消防实时系统的 QoS 技术研究.pdf

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1、消防实时系统的QoS技术研究TheStudyofQoSBasedonReal-timeFire-AlarmandControlSystem李斌兵武警工程学院基础部计算机教研室孙文海陕西省武警消防总队西安支队Li,BinbingSun,Wenhai摘要：本文以一个典型实时应用为背景，从时间方面、可靠性方面、安全方面等系统分析它的QoS需求，从而定义了多维QoS参数，在已有QoS结构的基础上建立了实时系统的QoS层次模型。关键词：实时系统QoS消防指挥系统ABSTRACT:ThispaperSyst

2、ematicallyresearchestheQoSrequirementinabackgroundofatypicalreal-timeapplicationandthenspecifiesmuli-dimensionQoSparameterfromtherespactoftimeliness,reliability,securityandthroughput.Finally,developstheQoSframework.KEYWORDS:real-timesystemQoSFire-ala

3、rmandcontrolsystem中图分类号：TP393文献标识码：A1引言随着网络技术与信息技术的迅速发展和计算机应用的日益普及与深入，服务质量QoS（QualityofService）概念与技术在通信网络领域已取得了重要的研究成果，使得网络环境能适应各类应用的优质服务需求。从基于服务（Service-Based）的系统设计思想出发，分布实时计算平台也同样存在服务质量问题，例如，对分布实时应用而言，非常重要的时间、可靠性、安全性等方面的非功能需求，可以看作是实时应用提出的应用服务质量（QoS

4、）需求，也就是说，基于QoS的资源管理技术也可适用于实时和分布计算系统，而服务的提供者则是操作系统本身。因此，有必要从应用出发，分析研究基于QoS的多维资源管理技术。对于军事分布实时应用，具有实时、可靠、安全的QoS需求，除此之外，具体应用还可能有特殊的QoS要求，这就形成了多维QoS。为此，必须深入分析并科学定义多维的QoS参数集。在此基础上，才能设计和开发用户定义QoS的工具和应用描述QoS的接口。2应用背景武警部队消防实时指挥系统设于部队指挥中心内，它采用各值勤点集中接警，统一处理的方式。

5、一方面，由接警专用交换机接口接受电话报警；另一方面，在重点监控目标有自动报警系统与计算机远程通信网相连，可实时接受报警信号。位于-1-各支队的受警机与指挥中心局域网构成远程通讯网络，实时接收总队向支队发布的出动命令。系统的结构图如图一所示：数据库地理信图像监控服务器息数据设备库火灾联动控制信号报警数据设备实时数指挥中心报警控制语音DDN据显示局域网计算机实时图像ISDN火灾探数据流测设备接报警视频监控服务器计算机火警终端(出动方案生成）报警数据排队机接收机图一消防自动报警系统结构图3过程分析将

6、消防自动报警系统的实施过程划分为三个阶段，第一阶段从各监控点的探测器（智能探测器，烟温复合探测器等）或其他设备得到数据流，探测器接口由内置CPU实时采集数据、处理数据，此阶段与环境交互密切，且现场周围是一个无法预知的动态环境，第二阶段探测器要每时每刻将其对外界的感应信号转换成数据送往控制器，控制器也要每时每刻对该数据进行记录、运算等处理，并参照多种火灾数据曲线进行判断数据是否满足触发动作的环境条件，第二阶段是由第一阶段提供的事件驱动的，控制器对监测到的事件做出及时的反应，根据温度、气体成分等变化

7、判断是否符合报警的条件，如果符合则通过网络链路将有关数据送给指挥中心的计算机，该计算机按一定周期对各监控点的数据进行实时判断，根据接警的级别，显示火灾报警的位置和状态并作有关决策判断的进一步处理。第三阶段是音、视频数据处理阶段，指挥中心根据第二阶段得到的数据，决定是否启动现场网络摄像机系统进行实时图像传送。为了不遗漏火情，第一阶段应按照一定的周期循环往复的进行处理；第二阶段应根据第一阶段的采集信息进行灾情级别的判断，由监控程序调用相应的辅助决策程序，根据火情级别不同，辅助决策的处理内容也不相同，

8、由于火情发生的数量与火情的严重程度都是不可预知的，所以此阶段启动的处理任务数和处理时间段也是不可预测的，当火灾的级别高于某一指定值时，还应启动音、视频处理任务，从而进入第三阶段即多媒体数据处理。综上所述，指挥中心的计算机按照周期依次对多个重点目标进行轮巡监测，即使在某一周期内，某个监控目标没有满足时间限，也必须处理下一周期，对下一个目标进行处理，以上应用模式构成-2-了分布式实时应用。4QoS需求分析¾时间方面：上述每一阶段的划分是一个粗粒度的，每一阶段都有截至期的限制。一个周期任务在第一阶段包