一種基于時間桶的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)時間序列觸發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明面向地鐵/輕軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的諸多按時間節(jié)點(diǎn)編排控制計劃并 依靠計算機(jī)自動觸發(fā)執(zhí)行的需求，提供一種適應(yīng)于多專業(yè)系統(tǒng)的統(tǒng)一定時觸發(fā)軟件模型， 各專業(yè)應(yīng)用只需向模型注冊告知自身的定時行為，即可接受該模型自動調(diào)度的觸發(fā)消息并 執(zhí)行各自對應(yīng)的控制動作，大大減少了常規(guī)運(yùn)維操作的工作量，提高了系統(tǒng)日?？刂频臏?zhǔn) 確度以及自動化、智能化水平。
【背景技術(shù)】
[0002] 地鐵/輕軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS Integrated Supervisory Control System)采用 一體化軟硬件平臺和專用通信網(wǎng)絡(luò)采集諸如供電系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警系 統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)等多個專業(yè)的實(shí)時數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)，并遠(yuǎn)程控 制各專業(yè)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行；這其中，按運(yùn)營人員已編排好的帶有時間序列特征的控制計 劃自動執(zhí)行遠(yuǎn)程控制并反饋控制結(jié)果越來越成為一種省時、及時并不可或缺的控制方式。 比如：廣播系統(tǒng)需要在每天日常運(yùn)營時間段循環(huán)依次播放數(shù)十條時長不等的已錄制提示語 音，在某個特定節(jié)日臨時播放多條特殊通知語音；乘客信息系統(tǒng)需要在常規(guī)時間段循環(huán)發(fā) 布一系列乘車提示信息，在節(jié)假日期間循環(huán)發(fā)布重要提示信息；視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要在人機(jī) 界面固定區(qū)域循環(huán)顯示地鐵全線多個地點(diǎn)的實(shí)時視頻監(jiān)控畫面；環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)需要 按預(yù)先編制的模式時間表執(zhí)行特定的通風(fēng)空調(diào)模式等等；此類需求均需要作為多專業(yè)集成 核心的綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)自動管理時間節(jié)點(diǎn)并能據(jù)此準(zhǔn)確觸發(fā)節(jié)點(diǎn)上的控制 命令。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的缺陷：
[0004] 1.目前現(xiàn)有綜合監(jiān)控系統(tǒng)中處理時間序列控制主要依靠定時器實(shí)現(xiàn)，由于每個時 序計劃中的多個時間節(jié)點(diǎn)完全沒有規(guī)律，因此需要每一條計劃至少采用一個系統(tǒng)定時器并 需要根據(jù)變化時長頻繁起停，考慮定時器在操作系統(tǒng)調(diào)度中優(yōu)先級較低，有響應(yīng)可靠性上 的缺陷；同時對于多個專業(yè)數(shù)以百計的控制需求，大量的定時器使用及頻繁觸發(fā)使得系統(tǒng) 資源開銷大大增加。
[0005] 2.現(xiàn)有綜合監(jiān)控系統(tǒng)對每個專業(yè)的時序控制由各專業(yè)程序分別設(shè)計處理，缺乏統(tǒng) 一的優(yōu)化的管理調(diào)度和解決方案，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定、代碼維護(hù)和程序升級。
[0006] 3.現(xiàn)有綜合監(jiān)控系統(tǒng)對每個專業(yè)的時序控制靈活度不足，在各類時間點(diǎn)覆蓋程 度、循環(huán)行為上不能根據(jù)各專業(yè)需求自由掌控，不利于地鐵運(yùn)營管理的多樣化實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明創(chuàng)造從綜合監(jiān)控系統(tǒng)多專業(yè)子系統(tǒng)的現(xiàn)有技 術(shù)基礎(chǔ)和實(shí)際需求出發(fā)，將所有專業(yè)涉及時間序列控制的功能剝離出來，設(shè)計實(shí)現(xiàn)一種新 的基于時間桶的定時觸發(fā)模型，統(tǒng)一管理各個專業(yè)的時序調(diào)度計劃，適應(yīng)多種類型的控制 需求，并通過實(shí)時注冊/解注冊機(jī)制支持各專業(yè)即時便利化的觸發(fā)管理，在觸發(fā)控制效率、 系統(tǒng)資源節(jié)省、開發(fā)管理維護(hù)方面、應(yīng)用需求覆蓋程度具有顯著優(yōu)勢。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于時間桶的地鐵綜合 監(jiān)控系統(tǒng)時間序列觸發(fā)方法，其特征在于：
[0009] 第一步：專業(yè)子系統(tǒng)通過函數(shù)調(diào)用與注冊單元建立主從關(guān)系，專業(yè)子系統(tǒng)即客戶 端、模型即服務(wù)端；注冊單元據(jù)此開辟雙方數(shù)據(jù)交換空間，分為注冊數(shù)據(jù)區(qū)和消息數(shù)據(jù)區(qū)： 注冊數(shù)據(jù)區(qū)存放負(fù)責(zé)客戶端到服務(wù)端的注冊請求，消息數(shù)據(jù)區(qū)存放服務(wù)端到客戶端的在各 時間節(jié)點(diǎn)的即時觸發(fā)消息；
[0010] 第二步：客戶端發(fā)送在線注冊請求至模型注冊數(shù)據(jù)區(qū)，注冊信息包含客戶端使用 者名稱、起止日期、時間、多個時間節(jié)點(diǎn)、執(zhí)行間隔、循環(huán)模式信息；模型的注冊單元接受該 請求，并檢測數(shù)據(jù)邏輯合法性，再將信息轉(zhuǎn)發(fā)給資源管理單元，由其負(fù)責(zé)分配時間桶資源和 加入桶隊列；
[0011] 第三步：資源管理單元在桶池中為新請求選用專屬時間桶，并為時間桶貼上第二 步驟中的注冊信息項標(biāo)簽；同時將新時間桶加入到檢測隊列尾部，供檢測單元使用；
[0012] 第四步：全局定時單元定時向檢測單元發(fā)送檢測指令；
[0013] 第五步：檢測單元據(jù)檢測指令逐一掃描桶隊列中每一時間桶的狀態(tài)及其數(shù)據(jù)標(biāo) 簽，維護(hù)桶內(nèi)的剩余時間；當(dāng)某個時間節(jié)點(diǎn)到達(dá)時，將觸發(fā)消息送達(dá)消息處理單元，同時繼 續(xù)向桶注入距下一時間節(jié)點(diǎn)的時長；
[0014] 第六步：消息處理單元根據(jù)客戶名稱找到對應(yīng)消息數(shù)據(jù)區(qū)，寫入觸發(fā)通知及包含 時間序列索引的附加信息；
[0015] 第七步：客戶端獲得觸發(fā)通知及附加信息，根據(jù)自身的邏輯需求執(zhí)行對應(yīng)的系統(tǒng) 控制命令；
[0016] 第八步：重復(fù)四~七步，直至?xí)r間桶到達(dá)桶底或客戶端提出解注冊請求，此時時間 桶已作廢，空桶釋放回桶池交由資源管理單元處理；
[0017] 第九步：客戶端通過函數(shù)調(diào)用向模型注冊數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)送在線解注冊請求，結(jié)束觸發(fā) 控制，解除二者間的聯(lián)系，釋放資源。
[0018] 上述的基于時間桶的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)時間序列觸發(fā)方法，其進(jìn)一步特征在于：
[0019] 所述注冊單元：
[0020] 外部系統(tǒng)注冊時調(diào)用模型的接口函數(shù)ts_CreateClient創(chuàng)建一個注冊客戶端，該 函數(shù)包含注冊名稱和緩沖大小兩個參數(shù)；注冊單元檢查注冊名稱的唯一性，已存在的名稱 將被注冊單元拒絕；通過檢查后注冊單元為其開辟指定大小的注冊數(shù)據(jù)區(qū)和消息數(shù)據(jù)區(qū)， 其后數(shù)據(jù)交互即在兩個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；
[0021] 外部系統(tǒng)調(diào)用模型的接口函數(shù)ts_RegisterRequests向注冊單元提交具體的時 序控制需求組，其參數(shù)為一組包含詳細(xì)時序信息的結(jié)構(gòu)體ts_REQINF0組；
[0022] 完成注冊后，客戶端調(diào)用ts_WaitForNotifications阻塞式等待模型消息單元的 觸發(fā)消息，一旦等待被激活，則處理觸發(fā)消息，向各自專業(yè)下發(fā)控制命令；該阻塞行為具有 超時時間設(shè)置，當(dāng)超時動作先行發(fā)生時，給等待執(zhí)行體執(zhí)行其他必要動作的機(jī)會，待完成后 重新進(jìn)入等待狀態(tài)；
[0023] 客戶端根據(jù)需要在注冊后的途中暫?；騿⒂媚Ｐ偷挠|發(fā)工作以期與自身的工作 進(jìn)度相配合；
[0024] 當(dāng)客戶端認(rèn)為時序控制任務(wù)已結(jié)束時，調(diào)用ts_UnRegisterRequests向注冊單元 提交具體的解注冊請求，注冊單元負(fù)責(zé)銷毀數(shù)據(jù)區(qū)歸還系統(tǒng)資源。
[0025] 上述的基于時間桶的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)時間序列觸發(fā)方法，其進(jìn)一步特征在于：
[0026] 所述資源管理單元是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時間桶池和時間桶隊列的管理者，其接受注冊單元 的注冊需求，分配桶資源，并將任務(wù)加入到桶調(diào)度隊列。
[0027] 所述時間桶為帶有上下界和數(shù)據(jù)標(biāo)簽的并裝有不定量時間的容器，是觸發(fā)消息所 依據(jù)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含數(shù)據(jù)變量：
[0028] 所述檢測單元是產(chǎn)生觸發(fā)消息的執(zhí)行部件，基于獨(dú)立線程，以時間桶隊列為操作 對象，逐一掃描隊列中指向的每一個對象，依據(jù)桶標(biāo)簽和桶狀態(tài)進(jìn)行處理判斷。
[0029] 所述消息處理單元：檢測單元將包含客戶端名稱、觸發(fā)的時間序列索引及上下文 數(shù)據(jù)指針信息通過加鎖緩沖區(qū)傳送給消息處理單元，消息處理單元通過事先開辟的消息區(qū) 將信息反饋給客戶端；客戶端ts_WaitForNotifications阻塞函數(shù)將被觸發(fā)并開展后續(xù)數(shù) 據(jù)處理過程。
[0030] 所述全局定時單元是檢測單元執(zhí)行的觸發(fā)源，僅執(zhí)行定時觸發(fā)任務(wù)，采用獨(dú)立線 程實(shí)現(xiàn)，通過加鎖緩沖區(qū)與檢測單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0031] 有益效果：本發(fā)明