ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ

УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Конвергентная модель сбора и распределенной обработки данных в системах энергетического мониторинга

Читать

Камаев Валерий Анатольевич, Финогеев Егор Алексеевич, Финогеев Алексей Германович, Нефедова Ирина Сергеевна, Финогеев Антон Алексеевич Конвергентная модель сбора и распределенной обработки данных в системах энергетического мониторинга // Прикаспийский журнал:  управление и высокие технологии. — 2015. — №3. — Стр. 58-75.

Камаев Валерий Анатольевич - доктор технических наук, профессор, Волгоградский государственный технический университет, 400131, Российская Федерация, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, Vkamaev40@mail.ru

Финогеев Егор Алексеевич - аспирант, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, frzegor@yandex.ru

Финогеев Алексей Германович - доктор технических наук, профессор, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, alexeyfinogeev@gmail.com

Нефедова Ирина Сергеевна - аспирант, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, nefedya2008@yandex.ru

Финогеев Антон Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, fanton3@ya.ru

В статье рассматриваются вопросы разработки и исследования конвергентной модели GRID, облачных (cloud computing) и туманных (fog computing) вычислений для аналитической обработки больших массивов неструктурированных сенсорных данных (BigSensorData). Такие данные собираются и обрабатываются, в частности, при мониторинге пространственно-распределенных объектов инженерных энергетических сетей; в рамках исследования процессов транспортировки энергии и энергоносителей и т.д. Основной концепцией предлагаемого подхода является сближение (конвергенция) различных моделей распределенной обработки данных: «туманных» вычислений - для обработки, нормализации и агрегирования сенсорных данных на уровне узлов сенсорной сети и/или промышленных контроллеров; модели GRID; «облачных» вычислений - для интеллектуального анализа агрегатов данных, накапливаемых в информационном хранилище диспетчерской SCADA системы. Реализация модели на первом уровне осуществляется в беспроводной среде посредством сенсорных узлов сети ZigBee, а также контроллеров приборов учета и контроля, которые связаны с модемами сетей сотовой связи. На такие узлы загружаются программные агенты, решающие несложные вычислительные задачи по первичной обработке и агрегации данных. На втором уровне агрегированные показатели передаются в Data центр для накопления в многомерном хранилище. На третьем уровне решаются задачи интеллектуального анализа и извлечения знаний в облачном кластере виртуализированной GRID системы. Кластер имеет трехкомпонентную структуру, включающую главный сервер с гипервизором; кластер рабочих серверов небольшой мощности; множество графических процессоров видеокарт с поддержкой технологии Compute Unified Device Architecture.

Ключевые слова: распределенные вычисления, облачные вычисления, GRID, туманные вычисления, энергетический мониторинг, энергоменеджмент, интеллектуальный анализ данных, беспроводная сенсорная сеть, distributed computing, cloud computing, fog computing, GRID, energy monito