消防无线数据传输数据采集子系统的设计与实现.pdf

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1、北京工业大学硕士学位论文消防无线数据传输数据采集子系统的设计与实现姓名：蔡凌申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：朱青;杜彦辉20070401捅璺摘要在传统的抢险救援中，消防部队的前线官兵只能依靠对讲机这种单一而且简单的通讯工具与后方指挥中心联系。而随着现代各种灾害事故的发生趋向于多样化和复杂化，消防部队扑救这些灾害事故的难度也在不断加大。前线官兵迫切需要后方指挥中心提供处置灾害事故所需的各种辅助决策信息。后方的指挥首长也非常需要了解前方指战员的战斗开展过程，以方便远程指挥。而这些需求只靠对讲机这种通讯工具是不能实现的，因此广东省消防总队在佛山市试点开发消防无线数据传输系统，依靠公共无线数

2、据网络实现灾害事故信息的交互，提高消防部队在处置灾害事故的能力。论文主要研究了无线数据传输技术，并将该技术应用到广东省消防总队佛山消防支队消防无线数据传输系统中，构建了消防的单兵作战支持平台。论文对J a v a 技术和O r a c l e 数据库进行了深入分析，并在系统的实际开发环境中加以应用。论文对消防无线数据传输系统进行了详细的需求分析，对系统中的数据采集子系统的设计与实现进行了详细的分析说明。论文对数据采集予系统实现过程中遇到的技术关键点，即数据采集的时效性、数据传输的一致性、为了不影响其它系统的正常运行采用的滞后转发技术、保证其它系统的安全性、系统的故障检测，并详细介绍了解决这些关

3、键点所采用的实际方法。关键词：数据采集；一致性；滞后转发；安全性；A b s t r a c tI nt h et r a d i t i o n a le m e r g e n c yr e s c u e，t h ef i r ea r m y sf r o n to f f i c e r sa n ds o l d i e r sc a no n l yc o m m u n i c a t ew i t ht h ec o n t r o lc e n t e rd e p e n du p o nt h ei n t e r c o mw h a ti sv e r ys i m

4、 p l e n e s s B u ta l o n gw i t he a c hk i n do fd i s a s t e ra c c i d e n tt h a tt e n d st oo c c u rd i v e r s i f l e da n dc o m p l i c a t e di nt h em o d e r nt i m e，t h ed i f f i c u l t yf o rt h ef i r ea r m yt os a v et h e s ed i s a s t e ra c e i d e n t si sa l s ou n c

5、e a s i n g l yt oe n l a r g e d T h ef r o n to f f i c e r sa n ds o l d i e r su r g e n tn e e dt h ec o n t r o lc e n t e rt op r o v i d ee a c hk i n do fa u x i l i a r yd e c i s i o ni n f o r m a t i o nw h i c hi sn e e dt oh a n d l ed i s a s t e rm a t t e r T h er e a rd i r e c t

6、i o no f f i c e ra r ea l s oe x t r e m e l yn e e dt ok n o wt h eo f f i c e r sf i g h td e v e l o p m e n tp r o c e s s，f a c i l i t a t e st h el o n g d i s t a n c ed i r e c t i o n B u tt h e s ed e m a n d sc a nn o tr e a l i z eo n l y d e p e n do nt h ei n t e r c o m t h a ti st

7、h es i m p l ek i n d o fc o m m u n i c a t i o nf a c i l i t i e s t h e r e f o r ef i r ep r e v e n t i o nb u r e a uo fG u a n g d o n gP r o v i n c em a k ee x p e r i m e n ts i t ei nF o s h a nC i t ye m p o l d e r i n gt h ef i r ep r e v e n t i o nw i r e l e s sd a t at r a n s m i

8、 s s i o ns y s t e m，d e p e n d su p o nt h ep u b l i cw i r e l e s sd a t an e t w o r kr e a l i z e st h ed i s a s t e ra c c i d e n ti n f o r m a t i o ni n t e r a c t i v e，e n h a n c e sa b i l i t yo ft h ef i r ea r m ya tt h eh a n d l i n gd i s a s t e ra c c i d e n t T h ep a p

9、 e rh a sm a i n l ys t u d i e dt h e w i r e l e s sd a t at r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g y，a n da p p l i e st h i st e c h n o l o g yi nt h ef i r ep r e v e n t i o nw i r e l e s sd a t at r a n s m i s s i o ns y s t e mt h a th a sb e e nd e v e l o p e di nf i r ep r e v e n t i

10、o nc r e wo fF o s h a nc i t yf i r ep r e v e n t i o nb u r e a uo fG u a n g d o n gP r o v i n c e T h ep a p e rh a s c a r r i e do nt h et h o r o u g ha n a l y s i st ot h eJ a v at e c h n o l o g ya n dt h eO r a c l ed a t a b a s e，a n dp e r f o r m si nt h es y s t e ma c t u a ld e

11、v e l o p m e n te n v i r o n m e n tt oa p p l y T h ep a p e rh a sc a r r i e do nt h ed e t a i l e dd e m a n da n a l y s i st ot h ef i r ep r e v e n t i o nw i r e l e s sd a t at r a n s m i s s i o ns y s t e m，h a sc a r r i e do nt h ed e t a il e da n a l y s i se x p l a n a t i o nt

12、 ot h es y s t e md a t aa c q u i s i t i o ns u b s y s t e md e s i g na n dt h er e a l i z a t i o n T h eP a D c rl o g a r i t h mt h et e c h n i c a lk e yp o i n tw h i c hm e e t sa e c,o r d i n gt ot h eg a t h e r i n gs u b s y s t e mr e a l i z a t i o np r o c e s si n，n a m e l yd

13、 a t aa c q u i s i t i o na c t t I a le f f e c t,d a t at r a n s m i s s i o nu n i f o r m i t y,U S e st h el a gr e t r a n s m i tt e c h n i c a li no r d e rn o tt oa f f e c tt h eo t h e rs y s t e mw h i c hi si nt h en o r r a a Io p e r a t i o n，g u a r a n t e e st h es e c u r it y

14、o fo t h e rs y s t e m sa n dt h es y s t e mf a i l u r ed e t e c t i o n，a n di n t r o d u c e ds o l v e sa c t u a lm e t h o dd e t a i l e d l yw h i c ht h e s ek e vp o i n t su s e s K e y w o r d：D a t aa c q u i s i t i o n；U n i f o r m i t y；L a gr e t r a n s m i t s；S e c u r i t y

15、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：赴只期：叠2；塑竺坦关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)繇受址铆躲

16、啦姊嗍囱：，不青介；I第1 章绪论1 1 课题研究背景消防无线数据传输系统(以下简称“消防通”系统)是根据城市发展和消防部队灭火救援工作实际需要丽提出的信息化建设项目，旨在通过公共无线数据网络实现火场信息的实时交互，实现火场扑救信息的实时记录与发送；采用先进的G I S 信息管理技术平台结合消防实际业务需求，提供消防道路水源的查询与管理；提供灭火救援的辅助决策支持。系统要构建消防部队无线单兵灭火救援信息支持单元，作为消防灭火救援通信指挥系统的无线延伸；在基于无线宽带数据网上建立火场无线消防移动信息系统，实现移动状态下消防灭火救援的核心业务。本课题来源于广东省消防总队于2 0 0 5 年在佛山消

17、防支队进行试点开发的消防无线数据传输系统。该系统现在已经开发完成，并在佛山支队各基层大中队进行推广应用。本人在该项目中主要负责数据采集子系统的设计和开发工作。1 2 课题研究内容在以往消防部队进行各种灾害事故处置过程中，现场指挥员与后方指挥中心间的通信手段只有通过传统的对讲机或者手机，当指挥员在遇上建筑内部情况复杂的消防重点单位或者特殊的化学危险品等处置难度大的灾害事故的时候，指挥员非常需要准确、及时地获取重点单位救援预案、化学危险品特性、处置方法、灭火力量计算、危害范围计算等等辅助决策信息；当发生一起较大的灾害事故，需要几个消防中队进行联合作战的时候，需要现场指挥首长和各中队指挥员对各联合作

18、战单位的作战车辆布置与状态、作战人员的部署及现场水源的使用等各种情况非常清楚，才能使各作战单位形成合力，才能使各种装备、器材和人员发挥时效。这些依靠传统的对讲机通讯手段是难以有效实现的。因此广东省消防总队决定依托现有的公共无线数据网络，采用先进的G I S 信息管理平台和数据库技术，构建消防部队的无线单兵作战支持单元，实现各作战单位与后方指挥中心间信息的互联互通，提供消防灭火救援的辅助决策支持。数据采集子系统的设计及实现主要是基于J a v a 和O r a c l e 数据库技术。本人对数据采集子系统进行了总体设计，对1 1 个功能模块做了具体实现。在设计及北京T 业大学T 程硕上学位论文实

19、现数据采集子系统的过程中遇到了几个实际需要解决的问题，也就是几个技术关键点。第一是如何保证对“1 1 9”接处警中心报警数据采集的时效性；第二是定义了传输协议保证数据采集的一致性：第三是采取滞后转发的方式保证现有系统的正确运行；第四是在数据采集过程中要保证“1 1 9 接处警系统”的安全性；第五是要对系统进行故障检测。1 3 本论文的章节组织结构本论文共分6 个部分。绪论部分讲述课题研究背景及课题研究内容。第2 部分是需求分析。主要分析了消防无线数据传输系统的整体需求和各功能的描述。第3 部分是系统的总体设计。主要从系统的设计原则、网络设计、逻辑结构、软件架构、整体数据流等方面进行了分析。第4

20、 部分是数据采集子系统的设计与实现，主要讨论了该子系统的总体结构、软件架构及各模块功能的描述和实现。第5 部分是技术的关键点以及解决方法。本篇论文中，第3、4、5 部分是本论文的核心内容；最后一部分阐述了本人对前段工作的总结，及对未来的展望。2第2 章系统需求描述2 1 系统整体需求系统与公安网连接，并能够将1 1 9 接处警系统警情数据实时统-N 消防无线数据传输系统数据库中。系统能够整合消防办公自动化系统、重点单位管理系统、化学灾害事故处置系统、消防道路水源管理系统、消防预案管理系统的数据，为消防救援指挥提供辅助决策信息。系统通过移动网络连接，采用物理网闸隔离，使无线终端能够访问到公安内网

21、系统服务器的相关数据。系统数据库采用O R A C L E 数据库。地图数据采用M a p l n f o 格式。消防专题数据单独使用新图层。P D A 终端信息查询。笔记本终端信息查询。指挥中心侧辅助决策信息查询。指挥中心侧数据管理。2 2 网络设计要求系统要与公安网络相连接，在公安网内部提供系统服务，用户能够在公安网进行信息的查询，维护等操作。系统还要通过移动专线与无线网络相连，用户能够使用P D A 等终端设备通过无线网络进行信息查询和业务流程处置等工作。根据公安网安全要求，公安网和无线网络之间不能直接连接，必须使用网闸进行物理隔离j 能保证系统的安全，因此在网络设计时，必须使用网闸来实

22、现公安网和无线网络的隔离及信息传递。2 3 主要业务流程描述系统在业务上主要实现了消防部队的灭火救援业务流程。当1 1 9 指挥中心接到报警并下发出车单以后就意味着本系统的业务处置流程北京工业=学T 程硕I：学位论文的开始。系统通过数据采集，从1 1 9 指挥中心系统中提取火警基本信息，其中包括火灾地址、报警时间、报警人、报警电话、火灾性质、火灾等级、警情内容、出动单位、出动车辆等信息；出动中队指挥员在赶赴火灾现场途中即可以使用终端设备通过无线网络访问系统，从终端设备上可以查看到警情的基本信息及出动车辆情况，使指挥员能够第一时间掌握灾情基本情况，制定作战计划；而且终端设备可以根据火灾现场的位置

23、及出动中队的位置进行行车路线的语音导航，使消防车能够及时地到达现场，为灭火救援提供宝贵的时间。语音导航功能在中队跨区域作战时更能发挥作用。终端设备在语音导航的同时，还可以把当前位置传送到指挥中心，指挥中心通过系统G I S 平台可以清楚地看到各个出动中队的当前位置，有助于指挥中心掌握各个中队的位置，为指挥决策提供直观信息。当出动中队到达火灾现场时，指挥员可以通过终端设备的G I S 平台，在地图上直观的进行查询火灾现场周围的水源情况，为车辆取水及停车位置提供信息依据。如果着火地点是重点单位，那么也可以通过终端设备进行查看重点单位处置预案信息，能够为制定灭火作战方案提供可靠的信息依据。在终端设备

24、的辅助决策信息中还可以查询到化学危险品，典型灾害事故处置预案，重点单位灭火预案，六熟悉卡，灭火救援战术技术，相关单位，药品及供应厂商，专家库，应急资源等信息，这些信息对灭火救援提供了可靠的辅助依据。在火灾现场，指挥员可以通过终端设备设置出动车辆的状态以及填写现场记录信息(燃烧物质，燃烧情况，毗邻情况，伤亡人数，财产损失情况等)；指挥员所填写的现场信息都可以实时传送到指挥中心，指挥中心人员可以随时了解火灾现场情况；现场信息还可以传送到各级领导及增援部队的终端设备上，使得领导及增援部队在第一时间了解火灾现场情况，为后续作战力量部署提供有力的决策基础。在整个火灾扑救过程中，使用终端设备可以记录火灾扑

25、救的各个时间点，例如命令下达时间，出动时间，到场时间，控制时间，扑灭时间及撤离时间。可以实现对火灾扑救过程的信息详细记录，并且形成火灾现场记录报告保存到系统中，公安网用户可以通过公安网实现对这些火灾现场记录报告进行历史记录查询浏览，为以后战评提供可靠的数据依据。2 4 系统功能划分4第2 章系统需求描述根据消防实战要求，系统被划分为以下几个子系统：数据采集系统数据采集系统主要负责对各个中队的警情信息、出动中队、出动车辆以及消防车辆等信息的采集。通过数据采集子系统，把各个中队相互独立的信息采集到消防通系统的中心数据服务器中。基于这些信息，“消防通”系统才能够为辅助决策提供基础依据。火场指挥辅助决

26、策系统火场指挥辅助决策系统主要提供火场汜录、消防车辆、消防器材、消防救援技战术、化学危险品、消防水源、重点单位预案、专家库等信息的查询，为辅助决策提供信息依据。终端无线服务系统终端无线服务系统的作用是当有灾害事故发生的时候，1 1 9 接处警系统可以将灾害事故发生地点、类型以及注意事项等发送到终端等设备上，现场指战员使用终端查询灾害基本信息，查询相关专业信息，比如水源，预案，化学危险品等信息，并可以通过文字终端实时记录和发送出动作战全过程，同时这些记录可以实时传送到指挥中心和各级指挥员的终端上，便于各级灭火救援指挥员和专家及时根据现场情况做出正确的处置决策，并为事后战评提供第一手的原始资料。地

27、理信息系统地理信息系统负责佛山电子地图显示，水源位置标注，重点单位位置标注及G P S 功能。数据维护系统数据维护系统主要是对系统运行过程的数据进行维护，只要包括：人员管理，现场记录信息维护，消防水源维护，辅助决策信息维护以及其他相关信息维护。2 5 整体功能描述2 5 1火场指挥辅助决策系统(中心侧W E B 服务)现场记录信息查询：查询由通讯员在灾害事故现场记录的现场记录，而现场记录的信息要完全符合公安部消防局规定的现场情况记录表：车辆信息查询5北京丁业丈学T 程硕l 学位论文车辆分布查询：对不同的执勤战斗车辆在各个中队的配置情况进行查询；车辆单位查询：对具体车辆所属的哪个中队进行查询；车

28、辆属性查询：对每辆战斗车辆的具体属性进行查询，如车长、车高、功率、储水量、泡沫储量等等；车辆信息统计：对各种战斗车辆进行统计，比如某个中队所有的水罐车一共的储水量有多少，泡沫车一次装载的泡沫总量是多少等等；器材信息查询器材分布查询：对某种器材装备在各个中队的配备情况进行查询；器材单位查询：对具体器材所属的中队进行查询；器材属性查询：查询器材装备的技术参数等属性；器材统计：对某个中队或者某辆战斗车上配备的器材进行查询；辅助决策查询化学危险品：查询各种化学危险品的特性、灾害事故特点、储存方法、运输方法、危害性、处置方法等等；典型灾害事故处置预案：查询各种级别的典型灾害事故处置预案：重点单位灭火预案

29、：查询各种级别的重点单位灭火预案；六熟悉卡：查询各个中队制作的六熟悉卡资料；灭火救援战术技术：对各种灾害事故的处置方法、战术要求进行查询；消防水源信息查询：对各种消防水源，市政消火栓、天然水源等的分布情况进行查询；相关单位：查询与消防救援战斗有关联的单位，如水、电、气、建设、规划、公安、武警等的联系办法；灭火剂、药品及供应厂商：查询处置大型灾害事故需要的灭火剂、救助品的获取方法和供应厂商的联系方法；专家库：将与消防救援有关系的相关单位、相关行业领域、具有较强专业知识的公认的权威人士录入专家库，以便在处置相关事故的时候能够方便的获得专家的帮助；历史案例：收集历史上中外消防的典型战例，供消防指战员

30、借鉴学习；用户管理：对用户信息、权限等进行维护；6第2 章系统需求描述现场记录信息维护警情类型：接警的类型，如火警、社会救助、抢险救援等；车辆出动角色：战斗车辆的角色，如主战、增援、待援、出水、供水等等；火场命令：记录现场指挥员下达的作战命令；消防单位：发生事故的单位详细信息；车辆信息维护车辆装备信息维护：对车辆装备的数据进行增、删、改等维护；车辆参数信息维护：对车辆的参数信息进行增、删、改等维护；车辆状态属性维护：对每辆战斗车的状态如J 下常、维修、出勤等进行维护：器材信息维护器材类型维护：对器材的类型数据进行增、删、改等维护；化学危险品信息维护：对化学危险品的各种数据进行增、删、改等维护；

31、典型灾害事故处置预案维护：对典型灾害事故处置预案进行增、删、改等维护：重点单位灭火预案维护：对重点单位灭火预案数据进行增、删、改等维护；六熟悉卡维护：对六熟悉卡数据进行增、删、改等维护；灭火救援战术技术维护：对各种灭火救援战术、技术数据进行增、删、改等维护；消防水源信息维护消防水源类型：对消防水源的类型进行维护，如市政消火栓、天然水源、室内消火栓等；消防水源状态；记录各种消防水源的状态，比如某个市政消火栓是否损坏、配件是否齐全、水压是否正常、管网是环状还是支状、天然水源是否有取水口等；消防水源形状：对消防水源形状进行记录，市政消火栓是地上的还是地下的，天然水源是河流、湖泊、水塘等相关单位维护：

32、对与消防救援有关系的单位信息进行增、删、改等维护；灭火剂、药品及供应厂商维护：对灭火剂、药品的获取方法、供应厂商信息等数据进行增、删、改维护；专家库维护：对专家库里面的专家信息进行增、删、改维护：7历史案例维护：对消防历史战例进行增、删、改维护；2 5 2G I S 功能佛山市电子地图显示：提供具备消防用户专题数据的专业电子地图。电子地图数据分两部分：1)本地基础电子地图(道路，基础建筑物)2)消防专题数据(水源和重点单位)G I S 基本功能：提供包括，平移，漫游，放大，缩小，测距等标准电子地图功能。区域信息提取：根据用户所选地图区域，按不同类别，把区域内的地图信息显示出来。地图信息查询：根

33、据条件查询地图数据信息，并且定位到该信息的位置，例如：道路，国家机关等地图水源信息查询定位：根据条件查询水源数据信息，并且定位到该水源的位置。地图重点单位信息查询定位：根据条件查询重点单位数据信息，并且定位到该单位的位置。地图水源，重点单位信息查询：点击地图上水源或重点单位地图目标，提取其详细信息。水源统计：根据水源的所属单位，样式，损坏程度进行统计，并形成报表。水源学习功能：提供消防战士基于电子地图的水源熟悉功能。水源巡检功能：可以针对水源，进行水源巡检记录的管理。G P S 监控功能：可对配备G P S 的终端进行点名定位，实时跟踪定位，及其历史轨迹回放。2 5 3P D A 终端无线服务

34、现场记录信息管理查看火警信息：查看由“1 1 9 接处警系统”提取出来的警情信息；修改时间点：出动时间，到场时间，控制时间，扑灭时间，撤离时间；第2 章系统需求描述填写到场情况信息：根据现场记录表，消防官兵到达灾害事故现场后由通讯员填写到场情况：辅助决策信息(具体内容同中心侧信息)车辆器材查询：日常对各种车辆装备进行查询，在事故现场可以对到达现场投入战斗的车辆装备进行查询；水源查询：查询各种消防水源信息：位置服务自我定位：持有P D A 终端的通讯员进行自己位置的定位；位置回报：将自我定位信息上报到服务器；持续回报：根据设定的时白J 持续汇报定位信息，可以实现车辆行驶轨迹记录显示等功能；地图搜

35、索：对给定的查询条件对地图进行搜索；信息服务警情记录查询：查询历史警情记录；信息通知：将单位一些通知、通告发到P D A 上：当日值班：将值班信息发到P D A 上；通讯录：查询单位通讯录；气象信息：提取“11 9 接处警系统”的气象信息，在P D A 终端显示；笔记本终端无线服务：具体内容同P D A 终端功能，只是在有关G I S 操作上，由于P D A 屏幕小，速度慢，只能根据查询结果接受部分截图，而在笔记本终端就可以在本地安装G I S 地图，方便显示，定时更新地图数据。2 5 4 数据采集火警基本信息采集：对“11 9 接处警系统”中火警基本信息进行采集；信息包括：火灾地址，报警时间

36、，报警人，报警电话，火灾性质，火灾等级。出动中队信息采集：对“1 1 9 接处警系统”中出动单位信息进行采集：信息包括：警情编码，出动中队编码，出动中队角色信息。出动车辆信息采集：对“1 1 9 接处警系统”中出动车辆信息进行采集；信息包括：警情编号，出车单位编码，车辆编码。警情内容和处置情况信息采集：对“1 1 9 接处警系统”中警情内容及处置情9北京1=业=学q-程坝I 学位论文况信息采集。消防车辆基本信息采集：对“1 1 9 接处警系统”中警情信息的车辆基本信息和车辆状态进行采集。气象信息采集：对“1 1 9 接处警系统”中气象信息进行采集；信息包括：日期，温度，湿度等。值班信息采集：对

37、消防O A 系统中的人员值班信息进行采集。2 6 系统开发环境终端丌发环境：M i c r o s o t lV i s u a lS t u d i o N E T2 0 0 3服务端丌发环境：J 2 E EA p a c h eT o m c a t5 0 2 5E c l i p s eJ B o s s1 D EM a c r o m e d i aD r e a m w e a v e rM X数据库：P o s t g r e S Q L7 4 3O r a c l e9 i2 7 本章小结本章对消防无线数据传输系统的需求从业务上，网络要求上进行了描述。对消防灭火救援的主要业务流程

38、进行了介绍，并在功能上对系统进行了划分，对数据采集子系统、火场指挥辅助决策子系统等子系统的整体功能需求进行了详细介绍。1 03 1 设计原则第3 章系统总体设计本系统所遵循的技术原则：从系统规划上为保证系统能够真正服务于消防部队并且具备电信级别运行能力，本系统开发严格遵循本领域现有技术规范、数据标准，同时根据需要扩展制定本业务所需规范。从技术选用上在保证实用性、可靠性的前提下，适度考虑技术先进性，即在采用2。5 G 无线数据网成熟的网络技术、终端技术、定位技术的基础上，考虑3 G 网络的技术演进。从系统设计上按照多层体系架构思想，分离数据交换、数据管理、业务逻辑以及信息表现几个逻辑层，充分保证

39、系统的可扩展性、易维护性和灵活部署要求。3 2 网络设计3 2 1 网络结构设计市支队，各县级大队，各中队现有接处警系统同属于公安网内部，为了达到各单位接处警信息数据同步的目的，需要将“消防通”服务器架设在公安网内；“消防通”服务器与网络结构图见图3 1。3 2 2 系统网络拓扑图3-1 系统网络结构图F i g u r e3-1S y s t e mN e t w o r kS t r u c t u r e1 2公安网用户幽3 2 系统网络拓扑幽F i g u r e3-2S y s t e mN e t w o r kA n a l y s i sS i t u sC h a r t内网

40、服务器提供以下服务：公安网用户的信息浏览，其中包括：警情信息，车辆器材信息，辅助决策等公安网用户的消防水源，重点单位的G I S 系统应用系统用户管理系统数据维护系统数据库服务地图引擎服务内网服务器部署软件情况：T o m c a t 5 5J 2 S ED e v e l o p m e n tK i t5 0J 2 S ER u n T i m eE n v i r o n m e n t5 0天行安全隔离网闸3 0 管理软件O r a c l e 9 2W i n d o w s2 0 0 3S e r v e r病毒防护软件北京一 业大学T 程珂!l。学位论文外网服务器提供以下服务：P

41、 D A 终端用户的信息浏览，其中包括：警情信息，车辆器材信息，辅助决策等笔记本终端用户的信息浏览，其中包括：警情信息，车辆器材信息，辅助决策等地图引擎服务外网服务器部署软件情况：T o m c a t 5 5J 2 S ED e v e l o p m e n tK i t5 0J 2 S ER u n T i m eE n v i r o n m e n t5 0O r a c l e 9 2 客户端W i n d o w s2 0 0 3S e r v e r病毒防护软件3 2-3 网络安全设计按照公安部对应用系统网络安全的统一要求，网络与信息安全要求做到内外网物理隔离。为此系统采用联通

42、专线接入方式，并在服务器中架设防火墙，在内外网间架设数据交换类网闸。完全做到内外网物理隔离，确保公安接入网安全。数据交换类网闸的硬件结构由三个模块组成。分别是外网模块、内网模块、数据交换模块。三个模块的都使用各自的控制逻辑。由数据交换模块在外网模块和内网模块之间摆渡数据，数据交换模块在系统中起到摆渡数据的暂存介质的作用。数据交换类网闸的基本安全模型参考人工拷盘的操作过程。这样的结构保证了外网模块和内网模块之间没有直接的通路和物理连接，防止在外网模块遭受攻击后，影响到内网模块，从而保证了系统在物理结构上的安全性。数据交换类网闸不提供任何基于通用协议的转发、路由或穿透功能，不提供任何基于通用协议的

43、协议转换和重组功能；不转发任何通用协议本身的内容，只转发应用数据。系统采取了文件类型过滤、附件过滤、内容检测、防病毒、签名校验等机制对传输的文件进行过滤，防止内部信息泄漏、病毒入侵、网络侦听、身份冒充等安全隐患。1 4网络结构图见图3-3。图3-3 系统网络安全设计F i g u r e3-3S y s t e mN e t w o r kS e c u r i t yD e s i g n3 3 系统逻辑结构“消防通”系统采用三层系统结构：数据采集系统，终端业务支撑系统，中心管理系统。数据采集系统采集系统终端程序负责将各地警情相关的数据发送到采集系统服务端，服务端负责接收并同步“消防通”核心

44、数据。终端业务支撑系统用于支撑终端设备上的全部功能，终端设各通过与终端业务支撑系统，实现与指挥中心的数据交互。中心管理系统分为G I S 平台子系统和运维子系统G I S 平台子系统主要提供与电子地图相关的功能运维子系统主要是提供图文数据相关的功能逻辑结构图见图3-4。3 4 系统软件架构图图3-4 系统逻辑结构图F i g u r e3-4S y s t e mL o g i cS t r u c t u r e1 6幽3-5 系统软件架构图F i g u r e3-5S y s t e mS o f t w a r eO v e r h e a dC o n s t r u c t i o

45、 n系统的软件架构最底层是网络及操作系统支撑平台。上面一层是系统的数据库服务支撑平台和数据采集平台。这个平台是整个系统的数据基础，系统的数据有这个平台采集和管理。再往上一层就是对各类终端用户的服务支撑平台，提供各类用户的终端服务。3 5 系统整体数据流图1 7D a I a 2数据流描述：图3 6 系统数据流图F i g u r e3-6S y s t e mD a t aS t r e a mC h a r t第3 章系统总体设计D a t a l：数据同步采集子系统从1 1 9 接处警系统和11 9 办公系统采集的数据，从1 1 9 接处警系统采集的信息为：1)火场信息数据，2)出动单位数

46、据，3)出动车辆数据，车辆信息数据，5)气象信息；6)从n 9 抒公系统采集信息为值班信息。D a t a 2：同D a t a l。D a t a 3：火场辅助决策子系统调用信息，其中包括：现场记录，车辆装备，辅助决策信息，用户信息等。D a t a 4：由火场辅助决策子系统中的用户维护界面输入的信息，其中包括：现场记录信息，车辆装备，辅助决策信息，用户信息等。D a t a 5：无线终端(P D A)子系统调用信息，其中包括：现场记录，车辆装备，辅助决策信息，G P S 信息，用户信息等D a t a 6：由无线终端(P D A)子系统的用户界面输入的信息，其中包括：现场记录，水源信息，用

47、户信息等。D a t a 7：火场无线G I S 子系统调用信息，其中包括：水源信息，重点单位信息，消防单位信息，G P S 信息，用户信息等D a t a 8：由火场无线G I S 子系统用户界面输入的信息，其中包括：重点单位信息，消防单位信息，G P S 信息，用户信息等D a t a 9：由火场辅助决策子系统的用户维护界面输入的信息D a t a l 0：无线终端(P D A)子系统的用户输入的信息。D a t a l1：火场无线G I S 子系统用户输入的信息3 6 本章小结本章对消防无线数据传输系统的总体设计进行了介绍。描述了系统的设计原则，进行了系统的网络结构、网络安全设计。设计了

48、系统的逻辑结构和软件结构，最后描述了系统的整体数据流。1 9第4 章数据采集子系统详细设计及实现4 1 概述在每个软件系统中，系统数据是系统致关重要的组成部分，没有数据的支持，系统就成为了一个空壳，没有了灵魂，因此在“消防通”系统中，数据采集子系统是整个系统基石，系统基石建设的好坏直接影响系统运行的效果，没有各种系统数据就无从为辅助决策提供依据。面本人在该项目中主要负责的就是数据采集系统。所以下面主要描述数据采集子系统的设计及实现。数据采集是当有灾害事故发生的时候，1 1 9 接处警系统可以将灾害事故发生地点、类型以及注意事项等发送到P D A 终端等设备上，通信员可以通过终端实时记录和发送出

49、动作战全过程，同时这些记录可以实时传送到指挥中心和各级指挥员的终端上，便于各级灭火救援指挥员和专家及时根据现场情况做出正确的处置决策，并为事后战评提供第一手的原始资料。目前，虽然支队与大队相互之间已经联网，各区县大队级1 1 9 接处警系统总体结构与数据库结构与支队级一样，但是各自系统相对独立，支队无法了解各大队的灾害警情，数据不统一。因此首先要实现整个佛山市1 1 9警情数据的同步统一。然后再将警情信息发送到相关人员终端上。4 2 数据采集子系统的需求描述数据采集子系统主要负责各个中队的警情信息，出动中队，出动车辆以及消防车辆等信息的采集。通过数据采集子系统，把各个中队相互独立的信息采集到消

50、防通系统的中心数据服务器中。基于这些信息，消防通系统能够更好的提供信息服务。根据消防通系统的需求，数据采集子系统主要完成以下内容：火场信息数据实时采集功能出动单位数据实时采集功能出动车辆数据实时采集功能车辆信息数据实时采集功能气象信息采集功能值班信息采集功能2 l4 3 系统结构设计4 3 1 数据采集子系统总体结构数据采集子系统主要分为服务器端和客户端两部分。数据采集客户端主要负责各个中队的信息采集与发送。数据采集服务器端主要负责接收客户端发送的数据和把数据保存到系统中心数据服务器中。其总体结构见图4-I。图4 1 数据采集子系统总体结构圈F i g u r e4-ID a t aA c q