CN113010374B - 一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统，该方法包括：建立量子设备监控平台，绑定量子设备，并根据所述量子设备的属性确定所述监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；通过配置与所述量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将所述量子设备数据发布到所述监控平台并与所述告警规则进行比对；当所述量子设备数据不符合所述告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据所述量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在所述量子设备拓扑图中进行告警展示。

Description

一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统

技术领域

本申请涉及量子计算机领域，尤其涉及一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统。

背景技术

普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行，称为“比特”(bit)，随着科技的发展，人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。

1982年，理查德·费曼在一个著名的演讲中提出利用量子体系实现通用计算的想法，如果用量子系统所构成的计算机来模拟量子现象则运算时间可大幅度减少，从而量子计算机的概念诞生，时间也证明了量子计算机要远远比普通数字计算机更为强大。

但由于量子计算机还未普及，关于组成量子计算机的量子设备的相关技术也不成熟。

发明内容

本发明提供了一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统，解决了上述技术问题。

一种基于监控平台的量子设备监控的方法，包括：

建立量子设备监控平台，绑定量子设备，并根据量子设备的属性确定监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；

通过配置与量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将量子设备数据发布到监控平台并与告警规则进行比对；

当量子设备数据不符合告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在量子设备拓扑图中进行告警展示。

在本申请的一种实施例中，在所述量子设备拓扑图中进行告警展示，具体包括：

根据量子设备绘制量子设备拓扑图，将量子设备在量子设备拓扑图中绑定，并通过量子设备拓扑图实时展示量子设备的状态；

当量子设备出现故障时，在量子设备拓扑图中显示量子设备的故障状态。

在本申请的一种实施例中，建立量子设备监控平台，具体包括：

在量子设备监控平台中进行量子设备的注册，并确定量子设备对应的监控参数；

选择对应量子设备的量子设备适配器，以便监控平台通过适配器采集数据；

在量子设备监控平台中建立数据库系统，将采集到的数据存储在数据库中；

设置量子设备告警规则告警通知方式，配置告警引擎；

与量子设备拓扑图建立链接，实时向量子设备拓扑图发布量子设备状态。

在本申请的一种实施例中，在所述量子设备拓扑图中进行告警展示，具体包括：

绘制量子设备的模型，根据量子设备的应用场景逻辑确定模型对应的坐标点，完成量子设备拓扑图的绘制，并在模型坐标点中绑定对应的量子设备；

通过所述量子设备拓扑图从所述监控平台订阅量子设备对应的数据，接收发布的量子设备数据并展示相应的状态信息。

在本申请的一种实施例中，配置与量子设备匹配的量子设备展示插件，通过订阅的方式从量子设备适配器采集量子设备数据，并通过监控平台将获取到的量子设备数据向量子设备展示插件发布，实时展示量子设备数据。

在本申请的一种实施例中，统一监控平台的报送接口，将量子设备适配器采集的数据按照固定格式模板定义指标，监控平台自动加载解析量子设备适配器并读取采集的量子设备数据作为参数，为用户提供连接参数的输入以及告警规则设置的参数。

在本申请的一种实施例中，根据量子设备绘制量子设备监控树，将量子设备在量子设备监控树中绑定，通过配置与量子设备匹配的量子设备展示插件，在量子设备监控树中实时展示量子设备的状态。

在本申请的一种实施例中，量子设备适配器具体包括：

软件适配器，软件适配器通过软件接入的方式采集量子设备数据；

硬件适配器，硬件适配器通过硬件采集数据的方式采集量子设备数据；

其中，软件适配器和硬件适配器的开发通过量子监控平台接口实现，是独立于监控平台的插件。

在本申请的一种实施例中，量子设备至少包括以下任意一种：

量子芯片、测控系统、制冷机。

一种基于监控平台的量子设备监控的系统，包括：

量子设备监控平台，用于绑定量子设备，并根据量子设备的属性确定监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；

量子设备适配器系统，用于通过配置与量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将量子设备数据发布到监控平台并与告警规则进行比对；

量子设备告警展示系统，用于当量子设备的数据不符合告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在量子设备拓扑图中进行告警展示。

本发明提供了一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统，能及时对量子各种设备故障进行预警，并通过量子设备拓扑图的方式实时关注量子设备故障，及时维修防止重大损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于监控平台的量子设备监控的方法步骤流程图；

图2为本申请实施例提供的监控平台监控量子设备的逻辑图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本说明书一个或多个实施例中，利用量子处理需要保持绝对零度附近的恒定温度。组成量子计算机的设备有量子芯片、制冷机、测控系统、量子存储器、量子运算器、超导同轴设备、量子位信号放大器等；量子芯片是量子计算机最核心的部分，制冷机创造量子芯片运行所需要的环境，测控系统依据被控对象被控参数的检测结果，按照人们预期的目标对被控对象实施控制。量子芯片有不同种类，比如超导量子芯片和半导体量子芯片，它们对运行环境的需求类似，最基本的需求均为接近绝对零度的极低温环境。量子计算机的成本非常高，而关于组成量子计算机的量子设备的监控方面几乎为空白，为了实时了解量子设备的状态，降低成本以及损耗，本申请发明了一种基于监控平台的量子设备监控的方法、系统。下面进行具体说明。

图1为本申请实施例提供的一种基于监控平台的量子设备监控的方法步骤流程图，可以包括以下步骤：

S101:建立量子设备监控平台，绑定量子设备，并根据量子设备的属性确定监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；

S102:通过配置与量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将量子设备数据发布到监控平台并与告警规则进行比对；

S103:当量子设备数据不符合告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在量子设备拓扑图中进行告警展示。

在本申请的一种实施例中，为了能同一管理监控量子设备，首先要建立量子设备平台，由用户在量子设备监控平台中对所有量子设备进行注册，并填写量子设备监控参数，方便对量子设备进行统一管理。

在注册完成量子设备后，需要选择对应量子设备的量子设备适配器，以便监控平台通过适配器采集数据，并在量子设备监控平台中建立数据库系统，将采集到的数据存储在数据库中；由于组成量子计算机的量子设备类型不同，量子设备与监控平台的接口不同，而不同的量子设备又有不同接口，所以需根据这些不同类型的量子设备开发对应的量子设备适配器，也就是一种量子设备对应一种适配器。

在本申请的一种实施例中，为了能够及时获得量子设备的故障情况，监控平台不仅要实时掌握量子设备数据，还要当量子设备出现异常时，及时告警，将故障信息反馈给维护人员，以便维护人员及时对故障进行修理。所以，在监控平台中根据量子设备的属性来设置量子设备告警规则，设置告警通知方式以及配置告警引擎。比如量子芯片是在低温下运行的，在告警规则中已经设置好芯片的温度阈值，当监控平台接收到芯片温度的数据超过阈值时，触发告警引擎，并按照设定好的通知方式，比如邮件、短信、或是对应的APP、微信等方式通知维护人员。

在本申请的一种实施例中，在所述量子设备拓扑图中进行告警展示，具体包括：根据量子设备绘制量子设备拓扑图，将量子设备在量子设备拓扑图中绑定，并通过量子设备拓扑图实时展示量子设备的状态。为了能够直观的观察到量子设备的状态，可以根据量子设备的安装逻辑绘制对应的量子设备拓扑图，由监控平台与量子设备拓扑图建立链接，实时向量子设备拓扑图发布量子设备状态，当量子设备出现故障时，在量子设备拓扑图中显示量子设备的故障状态，以此来更清晰地、更直观的了解量子设备的实时状态。

在本申请的一种实施例中，发布告警信息给根据量子设备绘制的量子设备拓扑图，具体包括：绘制量子设备的模型，根据量子设备的应用场景逻辑确定模型对应的坐标点，完成量子设备拓扑图的绘制，并在模型坐标点中绑定对应的量子设备；通过量子设备拓扑图从监控平台订阅量子设备对应的数据，接收发布的量子设备数据并展示相应的状态信息。根据量子设备绘制的量子设备拓扑图，绘制量子设备的模型，按照量子设备的应用场景逻辑将模型拖拽到对应的坐标点，完成量子设备拓扑图的绘制，并在模型坐标点中绑定对应的量子设备；通过订阅的方式由量子设备拓扑图向监控平台订阅相应的量子设备数据，监控平台接收消息后向量子设备拓扑图发布对应的数据，并由量子设备拓扑图展示相应的量子设备的状态信息。

建立的量子设备监控平台的功能包括，管理所有的量子设备、设置量子设备告警规则、量子设备告警发送、链接量子设备拓扑图、通过量子设备展示插件展示量子设备实时数据、通过量子设备适配器获取量子设备数据、数据库用于数据存储等功能。

在本申请的一种实施例中，组成量子计算机的各种设备包括，制冷机、测控系统、量子芯片等其它设备。按照实际量子设备的种类进行量子设备适配器的开发用来收集量子设备的实时数据报送平台，并同步开发量子设备展示插件，一种类型量子设备对应一类适配器、展示插件。量子设备监控平台通过量子设备适配器进行各种量子设备的适配接入，通过展示插件进行量子设备数据的展示。量子设备监控平台通过添加量子设备进行统一管理，设置量子设备告警规则，通过实时获取量子设备的实时信息并和告警规则进行比对，进行触发告警，一旦量子各种故障指标有问题及时通过邮件、短信等方式传达给量子设备维护人员进行处理。

在本申请的一种实施例中，根据量子设备绘制量子设备监控树，将量子设备在量子设备监控树中绑定，通过配置与量子设备匹配的量子设备展示插件，在量子设备监控树中实时展示量子设备的状态。监控平台通过订阅的方式从量子设备适配器采集量子设备的实时信息，通过订阅的方式向量子设备展示插件发布信息。量子设备监控树和量子设备拓扑图都是通过订阅的方式向平台订阅数据，量子监控平台通过量子设备适配器进行实时数据的采集，通过事件引擎进行实时数据和告警规则的比对，一旦触发告警，发布告警事件，量子设备展示插件订阅告警信息进行展示，完成对故障的实时预警。

在本申请的一种实施例中，量子设备适配器具体包括：软件适配器，软件适配器是通过件接入的方式采集量子设备数据硬件适配器，硬件适配器通过硬件采集数据的方式采集量子设备数据；其中，软件适配器和硬件适配器的开发均依赖量子监控平台接口，是独立于监控平台的插件。由于组成量子计算机的各种设备种类比较多，提供软适配和硬适配的方式进行接入，软适配就是软件接入的方式，硬适配就是硬件采集数据的方式，有的设备可能会通过一些简单的硬件设备获取指标信息。

在本申请的一种实施例中，统一监控平台的报送接口，将量子设备适配器采集的数据按照固定格式模板定义指标，监控平台自动加载解析量子设备适配器并读取采集的量子设备数据作为参数，为用户提供连接参数的输入以及告警规则设置的参数。量子计算机的种类有很多，比如超导量子计算机、离子阱量子计算机、量子点量子计算机、量子光学量子计算机、拓扑量子计算机等，而组成这些量子计算机的量子设备也不同，为了接入各种类型的量子设备进行监控，监控平台需实现统一报送接口，将数据统一格式。通过量子设备适配器实现了统一报送接口，并按照固定格式模板定义了基本信息、连接参数信息、连接门限信息等各种指标，量子监控平台加载适配器并读取这些信息作为参数供用户进行连接参数输入以及告警规则设置等。

在本申请的一种实施例中，量子设备种类划分，开发量子设备适配器和量子设备展示插件，一类量子设备对应一类适配器和展示插件；量子设备监控平台自动加载解析量子设备适配器；用户登录量子监控平台进行设备的注册管理，并选中量子设备适配器，填写量子设备监控参数；用户登录量子监控平台进行量子设备告警规则的设置和告警通知等；根据实际的量子计算机设备组成场景绘制量子设备拓扑图展示，并进行量子设备的绑定；通过量子设备监控树和量子设备拓扑图两种方式可以实时查看量子设备各种状态，故障指标一旦触发，量子设备监控树和量子设备拓扑图会进行告警。

一种基于监控平台的量子设备监控的系统，包括：

量子设备监控平台，用于绑定量子设备实施统一管理，依据量子设备的属性在监控平台设置量子设备告警规则；

量子设备适配器系统，用于通过配置与量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将量子设备数据发布到监控平台并与告警规则进行比对；

量子设备告警展示系统，用于当量子设备的数据不符合告警规则中的设定时，触发监控平台中的告警引擎，发布告警信息给根据量子设备绘制的量子设备拓扑图，并在量子设备拓扑图中进行告警展示，通知维护人员进行告警事件的处理。

量子设备监控平台，用于用户在量子设备监控平台中对所有量子设备进行注册，并填写量子设备监控参数，方便对量子设备进行统一管理。在注册完成量子设备后，需要选择对应量子设备的量子设备适配器，以便监控平台通过适配器采集数据，并在量子设备监控平台中建立数据库系统，将采集到的数据存储在数据库中。

量子设备适配器系统，用于将量子设备的数据发送至监控平台，由于组成量子计算机的量子设备类型不同，量子设备与监控平台的接口不同，而不同的量子设备又有不同接口，所以需根据这些不同类型的量子设备开发对应的量子设备适配器，也就是一种量子设备对应一种适配器。

量子设备告警展示系统，用于及时进行告警事件的展示。为了能够及时获得量子设备的故障情况，监控平台不仅要实时掌握量子设备数据，还要当量子设备出现异常时，及时告警，将故障信息反馈给维护人员，以便维护人员及时对故障进行修理。所以，在监控平台中根据量子设备的属性来设置量子设备告警规则，设置告警通知方式以及配置告警引擎。比如量子芯片是在低温下运行的，在告警规则中已经设置好芯片的温度阈值，当监控平台接收到芯片温度的数据超过阈值时，触发告警引擎，并按照设定好的通知方式，比如邮件、短信、或是对应的APP、微信等方式通知维护人员。

图2为本申请实施例提供的监控平台监控量子设备的逻辑图。监控平台用于监控所有量子设备，量子设备适配器、量子设备展示插件与量子设备的数量相匹配，量子设备监控平台通过订阅的方式利用量子设备适配器通过统一的报送接口获取量子设备数据存储在数据库中，通过配置告警引擎将获取的数据与告警规则中设定的数据进行对比，当与报警规则中的数据不符合时，触发告警引擎进行告警处理，量子设备展示系统通过向量子设备监控平台订阅，通过量子设备展示插件获得量子设备数据将量子设备数据以及量子设备状态进行展示。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种基于监控平台的量子设备监控的方法，其特征在于，包括：

建立量子设备监控平台，绑定量子设备，并根据所述量子设备的属性确定所述监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；

通过配置与所述量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集量子设备数据，将所述量子设备数据发布到所述监控平台并与所述告警规则进行比对；

当所述量子设备数据不符合所述告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据所述量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在所述量子设备拓扑图中进行告警展示；

在所述量子设备拓扑图中进行告警展示，具体包括：

根据所述量子设备绘制量子设备拓扑图，将所述量子设备在所述量子设备拓扑图中绑定，并通过所述量子设备拓扑图实时展示所述量子设备的状态；

当所述量子设备出现故障时，在量子设备拓扑图中显示所述量子设备的故障状态；

建立量子设备监控平台，具体包括：

在量子设备监控平台中进行量子设备的注册，并确定所述量子设备对应的监控参数；

选择对应所述量子设备的量子设备适配器，以便所述监控平台通过所述适配器采集数据；

在量子设备监控平台中建立数据库系统，将采集到的数据存储在数据库中；

设置量子设备告警规则告警通知方式，配置告警引擎；

与所述量子设备拓扑图建立链接，实时向所述量子设备拓扑图发布所述量子设备状态；

向根据所述量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，具体包括：

绘制所述量子设备的模型，根据所述量子设备的应用场景逻辑确定所述模型对应的坐标点，完成量子设备拓扑图的绘制，并在模型坐标点中绑定对应的所述量子设备；

通过所述量子设备拓扑图从所述监控平台订阅量子设备对应的数据，接收发布的量子设备数据并展示相应的状态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

配置与所述量子设备匹配的量子设备展示插件，通过订阅的方式从所述量子设备适配器采集所述量子设备数据，并通过所述监控平台将获取到的量子设备数据向所述量子设备展示插件发布，实时展示所述量子设备数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

统一所述监控平台的报送接口，将所述量子设备适配器采集的数据按照固定格式模板定义指标，所述监控平台自动加载解析所述量子设备适配器并读取采集的量子设备数据作为参数，为用户提供连接参数的输入以及告警规则设置的参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述量子设备绘制量子设备监控树，将所述量子设备在所述量子设备监控树中绑定，通过配置与所述量子设备匹配的量子设备展示插件，在所述量子设备监控树中实时展示所述量子设备的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子设备适配器具体包括：

软件适配器，所述软件适配器通过软件接入的方式采集所述量子设备数据；

硬件适配器，所述硬件适配器通过硬件采集数据的方式采集所述量子设备数据；

其中，软件适配器和硬件适配器的开发通过量子监控平台接口实现，是独立于所述监控平台的插件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子设备至少包括以下任意一种：

量子芯片、测控系统、制冷机。

7.一种基于监控平台的量子设备监控的系统，其特征在于，包括：

量子设备监控平台，用于绑定量子设备，并根据所述量子设备的属性确定所述监控平台中设置的相应的量子设备告警规则；建立量子设备监控平台，具体包括：在量子设备监控平台中进行量子设备的注册，并确定所述量子设备对应的监控参数；选择对应所述量子设备的量子设备适配器，以便所述监控平台通过所述适配器采集数据；在量子设备监控平台中建立数据库系统，将采集到的数据存储在数据库中；设置量子设备告警规则告警通知方式，配置告警引擎；与所述量子设备拓扑图建立链接，实时向所述量子设备拓扑图发布所述量子设备状态；

量子设备适配器系统，用于通过配置与所述量子设备匹配的量子设备适配器，实时采集所述量子设备数据，将所述量子设备数据发布到所述监控平台并与所述告警规则进行比对；

量子设备告警展示系统，用于当所述量子设备的数据不符合所述告警规则时，触发监控平台中的告警引擎，向根据所述量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，并在所述量子设备拓扑图中进行告警展示；向根据所述量子设备绘制的量子设备拓扑图发布告警信息，具体包括：绘制所述量子设备的模型，根据所述量子设备的应用场景逻辑确定所述模型对应的坐标点，完成量子设备拓扑图的绘制，并在模型坐标点中绑定对应的所述量子设备；通过所述量子设备拓扑图从所述监控平台订阅量子设备对应的数据，接收发布的量子设备数据并展示相应的状态信息；在所述量子设备拓扑图中进行告警展示，具体包括：根据所述量子设备绘制量子设备拓扑图，将所述量子设备在所述量子设备拓扑图中绑定，并通过所述量子设备拓扑图实时展示所述量子设备的状态；当所述量子设备出现故障时，在量子设备拓扑图中显示所述量子设备的故障状态。

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