寧波市新編碼報(bào)汛系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

周宏杰,趙立鋒,陳小健

(寧波市水文站,浙江 寧波 315016)

1 問(wèn)題的提出

水情報(bào)汛是各級(jí)水文部門按報(bào)汛任務(wù)要求把觀測(cè)到的雨量、水位、蒸發(fā)和水庫(kù)水情等水情信息,傳送給防汛抗旱指揮機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)工作,其目的是服務(wù)于防汛抗旱、水資源管理和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。多年以來(lái),浙江省水文部門一直以1964年12月出版的《水文情報(bào)預(yù)報(bào)拍報(bào)辦法》按照郵電部門傳送電報(bào)要求編制的水情電報(bào)代碼格式傳送水情報(bào)文,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,全社會(huì)對(duì)水情信息的需求越來(lái)越高,通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展,水情信息的采集、傳輸、處理方式發(fā)生了根本變化,該拍報(bào)辦法已不能滿足水文情報(bào)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。水利部于2005年發(fā)布了SL 330—2005《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》,由于資金、技術(shù)等多方面的原因,該標(biāo)準(zhǔn)一直未在全省貫徹實(shí)施。

寧波市于2011年落實(shí)專項(xiàng)資金,作為浙江省試點(diǎn),率先啟動(dòng)新編碼報(bào)汛系統(tǒng) (8位碼水情報(bào)汛系統(tǒng)),并在試運(yùn)行過(guò)程中不斷完善系統(tǒng),在報(bào)汛信息的編制、傳輸、接收和應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié)上,創(chuàng)新性地引入了報(bào)汛短信提醒和報(bào)文回饋校核機(jī)制,有效地提高了報(bào)汛的時(shí)效性、準(zhǔn)確性,使得報(bào)汛質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍。

2 系統(tǒng)組成

寧波市新編碼報(bào)汛系統(tǒng)由雨潤(rùn)YRBX型報(bào)汛機(jī)、水情信息接收前置機(jī)、數(shù)據(jù)接收PC機(jī)組成的硬件系統(tǒng)和報(bào)汛機(jī)模板配置工具、8位碼報(bào)文接收程序、水情報(bào)文翻譯入庫(kù)系統(tǒng)及水情報(bào)汛系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)程序組成。寧波市轄區(qū)的64個(gè)報(bào)汛站 (其中12個(gè)中央報(bào)汛站、29個(gè)省級(jí)報(bào)汛站)按照不同的報(bào)汛任務(wù)完成人工觀測(cè)后,10 min內(nèi)將報(bào)文信息報(bào)送至省、市水情中心,中央報(bào)汛站的報(bào)文由浙江省水情中心轉(zhuǎn)發(fā)至國(guó)家防汛抗旱總指揮部辦公室。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

3 系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

寧波市新編碼報(bào)汛系統(tǒng)從功能上劃分,可以分為PSTN(公用電話交換網(wǎng))報(bào)文傳輸系統(tǒng)、報(bào)汛短信反饋校核系統(tǒng)和報(bào)汛系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序等3部分組成,分別完成信息傳輸、校核和綜合管理及應(yīng)用的任務(wù)。

3.1 PSTN報(bào)文傳輸系統(tǒng)

PSTN報(bào)文傳輸系統(tǒng)主要由報(bào)汛機(jī)、報(bào)汛模板配置程序、報(bào)汛信息接收機(jī)、報(bào)文接收和翻譯入庫(kù)系統(tǒng)組成。

3.1.1 YRBX型報(bào)汛機(jī)

水情信息編碼是由編碼格式標(biāo)識(shí)符、水情站碼、觀測(cè)時(shí)間碼、水文要素標(biāo)識(shí)符及水文要素相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(值)、結(jié)束符 “NN”等組成,各部分由空格分隔。新編碼的各類標(biāo)識(shí)符和水文要素由英文大寫字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,遵循了國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),參照了有關(guān)國(guó)際慣例,尊重國(guó)內(nèi)水文情報(bào)工作中的使用習(xí)慣,有效解決了原5位碼報(bào)汛編碼二義性的問(wèn)題,同時(shí)也提高了信息傳輸和處理的效率。但是新編碼在便于計(jì)算機(jī)處理和傳輸?shù)耐瑫r(shí),也給人工編碼,特別是一線報(bào)汛站基層工作人員直接編報(bào)帶來(lái)了困難,YRBX型報(bào)汛機(jī)和報(bào)汛模板配置程序解決了這個(gè)問(wèn)題,工作人員首先可以根據(jù)各自不同的報(bào)汛任務(wù),使用報(bào)汛模板配置程序來(lái)個(gè)性化配置報(bào)文模板界面,報(bào)汛時(shí)可以直接輸入水文要素信息實(shí)現(xiàn)新編碼報(bào)文的發(fā)送。

報(bào)汛模板配置程序可以自由編制10類水情信息編碼的A、B、C 3種格式,并模擬顯示YRBX型報(bào)汛機(jī)的6個(gè)定制模板,同時(shí)用戶可以存儲(chǔ)和加載相關(guān)模板,以重復(fù)使用。報(bào)汛模板程序的界面見(jiàn)圖2。

圖2 報(bào)汛模板配置程序的界面圖

報(bào)汛機(jī)除模板輸入拍報(bào)內(nèi)容外,拍報(bào)人員在對(duì)水情信息編碼較為精通的情況下,也可以自行進(jìn)行相關(guān)水情信息的編碼。水情信息編碼完成后,拍報(bào)人員可以使用發(fā)送菜單,將報(bào)文傳輸?shù)绞?、市接收中?拍報(bào)成功后,報(bào)文自動(dòng)存儲(chǔ)在報(bào)汛機(jī),如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,即可更正原有報(bào)文,發(fā)送更正報(bào)文。

3.1.2 PSTN傳輸方式及接收前置機(jī)

寧波市新編碼報(bào)汛系統(tǒng)信道采用的依舊是PSTN信道,一方面是因?yàn)镻STN具有可靠、靈活、快捷的特點(diǎn)[1],近幾年來(lái),其主干線路很多已采用光纜等措施進(jìn)一步提高了可靠性,有線電話價(jià)格低廉,而衛(wèi)星通信等其他通訊方式的設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用均昂貴,目前無(wú)普遍推廣的條件;另一方面是因?yàn)檎憬∵b測(cè)系統(tǒng)已普遍采用移動(dòng)通信方式,采用系統(tǒng)獨(dú)立的有線電話,可以與移動(dòng)通訊形成互為備份,避免一起癱瘓的狀況。

根據(jù)SL 61—2003《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的要求,系統(tǒng)采用 PSTN公用信道,要求線路的誤碼率≤1×10-5。報(bào)汛接收前置機(jī)利用 PSTN信道與各報(bào)汛站報(bào)汛機(jī)進(jìn)行通訊,與老編碼系統(tǒng)不同的是新系統(tǒng)前置機(jī)在收到報(bào)汛信息時(shí)會(huì)進(jìn)行判別,一旦遇到因?yàn)榫€路質(zhì)量問(wèn)題而出現(xiàn)的亂碼情況,報(bào)汛接收前置機(jī)會(huì)主動(dòng)把“報(bào)汛失敗”的信息反饋到報(bào)汛機(jī),反之會(huì)發(fā)送“報(bào)汛成功”的反饋信息,此舉有效地克服了傳輸環(huán)節(jié)中誤碼問(wèn)題,確保報(bào)文的正常收發(fā)。另外報(bào)汛接收機(jī)還采用雙路PSTN互為中繼線業(yè)務(wù)的處理機(jī)制,當(dāng)其中一路電話被“占用”,報(bào)汛機(jī)接收能自動(dòng)切換到另一路電話接收?qǐng)?bào)文,以減少各報(bào)汛站集中報(bào)汛時(shí)“信道擁堵、撞車”而引起的報(bào)汛不成功現(xiàn)象。

3.1.3 報(bào)文接收及翻譯入庫(kù)系統(tǒng)

報(bào)文接收軟件主要是對(duì)接收的編碼進(jìn)行判別,控制前置機(jī)發(fā)送回復(fù)信號(hào),同時(shí)以日志形式記錄報(bào)文的收發(fā)情況,并將原始報(bào)文存入新編碼數(shù)據(jù)庫(kù)中。報(bào)文翻譯入庫(kù)系統(tǒng)軟件由水利部水文局統(tǒng)一編制,系統(tǒng)每隔1 min完成新報(bào)入的報(bào)文翻譯入庫(kù),系統(tǒng)可以檢測(cè)出53種常見(jiàn)的錯(cuò)誤報(bào)文,中心站管理人員可以根據(jù)錯(cuò)誤代碼信息表糾正錯(cuò)誤報(bào)文。

3.2 報(bào)汛短信反饋校核系統(tǒng)

報(bào)汛短信反饋校核系統(tǒng)主要是提高報(bào)汛信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性,主要功能為反饋錯(cuò)報(bào)信息、核實(shí)正常收到的報(bào)文內(nèi)容和缺報(bào)提醒。

3.2.1 錯(cuò)報(bào)信息反饋

錯(cuò)誤報(bào)文短信的格式是:“XX站發(fā)送報(bào)文有誤請(qǐng)重發(fā),錯(cuò)誤類型 ‘錯(cuò)誤的要素報(bào)汛值';源報(bào)文:XXXXXXXX09080800PD2.0WS8QI5DT 1ZU77.69ZS5W76.77QA0.9GS4GN1GT3.5GH0.9NN”。對(duì)錯(cuò)報(bào)信息及時(shí)反饋,可以使基層報(bào)汛站及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)文錯(cuò)誤,為及時(shí)發(fā)送正確的更正電報(bào)爭(zhēng)取時(shí)間,以提高報(bào)汛的準(zhǔn)確性和更正報(bào)的時(shí)效性。

3.2.2 報(bào)文內(nèi)容核實(shí)

此類反饋短信格式是:“XX站報(bào)文內(nèi)容核實(shí):河道報(bào)文XX站XX月08日08點(diǎn)00分,日降水量34.7,天氣狀況8,水位1.37,水勢(shì)4?！薄７答伓绦艑⒂蓸?biāo)識(shí)符和數(shù)字組成的水情信息編碼翻譯成中文短信,方便基層報(bào)汛人員閱讀與核對(duì);報(bào)文經(jīng)過(guò)傳輸和報(bào)文翻譯系統(tǒng)校核后,排除絕大多數(shù)格式錯(cuò)誤之后,仍有部分水情信息如漏報(bào)、缺報(bào)、要素?cái)?shù)值輸錯(cuò)等情況,目前無(wú)法由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)一步識(shí)別,需要報(bào)汛人員進(jìn)一步核對(duì),以提高報(bào)汛的準(zhǔn)確性。

3.2.3 缺報(bào)提醒

缺報(bào)提醒主要分為2類,一是到規(guī)定時(shí)間發(fā)送短信提醒相關(guān)報(bào)汛站拍報(bào),反饋短信格式為“XX站,截止今日(XX日)08時(shí)15分,尚未收到當(dāng)日水情報(bào)汛的報(bào)文,請(qǐng)抓緊上報(bào)。”;另一類是到規(guī)定時(shí)間要素的缺報(bào)提醒,反饋短信格式為“XX站:今日(XX日)水情報(bào)汛還缺報(bào) ‘旬雨量'信息,請(qǐng)及時(shí)補(bǔ)報(bào)?！薄＿@2類短信可以減少遲報(bào)和缺報(bào)現(xiàn)象,也提高了報(bào)汛的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

3.3 報(bào)汛系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序

報(bào)汛系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序是B/S(瀏覽器/服務(wù)器模式)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)頁(yè)程序,為新編碼報(bào)汛系統(tǒng)的核心,系統(tǒng)連接了水情遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和新編碼數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)報(bào)汛管理、報(bào)汛信息查詢與發(fā)布,其主要的功能菜單由報(bào)汛檢查、信息對(duì)比、錯(cuò)誤報(bào)文查詢、日常報(bào)表生成、報(bào)汛站點(diǎn)配置、用戶管理和短信發(fā)送查詢等組成,其界面見(jiàn)圖3。

圖3 報(bào)汛系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)界面圖

3.3.1 報(bào)汛檢查

報(bào)汛檢查主要用于各報(bào)汛站報(bào)汛任務(wù)完成情況的檢查,報(bào)汛站基本情況、起報(bào)標(biāo)準(zhǔn)、水情遙測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和人工報(bào)汛信息一一列于表單以方便報(bào)汛管理人員查看某日?qǐng)?bào)汛完成情況和報(bào)汛與遙測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)。子菜單的報(bào)汛統(tǒng)計(jì)和時(shí)效性統(tǒng)計(jì)可以查看指定日期范圍內(nèi)報(bào)汛缺報(bào)率和時(shí)效性,以統(tǒng)計(jì)報(bào)汛質(zhì)量。

3.3.2 信息對(duì)比

信息對(duì)比菜單一是以圖和表格的形式實(shí)現(xiàn)報(bào)汛人工觀測(cè)數(shù)據(jù)與遙測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比,二是當(dāng)報(bào)汛機(jī)因線路問(wèn)題或其他故障而不能上報(bào)時(shí),用戶可以從網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)上報(bào)報(bào)汛信息或者修改報(bào)汛信息并查看日志,此項(xiàng)功能使得互聯(lián)網(wǎng)成為除PSTN線路以外的備份信道,提高了報(bào)汛系統(tǒng)的完備性。

3.3.3 錯(cuò)誤報(bào)文查詢

各級(jí)報(bào)汛管理人員和報(bào)汛人員通過(guò)錯(cuò)誤報(bào)文的查詢,可以及時(shí)了解報(bào)汛錯(cuò)誤情況,同時(shí)可以學(xué)習(xí)常見(jiàn)錯(cuò)誤,以提高報(bào)汛質(zhì)量。

3.3.4 日常報(bào)表生成

此菜單可以查詢指定日期的寧波市水雨情日(旬/月)報(bào)表和報(bào)文統(tǒng)計(jì)報(bào)表,報(bào)文統(tǒng)計(jì)報(bào)表內(nèi)容為指定日期的應(yīng)報(bào)報(bào)汛次數(shù)和早報(bào)、缺報(bào)、錯(cuò)報(bào)情況。

3.3.5 報(bào)汛站點(diǎn)配置

主要是報(bào)汛管理人員根據(jù)報(bào)汛任務(wù)書的要求實(shí)現(xiàn)報(bào)汛站點(diǎn)的報(bào)汛項(xiàng)目及其起報(bào)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,以及報(bào)汛反饋短信接收號(hào)碼的配置。

3.3.6 用戶管理與短信發(fā)送查詢

用戶管理實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限配置,短信發(fā)送查詢菜單方便用戶查詢校核短信的發(fā)送情況。用戶管理實(shí)現(xiàn)了報(bào)汛市、縣兩級(jí)管理,進(jìn)一步提高了報(bào)汛質(zhì)量。

4 系統(tǒng)運(yùn)行情況

系統(tǒng)于2011年入汛試運(yùn)行1個(gè)月后,正式投入使用,期間對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)做了多次改進(jìn),其應(yīng)用效果大大優(yōu)于原有5位碼報(bào)汛系統(tǒng),在通訊傳輸中排除了原有系統(tǒng)因線路干擾引起的報(bào)文不完整情況,有效地解決了集中報(bào)汛時(shí)線路擁堵,提高了報(bào)汛通訊的實(shí)時(shí)性、通暢性;在報(bào)汛終端上,原系統(tǒng)需要人工編制報(bào)文并逐個(gè)輸入,效率低并且出錯(cuò)幾率大,新系統(tǒng)個(gè)性化的模板設(shè)計(jì)可以使報(bào)汛人員快速輸入水文要素并完成拍報(bào),節(jié)省了時(shí)間提高了報(bào)汛時(shí)效性和易操作性;原系統(tǒng)缺乏報(bào)文自動(dòng)校核機(jī)制,依靠報(bào)汛人員和管理人員人工檢查等發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并電話通知更正,不能保證時(shí)效性和準(zhǔn)確性,短信反饋校核機(jī)制填補(bǔ)了這個(gè)空白,及時(shí)發(fā)現(xiàn)與更正報(bào)汛錯(cuò)誤,同時(shí)把新編碼翻譯成可以閱讀的中文短信,方便校核與管理;原系統(tǒng)后端無(wú)開發(fā)應(yīng)用程序,新系統(tǒng)開發(fā)了網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序,方便報(bào)汛信息的應(yīng)用與管理;在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,與原系統(tǒng)有效對(duì)接,稍作改動(dòng),即可為其他地市使用,減少了開發(fā)成本,便于全省推廣。

2012年汛前實(shí)現(xiàn)部分功能的更新升級(jí),提高了系統(tǒng)的完備性。在防汛服務(wù)工作中,管理人員通過(guò)系統(tǒng)多次發(fā)現(xiàn)遙測(cè)系統(tǒng)故障問(wèn)題,此外在遙測(cè)系統(tǒng)癱瘓時(shí)報(bào)汛系統(tǒng)的水情信息起到了很好的備份作用,經(jīng)過(guò)近1 a多的運(yùn)行,除線路故障等原因外,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,全市的報(bào)汛質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍,同時(shí)有效貫徹執(zhí)行了國(guó)家SL 330—2005《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》,更好地服務(wù)于防汛等水利中心工作。

5 結(jié) 語(yǔ)

寧波市新編碼報(bào)汛系統(tǒng)充分利用了通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信息技術(shù),完整地貫徹了SL 330—2005《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》,通過(guò)編碼、傳輸、處理各個(gè)環(huán)節(jié),有效地提高報(bào)汛的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和易操作性,為新編碼報(bào)汛系統(tǒng)在全省各地市推廣積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

[1]于樹山.人工報(bào)汛機(jī)的研制 [J].浙江水利科技,2003(3):62-63.

[2]中華人民共和國(guó)水利部.SL 330—2005水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn) [S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2005.

[3]中華人民共和國(guó)水利部.SL 61—2003水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 [S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2003.