學(xué) 峰,吳 軍

（內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局,呼和浩特 010010）

關(guān)鍵字：地震臺(tái)站；系統(tǒng)運(yùn)維；數(shù)據(jù)庫(kù)；面向?qū)ο?/p>

0 引言

內(nèi)蒙古自治區(qū)地震臺(tái)站經(jīng)歷“十五數(shù)字化觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目”、“中國(guó)地震背景場(chǎng)探測(cè)項(xiàng)目”等重大項(xiàng)目建設(shè),臺(tái)站數(shù)量逐年增多,而且臺(tái)站管理模式也發(fā)生改變,無(wú)人值守臺(tái)站數(shù)量進(jìn)一步增加,臺(tái)站儀器運(yùn)維工作難度加大。現(xiàn)有地震觀測(cè)手段繁多、觀測(cè)方式復(fù)雜,傳統(tǒng)儀器運(yùn)維工作已不適應(yīng)當(dāng)前地震臺(tái)站運(yùn)維模式,須探索新的運(yùn)維方法,因此,筆者結(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站運(yùn)維工作,開發(fā)出一套綜合性管理平臺(tái),解決目前地震臺(tái)站儀器運(yùn)維工作不足。

該系統(tǒng)以內(nèi)蒙古自治區(qū)地震臺(tái)站為基礎(chǔ),研發(fā)出適合內(nèi)蒙古自治區(qū)地震臺(tái)站運(yùn)維方式的臺(tái)站綜合管理平臺(tái),促進(jìn)臺(tái)站運(yùn)維工作,提升內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局臺(tái)站管理能力,尤其對(duì)未來(lái)臺(tái)站運(yùn)維工作具有重要意義。

1 內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站管理現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

1.1 內(nèi)蒙古地震臺(tái)站運(yùn)行管理現(xiàn)狀

內(nèi)蒙古自治區(qū)地震臺(tái)站由測(cè)震臺(tái)、地球物理觀測(cè)臺(tái)、強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)、陸態(tài)網(wǎng)臺(tái)和科學(xué)臺(tái)陣組成,其中地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站49個(gè),強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)站32個(gè),地球物理觀測(cè)站75個(gè),陸態(tài)網(wǎng)觀測(cè)站5個(gè),共計(jì)設(shè)備數(shù)為264臺(tái)。地震臺(tái)站觀測(cè)手段包括：測(cè)震、形變、電磁、地下流體和強(qiáng)震動(dòng)監(jiān)測(cè)等,已具備網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化觀測(cè)功能。由于內(nèi)蒙古地域東西狹長(zhǎng),地震臺(tái)站分布廣,所以臺(tái)站運(yùn)維工作難度大、效率低等問(wèn)題較為突出。以下是10個(gè)重點(diǎn)臺(tái)站設(shè)備數(shù)量及人數(shù)信息統(tǒng)計(jì)表。

表1 臺(tái)站信息Table 1 Station informaion

1.2 地震臺(tái)運(yùn)維管理中存在的問(wèn)題

目前,內(nèi)蒙古自治區(qū)地震監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)體系是地震監(jiān)測(cè)為主,涵蓋形變觀測(cè)、電磁觀測(cè)、流體觀測(cè)等[1]。由于內(nèi)蒙古地震臺(tái)站數(shù)量眾多、分布廣,且存在省局直屬臺(tái)站和盟市臺(tái)站管理模式,所以地震臺(tái)站運(yùn)維工作中存在以下問(wèn)題。如：①地震臺(tái)站設(shè)備更換不及時(shí),運(yùn)行率偏低；②臺(tái)站資源未實(shí)現(xiàn)共享,地震監(jiān)測(cè)中心各部門不能及時(shí)掌握臺(tái)站設(shè)備運(yùn)行情況；③臺(tái)站新上線設(shè)備、下線設(shè)備未形成統(tǒng)一記錄檔案；④設(shè)備運(yùn)維日志和日常巡檢報(bào)告未統(tǒng)一入檔。針對(duì)以上地震臺(tái)站運(yùn)維工作中存在的問(wèn)題,用一套綜合管理系統(tǒng)整理存儲(chǔ)各類信息是非常有必要,所以該系統(tǒng)所研發(fā)對(duì)推進(jìn)臺(tái)站管理信息化工作起到積極作用[2]。

2 地震臺(tái)站管理系統(tǒng)主要架構(gòu)和開發(fā)方法

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

內(nèi)蒙古地震臺(tái)站綜合管理系統(tǒng)包含臺(tái)站設(shè)備信息、運(yùn)維人員信息、設(shè)備運(yùn)維日志、地震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境介紹和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等內(nèi)容,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)開發(fā)采用B/S模式不受制于平臺(tái)限制,操作方便靈活。系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言使用PHP5,PHP5是一種服務(wù)器端運(yùn)行的腳本語(yǔ)言,可以開發(fā)動(dòng)態(tài)、交互式網(wǎng)站系統(tǒng),PHP5還有完全開源,穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)[3-4]。用戶可以通過(guò)Web瀏覽器,可以訪問(wèn)網(wǎng)站各類信息,以下是系統(tǒng)架構(gòu)圖（圖1）。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of system

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)是應(yīng)用系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)部分,數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)跨平臺(tái)特性,系統(tǒng)開發(fā)中采用開源MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)是功能較強(qiáng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。由于MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)有操作簡(jiǎn)單、訪問(wèn)用戶無(wú)限制、運(yùn)行速度快,以及數(shù)據(jù)庫(kù)備份恢復(fù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn),一直以來(lái)受到了廣大應(yīng)用開發(fā)者歡迎。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)參考《地震前兆數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)規(guī)范》中規(guī)定的相關(guān)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu),根據(jù)臺(tái)站運(yùn)維業(yè)務(wù)需求進(jìn)行適當(dāng)修改了數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu),該軟件系統(tǒng)中包含了用戶信息表、設(shè)備信息表、人員信息表、設(shè)備維修記錄表等。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)見圖2。

圖 2 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系圖Fig.2 Diagram of database

2.3 系統(tǒng)開發(fā)方法

本系統(tǒng)以ThinkPHP框架為基礎(chǔ),用PHP語(yǔ)言編寫而成,項(xiàng)目開發(fā)使用面向?qū)ο蟮姆椒?。面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ饕卣魇欠庋b、繼承、多態(tài)等,該項(xiàng)目中根據(jù)開發(fā)目標(biāo)建立基礎(chǔ)類和控制類,其中基礎(chǔ)類是父類,其他類和方法繼承該類,從而減少代碼重復(fù)性,提高代碼可讀性。該系統(tǒng)開發(fā)中使用的面向?qū)ο蠓椒ㄊ窍到y(tǒng)后臺(tái)控制器和前端視圖兩種部分組成,此方法特點(diǎn)是①系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)、維護(hù)方便,②減少數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器壓力,提高運(yùn)行速度。該方法在B/S系統(tǒng)開發(fā)中應(yīng)用較為廣泛,使開發(fā)難度降低,提高系統(tǒng)安全性。

3 臺(tái)站管理系統(tǒng)主要功能模塊

3.1 設(shè)備信息管理模塊

設(shè)備信息管理模塊是建立地震臺(tái)站設(shè)備電子檔案的基礎(chǔ),設(shè)備信息管理模塊中管理員可以直觀地查看各種設(shè)備（主要包括地震專業(yè)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通用設(shè)備）屬性信息。設(shè)備信息屬性信息包含：設(shè)備名稱、設(shè)備型號(hào)、所屬臺(tái)站名稱和設(shè)備狀態(tài)等信息[5]。設(shè)備信息是給設(shè)備維修人員提供準(zhǔn)確可靠信息,為設(shè)備維修提供數(shù)據(jù)資源,以下是設(shè)備信息展示界面。

圖 3 設(shè)備信息界面Fig.3 Interface of equipment information

3.2 設(shè)備運(yùn)維日志模塊

運(yùn)維日志主要記錄臺(tái)站設(shè)備故障原因、故障處理過(guò)程和維修時(shí)間等信息,為運(yùn)維人員提供電子日志功能。該模塊中主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修信息列表,該模塊中增加了“修改”、“刪除”等功能。設(shè)備運(yùn)維日志是運(yùn)維工作的檔案,后期利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)將設(shè)備故障原因進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),通過(guò)故障分析結(jié)果優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以下是運(yùn)維日志記錄圖。

圖4 運(yùn)維日志Fig.4 Log of operation and maintenance

3.3 臺(tái)站監(jiān)測(cè)環(huán)境

地震臺(tái)站監(jiān)測(cè)環(huán)境決定著地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量,其中地震地質(zhì)條件是極為重要的條件之一,地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站所處環(huán)境的優(yōu)劣與監(jiān)測(cè)結(jié)果有著直接關(guān)系。臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境資料模塊中收集展示內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境介紹,為地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的查閱提供幫助,同時(shí)為地震臺(tái)站建設(shè)發(fā)展提供參考依據(jù)。以下是內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境介紹。

圖5 臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境介紹Fig.5 Introduction of observation environment of stations

4 內(nèi)蒙古地震臺(tái)站運(yùn)維中應(yīng)用效果

該系統(tǒng)上線測(cè)試過(guò)程中,經(jīng)多次修改,已基本達(dá)到運(yùn)維人員工作要求,工作人員可通過(guò)該系統(tǒng)上報(bào)運(yùn)維日志,并查看設(shè)備信息等任務(wù)。本系統(tǒng)中收集了內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站設(shè)備信息、人員信息、設(shè)備維修記錄和臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境等信息,在管理系統(tǒng)中及時(shí)發(fā)布臺(tái)站設(shè)備運(yùn)行、運(yùn)維結(jié)果和故障情況等最新狀態(tài),為監(jiān)測(cè)中心運(yùn)維人員提供最新信息,應(yīng)用效果良好。

5 結(jié)語(yǔ)

內(nèi)蒙古自治區(qū)地震臺(tái)站管理系統(tǒng)經(jīng)試運(yùn)行,已達(dá)到軟件設(shè)計(jì)目的,在日常運(yùn)維工作中逐漸開始起作用。接下來(lái)將根據(jù)未來(lái)地震臺(tái)站建設(shè)和運(yùn)維要求,進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維工作的自動(dòng)化和智能化進(jìn)程。該系統(tǒng)的正式運(yùn)行為內(nèi)蒙古地區(qū)地震臺(tái)站提供一套信息管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了臺(tái)站運(yùn)維科學(xué)、規(guī)范化管理,適合在地震系統(tǒng)內(nèi)推廣應(yīng)用。