CN109033345A - 用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法 - Google Patents

用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，可以实现大科学装置控制系统中数据存档参数的自动配置，缩短了装置的运行维护时间，保证了装置的可用性；同时，还可以避免手动配置出错的情况。

Description

用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法。
背景技术
大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成的大型设施，建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动来实现重要科学技术目标，如大型粒子加速器、高能物理探测器、聚变装置和大型天文望远镜等。大科学装置往往体积庞大、设备众多，其控制系统是基于网络的分布式控制系统，存档系统是其不可缺少的组成部分。为了满足更高层次的科研需求，国家加大了在大科学装置方面的投入力度，装置体量也不断增大，装置中需要控制的变量也随之增加，需要存档的变量也相应增多。
然而，已有的存档系统均采用中央配置文件的方式来设定存档参数，如存档变量名称、采样周期和采样方式等。当控制系统中的存档参数发生变化时，如存档变量增减或采样周期改变，需要手动配置这一配置信息使之与控制系统保持一致。手动配置过程繁琐且容易出错，给装置的运行维护带来不便，从而影响着装置的可用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，可以实现存档参数自动配置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，包括：
在前端控制器的开发过程中，将存档参数以预定义的格式配置于各个前端控制器内；
在控制系统内设置自动配置应用程序作为服务端，各个前端控制器作为客户端自动侦听服务端的存在并与之建立连接，主动上传存档参数至服务端；且当前端控制器中的存档参数出现变动时，重新发送更新后的存档参数，使得自动配置应用程序内始终拥有各前端控制器中的最新存档参数；
利用自动配置应用程序解析并收集各个前端控制器发送的存档参数，再调用存档系统的管理接口将收集到的存档参数发送至存档系统的数据库内；
利用存档系统根据数据库中的存档参数对存档变量进行采样和存档。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，可以实现大科学装置控制系统中数据存档参数的自动配置，缩短了装置的运行维护时间，保证了装置的可用性；同时，还可以避免手动配置出错的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法的原理图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提高一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，旨在解决大科学装置控制系统中数据存档参数需手动配置的问题，如图1所示，其主要包括：
步骤1、在前端控制器的开发过程中，将存档参数以预定义的格式配置于各个前端控制器内。
在之后的装置维护过程中，若前端控制器中的存档变量发生变化时相应的存档参数也会在前端控制器内发生变化。
本发明实施例中，存档参数可以为键值对的形式，其中的键用于说明其是存档系统的存档参数；值用于描述具体的存档参数，包括：存档字符串是否生效的标志位enable、采样周期period及采样模式method。
步骤2、在控制系统内设置自动配置应用程序作为服务端，各个前端控制器作为客户端自动侦听服务端的存在并与之建立连接，主动上传存档参数至服务端；且当前端控制器中的存档参数出现变动时，重新发送更新后的存档参数，使得自动配置应用程序内始终拥有各前端控制器中的最新存档参数。
步骤3、利用自动配置应用程序解析并收集各个前端控制器发送的存档参数，再调用存档系统的管理接口将收集到的存档参数发送至存档系统的数据库内。
步骤4、利用存档系统根据数据库中的存档参数对存档变量进行采样和存档。
本发明实施例上述方案，可以实现大科学装置控制系统中数据存档参数的自动配置，缩短了装置的运行维护时间，保证了装置的可用性；同时，还可以避免手动配置出错的情况。
为了说明本发明上述方案的效果，下面以一个具体的示例来进行说明。
本示例中，以经过重大维修改造后的合肥光源(HLS-II)进行说明。每年HLS-II的开机时间约为300天，且其控制系统中控制变量的数量级为104。像这种需要长期运行的大科学装置，如果运用原来的技术，那么当存档变量发生增加、删除、更新时，就需要技术人员对中央配置文件进行手动配置，否则无法保证中央配置文件内容与控制系统的一致。
经过重大维修改造后的合肥光源是由800MeV电子直线加速器、输运线和800MeV电子存储环组成的大型粒子加速器装置，其控制系统是基于实验物理及工业控制系统(EPICS)的分布式控制系统。EPICS开源社区发布的一系列数据存档系统已经广泛应用在国际各大科学装置中，如Channel Archiver、RDB Channel Archiver、Archiver Appliance等。HLS-II目前使用的存档系统是Archiver Appliance。
将本发明上述方案应用于HLS-II当中，如图2所示，将控制系统中的EPICS IOC作为前端控制器，并定义存档参数元信息以存档参数为“键值对”的形式保存于其中。这样在前端控制器的开发过程中，就可以预先定义好该前端控制器内的存档参数配置信息。
存档参数元信息定义了Archiver Appliance采样和存档每个控制变量的方式，该元信息可以用一个预定义格式的字符串来指明。其中，元信息的“键”用于说明其是存档系统的存档参数配置信息；“值”用于描述具体的存档参数，如HLS-II控制系统中以"enable,period,method"为“值”，并用逗号相分隔成四段，每段对应的描述和缺省值如表1所示。
表1存档参数元信息
分布在每个前端控制器内的存档参数配置信息需要被自动收集，将这一功能定义为Auto Configurator。在HLS-II中，Auto Configurator是客户端/服务端结构，客户端(Client Module)运行在每个前端控制器内部，通过TCP和UDP协议与服务端通信，服务端(Server Daemon)作为中央服务器收集每个客户端上传的信息。通过该机制，上述自定义存档参数配置信息被自动上传至中央服务器内。
然后，将服务端收集的信息发布至消息中间件内。Auto Configurator程序订阅与存档参数元信息相关的消息，实现了两者之间的异步通信。
Archiver Appliance提供了HTTP管理接口，用于增加、删除、更新和查询数据库内的配置数据。Auto Configurator将接收到的消息进行解析，依照Archiver Appliance的管理接口格式生成URL。
接着，Auto Configurator将这一请求发送给Archiver Appliance，这些存档参数配置信息就会被添加进存档配置参数数据库中。最后，Archiver Appliance将按照该数据库内容进行采样和存档。
通过上述方式，Archiver Appliance将按照EPICS IOC中定义的存档参数元信息对控制变量进行采样和存档，实现了存档参数的分布式配置。从其运行结果可知采用本发明提供的存档参数配置方法提高了装置的可维护性和可用性。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，其特征在于，包括：
在前端控制器的开发过程中，将存档参数以预定义的格式配置于各个前端控制器内；
在控制系统内设置自动配置应用程序作为服务端，各个前端控制器作为客户端自动侦听服务端的存在并与之建立连接，主动上传存档参数至服务端；且当前端控制器中的存档参数出现变动时，重新发送更新后的存档参数，使得自动配置应用程序内始终拥有各前端控制器中的最新存档参数；
利用自动配置应用程序解析并收集各个前端控制器发送的存档参数，再调用存档系统的管理接口将收集到的存档参数发送至存档系统的数据库内；
利用存档系统根据数据库中的存档参数对存档变量进行采样和存档。
2.根据权利要求1所述的一种用于大科学装置控制系统的分布式数据存档参数配置方法，其特征在于，
存档参数为键值对的形式，其中的键用于说明其是存档系统的存档参数；值用于描述具体的存档参数，包括：存档字符串是否生效的标志位enable、采样周期period及采样模式method。
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