劉　超　虞邦義　馬　浩　劉懷利

（安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院　合肥　233088）

山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究

劉超虞邦義馬浩劉懷利

（安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院合肥233088）

目前全國(guó)縣級(jí)山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目已全部完成，補(bǔ)充完善項(xiàng)目（2013～2015年）正在全面實(shí)施，如何做好已建系統(tǒng)和補(bǔ)充完善系統(tǒng)后期運(yùn)行維護(hù)工作，已成為各級(jí)水行政管理部門亟待研究解決的一項(xiàng)重要工作。本文從項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)出發(fā)，提出了采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目的運(yùn)行維護(hù)思路，希望通過信息化的手段做到山洪災(zāi)害防治的省級(jí)統(tǒng)一維護(hù)、統(tǒng)一管理，使整個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，發(fā)揮應(yīng)有的作用。

山洪災(zāi)害非工程措施遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)運(yùn)行維護(hù)

1　引言

山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目是國(guó)家為切實(shí)提高防災(zāi)減災(zāi)能力，有效防御山洪災(zāi)害，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全而啟動(dòng)的重點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)家重視程度之高，中央財(cái)政支持力度之大，前所未有?！叭衷诮?，七分在管”，運(yùn)行維護(hù)工作的好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行以及作用的發(fā)揮。特別在實(shí)際工作中，由于系統(tǒng)主要在汛期進(jìn)行使用，在非汛期，由于自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和監(jiān)測(cè)平臺(tái)未能進(jìn)行有效及時(shí)的維護(hù)（部分自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)存在被盜、失修、損壞等問題），常常造成在汛期到來時(shí)，系統(tǒng)由于出現(xiàn)故障而不能滿足系統(tǒng)應(yīng)有的作用，因此加強(qiáng)對(duì)縣級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作尤為重要。本文結(jié)合山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目實(shí)際，采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式，將縣級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)遠(yuǎn)程托管到省級(jí)中心，進(jìn)行統(tǒng)一管理，統(tǒng)一維護(hù)，為今后縣級(jí)山洪災(zāi)害防治非工程措施的長(zhǎng)效良性運(yùn)行機(jī)制及全面提升管理與應(yīng)用水平提供有效的保證。

2　非工程措施項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)存在的問題

山洪災(zāi)害非工程措施項(xiàng)目相對(duì)于水利等其他工程建設(shè)來說，有其自身特點(diǎn)。

（1）數(shù)量多，維檢難。截至2015年12月底，山洪災(zāi)害非工程措施項(xiàng)目已覆蓋全國(guó)29個(gè)?。ㄖ陛犑校?，2 058個(gè)項(xiàng)目縣，共建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)6.48萬(wàn)個(gè)、簡(jiǎn)易站點(diǎn)43.02萬(wàn)個(gè)、無(wú)線預(yù)警廣播25.48萬(wàn)套、簡(jiǎn)易報(bào)警設(shè)備116.37萬(wàn)臺(tái)（套）。同時(shí)，根據(jù)國(guó)家防辦《關(guān)于報(bào)送山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目2016～2020年建設(shè)任務(wù)的通知》，“十三五”期間，還將進(jìn)一步開展監(jiān)測(cè)預(yù)警站點(diǎn)的建設(shè)。如此大規(guī)模的建設(shè)和大范圍的分布，為維護(hù)和檢修帶來了不小的困難。

（2）環(huán)節(jié)多，風(fēng)險(xiǎn)大。監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是整個(gè)山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目中建設(shè)和運(yùn)行管理的核心。該系統(tǒng)是由監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、通信設(shè)施、監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)軟件、預(yù)警設(shè)備組成的有機(jī)組合體，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至造成系統(tǒng)癱瘓，喪失山洪災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)能力。

（3）時(shí)效強(qiáng)，要求嚴(yán)。汛期必須保證設(shè)備時(shí)刻處于正常運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)故障后立即處置，要求設(shè)備維護(hù)必須及時(shí)。

（4）專業(yè)強(qiáng)，技術(shù)高。雖在項(xiàng)目建設(shè)過程中對(duì)各級(jí)操作人員進(jìn)行了培訓(xùn)，但在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)仍需專業(yè)人員對(duì)其維護(hù)、維修。

（5）維護(hù)高，資金缺。非工程措施項(xiàng)目建設(shè)都是自動(dòng)測(cè)報(bào)設(shè)備、設(shè)施，后期需要投入大量的資金用于運(yùn)行管理和維護(hù)。由于各級(jí)政府財(cái)力不同，仍有部分縣（區(qū)）無(wú)法落實(shí)運(yùn)行維護(hù)資金。

基于以上存在問題，本文通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、異地托管的方式探索山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)新技術(shù)，希望通過信息化的手段做到山洪災(zāi)害防治的全省統(tǒng)一維護(hù)、統(tǒng)一管理。

3　遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究思路

以云技術(shù)、遠(yuǎn)程控制、信息化手段為依托，將縣級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)采用虛擬方式遠(yuǎn)程托管到省中心平臺(tái)，對(duì)各防治縣已建各項(xiàng)山洪災(zāi)害防治非工程措施的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、預(yù)警廣播站點(diǎn)、機(jī)房硬件設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)等相關(guān)參數(shù)。并安排專業(yè)維護(hù)工程師，通過建成的遠(yuǎn)程維護(hù)平臺(tái)，定期對(duì)各縣級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)軟硬件運(yùn)行情況進(jìn)行巡查監(jiān)測(cè)，定期發(fā)布《運(yùn)行情況簡(jiǎn)報(bào)》。改變傳統(tǒng)信息自動(dòng)化系統(tǒng)“反應(yīng)式被動(dòng)維護(hù)”為“主動(dòng)式管理”。傳統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方式的改變見圖1，全省云托管模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖2。

4　主要研究?jī)?nèi)容

4.1遠(yuǎn)程托管平臺(tái)技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以業(yè)務(wù)管理需求為基礎(chǔ)，針對(duì)山洪災(zāi)害站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)、平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)的安全備份、預(yù)警平臺(tái)的托管等系統(tǒng)維護(hù)管理的需求，根據(jù)山洪監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)維的業(yè)務(wù)管理的流程，合理設(shè)置軟件的應(yīng)用模塊，使得系統(tǒng)建成之后，不僅可用作運(yùn)行維護(hù)管理，也可實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)的異地容災(zāi)中心，當(dāng)縣山洪災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)發(fā)生故障災(zāi)難后，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)切換，云托管中心自動(dòng)完成業(yè)務(wù)接管，使縣防辦人員的客戶端訪問實(shí)現(xiàn)平滑過渡，沒有任何影響。平臺(tái)部署架構(gòu)圖如圖3所示。

圖1　傳統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方式的改變圖

圖2　全省云托管模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

圖3　山洪災(zāi)害遠(yuǎn)程托管平臺(tái)部署架構(gòu)圖

4.2縣級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)獲取

4.2.1平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)

通過山洪災(zāi)害防治非工程措施項(xiàng)目的建設(shè)，各防治縣通過配置相應(yīng)傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)縣級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)警信息平臺(tái)機(jī)房的溫濕度、煙霧、漏水、UPS供配電、空調(diào)等平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境參數(shù)的數(shù)字化監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)通過縣級(jí)山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的接口調(diào)用縣級(jí)平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)縣級(jí)平臺(tái)環(huán)境的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況監(jiān)控。

4.2.2平臺(tái)運(yùn)行設(shè)備

調(diào)用IT網(wǎng)絡(luò)管理軟件接口，對(duì)山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)所布設(shè)的服務(wù)器主機(jī)、路由器、交換機(jī)、防火墻等硬件設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控內(nèi)容主要包括設(shè)備基本信息、設(shè)備開關(guān)狀態(tài)、IP地址、服務(wù)進(jìn)程、CPU、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)流量、連接數(shù)、日志等。設(shè)定異常閾值，一旦超過閾值后自動(dòng)告警。監(jiān)測(cè)采集的技術(shù)方案是SNMP+Telnet/SSH的采集模式，以優(yōu)先采用SNMP采集模式，輔助以Telnet/SSH采集模式。

4.2.3應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控

應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的的運(yùn)行監(jiān)控主要包括以下幾個(gè)方面：

4.2.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)性能監(jiān)控

對(duì)于使用了數(shù)據(jù)庫(kù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的交互過程進(jìn)行性能分析。平臺(tái)通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程和端口抓取數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)，獲取數(shù)據(jù)庫(kù)的使用信息，包括數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)連接狀態(tài)、內(nèi)存使用情況、表空間使用情況、日志空間等。

4.2.3.2中間件性能監(jiān)控

對(duì)于使用了中間件的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以對(duì)的交易過程進(jìn)行性能分析。平臺(tái)通過獲取中間件運(yùn)行進(jìn)程和日志抓取中間件的運(yùn)行狀態(tài)信息，包括運(yùn)行狀態(tài)、內(nèi)存占用情況、CPU占用情況、訪問流量等。

4.2.3.3監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)服務(wù)狀態(tài)監(jiān)控

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警軟件定期對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警相關(guān)服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控內(nèi)容主要包括：紅外云圖服務(wù)、全國(guó)雷達(dá)回波圖服務(wù)、氣象云圖服務(wù)、水汽云圖服務(wù)、傳真接收服務(wù)、傳真發(fā)送服務(wù)、雨情統(tǒng)計(jì)預(yù)警服務(wù)、短信接收服務(wù)、短信發(fā)送服務(wù)、系統(tǒng)服務(wù)、自動(dòng)預(yù)警服務(wù)等。

4.2.3.4數(shù)據(jù)共享狀態(tài)監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)縣級(jí)山洪數(shù)據(jù)對(duì)國(guó)家、省、市縣不同級(jí)別和水文等不同部門的數(shù)據(jù)共享、上報(bào)狀態(tài)監(jiān)視功能，主要監(jiān)控共享類別包括：雨水情共享狀態(tài)、預(yù)警信息上報(bào)狀態(tài)；監(jiān)控內(nèi)容包括：是否成功、共享上報(bào)時(shí)間、共享上報(bào)數(shù)據(jù)基本信息等。并對(duì)共享中的異常情況通過提示信息的方式進(jìn)行提醒。

4.3自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)獲取

通過技術(shù)手段對(duì)分布在各地山洪災(zāi)害自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)預(yù)警廣播站點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)分析故障原因，為及時(shí)解決故障提供支持和保障。主要功能包括：

（1）山洪設(shè)備管理。實(shí)現(xiàn)山洪設(shè)備的在線管理，狀態(tài)查詢?？梢詫?duì)設(shè)備的基本屬性進(jìn)行維護(hù)，通過增刪改查形成設(shè)備檔案。

（2）自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。分析自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的情況，對(duì)處于中斷狀態(tài)的站點(diǎn)進(jìn)行招測(cè)，分析招測(cè)數(shù)據(jù)得到故障原因；對(duì)于能夠正常進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的站點(diǎn)分析數(shù)據(jù)的合理性，分析數(shù)據(jù)不合理的因素，及時(shí)提供給技術(shù)人員進(jìn)行進(jìn)一步的解決。

（3）無(wú)線預(yù)警廣播站點(diǎn)。通過在現(xiàn)場(chǎng)增加運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)無(wú)線預(yù)警廣播站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行獲取，實(shí)現(xiàn)無(wú)線預(yù)警廣播的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（4）電信運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)對(duì)接。通過和電信運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)對(duì)接，獲取所有站點(diǎn)的通信運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，包括SIM卡號(hào)、運(yùn)營(yíng)商名稱、SIM類別、流量使用情況、資費(fèi)情況、有效期等。

（5）設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)報(bào)表。根據(jù)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)及設(shè)備的監(jiān)測(cè)形成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)報(bào)表。統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行使用的情況，累計(jì)的運(yùn)行時(shí)間、故障次數(shù)、累計(jì)故障時(shí)間等。

5　總結(jié)

山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)的研究，可以有效消除在汛期由于對(duì)平臺(tái)和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)維護(hù)不及時(shí)所造成的安全隱患。實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害縣級(jí)平臺(tái)的集中實(shí)時(shí)管理、遠(yuǎn)程專人維護(hù)，給縣級(jí)預(yù)警系統(tǒng)的正常高效運(yùn)行提供高規(guī)格保障。此外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程托管可以節(jié)約人力成本、運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)資源節(jié)約有較大幫助