云計算環(huán)境下煤礦應急管理關鍵技術研究.pdf

1、論文題目：云計算環(huán)境下煤礦應急管理關鍵技術研究專業(yè)：安全技術及工程博士生：馬莉（簽名）指導教師：李樹剛（簽名）摘要隨著煤礦應急管理信息化建設的不斷深入，煤礦應急管理信息系統(tǒng)也將隨著云計算技術朝智能化、服務化方向發(fā)展。本文采用云計算―按需服務‖的計算思想和面向服務的架構，以云計算環(huán)境下的煤礦應急管理信息技術為研究對象，以云服務的方式為煤礦用戶提供應急信息資源服務，從煤礦應急管理的新模式、云作業(yè)調(diào)度、云存儲副本布局、云服務語義描述、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)境下的煤礦應急管理新模式。結合應急管理理論、―情景應對‖范式和權變理論，構建煤礦安全事故動態(tài)應急管理模式；基于面向服務構架和云計算的思想，提出云計算環(huán)境下煤礦應急管理的新模式——基于SOA的煤礦應急云CECloud，并提出基于―情景應對權變‖模式的煤礦應急云運作機制；結合信息服務理論，提出煤礦應急信息資源云及云服務的概念。研究了煤礦應急云的動態(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、異構環(huán)境下不具備反饋機制的問題，結合煤礦應急云的用戶作業(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窗口的設計思路，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；煤礦應急云通過自身的心跳機制將作業(yè)運行的初始化時間、運行時間等信息傳遞給參數(shù)統(tǒng)計模塊進行統(tǒng)計，

4、將獲得的平均到達率和平均服務率這兩個核心參數(shù)的實際值傳遞給反饋機制模塊，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行對比，當差值大于閾值時對該調(diào)度算法的核心參數(shù)進行適當調(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)的空閑資源池服務窗口執(zhí)行。實驗結果表明，與經(jīng)典算法相比，CECloudMMSScheduler具有較高的調(diào)度效率和負載平衡能力。研究了煤礦應急云存儲低代價副本布局技術。提出云

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