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对网吧计时计费系统计量校准的几点思考
【来源/作者】中国计量报 【更新日期】2014-8-8 15:05:22

一、网吧计时计费系统校准思路

网吧计时计费系统一般由主控计算机、计时计费软件、数据传输端口、数据传输电缆组成。各部件共同作用完成网吧计时计费及其数据信息的传输控制功能。计时计费系统基于控制计算机CPU石英晶体振荡器(计算机自身时钟)的时钟作用。计时计费软件取时于控制计算机时钟,由数据存储卡读入计费数据,通过传输,计时计费并控制PC机的时钟走时时长(即上网时间),以此实现网吧计时计费功能。控制计算机时钟(硬时钟MC146818RTC、软时钟8254计时器)的准确性,计算机计时计费软件走时控制准确性及计算机与PC机数据传输的准确性,决定网吧网络计时计费的准确性。要通过准确的校准,评判出整套网吧计时计费系统计时计费数据的准确度,就应该准确地测量出各个组成部分的计量性能(当然可以总成校准,但出示的校准数据不易让用户彻底明白自身系统的准确性),经综合评定后确定整个系统的计量性能校准结果。

二、网吧计时计费系统校准步骤

基于上述的校准思考,笔者认为,校准网吧计时计费系统应分步进行,首先要评定(校准)其主控计算机硬件时钟的准确性(评定适应晶体振荡器时钟准确性另有精确方法,但我们在此校准其时钟计量性能可以采用比较法),包括其走时时长的准确性,还要测量系统数据传输功能部分的准确可靠性。建议采用如下校准步骤:

1.用比较法校准主控计算机静态时钟及动态时钟

具体做法是:开启主控计算机,进入操作系统,稳定后,从操作系统中调出“日期/时间?摇属性”界面,将时间调整至与北京时间同步(此项视情况执行,因实际校准的真正意义在于评定计算机的时钟走时时长的准确性,因此本文观点不强调对时钟时刻准确度的校准),调整后用比较法在1s时间内同时启动标准时间间隔发生器,关闭主控计算机(若上位机运行的计时计费软件无数据存储功能,可不关闭计算机)。在标准时间间隔发生器计时到5000s时(此检测时间为参考值,可变),开启主控计算机,观察“日期/时间?摇属性”界面的时钟计时,与标准时间间隔发生器计时比较,可校准出主控计算机静态时钟(硬实钟)的计时准确度。在主控计算机的正常运行状态下,记录下“日期/时间?摇属性”界面的某一时刻,同时在1s的时间内启动标准时间间隔发生器,同时在≤1h的时间内,在被测主控计算机的操作系统上至少完成300次日志文件访问(关闭)操作(计算机每次访问日志时钟将产生54.936ms的中断。检测访问日志文件需包括打开和关闭网站及网页、运行反病毒程序、运行系统应用程序和屏幕保护程序),依次测试其正常运行状态下的时钟计时偏移。完成上述操作后观测主控计算机“日期/时间?摇属性”的时间(时刻),与此时标准时间间隔发生器的时钟运行时刻比对,校准出主控计算机动态时钟(软实钟)的计时准确度。通过计算得知被测计算机时钟的校准值。例如:300次连续不间断的日志访问在标准状况下将产生约16s左右的时间迟滞,因此,我们可以大体上根据标准时间间隔发生器的时钟运行时长,来判断被测计算机的动态时钟的可靠性能。

2.用比对法对主控计算机计时时长校准

消费者上网是依据其消费的时长结算费用,而这一时长的产生完全依赖于主控计算机的CPU时钟,因而该时钟走时时长的校准非常重要。建议具体的操作步骤是:指定PC机用户卡(数据存储卡),约定消费费率后,存入定额资金并记录。在主控计算机读卡器上用存储卡启动指定用户计费账号,同时启动标准时间间隔发生器(同步时差<1s),分别运行4~5个校准时间段,应尽量延长校准时间,在运行终止时刻分别记录指定用户计费账号的走时时长,并检查账户费用产生(减少)是否正确。在这里强调一点,此项校准关系到计时计费软件的可靠性。笔者认为,作为计时计费系统的组成部分,计费软件也应在监督范围内,但现在各地的网吧用于贸易结算的计费软件几乎全部未经过质监部门的软件测试评判。如果条件允许,我们完全可以在做此项校准时应用软件“黑盒测试”的思想加大数据流量,在校准计算机时钟走时的同时,对其软件部分的功能、接口、强度、压力、处理性能等功效作出初步的评判。

3.对数据传输可靠性的校准

主控计算机CPU时钟对消费者上网时间的控制,最终要通过数据传输在下位个人PC机上实现。数据传输的精确可靠是网吧计时计费准确可靠的重要环节。此项校准建议在条件允许的情况下采用大数据量高频度的数据模式。具体的做法是:采用简单随机抽样方法,应用随机数字表确定抽取网吧PC机总数的10%机位作为被测对象,抽样完毕后对待测PC机进行编号。在用户存储卡内存入刚好可消费一定时长的资金(消费时长事先约定。约定几个校准时长视情况而定,越多越好),依次分别启动被测PC机位的计费账号的走时计费,同时在主控计算机操作系统“日期/时间?摇属性”中记录每一台被测PC机的计费启动时刻,同时同步记录每一台被测PC机在计时启动时的自身时钟时刻并同时完成以下操作,并记录参数数据:

观测主控计算机刷卡启动后至预存资金用尽后消费时间走时时长(与事先约定的消费时长比对);

观测被测机位PC机自主控计算机刷卡启动后至预存资金用尽后的消费时间走时时长(与事先约定的消费时长比对);

观测主控计算机用户账号预存资金用尽后走时停止时刻与被测机位PC机上网许可取消时刻之时刻差值;

最后,将以上三项校准结果告知网吧经营者。

三、对校准网吧计时计费系统的建议

校准网吧计时计费系统,笔者认为应该注意以下几点:

首先,我们强调对系统的测试源(测试文档)采用大数据量的原则。被测试校准的对象包含了计算机硬件及软件,校准前必须充分了解系统的硬件配置情况及计费软件各个功能模块的结构及各项计算功能,只有这样,才能做到有针对性的检测,并分析运行状况。本文采用了比较法设计了初步的校准思路,这虽然不是非常专业化的计算机系统检测方案,但符合计量技术检测的基本思想。地级以上城市一般有近千家网吧在运营,如果全部采用非常专业化的测试方法,笔者认为,由于受技术及最大工作量的限制,对某些地市的质监部门来说有一定的难度。为弥补校准方式的不足,在工作量允许的前提下,应该加大校准数据源的数据量。

其次,应该充分了解国家质监部门对贸易结算用计算机产品技术规格标准的制定进展情况(据了解,国家目前尚无此类标准)。国家质量技术监督相关部门应制定一套用于贸易结算的计算机产品的技术要求标准,以便更好地规范网吧计费主控计算机的硬件设备。

再者,相关技术监督法律法规应宣传到位。利用各种方式向社会表明:贸易结算用网吧计时计费系统应该属于国家依法管理的计量器具,应制定其周期校准制度。


【关键词】网吧计时计费系统, 计量性能校准结果,奥科官网 

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