CN107133904B - 一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 - Google Patents
一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107133904B CN107133904B CN201710437575.3A CN201710437575A CN107133904B CN 107133904 B CN107133904 B CN 107133904B CN 201710437575 A CN201710437575 A CN 201710437575A CN 107133904 B CN107133904 B CN 107133904B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- computing
- rail vehicle
- power
- rail
- rail transit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/18—Packaging or power distribution
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
一种轨道交通工具，包括包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统的超级计算机系统；其中，计算系统，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；制冷系统用于：为计算系统提供冷却气流；电力系统配置有直流电压器和稳压器，用于：将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；通信系统包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。本发明实施例实现了超级计算机移动运行，提升了超级计算机的安全性。
Description
技术领域
本文涉及但不限于计算机技术，尤指一种轨道交通工具。
背景技术
超级计算机以其强大的数学计算能力和事物处理能力成为现代社会科学研究、工业生产、和国防安全的最要工具。科学研究上，计算模拟已经成为除实验和理论推导之外的最重要研究手段；在工业生产上，超级计算机可以大大加速新产品的设计和仿真；在国防安全上超级计算机是一个国家重要战略武器的基本研究手段。
针对这种情况，各个国家都在不遗余力的大力建设和发展超级计算机。但超级计算机往往建在固定的地点，需要庞大的机房、制冷设备、电力设备等，因此目标巨大。即目前的超级计算机战略生存能力不高。一旦超级计算机遭受攻击，轻则导致大量的财产损失，重则将严重影响战时战略武器的发射、研究、部署等工作。在这种情况下，集装箱计算平台等面向大规模野外计算使用的可移动平台设备。这类平台大幅提升了超级计算机的战时生存能力，只需在使用目的地接入水源和电源即可快速完成设备的搭建和使用。因此，在一定程度上满足了战略超算能力的需求。但是，这类平台通常是安装在卡车上的，这严重制约了超级计算机的计算能力(计算设备数量有限)。另外，超级计算机属于较精密的仪器设备，往往对震动比较敏感，而卡车在路面不平的区域颠簸剧烈，会造成大量的计算设备损坏；再次，卡车由于空间有限，无法自带发电设备或制冷设备，这也在一定程度上限制了超级计算机的稳定运行。
综上，目前的超级计算机在移动运行能力和计算能力无法均衡，即具备计算能力时移动性较差，具备移动能力时计算能力受限。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种轨道交通工具，能够保障超级计算机运算能力的情况下提升超级计算机的移动能力。
本发明实施例提供了一种轨道交通工具，包括包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统的超级计算机系统；其中，
所述计算系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；
所述制冷系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，用于：为计算系统提供冷却气流；
所述电力系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，配置有直流电压器和稳压器，用于：将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；
所述通信系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。
可选的，所述计算系统包括：用于固定计算节点的固定装置；配置为对设置有计算节点的轨道交通组成单元进行减震的减震装置；用于连接各计算节点的输入输出IO节点；存储介质。
可选的，所述计算节点包括：图形处理器GPU、单核流处理器MIC和/ 或现场可编程门阵列FPGA。
可选的，所述电力系统还包括备用发电设备，用于为计算系统、制冷系统和通信系统提供备用电源。
可选的，所述电力系统还包括受电弓。
可选的，所述制冷系统还用于，通过热交换设备降低排风口热度。
可选的，所述轨道交通工具以内燃机作为动力。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统的超级计算机体统；其中，计算系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；所述制冷系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，用于：为计算系统提供冷却气流；电力系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，配置有直流电压器和稳压器，用于将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；通信系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例轨道交通工具的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1为本发明实施例轨道交通工具的结构框图，，如图1所示，包括包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统的超级计算机系统；其中，
计算系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；
需要说明的是，本发明实施例计算节点可以设置在轨道交通组成单元的车底内。轨道交通工具可以是火车、地铁等轨道交通工具，轨道交通组成单元可以是一节车厢。车箱可以基于现有的保鲜闷罐车底改装，改造后车厢可以具备良好的保温、保湿效果，且成本低廉。参照相关技术中的轨道交通标准，车厢载重可以负载计算系统。
制冷系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，用于：为计算系统提供冷却气流；
需要说明的是，本发明实施例制冷系统主要是用来与外界进行热交换的设备，它的主要组成为逆卡诺循环的热机。在本发明实施例制冷设备可以单独安装于独立的车底内，并通道保湿管道输送至计算系统所在车底内。考虑到轨道交通工具的车底的保湿性能，一般的计算系统的机箱为全封闭设计，冷风从机箱前进风中进入，热交换后的热风则通过后排风口吸走，通过隔热管道至制冷系统。
电力系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，配置有直流电压器和稳压器，用于：将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；
需要说明的是，电力系统可以采用轨道交通工具的动力作为电源，具体如何转换成为各个系统的供电电源，可以由本领域技术人员根据各系统的参数进行设计实现。本发明实施例电力系统可以两种实现方式。一种是直接使用电气化轨道交通的电力接触网供电，这样可通过列车受电弓从接触网引电通过直流变压后由电缆直接引入到用电设备；与此同时再单独在发电列车内还配备柴油发电机以做为备用电源，从柴油发电机与从电力接触网的取电为并联模式。另一种为直接使用发电列车中柴油发电机所提供的电力，在这种情况下则无需电气化电力接触网的变电设备。
通信系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。
需要说明的是，由于需要安装卫星天线，通信系统一般不分开放置，而是集中安放于一个轨道交通组成单元的车底内。通信系统一般与超算设备的管理节点和控制节点相联通。本发明实施例卫星天线安装有升降设备，不使用于则隐藏于列车车体内，使用时则升至列车车底的顶部，同时涂有迷彩涂装。通信系统如何与卫星连接可以采用相关技术实现，如何进行任务输入和结果输出与相关技术中的超级计算机相同，在此不做赘述。
可选的，计算系统包括：用于固定计算节点的固定装置；配置为对设置有计算节点的轨道交通组成单元进行减震的减震装置；用于连接各计算节点的输入输出IO节点；存储介质。
需要说明的是，本发明实施例计算系统设置于轨道交通组成单元，因此与相关技术采用插槽连接不同，本发明实施例采用固定装置对计算节点进行固定，本发明实施例所有计算节点的元件可以焊接在主设备板上；如主板焊接在机箱座上、CPU焊接在主板上、内存焊接并固化在主板上，主板电池也是直接焊接在主板上等。
可选的，计算节点包括：图形处理器(GPU)、单核流处理器(MIC) 和/或现场可编程门阵列(FPGA)。
可选的，电力系统还包括备用发电设备，用于为计算系统、制冷系统和通信系统提供备用电源。
可选的，电力系统还包括受电弓。
需要说明的是，受电弓用于将接触网接收的电力直接转换为计算系统运行所需的电力。
可选的，制冷系统还用于，通过热交换设备降低排风口热度。
这里，热交换装置主要通过大量吸入自然界常温空气并与热风充分搅拌混合后再排出。降低排风口热度可以极大的降低超级计算机系统被红外探测到的能力。热交换设备可以根据超级计算机系统的运行环境确定是否关闭。
可选的，轨道交通工具以内燃机作为动力。
需要说明的是，为了超级计算机系统的安全，本发明实施例可以对轨道交通工具进行隐藏处理，例如、在车厢外体涂染迷彩。另外，本发明实施例还包括用于工作人员生活休息的轨道交通组成单元。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统的超级计算机系统；其中，计算系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；所述制冷系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，用于：为计算系统提供冷却气流；电力系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，配置有直流电压器和稳压器，用于将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；通信系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种轨道交通工具，其特征在于，包括包含计算系统、制冷系统、电力系统和通信系统超级计算机系统；其中，
所述计算系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括一个或一个以上计算节点，用于通过计算节点进行任务运算，以获得任务运算结果；
所述制冷系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，用于：为计算系统提供冷却气流；
所述电力系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，配置有直流电压器和稳压器，用于：将轨道交通工具的供电电源转换输出为计算系统、制冷系统和通信系统的供电电源；
所述通信系统设置于一个或一个以上轨道交通组成单元，包括用于与卫星建立网络连接的通信装置，用于进行任务的输入和任务运算结果的输出。
2.根据权利要求1所述的轨道交通工具，其特征在于，所述计算系统包括：用于固定计算节点的固定装置；配置为对设置有计算节点的轨道交通组成单元进行减震的减震装置；用于连接各计算节点的输入输出IO节点；存储介质。
3.根据权利要求2所述的轨道交通工具，其特征在于，所述计算节点包括：图形处理器GPU、单核流处理器MIC和/或现场可编程门阵列FPGA。
4.根据权利要求1所述的轨道交通工具，其特征在于，
所述电力系统还包括备用发电设备，用于为计算系统、制冷系统和通信系统提供备用电源。
5.根据权利要求1～4任一项所述的轨道交通工具，其特征在于，所述电力系统还包括受电弓。
6.根据权利要求1～4任一项所述的轨道交通工具，其特征在于，所述制冷系统还用于，通过热交换设备降低排风口热度。
7.根据权利要求1～4任一项所述的轨道交通工具，其特征在于，所述轨道交通工具以内燃机作为动力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710437575.3A CN107133904B (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710437575.3A CN107133904B (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107133904A CN107133904A (zh) | 2017-09-05 |
| CN107133904B true CN107133904B (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=59734576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710437575.3A Active CN107133904B (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107133904B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107659447A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于船舶的设备管理方法及系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102780784A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-11-14 | 上海中科高等研究院 | 可移动的超级计算机系统及其实现方法 |
| CN116884099A (zh) * | 2013-08-26 | 2023-10-13 | 刘健 | 一种自动售检票系统 |
| CN203773464U (zh) * | 2014-04-24 | 2014-08-13 | 山东超越数控电子有限公司 | 一种车载云计算数据中心 |
| CN106294270A (zh) * | 2016-08-03 | 2017-01-04 | 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 | 一种车载可编程计算器系统 |
-
2017
- 2017-06-12 CN CN201710437575.3A patent/CN107133904B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107133904A (zh) | 2017-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Katz | Tech titans building boom | |
| Soyata et al. | COMBAT: mobile-Cloud-based cOmpute/coMmunications infrastructure for BATtlefield applications | |
| AU2015229661B2 (en) | Heating and cooling systems and methods for truck cabs | |
| Rey et al. | Performance analysis, model development and validation with experimental data of an ICE-based micro-CCHP system | |
| CN107133904B (zh) | 一种承载超级计算机系统的轨道交通工具 | |
| Briggs et al. | Whole-vehicle modelling of exhaust energy recovery on a diesel-electric hybrid bus | |
| Gujarathi et al. | Grey wolf algorithm for multidimensional engine optimization of converted plug-in hybrid electric vehicle | |
| Song et al. | Research on energy saving optimization method of electric refrigerated truck based on genetic algorithm | |
| Godjevac et al. | Electrical energy storage for dynamic positiong operations: Investigation of three application case | |
| Chenchen et al. | Modeling and analysis of global energy consumption process of urban rail transit system based on Petri net | |
| KR20220105667A (ko) | 보조 전력 제어기 | |
| CN116176287A (zh) | 一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质 | |
| Deguchi et al. | Impact of workload assignment on power consumption in software-defined data center infrastructure | |
| Li et al. | A novel energy recovery system for parallel hybrid hydraulic excavator | |
| Güldorum et al. | An interoperability platform for electric vehicle charging service considering dual system operator and electric vehicle owner sides | |
| Peng et al. | Modeling and simulation of ventilation and cooling of aircraft piston engine based on genetic algorithm | |
| CN106294270A (zh) | 一种车载可编程计算器系统 | |
| Tatschl et al. | Virtual Component and System Integration for Efficient Electrified Vehicle Development | |
| CN105786757A (zh) | 一种板上集成分布式高性能运算系统装置 | |
| Bodsch et al. | Flexible Test Platform for Accelerating the Validation of Fuel Cell Powertrains | |
| CN216861291U (zh) | 一种光储车平台舱装置 | |
| CN208283935U (zh) | 一种蓝牙接入辅助调试系统 | |
| RU2750345C1 (ru) | Система охлаждения комбинированной энергетической установки последовательного типа | |
| Ceraolo et al. | Modelling and design of improved powertrain solutions for electric and hybrid buses | |
| Schwan et al. | Modelling and optimization of renewable energy supply for electrified vehicle fleet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |