分布式MOLAP技术

分布式MOLAP技术（精选3篇）

分布式MOLAP技术 第1篇

1 大数据分析的分布式MOLAP技术概述

大数据分析的分布式MOLAP技术主要是在Map Reduce程序编辑模型的基础上来得以实现,又可以将其称作分布式联机分析处理(Distributed On-Line Analytical Processing,DOLAP)[1]。其在实施的过程中会采用多种方式来进行系统的运行和操作,其中包括在对数据的维度和度量进行映射过程中所采用的多维模型、在进行数据维层次中的上卷下钻操作过程中所采用的遍历算法和维编码以及在对联机分析处理(On-Line Analytical Processing,OLAP)的性能进行优化过程中的数据模块选择等[2]。

2 大数据分析的分布式MOLAP技术

大数据分析的分布式MOLAP技术中涉及到的联机分析处理(On-Line Analytical Processing,OLAP)可以分为上卷、下钻、切块、切片以及旋转五项操作。其中数据范围的查询包括切块和切片、数据范围及聚集可以分为上卷和下钻、创建立方的不同视图包括旋转。而分布式MOLAP技术中的一个联机分析处理(OLAP)操作行为可以分成四个抽象的元组,其中分别包括代表等待分析的数据立方的Target、代表在立方中等待分析数据的数据范围的Range、代表数据分析聚集函数的Aggregation以及代表数据立方结果的Result[3]。

在大数据分析的分布式MOLAP技术中涉及到的联机分析处理(On-Line Analytical Processing,OLAP)进行操作的过程中,会运用到四中最基本的推算方法,其中包括数据查询、块选择、维级别改变以及信息数据的聚集。而块选择作为这四种基本推算方法的关键,其所指的则是对能够满足所有查询条件的数据信息所有快进行确定的过程,继而利用该算法来使联机分析处理(OLAP)操作所需要进行输入的个数得到减小[4]。也就是说快选择算法是通过减小查询空间的方式来使联机分析处理(OLAP)操作性能得到提高。在大数据分析的分布式MOLAP技术进行联机分析处理(OLAP)操作的时候,可以将其中代表在立方中等待分析数据的数据范围的Range设定为{α1,α2,…,αn},{β1,β2,…,βn},其中设定能够满足代表在立方中等待分析数据的数据范围的Range的块坐标为{c1,c2,…,cn},块规模为{λ1,λ2,…,λn},故得出公式如下:能够满足以上公式的块可以不用输入全部的数据信息块,而只需要在大数据分析的分布式MOLAP技术进行联机分析处理(OLAP)操作的过程中进行输入,其在极大程度上减小了联机分析处理(OLAP)操作过程中的查询空间,其只需要通过简单的编码进行计算便可以完成。具体的块选择算法如下图所示。

将大数据分析的分布式MOLAP技术进行联机分析处理(OLAP)操作过程中的代表在立方中等待分析数据的数据范围的Range定为({x1,y1,z1};{x2,y2,z2}),相对应的图中坐标分别为F和D,由此可以推断,需要进行查询的数据信息范围在ABCD-EFGH之间。将整个的立方进行参照可以发现可以筛选除去大部分与联机分析处理(OLAP)操作无关的数据信息[5]。

以大数据分析的分布式MOLAP技术中涉及到的联机分析处理(On-Line Analytical Processing,OLAP)的上卷操作为例,其算法可以分为四个部分,即查询(Input Formatter)、维级别更改(Mapper)、聚集(Reducer)、结果输出(Output Formatter),其具体的联机分析处理(OLAP)的上卷操作流程如下图所示。

在Map Reduce程序编辑模型进行工作之前,以大数据分析的分布式MOLAP技术中涉及到的联机分析处理(OLAP)的上卷操作四个部分的信息会被进行提交,而系统终端则会对这四部分的数据信息进行有效性验证,这样的做法是为了防止程序因查询任务没有结果而实效。在这个操作结束后,其将通过块算法来获取其所需要的输入列表。

3 结论

综上所述,随着社会的逐渐发展,大数据时代逐渐深入到人们的生产与生活当中,并为人类的工作数据处理带来了相应的便利。然而,由于各类生产活动的不断完善和提升,其所涉及到的信息数据也逐渐增多,传统的数据统计、核算及处理方式已经无法满足当前人们的工作需求。而在Map Reduce程序编辑模型的基础上来得以实现的分布式MOLAP技术主要是在大数据分析下的主要应用技术之一,其能够在最大程度上对数据的处理继续精简,继而使得数据处理的效率得到提升。本文对大数据分析的分布式MOLAP技术中涉及到的联机分析处理(On-Line Analytical Processing,OLAP)的主要操作环节进行了深入的分析,并得出了相应的操作流程。

摘要：计算机设备在进行信息数据的存储、管理以及分析的过程中,会受到大数据规模效应的极大影响,而对于这一问题,当前的学术界选择了利用计算机分布式文件系统以及Map Reduce来进行应对。在大数据的环境下,存在一种分布式MOLAP技术,其是在计算机分布式文件系统中的Map Reduc模式下得以构建,又可以将其称之为分布式联机分析处理(Distributed On-Line Analytical Processing,DOLAP)。本文将针对分布式MOLAP技术进行大数据前提下的分析,以期能够为今后的分布式MOLAP技术发展提供有效理论参考依据。

分布式MOLAP技术 第2篇

所谓“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在管理体系上，依托智能信息化技术实现现场无人职守，通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障；各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，实现多系统能源容错，将每一系统的冗余限制在最低状态，利用效率发坏发挥到最大状态，以达到节约资金的目的。

分布式能源技术的基础科学主要在以下几个方面：

1、动力与能源转换设备；

2、一次和二次能源相关技术；

3、智能控制与群控优化技术；

4、综合系统优化技术；

5、资源深度利用技术。

动力与能源转换设备：

主要是指一些基于传统技术的完善和新技术的发展。

（1）  小型燃气轮机--在小型航空涡轮发动机技术的基础上，实现地面发电和供热的联产技术。目前中国在这一技术上已经可以开发相应产品，主要的问题是需要提高设备的能源转换效率，提高可靠性，延长设备检修周期，提高设备的自动智能控制水平；

（2）  微型燃气轮机--这是基于汽车发动机增压涡轮技术的延伸，关键技术在于精密铸造和烧结金属陶瓷转子，空气或磁悬浮轴承，高效回热利用技术，永磁发电技术，可控硅变频控制技术等。由于技术层次并不高，其中许多项目已经有专家在研究，只要国家真正重视，中国完全可以赶超世界先进水平；

（3）  燃气内燃机--内燃机技术对于中国已经非常成熟，但是燃气内燃机的制造水平与国际先进设备还存在比较大的差距，主要是转换效率、排放控制、电子控制和设备大修周期等，此外，国外正在发展的预燃、回热、增压涡轮技术，以及电子变频等技术，都是发展的重要方向；

（4）  斯特林发动机--外燃式斯特林技术中国已经有了比较大的突破，上海711所已经可以生产该技术的产品，目前主要是提高设备可靠性和发电效率，以及自动化控制水平；

（5）  燃料电池--该技术有质子交换膜、固体氧化物、熔融硅酸盐和氢氧重整等多种技术方式，该技术应用极为广泛，污染极小，而且可以同燃气轮机技术整合，发电效率将可能达到80%，是未来最具有发展价值的技术；

（6）  微型蒸汽轮机--蒸汽轮机是非常传统的技术，但是利用一部噪音小、振动小、运行方便可靠的小型蒸汽轮机代替热交换器，将其中一部分能量转换为价值较高的电能，或者利用蒸汽管网中较低品位的蒸汽为制冰机组提供低温冷能，可以更好地利用蒸汽中的能量；

（7）  微型水轮机和微型抽水蓄能电站--小型、微型水轮机组不仅可以在任何有水位落差的地方使用，而且可以广泛利用在分布式能源项目上。利用自来水管网的水能压力，或者建筑物可能产生的落差进行发电，并在用电低谷进行抽水蓄能，新型的微型水轮发电机组将何以采用电子变频控制技术，调整电能品质；

（8）  太阳能发电和太阳热发电--利用太阳能量的发电技术，关键是降低成本，同时需要研究与其他能源利用方式和载体进行整合，将太阳热发电与沼气利用整合，将光伏电池与建筑材料整合，利用光导纤维与照明技术整合等等；

（9）  风能--风力发电是世界能源发展的一个重要方向，在大型风场大量利用大型风机发电将何以代替现有的火力发电系统，但是对于居住分散的用户小型高效的风力发电系统更加具有普及意义，小型风力发电系统主要需要解决的是成本、可靠性和蓄能问题；

（10）  余热制冷系统--利用动力机产生的余热供热制冷是分布式热电冷三联供系统的重要环节，尤其是制冷，可以采用吸收式制冷，也可以采用吸附式，以及余热--动力转换--低温制冷等技术，这些技术均比较成熟，关键是系统的`集成和提高效率，以及降低造价等问题；

（11）  热泵--利用地源、水源和其他温差资源的能源利用技术，重点在于提高效率和增强于其他能源利用技术的整合能力；

（12）  能量回收系统--诸如将建筑物内电梯下行、汽车制动、自来水减压等能量回收的技术以及应用设备的研发。

与分布式能源系统相关的一次和二次能源相关技术：

（1）  天然气系统的优化利用，以及管道输送技术；

（2）  液化天然气的生产和利用--分散化的液化天然气生产技术可以充分利用石油开采中的伴生气资源，减少温室气体排放，提高资源的综合利用率，液化天然气利用中对于冷能的有效利用可以有效节能等等，在液化天然气利用中，将产生大量的新课题；

（3）  煤层气和矿井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的矿工是死在中国的矿井里，而瓦斯爆炸是元凶之一，减少矿工死亡和提高煤层气和矿井瓦斯资源的利用有着密切关联，利用煤层气和矿井瓦斯发电等技术不仅可以挽救无数矿工的生命，还能有效减少温室气体排放，缓解全球变暖问题；

（4）  可燃冰--存在于海底和高寒地区的天然气水化合物是人类未来的主要能源，它是为分布式能源系统提供燃料的重要途径；

（5）  煤地下气化--中国目前有100亿吨以上的煤炭资源在开发过程中被遗弃在地下，如何利用可控地下气化技术将其变为气体燃料回收利用是中国煤炭工业的重要课题；

（6）  地热--利用和开发地热资源，将地下低品位热能转换为高品位的电能或冷能是技术的关键；

（7）  深层海水冷能--利用沿海深层海水的低温资源，解决沿海城市的制冷问题，并降低城市热岛效应；

（8）  水能--利用水利资源，特别是小型水电设施解决农村以水代柴，保护植被；

（9）  沼气--利用城市垃圾、农村废弃物资源等进行发电或热电联

产，减少温室气体排放，提高资源综合利用水平；

（10）甲醇--利用煤等矿物资源生产甲醇，以代替石油。甲醇可以满足燃料电池对氢的需要；

（11）乙醇--利用植物资源生产乙醇，以代替石油和其他矿物燃料，乙醇可以作为燃料直接使用，也可以作为燃料电池的氢分离的原料；

（12）氢--对于氢的利用将决定人类的未来，如何从水中低成本地重整氢气将是技术的关键；

（13）压缩空气--利用低估电力或其他能源生产高压空气，作为汽车和其他动力设备，以及分布式能源的动力源，主要解决高增压比压缩技术、设备小型化、材料和效率等问题。

智能控制与群控优化技术：

（1）  分布式能源机组和系统自身的智能化控制--解决设备“无人职守”问题，能够根据需求进行调节，自动跟踪电、热、冷负荷；

（2）  分布式能源与载体的信息互动--解决分布式能源系统成为智能化建筑的一个组成部分，与建筑系统的需求进行优化整合，提高建筑的能源可靠性和节能性；

（3）  分布式能源机组的联合控制--分布式能源采用模块化组合设计，需要对模块组合联合控制，根据需求变化进行智能调节，决定每一模块的运行状态和模块之间的调节优化关系；

（4）  远程遥控--通过电话线、因特网、无线网络和电源线对设备进行远程监视控制，需要解决安全和协议统一等问题；

（5）  群控优化--根据一个区域内各种用户对于电力、热力、制冷等需求的变化，以及燃料、气温变化趋势、蓄能量库存等等因素，优化控制各个用户的分布式能源系统，以及公共能源系统，进行多系统容错优化，减少冗余，提高各系统的安全性和需求适应性，降低造价，提高效率；

（6）  智能电网技术--必须建立电网信息化管理系统，对于电网特别式近用户低压供电电网的信息化控制，流量平衡控制、网内分布式能源智能管制系统、智能保护系统等；

（7）  信息化计量与结算系统--建立网络化能源系统的各种能源产品和各个用户与分布式能源设施拥有者之间、各时段间根据预约定价进行计量和结算的智能系统；

（8）  自动信息发布系统--对于用户与临近用户能源使用状态、用户与临近用户的分布式能源系统伺服状态、以及燃料系统和公共能源供应系统的运行状态信息进行发布，以便智能化建筑、用户能源管理系统、分布式能源设施、储能设施、设备运行服务机构、以及燃料供应者和公共电网能够根据每一信息源所发布的实时信息进行状态优化调整，实现资源共享。

综合系统优化技术：

（1）  多种能源系统整合优化--将各种不同的能源系统进行联合优化，例如：将分布式能源与传统能源系统整合后，进行联合优化；或者，将分布式能源系统与冰蓄冷系统整合并进行联合再优化，将微型燃气轮机与热泵系统整合优化，以及太阳能与分布式系统的优化整合等等，达到取长补短的目的，充分发挥各个系统的综合优势；

（2）  将分布式能源与交通系统整合优化--利用低谷电力为电动汽车蓄电或燃料电池汽车储氢等，将燃料电池和混合动力汽车作为电源形成随着人流移动的电源和供水系统。实现节约投资经费，降低高技术产品使用成本等目的；

（3）  分布式能源系统电网接入研究--解决分布式能源与现有电网设施的兼容、整合和安全运行等问题；

（4）  蓄能技术--通过蓄能技术的开发应用，解决能源的延时性调节问题，提高能源系统的容错能力，其中包括蓄电、蓄热、蓄冷和蓄能四个技术方向。蓄电包括化学蓄电：电池；物理蓄电：飞轮和水能、气能。蓄热包括项变蓄热、热水、热油和蒸汽等多种形式。蓄冷：冰和水。蓄能包括物理蓄能：机械蓄能、水蓄能、以及记忆金属蓄能等多种方式；

（5）  地源蓄能技术--利用地下水和土壤将冬季的冷和夏季的热蓄能储存，进行季节性调节使用，结合热泵技术进行直接利用，减少城市热岛效应；

（6）  网络式能源系统--互联网式的分布式能源梯级利用系统是未来能源工业的重要形态，它是由燃气管网、低压电网、冷热水网络和信息共同组成的用户就近互联系统，复合网络的智能化运行、结算、冗余调整和系统容错优化；

资源深度利用技术：

（1）  天然气凝结水技术--利用天然气燃烧后的化学反应结果回收水，解决部分城市水资源紧缺问题；

（2）  将分布式能源与大棚结合的技术--将分布式能源系统发电设备排除的余热、二氧化碳和水蒸汽注入大棚，作为气体肥料和热源，解决城市绿化和蔬果供应，同时减少温室气体和其他污染物排放问题；

（3）  利用发电制冷的冷却水生产生活热水的技术--利用热泵的技术，将低品位热源转换为较高品位的生活热水，减少能源消耗；

（4）  空调系统废热回收技术--发展全新风空调系统中有效利用回风中的余热和余冷，减少能耗；

（5）    污水水源热泵系统--利用生活污水中的热量；

分布式光纤监测技术的有效运用 第3篇

【关键词】涡轴发动机；耗油率；轴功率；清洗

1.分布式光纤监测技术的研究背景和应用特点

光纤技术于二十世纪七十年代被发现，因其具有灵敏度高、安全性高以及使用寿命较长的特点，在通信技术方面有了一定的运用。随着科研技术的进一步发展，光纤的应用变得十分广泛，现代通信几乎全部采用光纤技术，另外在医疗、采矿和石油工业等方面也因为有了光纤的加入节省了很大的人力、财力和物力。

随着人们安全意识的提高，特别是在工业上，传统的监测方法已经不能满足人们对监测技术提出的新要求。为改进传统的监测方法，在其基础上考虑加入光纤传感技术，构成光纤传感监测技术用来监测重要的结构件的受载情况，并对其内部的温度，压力进行监测，及时的发现重要结构件内部的损伤，提早的进行预防，及时的进行检修和维护，以免发生重大的安全事故。作为一种新型的监测方法，光纤监测技术以其灵敏度高、耐腐烛、抗干扰能力强等优点正越来越多地受到人们的重视，现在，一些工业技术发达的国家，例如美国、日本等已经将光纤传感技术用于监控工业中，而对国内的监测技术而言，光纤监测技术在土木工程结构中的应用已经取得了一定的成就。

光纤监测技术的迅猛发展与其独特的优点分不开，首先，光纤监测技术是以光纤作为传播媒介、以光信号作为载体，具有很高的灵敏度和监测精度，同时具有很强的抗干扰能力，具有很高的安全性能，其次，光纤纤心的材料为SO2因此光纤传感器耐腐蚀、使用寿命长，最后，光纤质轻柔软，制作出来的光纤传感器的体积小并且重量轻，这样方便安装同时在安装后对其他结构部件的性能影响小。

作为近几年来的研究热点，分布式光纤监测技术除了具备有普通光纤技本身所具有的优良性能外还体现出了两个较为独特的优良性能，其中之一便是在光纤上的任何地方设置的监测点都可以较为精确的测出需要的数据，获取的信息量大并且能得到较为直观的成果。另外一个则是光纤作为传输媒介的同时又作为传感器，精简结构的同时，也为施工和维护检修提供了很大的方便。

2.分布式光纤监测技术的运用

2.1分布式光纤监测系统及其技术运用分类

分布式光纤监测系统其实就是分布调制的光纤传感系统。所谓分布调制，就是沿光纤传输路径上的外界信号以一定的方式对光纤中的光波进行不断调制（ 传感） ，在光纤中形成调制信息谱带，并通过独特的检测技术，介调调制信号谱带，从而获得外界场信号的大小及空间分布，因此，分布式光纤监测系统通常由激光光源、传感光纤（ 缆） 和检测单元组成，是一种自动化的监测系统[1]。

从分布式光纤监测技术的监测内容看，其运用大致可分为以下四种情况：

（1）在渗流定位监测方面的运用，如布置在某水电站面板周围的渗流监测系统，在水库蓄水期间，有几处渗漏点被及时的监测到，通过采取一定的措施维护了电站的安全。

（2）在位移和随机裂缝监测方面的运用，如隔河岩水电站水库在覃家田滑坡中的螺旋型位移监测系统、湖北古洞口面板堆石壩面板上的随机裂缝自诊断系统，但这2个监测系统由于其单模光纤抗拉强度不够高（当裂缝大于2mm时光纤易被拉断），故能测量的随机裂缝的缝宽不够大，因此对随机裂缝的监测生命期尚不长[2]。

（3）在裂缝监测方面的运用，如古洞口面板堆石坝周边缝及面板间缝的准分布式光纤测缝计监测系统，对光纤测缝计埋设处缝宽变化的监测获得了较好效果[2]。

（4）在温度监测方面的运用，如设置于广东长调水电站和位于新疆石门子碾压混凝土拱坝内以及三峡大坝内的分布式测温系统，由于合理的进行了测点的布置，最后获得了很大的监测信息，起到了良好的监测作用，将监测场内的温度场的分布情况较为全面的反映了出来[3]。

2.2分布式光纤监测技术的实际运用分析

地质灾害在我国发生的频率相对来说是比较高的，特别是在西南地区，如果采用传统的监测技术，如果地质灾害突然，那么监测系统也会受到地质灾害的影响从而造成损害，因而不能及时对现场的情况作出比较具体的分析，耽误救援的同时也会造成人力物力的浪费和损失。因此将分布式光纤监测技术应用于对地质灾害高发地段的监测中，可以随时监控它们内部温度，应力应变的变化情况，从而及时的发现危险情况，在面对突发灾害时，光纤监测的优点就能体现出来了。

我国西南部因其较为特殊的地理环境，在多雨的季节易频繁的发生滑坡灾害，对人们的生活造成了很大困扰，甚至危及到了人们的生命安全。而每年因滑坡造成的经济损失高达数百亿。因此，及时的发现滑坡并采取措施对滑坡进行防治变得十分的重要。所以，本文具体讨论光纤监测技术在应对山体滑坡中的运用。

对滑坡进行分布式光纤监测，在易发生滑坡的坡体内部埋入光纤形成一个较为完整的监测网络，对坡体的变形进行监测，形成一个较为全面的分布式光纤监测灾害控制系统。以三峡库区马家沟为例，在前期准备工作中，针对该工程所处的地理位置及周围的环境特点进行详细的记录和分析，在实施该工程的时候，沿着坡体走向采用直埋和定点相结合的方式在其内部埋入可以感测坡体变形和温度的光纤，沿垂直于坡体走向的方向，上升一定的高度便设置一个监测孔。通过对坡体进行一段时间的监测，对监测统计到的数据进行分析得到以下结论：坡体表面变形的异常位置都可以通过各类应变传感光纤进行有效的识别和定位。这也体现出来了分布式光纤技术在监测坡体滑坡方面的有效运用另外，随着社会的快速发展，各行各业的发展都加快了速度，特别是建筑行业，又因为钢筋混凝土结构稳定，耐用，极大的满足建筑行业对结构件本身的要求，所以钢筋混凝土结构的在近些年来被广泛的利用。然而，钢筋混凝土也会到到外界干扰而不能充分体现出其优点，除去人为因素造成的钢筋混凝土结构的破坏外，钢筋混凝土因其结构化学性能的影响，其中的钢筋会发生锈蚀现象，一旦钢筋混发生了锈蚀现象，其本身具有的优秀性能不仅体现不出来，甚至还会加快其结构的断裂。因此，锈蚀现象的产生会对钢筋混凝土结构造成巨大的危害。然而，通过对钢筋缓凝图机构进行一系列的研究后发现，锈蚀现象刚发生时是很难被观察到的，而观察到有锈蚀现象发生时，已经过了对钢筋混凝土进行维修的最佳时期了，此时不仅修复难度加大，而且产生的维修费用也是极高的。很多工程案例中都因为锈蚀现象没有被及时的发现，最终导致总体结构发生破坏，造成巨大的经济损失甚至会发生人员的伤亡。所以，为了较早的发现钢筋混凝土发生的锈蚀问题，对钢筋混凝土内部的钢筋进行有效的监测时很有必要的。因此，采用分布式光纤监测技术，在钢筋混凝土结构外围缠绕上光纤，形成一个完整的监测系统，在钢筋发生锈蚀现象时，会因为内部产生的锈胀力使得整体结构发生形变，从而使得缠绕在结构上的光纤也发生形变，由于光纤的灵敏度极高，即使在锈蚀发生初期发生的极小的形变也能通过光纤传感器被发现。从而可以达到对钢筋混凝土结构进行早期的防锈蚀措施，避免造成重大危险事故。

3.总结与展望

分布式光纤监测技术是一种具有高灵敏度，精度较高等优良特点的监测手段，可以有效的防止灾害和事故的发生，对保护人们的生命、财产安全起到了很大的作用。随着对分布式光纤监测技术的研究进一步加深，其监测系统会变得更加的完善，同时也会受到各行各业的亲睐。 [科]

【参考文献】

[1]魏德荣，赵花城，秦一涛等.分布式光纤监测技术在中国的发展[J].贵州水利发电，2005，19（1）.

[2]蔡德所.光纤传感技术在大坝工程中的应用[M].北京：中国水利水电出版社，2002.