基于Scala的突發(fā)性災(zāi)害預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)

摘 要 近年來(lái)，加快突發(fā)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，提高氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警和服務(wù)能力，已經(jīng)成為應(yīng)對(duì)氣候變化、防災(zāi)減災(zāi)、降低氣象災(zāi)害帶來(lái)的損失的迫切需要。而氣象預(yù)警信息發(fā)布的“最后一公里”問(wèn)題也成為氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布的重中之重。在這種形勢(shì)下，電子顯示屏作為一種新媒體逐漸走進(jìn)人們的視野，各地氣象部門(mén)都著力建設(shè)以電子顯示屏為媒介的氣象災(zāi)害信息發(fā)布系統(tǒng)，在一定程度上為解決氣象發(fā)布瓶頸問(wèn)題探討了一種新思路。

關(guān)鍵詞 Scala；框架；數(shù)據(jù)管理；發(fā)布系統(tǒng)

中圖分類號(hào) P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0115-01

采用將國(guó)外較為成熟的數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)Scala系統(tǒng)應(yīng)用到氣象信息發(fā)布中來(lái)，標(biāo)牌系統(tǒng)為核心，是目前國(guó)際上較為先進(jìn)的數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)之一，但由于自主研發(fā)技術(shù)力量相對(duì)薄弱，系統(tǒng)存在著數(shù)據(jù)傳輸方式可靠性不足、多媒體應(yīng)用方式單一、系統(tǒng)整體不夠穩(wěn)定、信息描述方式簡(jiǎn)單、維護(hù)成本較大等種種問(wèn)題。研究Scala的突發(fā)性災(zāi)害預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，以3D立體數(shù)字它能有效的融合各種多媒體信息，運(yùn)用多種3D效果將氣象信息展示在電子顯示屏上?？梢园盐淖?、圖像和音視頻結(jié)合進(jìn)一體化的顯示頁(yè)面之中并支持flash腳本。由于接口比較完善，該軟件能夠靈活的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息發(fā)布的普遍性、靈活性、多樣性、實(shí)時(shí)性、安全性。

1 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)，采用Spring、Hibernate等先進(jìn)開(kāi)源框架，結(jié)合Scala Infochanel V3/5 （Player，Network Manager，Designer）等scala工具，配合VBScript腳本編程語(yǔ)言，以SQL Server為中心數(shù)據(jù)庫(kù)編制，通過(guò)GPRS或者有線寬帶等方式聯(lián)網(wǎng)。其關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法如下。

1.1 網(wǎng)絡(luò)故障下的可靠性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成為能夠在網(wǎng)絡(luò)實(shí)效情況下維持基本功能運(yùn)行的高可靠系統(tǒng)。這種可靠性依賴以下的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1）數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)。自動(dòng)站信息等數(shù)據(jù)在控制中心制作完成后需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到各個(gè)終端播放器本地進(jìn)行播放，而不是采用集中式的直接訪問(wèn)方式。這種播放方式避免了在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行的可能性；另一方面也降低了網(wǎng)絡(luò)通信的帶寬需求，因?yàn)閿?shù)據(jù)下發(fā)任務(wù)可以在系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)結(jié)束后進(jìn)行，或者在播放內(nèi)容發(fā)生變化后再進(jìn)行更新，這樣避免關(guān)鍵業(yè)務(wù)由于網(wǎng)絡(luò)阻塞而延遲甚至失敗。

2）本地?cái)?shù)據(jù)的生成。系統(tǒng)根據(jù)所要顯示的氣象數(shù)據(jù)建立鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，與氣象臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的顯示時(shí)效進(jìn)行精確判斷，及時(shí)可靠的發(fā)布到各終端。

系統(tǒng)考慮了較完整的廣播系統(tǒng)信號(hào)備份機(jī)制，在系統(tǒng)正常情況下，中心服務(wù)器會(huì)向終端的信息播放控制器廣播系統(tǒng)信號(hào)。如果中心服務(wù)器出現(xiàn)故障，各個(gè)終端播放器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)該模塊，產(chǎn)生本地倒計(jì)，并在一定時(shí)間后終止數(shù)據(jù)顯示，以保證各終端的顯示屏組不會(huì)播放過(guò)時(shí)信息。當(dāng)中心服務(wù)器恢復(fù)正常工作時(shí)，各車站的信息播放控制器立即恢復(fù)從中心服務(wù)器獲取廣播系統(tǒng)信號(hào)，更新數(shù)據(jù)后顯示最新數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程終端方觀看者不會(huì)明顯感到系統(tǒng)有發(fā)生故障。

1.2 系統(tǒng)角色分類

按照氣象部門(mén)與其他各部門(mén)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，系統(tǒng)可劃分不同的角色并賦予相關(guān)權(quán)限，使終端當(dāng)?shù)夭块T(mén)能夠?qū)K端進(jìn)行本地化管理，對(duì)于各角色采取Ukey準(zhǔn)入機(jī)制，以提高系統(tǒng)整體安全性。同時(shí)，對(duì)于各部門(mén)分發(fā)的信息進(jìn)行系統(tǒng)的管理。

1.3 系統(tǒng)管理監(jiān)控

系統(tǒng)監(jiān)控管理模通過(guò)部署在被管設(shè)備上的SNMP代理采集器，采集網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括CPU占用情況、內(nèi)存占用情況和硬盤(pán)使用情況。針對(duì)采集到的設(shè)備狀態(tài)，系統(tǒng)可以設(shè)定閾值，當(dāng)超過(guò)閾值時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生告警，提醒系統(tǒng)管理員對(duì)某些異常情況進(jìn)行處理。如系統(tǒng)預(yù)定義當(dāng)CPU占用率大于80%時(shí)產(chǎn)生告警，那么當(dāng)采集到CPU占用情況為80%以上時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)告警，在告警列表中呈現(xiàn)，由系統(tǒng)管理員對(duì)告警進(jìn)行判斷和處理。

1.4 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)包括管理控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)、終端控制子系統(tǒng)、終端播放子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)子系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)使用模塊式開(kāi)發(fā)，例如接口子系統(tǒng)可能包含氣象數(shù)據(jù)接口模塊、公眾信息接口模塊、時(shí)鐘信號(hào)接口模塊等等

1.5 終端及信息發(fā)布管理

系統(tǒng)根據(jù)不同的區(qū)域設(shè)定不同的預(yù)警功能，使預(yù)警終端的工作效果適合當(dāng)?shù)氐念A(yù)警接收，并對(duì)預(yù)警終端的安裝區(qū)域進(jìn)行分類、分行業(yè)管理，根據(jù)不同的分類、行業(yè)調(diào)整終端的不同預(yù)警模式，以期達(dá)到最好的效果。

1.6 面向各行業(yè)的子系統(tǒng)

本系統(tǒng)可使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的共享，而各行業(yè)的預(yù)警信息發(fā)布都將通過(guò)面向各行業(yè)服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行處理。各行各業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)登入，根據(jù)各自的權(quán)限實(shí)行本行業(yè)的預(yù)警信息在 氣象部門(mén)建立預(yù)警信息發(fā)布網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息發(fā)布。系統(tǒng)將與氣象部門(mén) 建立的各種信息發(fā)布平臺(tái)連接，實(shí)現(xiàn)行業(yè)預(yù)警信息發(fā)布的全方位。

1.7 行業(yè)部門(mén)管理

通過(guò)USB密鑰認(rèn)證，其他行業(yè)部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的形式登入到預(yù)警發(fā)布控制中心。并在給定終端的指定區(qū)域發(fā)布相關(guān)行業(yè)的信息。在行業(yè)管理中，由氣象局統(tǒng)一建立行業(yè)并配給USB密匙以及相關(guān)權(quán)限配置，在行業(yè)內(nèi)部將由行業(yè)內(nèi)部的管理員管理；

1.8 信息審核管理

系統(tǒng)中心管理平臺(tái)負(fù)責(zé)管理全市范圍內(nèi)信息發(fā)布情況，可對(duì)全市范圍內(nèi)的預(yù)警終端進(jìn)行信息發(fā)布和發(fā)布結(jié)果監(jiān)控，并提供完善的信息制作監(jiān)管、發(fā)布流程控制機(jī)制和預(yù)警信息內(nèi)容審查、審核、簽發(fā)機(jī)制，確保信息發(fā)布的準(zhǔn)確性、權(quán)威性。同時(shí)，審核功能提供多種方式，例如批量審核、自動(dòng)審核、自定義時(shí)間內(nèi)審核等等。

2 氣象模板制作

2.1 所顯示氣象數(shù)據(jù)內(nèi)容

數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式包括：文字、圖片等常規(guī)形式、Flash形式，例如曲線圖、柱狀圖、色斑圖、溫度計(jì)、風(fēng)向儀等動(dòng)態(tài)表現(xiàn)形式以及視頻格式。

2.2 模板編輯及播放管理

通過(guò)scala的媒體管理與模板制作軟件，我們可以輕松的將上述內(nèi)容用靈活的所見(jiàn)即所得設(shè)計(jì)方式進(jìn)行編排，各媒體可以自由疊加、縮放、旋轉(zhuǎn)以及按照時(shí)效的要求進(jìn)行有序顯示播放。同時(shí)，系統(tǒng)可以對(duì)各節(jié)目及節(jié)目列表進(jìn)行管理，并可以在中心端預(yù)覽到各地終端的播放畫(huà)面，進(jìn)行分組管理、遠(yuǎn)程操作更新的操作。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前數(shù)字告示領(lǐng)域的3D應(yīng)用，從產(chǎn)品到軟件再到內(nèi)容都已經(jīng)有了很完善的解決方案，3D數(shù)字標(biāo)牌其實(shí)也已經(jīng)有很多實(shí)際應(yīng)用的案例，比如部分麥當(dāng)勞快餐店的3D數(shù)字標(biāo)牌等，但將這種技術(shù)應(yīng)用于氣象領(lǐng)域卻并未見(jiàn)有先例。系統(tǒng)投入使用后，得到了來(lái)自群眾的良好反饋，通過(guò)本系統(tǒng)，極大的增強(qiáng)了氣象數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力以及便民性，使民眾可以從更多渠道了解和掌握氣象相關(guān)的信息以及災(zāi)害預(yù)警信息。

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作者簡(jiǎn)介

湯沛（1982—），男，傣族，江蘇丹徒人，碩士學(xué)歷，工程師，從事系統(tǒng)分析與集成專業(yè)。