基于CORBA的分布式远程故障诊断体系

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2001.02.020 第26卷第2期 北京科技大学学报 Vol.26 No.2 2004年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2004 基于CORBA的分布式远程故障诊断体系 王海峰徐金梧杨德斌阳建宏 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要提出了基于CORBA技术的分布式远程故障诊断系统的体系结构基本框架.讨论了 实现这种远程故障诊断系统的关键技术，如POA策略、命名服务、事件服务和CORBA组件模 型以及数据库集成等，重点介绍了企业级诊断系统和远程诊断系统的基本功能模块和实施 细节。 关键词CORBA:故障诊断：远程诊断：诊断对象模型：数据库集成 分类号TH165:TP316 分布式远程诊断系统是针对流程型工业大 象的整个生命周期中的所有问题.整个系统中可 型设备数量众多、设备类型相似、地域分布较广 以有多个POA实例，每个POA实例下注册具有 的特点，通过网络把分布于各生产现场数据采 相似性能的一组对象，这些POA在创建时都必须 集、处理系统互联起来，将这些数据经过筛选、归 根据性能要求给定相应的POA策略，这些策略确 类、整理，形成规范的数据库，并在数据库的基础 定POA的工作模式，如对象的定位、激活、对象 上进一步形成数据仓库、方法库和规则库，通过 与伺服程序之间的关联匹配、线程策略等，POA Internet构筑远程诊断系统，以达到资源共建共 工作模式对系统的性能起着至关重要的作用. 享、协同服务、分散监测、集中管理与诊断的目 1.2C0RBA命名服务 的.综合考虑各种不同的分布式系统解决方案的 CORBA命名服务(Naming Service)是解决对 优势以及企业级系统的需求，基于OMG(对象管 象定位问题的.它在图状层次结构中存储对象引 理组织)提出的CORBA规范(Common Object Re- 用.层次中的每个节点由命名上下文(Naming quest Broker Architecture)的分布式体系结构是一 Context)组成，这些上下文可以指向一个对象引 个很好的方案.基于CORBA规范的分布式系统 用，也可以指向其他命名上下文，这有些类似于 具有良好的可扩展性、可移植性、跨平台分布性、 文件系统中的目录，用户可以通过这些方法查找 良好的容错能力、实时性和可靠性，可以集各种 自己需要的对象引用.命名服务增加了系统的 操作系统平台和各种开发语言的优点于一身.本 灵活性和可扩展性，并且使系统更具层次，有利 文提出并基本实现了-一种新的基于CORBA规范 于开发大规模的体系结构。 的多企业远程故障诊断系统体系结构 l.3 CORBA事件服务(Event Service) CORBA事件服务通过引入事件通道这个概 1 CORBA体系的关键技术 念来提供异步和松耦合的消息接发，事件服务允 1.1可移植对象适配器(POA) 许提供者在单个调用的情况下向一个或者多个 POA(Portable Object Adapter)为各种请求创 用户发送消息.使用事件服务，事件的提供者不 建对象引用、激活对象以及将各个对象的请求调 需要知道消息的用户是谁，事件服务在提供者和 用户之间起中介的作用.一个事件服务实现还保 度到特定服务器上的伺服程序，还要负责管理对 护提供者不受异常的影响，这些异常可能是由于 收稿日期2003-04-28 王海蜂男，27岁，博士研究生 无法估计的事故，或者是性能很差的用户对象所 *国家自然科学基金资助项目No.50074010) 造成的

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 招 基于 的分布式远程故障诊断体系 王 海峰 徐金梧 杨 德 斌 阳 建宏 北 京科技大学机械工 程 学院 ， 北 京 摘 要 提 出 了基 于 技术 的分布 式远程 故 障诊 断 系统 的体 系结构基 本 框架 讨论 了 实现 这 种远程 故 障诊 断系统 的关 键 技术 ， 如 策 略 、 命 名 服 务 、 事件服务和 组 件模 型 以及 数 据 库集成 等 重 点 介 绍 了企 业 级 诊断 系统和 远程诊 断系统 的基本功 能模块和 实施 细 节 关键 词 故 障诊断 远 程 诊 断 诊 断对 象模型 数据 库集成 分 类号 分布 式 远 程 诊 断 系统 是 针 对 流 程 型 工 业 大 型 设备 数量 众 多 、 设备 类 型 相 似 、 地 域 分布 较广 的特 点 ， 通 过 网络 把 分 布 于 各 生 产 现 场 数据 采 集 、 处 理系统互 联起 来 ， 将 这 些数据 经 过筛 选 、 归 类 、 整理 ， 形成 规 范 的数据 库 ， 并在数据 库 的基 础 上 进 一 步形成 数据 仓 库 、 方 法 库和 规 则库 通 过 构筑远 程 诊 断 系统 ， 以达 到 资源 共 建共 享 、 协 同服务 、 分 散监 测 、 集 中管 理 与诊 断的 目 的 综 合考虑各种 不 同的分布 式系 统解 决方 案 的 优势 以及 企业 级 系统 的需 求 ， 基 于 对 象 管 理 组 织 提 出的 规 范 处 的分 布 式体 系 结 构 是 一 个 很好 的方案 基 于 规 范 的分 布 式 系 统 具有 良好 的可扩 展 性 、 可移植性 、 跨平 台分布性 、 良好 的容错 能 力 、 实 时性 和 可 靠 性 ， 可 以集 各种 操 作 系统平 台和 各种 开 发语 言 的优 点于 一 身 本 文提 出并基本 实现 了一种 新 的基 于 规 范 的 多企业 远 程 故 障 诊 断系统 体 系 结 构 体 系 的关键 技 术 可 移 植 对 象适 配 器 的 为各 种 请 求 创 建对 象 引用 、 激 活对 象 以及将各 个 对象 的请求 调 度 到特 定服 务器 上 的伺 服程序 ， 还 要 负责 管理对 收稿 日期 刁冬 王 海 峰 男 ， 岁 ， 博 士 研 究生 国家 自然科学 基金 资助项 目困 象 的整个 生命 周 期 中的所有 问题 整个 系统 中可 以有 多个 实例 ， 每 个 实例 下注 册 具 有 相似 性 能 的一组对 象 ， 这 些 在创建 时都必 须 根据性 能要求 给 定相应 的 策 略 ， 这些 策 略确 定 的工 作 模 式 ， 如对 象 的定位 、 激 活 、 对 象 与伺 服 程序之 间 的关联 匹 配 、 线程 策 略等 工 作模式对 系统 的性 能起着 至 关 重要 的作用 「，周 命 名 服务 命 名 服 务 是解 决对 象 定位 问题 的 它在 图状 层 次结构 中存储对象 引 用 ， 层 次 中 的每 个 节 点 由命 名 上 下 文 组 成 ， 这 些 上 下 文 可 以指 向一个对 象 引 用 ， 也 可 以指 向其 他命 名 上 下 文 ， 这有些类似 于 文件 系统 中 的 目录 用 户 可 以通 过这 些 方法 查 找 自己 需要 的对象 引用。 ， 命名服 务增 加 了系统 的 灵 活 性 和 可 扩 展 性 ， 并 且 使系统 更 具层 次 ， 有 利 于 开 发大规模 的体 系结 构 事件 服 务 币 事件服 务通 过 引入 事件通 道这 个 概 念 来提供异 步和松祸合 的消 息接 发 事件 服务 允 许 提 供 者 在 单 个 调 用 的情 况 下 向一 个 或 者 多个 用 户 发 送 消 息 使用 事件 服 务 ， 事件 的提供者 不 需要 知道 消息 的用 户 是谁 ， 事件服 务在提供者和 用 户之 间起 中介 的作用 一个事件服 务实现还 保 护提 供 者 不受异 常 的影 响 ， 这 些 异 常可 能是 由于 无法估计 的事故 ， 或 者 是性 能很差 的用 户对象所 造 成 的 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．02．020

VoL.26 No.2 王海蜂等：基于CORBA的分布式远程故障诊断体系 ●193 1.4 CORBA组件模型 各个企业中已有的和即将投入的诊断系统，统一 CORBA组件模型是将持久性对象服务、事 地通过互联网与远程诊断中心相联，不仅可以实 务服务、安全服务预先打包，提供一个比CORBA 现各个企业间诊断数据、方法和规则的共享，还 服务更高级别的抽象.CORBA组件模型使用户 可以使企业与远程的诊断专家相联，进而实现更 在开发企业级系统时可以自动获取相关的服务， 高级的网上专家会诊.基本框架如图1所示， 它自动维护本身使用的各种事件类型，提供事件 22企业级设备故障诊断系统 通道.CORBA组件模型支持多重接口，提供在多 企业级设备故障诊断系统是在各个企业内 个接口中的导航机制 部实现的针对大型设备的诊断系统.它本身具有 1.5 CORBA数据库集成 很强的在线、离线监测和故障诊断能力，并且通 CORBA的软件总线概念为数据库集成技术 过互联网挂接到远程诊断中心中，可以向远程诊 提供了新的思路，CORBA的跨平台特性屏蔽了 断中心提供支持，同时享受远程中心的各种高级 不同操作系统间的差异，使不同平台上的成员系 服务.企业级系统的体系结构如图2所示， 统可以集成到同一体系中，达到即插即用效果， 企业级诊断系统负责将现场级采集系统传 由此可以设计一个基于CORBA的多数据库 入的数据经过抽取、压缩形成可作为诊断源的特 集成方案，将各种主流数据库系统集成起来，该 定的数据格式，以特定的方式存储到相应的数据 方案的实现思路是：将分布式系统中各数据库成 员模型化为对象，而数据库系统提供的服务被模 远程诊断中心 型化为对象方法，这些方法组成对象接口.这样， 在每个子系统上定义一个服务接口，子系统为这 些服务提供实现，并且将各种数据库封装起来注 互联网 册到OB总线上，客户向系统发送请求，系统将 请求转换为可用的服务返回给用户网， 企业1远程 企业2远程 企业远程 年目年e卡4 2体系结构基本框架及解决方案 、诊断系统 诊断系统 诊断系统 图】基于CORBA分布式远程故障诊断系统体系结构 2.1体系结构的基本框架 Fig.1 Architecture of a distributed remote diagnosis sys- 基于CORBA的分布式远程故障诊断系统将 tem based CORBA 远程诊 同类型 断中心 企业 通用数据管 企业对象 高级数据管 理客户端 设备对象 理客户端 (B/S) (c/s) Web服务器 设备运行 参数 代理服务器 Proy） 诊断对象 设备健康 数据库 档案 应用程序 服务器 故障诊断 企业 诊断方法库 记录 级数 数据库 据库 同类设备 网络交换机 服务器 诊断规则库 的参考档 案库 在线或离线 在线或离线 在线或离线 采集系统I 采集系统2 采集系统刀 图2企业级设备故障诊断系统图 Fig.2 Device fault diagnosis system of enterprise

甲勺 王 海峰等 基 于 的 分 布式 远 程 故 障诊 断体 系 组 件模 型 组 件 模型 是 将 持 久 性 对 象 服 务 、 事 务服 务 、 安全 服 务预 先 打 包 ， 提 供 一 个 比 服 务 更 高级 别 的抽 象 组 件 模 型 使 用 户 在 开 发企业 级 系统 时可 以 自动 获取 相 关 的服 务 ， 它 自动 维护 本 身使用 的各种 事件类 型 ， 提 供 事件 通 道 组件 模 型 支 持 多重接 口 ， 提 供在 多 个接 口 中 的导 航 机 制 ‘侧 数 据 库 集成 的软件 总 线 概 念 为数 据 库 集成 技 术 提 供 了新 的思 路 的跨 平 台特性 屏 蔽 了 不 同操 作系统 间的差 异 ， 使 不 同平 台上 的成 员 系 统 可 以集成 到 同一 体 系 中 ， 达 到 即插 即用 效 果 由此 可 以设 计 一 个 基 于 的 多数据 库 集成 方 案 ， 将 各种 主 流 数 据 库 系统 集 成 起 来 该 方 案 的实现 思路 是 将分 布 式 系统 中各数据 库成 员模型化 为对 象 ， 而 数据库 系统提供 的服 务被模 型化 为对 象 方法 ， 这 些 方 法 组 成 对 象接 口 ， 这样 ， 在 每个 子 系统 上 定 义 一 个 服 务接 口 ， 子 系统 为这 些 服 务提 供 实现 ， 并且 将 各种数据 库 封 装 起 来注 册 到 总线 上 客 户 向系 统 发 送 请 求 ， 系 统将 请 求 转 换 为可 用 的服 务返 回给 用 户间 各个 企业 中 已 有 的和 即将投 入 的诊 断 系统 ， 统 一 地 通 过 互 联 网与远 程诊 断 中心 相 联 ， 不 仅 可 以实 现各个 企 业 间诊 断数 据 、 方 法 和 规 则 的共 享 ， 还 可 以使 企业 与远 程 的诊 断 专家相 联 ， 进 而 实现 更 高级 的 网上 专 家会 诊 基 本 框 架 如 图 所 示 企 业 级 设 备 故 障 诊 断 系 统 企 业 级 设 备 故 障 诊 断 系 统 是 在 各 个 企 业 内 部 实现 的针对 大 型 设 备 的诊 断系统 ， 它本 身具 有 很 强 的在线 、 离 线监 测 和 故 障诊 断 能力 ， 并且 通 过互 联 网 挂接 到 远程诊 断 中心 中 ， 可 以 向远程 诊 断 中心 提 供 支持 ， 同 时享 受远 程 中心 的各种 高 级 服 务 企业 级 系 统 的体 系 结 构如 图 所 示 企 业 级 诊 断 系 统 负 责 将 现 场 级 采 集 系 统 传 入 的数 据 经 过抽 取 、 压 缩 形 成 可 作为诊 断源 的特 定 的数 据 格 式 ， 以特 定 的方 式存储 到 相 应 的数据 体 系结构 基本 框架 及 解决方 案 体 系 结构 的基 本 框 架 基 于 的分布 式远 程 故 障诊 断 系统将 远程诊断中心 图 基 于 分 布 式 远程 故障诊 断 系统体系结构 喀 加代 曲 汤 卜 设备运行 参数 诊断对象 数据库 日 」 · 诊断方法库 企业 级数 据库 诊断规则库 在线或离线 采集系统 在线或离线 采集系统 在线或离线 采集系统 ” 图 企业级 设备故障诊断 系统 图 啥 加

·194· 北京科技大学学报 2004年第2期 库中，运用这些实时或离线的数据，通过各种诊 进行数据处理 断方法，系统可以为相关人员提供实时的设备运 ·将处理过的、在线或离线的数据送往数据 行状况和定期的故障诊断报告.另外，用户可以 库服务器. 向远程诊断中心提出更高级的诊断请求，也可以 ·实现各种诊断分析的方法、规则和策略； 将诊断结果提交到诊断中心作为典型诊断案例 将各种诊断方法、策略实现为CORBA组件模型； 或者相关的诊断方法，企业级诊断系统由以下几 将这些组件模型与数据库服务器中的方法库、规 部分组成： 则库相关联 ①代理服务器. ③数据库服务器 代理服务器是整个企业级诊断系统的核心， 用于进行应用程序服务器数据存取请求的 负责处理整个企业中来自各部分的各种请求，负 调度和处理，并向数据库存取数据， 责与远程诊断中心和其他企业交互，它使用POA 远程诊断系统针对不同的诊断对象建立不 作为对象适配器，根据不同的CORBA对象维护 同的基于CORBA组件模型的诊断设备对象模 不同类型的POA,每个POA下实现一组相关的 型，针对不同的诊断方法建立不同的的诊断方法 CORBA方法.每个POA根据特定的要求使用不 对象模型.在传统的关系数据库的基础上建立对 同的策略，以维护系统整体的负载平衡， 象/关系映射，将面向对象的对象模型与非面向 代理服务器还负责维护CORBA高级服务， 对象的关系型数据库相关联，通过对象/关系映 如CORBA命名服务等，这些服务对系统性能的 射来弥补面向对象的对象模型与非面向对象的 优化必不可少.同时代理服务器负责维护COR 关系型数据库之间的不调和性，如关系型数据不 BA事件服务的事件通道，通过推/拉模型在事件 支持的继承、多重继承、聚集和封装等 提供者和事件接收者之间传递消息.事件服务提 如果系统需要无缝的对象访问和高性能的 供了对象之间非阻塞的通讯模式，这对于企业级 复杂对象图导航，应该考虑使用对象数据库管理 系统是非常重要的，例如用户希望当某个机组的 系统(ODBMS),对象数据库结合了C+面向对 某个测点出现报警的情况时，能向用户发送一个 象编程语言的语义和传统数据库系统的数据管 报警信息，或者当某个设备运转不正常时能通知 理查询工具，它支持继承、封装和多态 设备相关人员.如果让服务器负责向这些用户传 ④企业级诊断系统数据库， 递这些消息，系统的负载就会增大，通过CORBA 基于诊断对象模型建立数据库系统，将过去 事件服务可以很好地解决这个问题.事件通道隔 的关系型数据库与对象组件模型相结合.它包括 断了客户和服务器之间的直接联系.当设备出现 如下基本部分： 故障，应用程序服务器只需向事件通道发送一个 诊断对象库.包括企业编号、描述，设备编 事件，然后由事件通道向所有在这里注册的感兴 号、描述，设备简图，测点数量、位置，设备运行参 趣的用户发送消息. 数、运行状态等静态和实时数据，设备健康档案 ②应用程序服务器 (故障实例、点检记录等)，设备诊断记录（历史趋 负责与现场实时采集系统进行通讯和数据 势分析、诊断记录等)，同类设备的参考档案库. 交互.如果下位机用DOS系统实现，则使用SOC 诊断方法库.基于本企业的特定的诊断方 KET与下位机通讯：如果下位机是采用嵌入式系 法，可以向远程诊断中心提交，通过验证可以生 统实现，则可使用嵌入式CORBA与下位机交互， 成应用更广泛的诊断方法. 应用程序服务器完成下列功能： 诊断规则库，在诊断方法基础上的诊断策 ·接收下位机上传的数据，并根据客户的要 略、诊断过程和步骤等， 求向下位机发送实时采样的指令，或者更改下位 ⑤Web服务器. 机各种参数， 在Web服务器实现Web Service,通过浏览器 ·负责对在线实时采集的数据进行处理，包 方式进行数据浏览、监测和分析.浏览器使用 括特征值提取、谱提取、各种基本分析和数据压 Java或SOAP的方式与Web服务器的交互，Java 缩等 或SOAP都支持基于CORBA方式的远程调用. ·负责与离线采集的系统进行数据交互，并 Wb服务器负责将客户端的请求发送给代理服

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 库 中 运 用 这 些 实 时或 离线 的数据 ， 通 过 各 种 诊 断方 法 ， 系 统 可 以为相 关 人 员提供 实 时 的设备运 行状 况和 定 期 的故 障诊 断报 告 另外 ， 用 户 可 以 向远 程 诊 断 中心提 出更 高级 的诊 断请求 ， 也 可 以 将 诊 断结 果 提 交 到 诊 断 中心 作 为典 型 诊 断案例 或 者相 关 的诊断方 法 企业 级 诊 断系统 由 以下几 部 分组 成 ①代 理服 务器 代 理服 务 器 是整 个 企 业 级诊 断 系统 的核 心 ， 负责处理 整 个 企业 中来 自各 部 分 的各种请 求 ， 负 责与远 程 诊 断 中心 和其他 企业 交互 它 使用 作 为对 象 适 配 器 ， 根 据 不 同 的 对 象 维护 不 同类 型 的 ， 每个 下 实现 一 组 相 关 的 方 法 每个 根据 特 定 的要 求 使用 不 同的策 略 ， 以维 护 系统 整 体 的 负载平 衡 代理 服 务器 还 负 责维护 高级 服 务 ， 如 命 名 服 务等 ， 这些 服 务对 系统性 能 的 优化 必 不 可 少 同时代 理服 务器 负责维护 事件 服 务 的事件 通 道 ， 通 过 推 拉 模 型 在 事件 提 供者和 事件 接 收者 之 间传 递 消息 事件服 务提 供 了对象 之 间非 阻塞 的通讯 模 式 ， 这对 于 企 业 级 系统是 非常重 要 的 例 如用 户 希 望 当某 个机组 的 某个测 点 出现报 警 的情况 时 ， 能 向用 户 发送 一个 报警信 息 ， 或 者 当某个 设 备运 转 不 正 常 时 能通 知 设 备相 关人 员 如 果让 服 务器 负责 向这 些 用 户 传 递 这 些 消息 ， 系 统 的 负载 就 会 增 大 通 过 事件服 务可 以很好 地 解 决这 个 问题 事件通道 隔 断 了客 户和 服 务器 之 间 的直 接联 系 当设备 出现 故 障 ， 应 用程序 服 务器 只 需 向事件通道 发送 一 个 事件 ， 然 后 由事件通 道 向所 有在 这 里 注 册 的感 兴 趣 的用 户 发送 消 息 ②应 用 程 序服 务 器 负责 与现 场 实时 采集 系 统 进 行 通 讯 和 数 据 交 互 如 果 下 位 机 用 系 统 实现 ， 则使用 五 与下位 机通 讯 如 果 下位 机 是采 用 嵌 入 式系 统 实现 ， 则 可使 用 嵌入 式 与下位 机 交互 应 用程 序 服 务器 完成 下 列 功能 · 接 收下 位机 上 传 的数 据 ， 并根据 客 户 的要 求 向下位 机发送 实 时采样 的指令 ， 或 者 更 改下位 机 各种 参 数 。 负责对 在 线 实 时采集 的数据进 行 处 理 ， 包 括特征值 提 取 、 谱提取 、 各种基 本分 析和 数据 压 缩 等 · 负责与 离线 采 集 的系 统 进 行 数 据 交 互 ， 并 进 行 数据 处 理 · 将 处 理 过 的 、 在线或 离线 的数据送 往数据 库 服 务器 · 实现 各 种 诊 断分析 的方 法 、 规 则 和策 略 将 各种诊 断方 法 、 策略 实现 为 组 件模型 将这 些组件模型 与数据库服 务器 中的方法库 、 规 则库 相 关 联 ③数据 库服 务器 用 于 进 行 应 用 程 序服 务 器 数 据 存取请 求 的 调度 和 处 理 ， 并 向数 据库存取 数据 远 程 诊 断 系 统 针 对 不 同 的诊 断对 象 建 立 不 同 的基 于 组 件 模型 的诊 断 设 备对 象 模 型 ， 针 对 不 同的诊 断方法建立 不 同的的诊 断方法 对 象模型 在传 统 的关系数据库 的基础 上 建立对 象 关 系映射 ， 将面 向对 象 的对 象模型 与非 面 向 对 象 的关 系型数据 库 相 关联 通 过对 象 关系 映 射 来 弥补 面 向对 象 的对 象 模 型与 非面 向对 象 的 关 系 型数 据 库之 间的不 调和 性 ， 如关系型数据不 支 持 的继 承 、 多重 继 承 、 聚 集和 封装 等 如 果 系 统 需 要 无 缝 的对 象 访 问和 高性 能 的 复杂对 象 图导航 ， 应 该 考虑使用对 象数据库管理 系统 对 象 数据库 结合 了 什面 向对 象 编 程 语 言 的语 义 和 传 统数据 库 系统 的数 据 管 理 查询 工 具 ， 它 支持继 承 、 封装和 多态 ④企 业 级 诊 断系统 数据 库 ， 基 于 诊 断对 象 模 型建立 数据库系统 ， 将过 去 的关 系 型数据库 与对 象 组件模 型相 结合 它包 括 如 下 基 本 部分 诊 断对象 库 包 括 企业编 号 、 描 述 ， 设 备编 号 、 描述 ， 设备简 图 ， 测 点数量 、 位 置 ， 设备运行参 数 、 运 行 状 态 等静态 和 实 时数据 ， 设备健康 档案 故障实例 、 点检记 录 等 ， 设备诊 断记 录 历 史趋 势 分析 、 诊 断记 录等 ， 同类设 备的参考档案库 诊 断 方 法 库 基 于 本 企 业 的特 定 的 诊 断 方 法 ， 可 以 向远程 诊 断 中心 提 交 ， 通 过验 证 可 以生 成 应 用 更 广 泛 的诊 断 方法 诊 断规 则库 在 诊 断方 法 基 础 上 的诊 断策 略 、 诊 断过 程 和 步骤 等 ⑤研触 服 务器 在 比 服 务器 实现 节怂 ， 通 过 浏览器 方 式进 行 数据 浏 览 、 监 测 和 分析 浏 览器 使用 或 卫 的方 式与 服 务器 的交互 ， 或 都支持基 于 方 式 的远程 调用 七 服 务器 负责将 客 户 端 的请 求 发送 给 代理 服

Vol.26 No.2 王海蜂等：基于CORBA的分布式远程故障诊断体系 195 务器，后者将所有的请求进行处理，并定位请求 虑大客户情况下的系统性能.因此诊断中心的代 需要调用的CORBA对象和其伺服程序，处理后 理服务器的POA策略实现必须能够解决大客户 以某种方式将客户所要求的结果返回给客户， 量同时访问的问题. ⑥高级数据管理客户端 此外，诊断中心的CORBA体系结构必须考 这是系统管理员与系统交互的人机接口，它 虑安全性和防火墙的问题，可以利用CORBA与 除了具有普通用户的数据浏览和分析功能，还可 系统安全性相关的服务，如安全规范、防火墙规 以操作数据库，操作下位机，将复杂的故障案例 范来实现各种安全策略， 提交远程诊断中心以请求专家帮助，将本地形成 远程诊断中心代理服务器还要实现命名服 的成熟的诊断方法提交诊断中心， 务和交易对象服务，保证远程客户端、各企业级 2.3远程诊断中心 系统以及各个功能服务器对对象引用的定位和 远程诊断中心体系结构如图3.远程诊断中 查找的要求. 心将各个企业通过互联网连接，实现企业间的互 在代理服务器实现CORBA事件服务，维护 访和资源共享：实现远程专家对企业大型设备的 诊断中心的事件通道，并且与各个企业级系统中 网上会诊，并随时跟踪监测设备的运行状况，以 的事件通道组成事件通道的联邦，各企业级系统 便第一时间给出诊断和预测.远程诊断中心将各 与诊断中心以非耦合的方式相联，保证远程客户 企业的诊断数据和诊断方法汇总、抽象，提炼出 端能够及时的但不是定时的接受现场提供的实 更普遍适用的诊断方法和诊断规则，形成具有普 时信息 遍意义的典型故障案例， ②诊断中心的应用程序服务器. ①代理服务器. 实现各种诊断分析的方法、规则和策略，接 代理服务器是整个诊断中心的核心，负责处 受从各个企业级系统提取并传送到诊断中心的 理诊断中心中来自web服务器、Internet上的客户 方法、规则和策略，进行验证，生成标准的诊断分 端、数据库服务器、应用程序服务器等各种请求， 析方法、规则和策略，并将其提交给数据库服务 以及来自各个企业的请求，并与各个企业进行数 器，同时允许各企业系统对感兴趣的新的方法和 据交互. 策略进行下载操作， 代理服务器与各企业的代理服务器一样使 ③数据库服务器 用POA调度和处理来自各方面的请求.它需要考 用于处理来自应用程序服务器、远程客户端 网上会诊客户端1 网上会诊客户端2 网上会诊客户端n 路由器 防火墙 诊断中心内部网 故障案例 SMTP邮件 Web服务器 FTP文件 数据库 服务器 服务器 短消息发送 企业诊断 移动通 接收器 代理圆务器 对象数据库 讯设备 (Proxy) 短消总服务器 路由器 诊断方法及 诊断中心 企业何专网 策略数据库 数据库 或Intemet 应用程序 数据库 服务器 服务馨 诊断分析 业 数据库 图3远程诊断中心系统图 Fig.3 Remote diagnosis center

】 】 一 一 王 海峰 等 基 于 的分 布 式 远 程 故 障诊 断体 系 务器 ， 后 者 将 所 有 的请 求进 行 处 理 ， 并 定 位 请 求 需要 调 用 的 对 象 和 其 伺 服 程 序 ， 处 理 后 以某种 方 式将客 户 所 要 求 的结果 返 回给 客 户 ⑥ 高级 数 据 管理 客 户 端 这 是 系统 管理 员 与 系统 交互 的人 机接 口 ， 它 除 了具有普 通 用 户 的数 据 浏 览和 分 析 功 能 ， 还 可 以操 作 数据 库 ， 操 作 下 位 机 ， 将 复 杂 的故 障案 例 提 交远程 诊 断 中心 以请 求 专 家 帮助 ， 将 本 地 形成 的成 熟 的诊 断 方 法提 交 诊 断 中心 远 程 诊 断 中心 远 程 诊 断 中心 体 系 结 构 如 图 远 程 诊 断 中 心 将 各个 企业通 过 互 联 网连接 ， 实现 企 业 间 的互 访 和 资源 共 享 实现远 程专 家对 企业 大 型 设备 的 网上 会 诊 ， 并 随 时跟 踪 监 测 设 备 的运 行 状 况 ， 以 便 第 一 时 间给 出诊 断和 预测 远 程诊 断 中心 将 各 企 业 的诊 断数 据 和 诊 断方 法 汇 总 、 抽 象 ， 提 炼 出 更普 遍 适用 的诊 断方 法和 诊 断规 则 ， 形 成 具有 普 遍 意 义 的典 型 故 障案 例 ①代 理 服 务 器 代理 服 务器 是 整 个 诊 断 中心 的核心 ， 负责 处 理 诊 断 中心 中来 自晒触 月及务器 、 上 的客 户 端 、 数据 库服 务器 、 应 用 程序 服 务器 等各种请 求 ， 以及 来 自各个 企业 的请求 ， 并与 各个 企业进 行 数 据 交互 代 理 服 务 器 与 各 企 业 的代 理 服 务 器 一 样 使 用 调 度 和 处 理 来 自各方 面 的请 求 它 需要 考 虑 大客户 情 况 下 的系 统 性 能 因此 诊 断 中心 的代 理 服 务器 的 策 略 实现 必 须 能够 解 决大 客 户 量 同 时访 问的 问题 此 外 ， 诊 断 中心 的 体 系 结构 必 须 考 虑 安 全 性和 防 火墙 的 问题 ， 可 以利 用 与 系 统 安全 性 相 关 的服 务 ， 如 安全 规 范 、 防火墙 规 范 来 实现 各 种 安全 策 略 远 程 诊 断 中心 代 理 服 务 器 还 要 实 现 命 名 服 务 和 交 易对 象 服 务 ， 保 证 远 程 客 户 端 、 各 企 业 级 系 统 以及 各 个 功 能服 务 器 对 对 象 引用 的 定 位 和 查 找 的要 求 在 代 理 服 务 器 实现 事件 服 务 ， 维 护 诊 断 中心 的事件通道 ， 并且 与 各个 企业 级 系统 中 的事件 通道 组 成 事件 通道 的联 邦 ， 各企 业 级 系 统 与诊 断 中心 以非祸 合 的方 式相 联 ， 保 证 远 程 客户 端 能够 及 时 的但 不 是 定 时 的接 受 现 场 提 供 的 实 时信 息 ②诊 断 中心 的应 用 程 序 服 务 器 实现 各 种 诊 断 分 析 的方 法 、 规 则 和 策 略 ， 接 受 从 各 个 企 业 级 系 统 提 取 并传 送 到 诊 断 中心 的 方 法 、 规 则 和 策 略 ， 进 行 验 证 ， 生成 标准 的诊 断分 析 方 法 、 规 则和 策 略 ， 并将其 提 交给 数 据库服 务 器 ， 同时允许 各 企 业 系统对 感 兴趣 的新 的方 法 和 策 略进 行 下 载 操 作 ③数据 库 服 务 器 用 于 处 理 来 自应 用 程 序服 务器 、 远 程 客 户 端 黝 诊断方法及 诊断中心 策略数据库 数据库 诊断分析 数据库 图 远程 诊 断 中心 系统 图 ·

·196 北京科技大学学报 2004年第2期 以及各企业级系统的数据存取的请求，并对这些 实现邮件服务器、FTP文件服务器、短消息服务 请求给予及时的响应，诊断中心的数据库服务器 器，提供基于邮件系统的报表定期发送、诊断数 必须同时考虑分布性、互操作性和技术集成、大 据下载和及时的设备报警短消息通知等服务， 客户量以及数据安全性的众多问题. 3结束语 ④诊断中心数据库 本文针对大型企业的故障诊断系统提出了 基于诊断对象模型建立数据库系统，将关系 型数据库与对象组件模型相结合，包括如下基本 基于CORBA的分布式远程诊断体系结构的框 架，探讨了实现跨企业、跨地区的诊断资源共享 部分： 和远程专家会诊系统的主要关键技术以及实施 故障案例数据库.存储历史故障诊断案例， 并且与诊断方法和策略库相关联，这些是今后专 方案.这个体系结构中的大部分功能已经在我国 某大型钢铁企业中成功应用，取得了良好的效 家诊断的基础. 企业诊断对象数据库.存储各个企业典型 果，并于近期内应用于我国石化行业.经过一年 多的实际使用，证实了系统具有良好的跨平台 的、关键的设备诊断对象. 性、可扩展性、实时性和可靠性，分布式系统从提 诊断方法及策略数据库，针对各种企业、各 种设备的不同的诊断方法和策略，具有更强的适 出到现在已经发展到非常成熟的地步，CORBA 规范本身的开放特征决定了它在开发各类远程 用性和更广泛的使用范围. 诊断系统的巨大潜力.另外，以C++,Java为开发 诊断分析数据库.存储诊断中心或者远程专 语言的分布式系统开发环境也已经成熟，这些技 家对企业中的具体设备的诊断过程、步骤和结 术为实现和完善基于CORBA的分布式远程故障 果.这些过程和结果经过提取和精练有可能形成 诊断系统提供了坚实的基础 广泛使用的诊断方法和策略， ⑤Web服务器. 参考文献 在Web服务器上实现Web Service,提供给n- 1 The Common Object Request Broker:Architecture and Specification (Revision 2.3)[M].Object Management temnet上的普通用户，或者有会员资格的高级用 Group,1998 户、网上的诊断专家等基于浏览器方式的各种数 2 Henning M,Vinoski S.基于C+CORBA高级编程 据浏览、监测和分析服务.针对不同的用户使用 M)徐金悟，徐科，吕志民，等译.北京：请华大学出 不同的服务策略，并享有不同的权限.Web服务 版社，2000 器负责将客户端的请求通过网络发送给代理服 3 CORBA services:Common Object Services Specification 务器，代理服务器将所有的请求进行处理，将客 [M].Object Management Group,1997 户所要求的结果返回给客户，如果某些有权限的 4 Slama D,Garbis J,Russel P.CORBA企业解决方案M 高级用户需要对特定企业的特定设备进行实时 李师贤，郑红，吴涛，等译，北京：机械工业出版社， 2001 的数据访问，Web服务器还可以将请求通过代理 5 Pritchard J.COM与CORBA本质与互用M).徐金 服务器提交给这个企业的代理服务器，从而实现 悟，张晓形译.北京：清华大学出版社，2002 在Internet上的具体设备的实时访问， 6 Leroy N M.Oracle8 iJava组件编程一EJB,CORBA 另外，诊断中心还可以针对用户的具体要求 和JSPM0.武欣译.北京：机械工业出版杜，200 Architecture of a Distributed Remote Diagnosis System Based on CORBA WANG Haifeng,XU Jinwu,YANG Debin,YANG Jianhong Mechanical Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Based on analyzing some drawbacks of existing online monitoring systems and the evolution trend of remote diagnosis systems,an architecture of the distributed remote diagnosis system was presented using COR- BA specification.Some key technologies for implementing the remote diagnosis system were discussed such as POA strategies,Naming Service,Event Service,CORBA Component Model as well as Database Integrate.The fun- damental function modules and implementation details of the diagnosis system for enterprise level and remote di- agnosis centers were focus on.The most functions discussed have successfully used in industry. KEY WORDS CORBA;fault diagnosis;remote diagnosis;diagnosis object module;database integrate

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 以及 各企业 级 系统 的数据存 取 的请 求 ， 并对 这 些 实现 邮件服 务器 、 文 件服 务器 、 短 消息服 务 请 求 给予及 时 的响应 诊 断 中心 的数据 库服 务器 器 ， 提 供基 于 邮件 系统 的报 表 定期 发送 、 诊 断数 必 须 同时考 虑分 布 性 、 互 操作性 和 技 术 集成 、 大 据 下 载和 及 时 的设 备报 替短 消 息通 知 等服 务 客 户 量 以及 数 据 安 全 性 的众 多 问题 · 结 束语 …之⑤ 服 务器 参 落考 文 献 ，， ， ， 。 。 、 。 。 ， 一 ，。 、 ， ， 。 ‘ 。 、 ， ‘ 人 ， 刃 明 甘 在 吧 月早资多上 实理呼 “ 恻’ 提供竺竺 一 示而赢石蔺 而而 一 两 一 谕蔽丽而痴赢 工 别 誉 通 用 尸 ， 驭 百 有 公 贝 员 枪 阴 简 教用 。 一 ， 。 一 曰 ‘ ’ 闷 ’ 曰 ’ “ 、 ’ 目 曰 ’叫 产 ’ 叩 ， 户 、 网上 的诊 断专家 等基 于 浏 览器 方 式 的各 种 数 吨 ， 基于 一 高级编程 据 浏 览 、 监 测 和 分 析 服 务 针 对 不 同的用 户 使用 〕 徐金梧 ， 徐科 ， 吕志 民 ， 等译 北京 清华大学出 不 同 的服 务 策 略 ， 并享 有不 同 的权 限 ， 服 务 版 社 ， 器 负责将 客 户 端 的请 求 通 过 网络 发送 给代 理 服 卿 务器 ， 代理 服 务器 将 所 有 的请 求进 行 处 理 ， 将 客 叩 ， 户所 要求 的结果返 回给客 户 如果 某些 有权 限的 “ 玖 ， ， 企 业解 决方案 阅 高 级 用 户 需要 对 特 定 企 业 的特 定 设 备 进 行 实 时 絮 ” ， ” 红 ， 吴涛 ， 等译 · 北京 机械工 业 出版社 ， 的数 据 访 问 ， 服 务器 还 可 以将 请 求 通 过 代 理 而 与 本 质与互 用 徐金 服 务器 提交 给这 个企业 的代 理 服 务器 ， 从而 实现 梧 ， 张晓彤 译 北 京 清华大 学 出版社 ， 加。 在 上 的具 体 设 备 的实 时访 问 。 组件编程一 ， 另外 ， 诊 断 中心 还 可 以针 对 用 户 的具体 要 求 和 阅 武欣 译 北 京 机械工 业 出版社 ， 环又万 诉， ， ， ， ’ ， ， ， 丫 ， ， ， 丘 田叭 丘 幻。 丘 彻 娜 角 加