應急救援演練系統管理器的設計

王威

(遼寧省環境監控中心,遼寧沈陽 110161)

應急救援演練系統管理器的設計

王威

(遼寧省環境監控中心,遼寧沈陽 110161)

應急救援演練系統對于事故應急管理具有重要的指導意義，系統管理器是應急救援演練系統中重要組成部分，主要負責監聽系統性能和應用狀態，并對監聽到的數據進行處理，最后反饋給用戶。本文基于應急救援演練系統需求和架構，闡述系統管理器的工作原理及主要功能，最后設計系統管理器的模型。應急救援演練系統管理器的模型包括系統管理器開關、應用狀態監聽器、系統性能監聽器、數據處理模塊、顯示模塊、異常處理模塊這六個部分。

應急救援 模擬演練 系統管理器 監聽

1 引言

遼寧省境內遼河流域是重要的生態區、人口密集區、城市集中區、工業集群區和經濟發 達區，對流域水資源的高度開發和利用，導致事故的類型和危險源的數量以及種類相應的增多，這就給應急救援帶來了一些困難[1]。因此必須重視應急方案的制定以及事故處理措施，并且應該對應急救援進行模擬演練，然而真實的模擬演練將耗費大量的人力物力，會給生產以及資源造成一定的損失。為提高應急救援各部門的協同作業能力，從而提高事故應急處置行動中的效率、成功率，應急救援演練系統應運而生。

2 系統管理器的原理

圖1 觀察者模式應用類圖

圖2 消息流圖

系統管理器是應急救援演練系統中的一個重要組成部分，它主要負責監聽系統狀態和應用狀態。系統狀態包括網絡狀態、線程狀態、事件狀態等；應用狀態包括用戶身份、狀態、數量，應用任務的狀態、數量，系統中角色的類別、狀態、數量。系統管理器同時反饋系統狀態以及應用狀態的異常，通過系統管理器的實現，指揮人員可以清楚的了解用戶狀態、角色狀態還有任務狀態等應用狀態。而系統管理人員除了可以了解應用狀態，還可以獲得系統狀態，發現異常，及時做出相應的處理，監聽整個應急救援演練的進行。系統管理器擬采用觀察者模式和消息監聽機制實現。系統管理器中的網絡狀態監聽和線程狀態監聽采用觀察者模式，而事件監聽和應用狀態監聽采用消息監聽機制。

2.1 觀察者模式及其在系統管理器中的應用

觀察者模式又叫做發布－訂閱（Publish/Subscribe） 模式、模型-視圖（Model/View）模式[2]。觀察者模式的目的是定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。觀察者模式實現的方式有多種，而系統管理器采用的是觀察者模式中比較直觀的一種形式，即“注冊—通知—撤銷注冊”的形式[3]。下面詳細的描述了這種實現形式:觀察者將自己注冊到被觀察者對象中，被觀察者將所有的觀察者都存放到容器中。如果被觀察者發生某種變化，就會通知容器中的所有觀察者，如果觀察者不再繼續觀察的話，那么被觀察者就將其從容器中刪除。本文以線程監聽和網絡狀態監聽為例，詳細介紹一下觀察者模式在系統管理器中的應用，圖1是觀察者模式應用類圖。

圖3 功能結構圖

由圖1可知ThreadPool和NetComponent類繼承自Subject類，SystemListener類繼承自Observer類，SystemListener類依賴于ThreadPool類和NetComponent類。當線程池的線程狀態和網絡管理器的網絡狀態發生變化時，系統性能監聽器的相關狀態也隨之發生變化。

2.2 消息監聽機制及其在系統管理器中的應用

圖4 系統管理器架構

應急救援演練系統中采用的是Delta3d引擎，該引擎中角色和組件之間相互通信的方式是消息，Delta3d引擎中通過消息隊列存放待發送的消息，其中包括兩個消息隊列，分別是遠程消息隊列和本地消息隊列。我們采用的消息監聽機制是對D e l t a 3 d中GameManager的兩個消息隊列進行監聽，如圖2所示。當消息進入GameManager的隊列時，觸發應用狀態監聽器進行判定是否是所關心的消息類型并采取相應的操作。系統管理器中所監聽的事件是狀態改變的事件，應急救援演練系統中定義了應急救援演練開始、暫停、結束等事件。

事件的監聽采用消息監聽機制，當事件發生時，會生成事件并產生消息，GameManager將消息推進消息隊列，由于我們監聽消息隊列，因此我們就得知事件發生了。應用狀態包括任務數量以及任務的完成程度，角色種類以及數量等。應用狀態的監聽也是采用消息監聽機制，當任務發布、角色創建時均生成相應的消息，監聽器在消息進入隊列時監聽到任務或者角色的變化。

3 系統管理器的設計

3.1 系統管理器的功能

應急救援演練系統中系統管理器的功能結構如圖3所示。

由功能結構圖可知，系統管理器分為兩個部分：系統狀態管理和應用狀態管理。系統狀態管理主要是為了方便系統管理員和程序員及時地得知系統的性能和實時地獲取系統的狀態。應用狀態管理是為了指揮人員能夠了解應急救援演練過程中參加的角色數量，任務的完成情況等。

3.2 系統管理器的架構

應急救援演練系統中的網絡管理器負責網絡的連接以及數據包的捕獲和分析。而系統管理器所關心的是用戶連接的數量，以及用戶的連接狀況例如成功連接、斷開連接等，因此網絡監聽只需要針對網絡管理器監聽即可。應用救援演練系統采用的是線程池技術，線程池的結構包括以下四個部分：線程池管理器、工作線程、任務隊列、任務接口［4］。通過線程池的結構我們可以獲得工作線程數量，工作線程數量一般是固定的，因此我們只需針對任務隊列進行監聽，獲取任務隊列中待執行的任務數量即可。

由上文可知Delta3d引擎的GameManager有兩個消息隊列存放待發送的系統中的所有消息，對GameManager進行監聽可以獲取所有的應用狀態和事件產生信息。

由圖4可知，系統管理器的內部包括系統管理器開關、應用狀態監聽器、系統性能監聽器、數據處理、顯示窗口、異常處理。因為在應急救援演練系統運行時，系統管理器的實時監聽所造成的開銷比較大，所以為了提高效率滿足需求，系統管理器設置了三種運行情況分別是：啞狀態、默認狀態、調試狀態。應急救援演練系統開始運行時，會有提示信息讓用戶選擇系統管理器的運行狀態，默認選擇是默認狀態。通過設置這三個運行態，使得系統管理器具有更大的靈活性，更方便用戶的使用。

系統性能監聽器的監聽對象是線程池和網絡管理器。應用狀態監聽器的監聽對象是GameManager和任務管理器。當系統管理器處于啞狀態時這兩個監聽器全部關閉，系統管理器休眠。當系統管理器處于默認狀態時應用狀態監聽器開啟，系統性能監聽器關閉。應用狀態監聽器獲得的數據交由數據處理模塊進行數據整理和分析，處理完畢后送到顯示窗口。當系統管理器處于調試狀態時，應用狀態監聽器和系統性能監聽器同時開啟，同理將實時監聽到的數據送到數據處理模塊進行處理最后顯示到界面。

4 結語

本文首先敘述應急救援演練系統管理器的原理，并詳細介紹觀察者模式和消息監聽機制的原理以及在系統管理器中的應用，提出系統管理器的功能結構。根據以上原理和功能結構，最后設計系統管理器的模型。應急救援演練系統管理器是應急救援演練系統的重要部分，通過系統管理器的實現，監控應急救援演練的進行，指揮人員可以對應急救援演練進度有清楚的了解，及時發現網絡連接異常情況等并做出處理，該系統可廣泛應用于遼河流域污染事故應急。

［1］孫成江，劉林.應急救援模擬演練系統設計與實現初探［J］.石油工業計算機應用，2010（3）：3-6.

［2］閻宏.JAVA與模式［M］.北京：電子工業出版社，2002：41-44.

［3］張寧，王越.觀察者模式及其在軟件開發中的應用［J］.大眾科技，2008（11）：27-28.

［4］張淵，崔濱.線程池技術在網絡游戲服務器中的應用［J］.微計算機信息，2006（63）：42-44.

Emergency rescue drill system has important guiding significance for accident emergency management. System manager is an important part of emergency rescue drill system, wh?major functions are listening system performance and application state, and processes the data what the system manager got, lastly feedbacks to the users. According to the system requirement and architecture of emergency rescue drill system, we designed a system manager model and expounded work principle and main functions of the model. Emergency rescue drill system manager has six parts, including the switch of the system manager, the listener of application state, the listener of system performance, the data processing module, the display module, the exception handling module.

Emergency Rescue; Simulation Training; System Manager; Listening