大数据量多进程环境下生产者消费者模式实现研究

针对在实际项目中出现的大数据量多进程环境下生产者消费者模式应用场景,分析了传统生产者消费者模式实现方案中并行性不高的问题,提出一种改进方案。通过事务拆分,把原先一个必须串行的事务拆分成两个事务,利用数据库多粒度锁的机制以减少锁的粒度、增加并行性。实验结果表明,在保证正确性的同时,显著提高了性能。

网管消息通信中生产者消费者模式的应用与实现

基于网管系统(NMS)的消息通信模块,提出了一种高效可行的多线程并发机制——生产者消费者模式,并引进了线程池管理,从而达到提高系统资源利用率,减少运行时间的目的。

基于生产者-消费者模式的机械振动故障诊断系统

振动信号能够在时域和频域内反映旋转机械的故障信息,针对传统测试系统难以兼顾振动信号高速实时采集和大运算量处理的问题,基于生产者-消费者模式设计了一种旋转机械振动故障诊断系统。该系统将振动信号采集过程与处理过程分别构成数据生产模块与数据消费模块,使数据在两种模块内以不同迭代速率实现高效解耦共享。采用组态软件LabVIEW,并结合高速采集卡NI6351、振动传感器等硬件,搭建了模拟直升机传动系统故障诊断实验台。在生产模块内实现了14通道100 kHz采样频率下的振动信号高速实时采样,在消费模块内采用傅里叶频谱和Hilbert包络谱分析实现了对数据的实时处理,获得了准确的故障特征,实现了对模拟直升机传动系统故障的实时精确诊断。

基于生产者/消费者设计模式的连续音频信号采集系统

连续信号采集系统不仅需要保证信号采集的连续性,而且在信号采集过程中要有实时控制能力。使用生产者/消费者模式进行程序设计可以使程序设计更为快捷、简单和高效。以LabVIEW为开发平台,详细介绍了生产者/消费者程序设计的思路,并结合声卡信号采集实例给出了此程序设计的过程。结果表明在对实时性和连续性有严格要求的程序设计中引入生产者/消费者设计模式,可使程序的响应时间更快,执行效率更高。

生产者/消费者模式在剪切机检测系统中的应用

现有剪切机检测系统主要采用主/从设计模式,其检测的参数多、数据量大、检测过程复杂,要求同时采集视频信号和物理信号,存在数据丢失和视频失真现象以及数据采集速度逐渐变慢等问题。为此提出LabVIEW生产者/消费者设计模式的改进方案,将物理信号和视频信号分开采集,分别采用两个循环来完成数据采集和数据分析,利用队列的方式来连接两个循环,实现各个循环的有效组合。经试验验证,改进设计大幅度提高了数据采集和分析速率,降低了各个信号之间的耦合性,对避免数据丢失和失真现象有很明显的效果,值得在机械、电气、能源等行业的各种试验检测系统中运用推广。

生产者—消费者模式在地震预警系统中的应用

地震预警处理涉及很多环节,以往的串行链式处理,容易受处理链上效率较低环节的影响,处理不及时则会引起堵塞,从而降低整体处理效率。地震预警的高效处理可在很大程度上减轻人员伤亡,减少经济损失,引入生产者-消费者模式,使地震预警处理从原来的串行处理转变为并行处理,提升了整体处理效率,确保地震预警很好地发挥预警功效。

一种基于生产者-消费者设计模式的综合测试系统

由于在批量生产过程中,生产状态、人为操作等因素可能导致仪器设备的缺陷,对仪器系统功能的测试成为仪器设备出厂前必不可少的一环。通常测试系统的数据采集和数据处理都是并行完成,而采用顺序设计方法并不适合处理并行事件带来的复杂时间逻辑问题,对此,在一种面向专用仪器的综合测试系统硬件结构基础上,采用了生产者-消费者模式设计综合测试系统的软件框架,有效管理了测试系统的内部逻辑,避免用户误操作和无效操作导致的混乱以及数据采集速率和处理速率不匹配的问题。最后,测试实例显示测试系统有效实现了用户的测试逻辑,满足现场测试需要,并能较好地提高系统测试效率。

基于生产者/消费者设计模式的荧光激光雷达数据采集系统

荧光激光雷达技术作为长距离探测有机气溶胶的主要手段之一,常用于有机气溶胶的探测、预警、识别与追踪,为了尽早发现有机气溶胶防止危害,提高荧光激光雷达系统探测时间分辨率及预警速度具有重要意义。针对以上荧光激光雷达对高时间分辨率、响应快的需求,提出了一种数据采集系统设计方案,该系统基于生产者/消费者模式将激光雷达信号探测过程分为数据生产和数据消费两模块,结合软件多线程技术降低了两模块的耦合度,提高了两模块的并行度,有效地缩短了荧光激光雷达的探测周期。测试结果表明,当荧光激光雷达多脉冲累加采集周期为100ms,单次触发采样点数量为20000时,激光雷达探测时间分辨率的实际提升率达到40.51%,且与理论公式具有良好的一致性,该系统可以应用于荧光激光雷达的高时间分辨率数据采集。

第三部门与政府部门的关系模式及实践发展

在我国,第三部门的发展明显滞后,其主要原因在于第三部门与政府组织的关系错位。从公共物品的供给效率来分析,可以看到政府将公共物品供给的权力转交给第三部门是资源优化配置。而这也需要政府保持第三部门的独立性。同时社会力量的壮大奠定了第三部门的基础,最终两者形成"生产者—消费者"模式。在这种模式下,从资金支持、法律建设和社会文化建设三个方面提出政府如何促进第三部门的发展,使第三部门在我国经济社会文化建设上发挥更大的作用。

基于MVVM模式的集装箱振动监控软件系统设计

为实现专业人员对集装箱的振动检测,监控和分析,基于.NET Frame Work 4.0平台和Windows 10操作系统,采用Visual Stdio 2015和Local DB本地数据库作为系统开发工具,MMVM设计模式和C#跨平台互操作为主要技术,研发了以数据采集,数据存储和数据显示以及振动预警为主要功能的集装箱测震软件系统。MVVM因其界面逻辑和业务逻辑相分离,较高的开发效率,便于系统长期使用和维护等特点在工业控制软件中有着较强的适应性。主要介绍本软件系统的开发目标和总体设计,尤其是MVVM设计模式在本系统中的应用,并部分介绍了本软件系统需要使用的关键技术点。采用MVVM模式和生产者-消费者模式相结合可以很好地满足系统数据的并行收发,提高监控曲线的实时性和高效性,对于监测集装箱的振动情况,并由此合理选择交通运输工具具有重要意义。

LabVIEW多核编程技术在局域网文件传输中的应用

介绍一种使用LabVIEW编程实现局域网文件传输的基本方法,利用LabVIEW软件特有的多核编程技术改进优化程序,通过使用生产者消费者循环优化程序的结构,使文件传输速度得到质的提升,并通过后期的局域网文件传输试验验证了这一结论。

基于LabVIEW的发动机叶尖间隙采集软件设计

航空发动机叶尖间隙测量技术能够为主被动叶尖间隙控制的设计提供依据。由于航空发动机高压涡轮的叶尖间隙动态数据具有频率高、形式复杂等特点,采集过程中数据流量大,在基于LabVIEW的动态叶尖间隙数据集软件开发过程中,使用"生产者/消费者模式"进行程序设计以提高程序的运行效率。为了验证该软件的正确性和可靠性,进行了实验室测试,结果显示该数据采集软件能够完成多通道、8M采样率的同步采集,满足航空发动机叶尖间隙数据采集的要求。

基于多线程技术的自动测试系统优化设计

传统的测试过程对系统性能考虑较少,但随着并行测试方法的广泛应用,对系统性能和数据吞吐量的要求越来越高,利用多线程技术优化软件设计成为有效提高自动测试系统性能的途径之一。对测试过程流水现象进行建模,采用异步流水线设计模式,结合面向任务的概念,提出了一种适用于测试系统的编程模型。实验结果表明,该模型在测试任务随机输入的条件下可明显缩短样本的平均测试时间,通过在交流接触器特性参数测试实例中的具体应用,表明该模型不仅能够增加测试项目配置的灵活性,而且可以避免测试系统中多线程编程的复杂性。

基于LabVIEW的压风机远程监测系统设计

以LabVIEW为开发平台设计了压风机远程监测系统。以生产者/消费者模式作为核心,对压风机运行工况参数数据进行连续采集、分析、显示及存储,并通过工业环网将数据传输到调度中心信息站,通过WEB发布信息,实现远程监测。通过现场应用表明所设计的系统实时性高,稳定性好,提高了矿山信息化管理和自动化水平。

基于LabVIEW和Matlab混合编程的滚动轴承故障诊断系统

为提升轴承故障诊断的准确性和便捷性,文中利用Matlab Script节点技术将LabVIEW和Matlab的优势相结合,开发了一套轴承故障诊断系统。系统以NI CompactDAQ以太网机箱和NI-9234高精度振动数据采集模块为硬件基础,生产者/消费者模式为框架技术,LabVIEW完成故障信号的采集、存储和图形显示,Matlab实现信号的小波包降噪和EMD包络谱分析。借助于实验室的轴承故障诊断实验台,将该方法应用于含滚动体和内圈故障的滚动轴承,对轴承故障诊断系统进行验证。实验结果表明,系统可以稳定、可靠地完成故障频率的提取,是进行轴承故障诊断的有效工具。

基于NetLinx的高性能/价格比的集散控制系统

本文介绍了开放式通信网络体系NetLinx的特点 ,并介绍了以NetLinx为基础利用PLC、工业PC或服务器实现高性能价格比的集散控制系统的原理及方法 。

面向服务网格的自调度算法优化技术

将自调度引入到面向语言文字信息处理的服务网格中,并结合语言文字信息处理和自调度的特点,提出了一种服务网格环境下的自调度算法优化方案。该方案从数据的传输、子节点的处理方式这两个方面入手,用socket传输数据及子节点采用生产者—消费者模式来优化经典的自调度算法。实验证明,该方案能比原有的自调度算法在总响应时间上平均缩短5%以上。

基于机器视觉系统的非阻塞型链式复合缓冲队列设计

在机器视觉在线检测系统中,使用数据缓冲队列技术可以提升系统检测速度的上限。但由于队列在同步数据过程中,可能发生满阻塞和互斥阻塞的情况,这样又降低了数据缓冲队列带来的性能提升。为此提出一种链式复合结构,消除队列在同步数据时的阻塞问题。针对机器视觉系统中,相机成像与图像处理之间的单生产者/单消费者并发模型,实现了对图像数据的非阻塞同步,运行效率达到了wait-free级别,避免了各类阻塞给队列带来的性能损失。将该复合结构应用于雪糕棒表面缺陷在线检测系统中,经测试该方法可有效提高视觉检测系统的运行效率和鲁棒性。

基于LabVIEW的环境模拟试验数据采集系统

基于LabVIEW 8.5平台开发实现的环境模拟试验数据采集系统,界面采用菜单和Tab控件2种操作方式。其数据采集与数据处理模块间的数据传递采用LabVIEW中的生产者/消费者模式。系统采用Access数据库,自动存储每次试验的采集数据、报警信息、用户的操作日志、错误日志等,使用Wave格式的数组进行数据传递。系统很好地实现既定功能,在实际应用中达到良好效果。

ControlNet在干熄焦控制系统中的应用

以干熄焦工艺为背景,介绍了ControlNet网络在整个干熄焦自动控制系统中的设计和配置,并将ControlLogix和ProcessLogix控制技术与干熄焦工艺结合起来,阐述了干熄焦工程在环保方面的突破以及运用ControlNet的优势。