問代價最低的2個服務(wù)器節(jié)點上，在節(jié)點存儲負(fù)載、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)帶寬、節(jié)點響應(yīng)率、節(jié)Subject：StudyonKeyTechniqueofCoalmineEmergencyManagementinCloudComputingSpecialty：SafetyTec

6、hnologyEngineeringName：MaLi（Signature）Instruct：LiShugang（Signature）ABSTRACTWiththedevelopmentofinfmatizationconstructionofcoalmineemergencymanagementtheemergencyinfmationsystemwilltowardintelligentserviceienteddirection.

7、Thepaperadopts―Serviceondem‖computationalthinkingofcloudcomputingserviceientedarchitecturetostudyemergencytechniqueincloudcomputingprovideemergencyinfmationresourceservicewithtypeofcloudservicefcoalmineusers.Fiveaspectso

8、fnewmodecloudjobschedulingcloudstagecopylayoutdeionofcloudservicemassivedataprocessingarestudiedincoalmineemergencymanagement.Themainresearchcontentsareasfollows.Studyoncoalmineemergencynewmodeincloudcomputing.Conbinedwi

9、themergencymanagementthey―scenariorespond‖paradigmcontingencytheythecoalmineaccidentsdynamicemergencymanagementmodeisconstructed.Basedon―Serviceondem‖computationalthinkingofcloudcomputinganewmodeofcoalmineemergencymanage

10、mentisproposedwith―CoalmineEmergencyCloud(CECloud)basedonSOA‖aswellasoperatingmechanismof―scenariorespondcontingency‖mode.Withinfmationservicestheytheconceptofcoalmineemergencyinfmationresourcescloudcloudserviceareputfwa

11、rd.Studyondynamicfeedbackjobschedulingalgithmofcoalmineemergencycloud.AimingatdefectivenessinthefeedbackmechanismofcurrentHadoopschedulingalgithmsinamultiuserheterogeneousenvironmentadynamicjobschedulingalgithmCECloudMMS

12、Schedulerwithfeedbackmechanismisproposed.InthisalgithmakindofQueuesTheymodeldesignofsinglequeuemultipleresourcepoolservicewindowsareadopted.Alljobsaresubmittedtoasinglequeuewhichsupptspriitythenthejobwiththehighestpriity