CAT电瓶高校智能控制机房建设探讨

摘要：在总结电气等专业智能操控方向所用运用软件的根底上，提出了选用云机房或选用图形工作站两种解决计划；通过对供货商提出的云机房计划所选用的的中心设备-学生终端机进行具体测验的根底上，得出云机房不适合智能操控软件运用的定论，因而挑选选用图形工作站解决计划；对图形工作站的装备进行了虚拟现实运用环境的测验，最后给出适合专业的图形工作站装备。

关键词：机房；图形工作站

 

一 引言

我院机房大约近80台核算机，现在已到报废年限，跟着时刻的推移和课程的更新，越来越无法满意运用软件的运转，且核算机故障率较高，长时刻的超负荷运用会使得设备产生故障的概率加大，甚至是导致核算机直接不能正常的运转，进而严峻的影响了从简单辅佐教育向专业课程教育的开展[1]。机房环境脏乱差，办理混乱[2]，通过几次修理后，电源选用多个插排串联的方法，且放在电脑桌桌面的下面，曾经产生过短路事情，烧坏了学生的笔记本适配器和几台核算机的电源模块，迫切需求更新核算机，重新建造机房，以满意智能操控方向的开展需求。

二 智能操控方向机房需求分析

现在机房承当了《Solidworks》、《微机技术与仪器体系规划》、《人工智能技术根底》、《电气操控技术与PLC编程》、《核算机绘图》、《MATLAB编程及运用》等课程，需求用到AutoCAD、UGNX、SolidWorks、Matlab、Labview、Visual Studio、Python、博途TIA portal。以及新成立的智能操控专业所需求的的智能制造生产线仿真软件V+Factory或许VisualComponets、机器人方向所需求的机器人离线编程软件RobotSdudio等，大约15种软件。

在教育过程中，机房的利用率非常高，以2020-2021第1学期为例，依据教育科供给的试验计划表，以每次上机2小时来核算，需求上机的人次数是2982次；一起“智能操控体系虚拟仿真规划实训”实训时刻5天，人数大约220左右，在该实训中，主要是运用IdeaVR软件进行虚拟仿真实训。依照每人2小时核算，则运用机房的人次数为：220人X5天X8小时/2=4400人次，因而试验实训实训所用核算机总人次数为4400+2982=7382人次。对比学院除上机以外的试验人数为8306人次，两者相差不大。意味着机房承当了学院所有试验人次数的一半。除此以外，还有协会等组织及教师暂时用机房，因而机房的利用率远远高于其他试验设备，其重要性不言而喻。

三 云机房解决计划与测验

近年来云机房运用越来越多，总体来说，云机房能够完成统一办理、资源运用方便、晋级方便等长处[3]，在教育行业的运用越来越广泛，在大幅提高灵活性、可靠性的一起，降低了建造、保护本钱，有用解决了高校在核算机教育设施建造中所面临的办理和保护困难问题。

云机房供货商供给的计划中，关键的部分是学生用终端，其装备为：1）终端需选用x86架构，软硬件一体化设备，内置虚拟化体系和软件装备≥Intel六核六线程处理器。处理器主频≥2.8GHz，睿频≥4.0G Hz；内存≥8GB，显卡≥Intel HD 630；本地存储≥256 GB SSD。2）USB接口≥8个，包含≥2个USB 3.0接口，≥1个千兆网口，≥1个VGA接口，≥1个HDMI接口，≥1对音频输入输出接口，装备≥1个内存扩展槽，≥1个SATA扩展接口，可扩展1个2.5英寸硬盘。3）支撑终端显卡透传，能够将终端物理显卡透传至虚拟机中，支撑部分对物理显卡有要求场景，如根底三维软件的运转。4）支撑4k清晰度高清视频流通播映；支撑显示信号输出到4K显示器上。

针对云机房供货商的计划，咱们索要了相关产品来运用，如图所示，在运用过程中，装置有限几个软件，运转速度尚可，但通过咨询得知，该云桌面体系，只能是集成显卡，无法装置独立显卡，内存最大扩展为16G，如计划中所提到的，对3D的支撑比较弱。最重要的是，额外的云桌面办理软件，价格昂贵。因而无论是从性价比仍是功用方面，该云机房计划不适合需求，因而需选用图形工作站的方法。

图1云终端

三 图形工作站参数确认

从上面分析中能够看出，所装置的软件众多，不仅仅要考虑核算机的功用，还需考虑软件与软件之间的兼容性，因而需求核算机通过ISV认证。

所装置的运用软件，某些软件对图形显卡有要求，特别是IdeaVR虚拟现实软件，对显卡要求是比较高的，一起核算机还必须支撑HTC VIVE Pro eye虚拟现实头盔，一起考虑三维CAD软件的要求，所以挑选英伟达Quadro 的P系列显卡，在兼顾价格和功用要求的前提下，选用P2000显卡。在核算机装备如下图2所示的前提下，咱们选用Visualcomponents软件自身带着的例子，完成核算机与HTC VIVE Pro eye的衔接，在如图3所示的VR环境测验过程中，操作员用头盔阅读的时分，模型场景运转流通，毫无卡顿的感觉，因而P2000显卡满意要求。

部分所需装置软件巨细如下表所示，6个软件，总巨细为47.3G，平均每个软件大约8G，因而所需装置的15个软件，总容量大约120G，Win10体系空间依照50G核算，考虑到未来6年中，运用软件的版本会晋级，相应的软件容量还会变大。因而体系盘选用至少500G的SSD硬盘。

图2测验VR环境所用核算机装备

图3 HTC VIVE Pro eye构成的VR环境

表1-1 部分软件装置后的所需硬盘巨细

软件名称	巨细（G）	软件名称	巨细（G）
UGNX12	17	AutoCAD2016	2.2
SolidWorks	14	博图V15	7.5
IdeaVR2020	4	V+Factory	2.6

机房一共80台核算机，如果每台都需求人工保护，则会浪费大量人财物，为了保护方便，需求具有网络同传功用，网络同传平均速度至少为2G/分钟，150G需求大约1.5小时，也便是重新装置整个机房的核算机，大约1.5小时左右，每年或许每个学期重新更新软件版本，工作量不算大。但依据以往经验，机房选用网络同传的时分，有时分速度很慢，24小时都无法传输结束，因而选用GHOST为第二计划，通过测验，基于DiskGenius内核开发的易数一键复原，速度快且支撑大容量空间的回复，比较适合用于机房保护。

结合以上信息，在京东、淘宝、各品牌核算机的官方商城等，检索到适宜的图形工作站如下：1）戴尔Precision T3630塔式服务器图形工作站电脑，适用于规划渲染的3D建模台式机，装备为：i7-9700CPU+16G DDR4内存+256G固态体系盘+1T机械硬盘+P2200-5G图形显卡；2）联想图形工作站P330，装备为：I7-9700CPU + 16G DDR4内存+256G SSD固态体系盘+1T机械硬盘+P2200-5G图形显卡。

四 运用效果

为了压缩本钱，购买了图形工作站裸机，然后装置单位供给的Windows专业版与Office。在运用过程中，老师和学生共同反映核算机装备高、速度快、可靠性高。为运用软件的学习、智能操控实训、VR实训，供给了杰出的硬件条件。