農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

李向津

農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，采用J2EE技術(shù)開發(fā)而成。系統(tǒng)主要包含采集分析模塊、雷電顯示分析模塊、預(yù)警產(chǎn)品制作模塊、產(chǎn)品發(fā)布模塊、系統(tǒng)管理模塊。采集分析模塊實(shí)現(xiàn)了雷電監(jiān)測資料的收集、分析、入庫。雷電顯示分析模塊實(shí)現(xiàn)了將系統(tǒng)收集上來的雷電監(jiān)測資料疊加地理信息，直觀顯示雷電形成、發(fā)展的過程。預(yù)警產(chǎn)品制作模塊可自動制作包括文本、圖片、表格形式的雷電預(yù)警產(chǎn)品。產(chǎn)品發(fā)布模塊能夠及時(shí)對預(yù)警產(chǎn)品做出響應(yīng)，及時(shí)、準(zhǔn)確的為不同用戶提供相應(yīng)的預(yù)警產(chǎn)品。系統(tǒng)管理模塊通過權(quán)限管理控制不同組織的用戶擁有不同的權(quán)限。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村 雷電災(zāi)害 模塊設(shè)計(jì) 預(yù)警系統(tǒng)

1 引言

雷電災(zāi)害是嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，中國每年因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡為上千人，財(cái)產(chǎn)損失為超億元。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們交往頻度的增加，高層建筑、現(xiàn)代化電子設(shè)施和和公共服務(wù)場所的大量出現(xiàn)，雷擊事件和雷電災(zāi)害損失呈逐年上升趨勢，并呈多樣性方式發(fā)展。伴隨新農(nóng)村建設(shè)，尤其是新村集鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)規(guī)模的迅速發(fā)展，雷電災(zāi)害造成的損失和社會影響將越趨嚴(yán)重。由于農(nóng)村地域廣闊，防雷基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)差，農(nóng)民缺乏防雷意識，野外作業(yè)無雷電防護(hù)措施，農(nóng)村成為防雷減災(zāi)管理的薄弱環(huán)節(jié)，雷災(zāi)頻繁發(fā)生。因此，農(nóng)村的防雷減災(zāi)工作不容忽視，建立農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)對于防災(zāi)減災(zāi)工作非常重要。

2 農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)按功能劃分主要包含以下子模塊：采集分析模塊、雷電顯示分析模塊、預(yù)警產(chǎn)品制作模塊、產(chǎn)品發(fā)布模塊、系統(tǒng)管理模塊，如圖1、2所示。

2.1 采集分析模塊

采集分析模塊實(shí)現(xiàn)了雷電監(jiān)測資料的收集、分析、入庫。資料采集使用文件傳輸協(xié)議（FTP）進(jìn)行傳輸，按配置的時(shí)間間隔自動運(yùn)行（10秒一次），自動調(diào)取大氣電場數(shù)據(jù)和市局信息中心授權(quán)的雷達(dá)數(shù)據(jù)、閃電定位數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)，下載到本系統(tǒng)資料指定目錄，并對資料的傳輸結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控。分析入庫按指定周期檢索采集的雷電資料，對資料數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的格式化轉(zhuǎn)化，按照解析規(guī)則提取雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)插入平臺數(shù)據(jù)庫。

2.2 雷電顯示分析模塊

雷電顯示分析模塊實(shí)現(xiàn)了將系統(tǒng)收集上來的雷電監(jiān)測資料疊加地理信息，直觀顯示雷電形成、發(fā)生的過程，顯示雷電活動的時(shí)間、強(qiáng)度、移動方向等特點(diǎn)，空間電場變化和雷電發(fā)生之間關(guān)系可通過曲線圖等方式進(jìn)行顯示。同時(shí)雷電、云圖、天氣資料等數(shù)據(jù)可以在本系統(tǒng)進(jìn)行顯示。

通過天氣預(yù)警信息及雷達(dá)反射率檢測，初步判斷是否存在雷電形成的條件，通過對大氣靜電場儀的檢測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，運(yùn)算，為雷電預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐，通過對閃電定位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤，判斷雷電活動的時(shí)間、強(qiáng)度及移動方向等。基于GIS平臺，用高亮圖標(biāo)精準(zhǔn)的標(biāo)示出雷電發(fā)生的地理位置，同時(shí)顯示雷電活動的時(shí)間、強(qiáng)度、移動方向、影響區(qū)域等特性信息。統(tǒng)計(jì)分析使用國家氣象局的雷電預(yù)警方法進(jìn)行運(yùn)算，并通過運(yùn)算結(jié)果分析雷電影響的實(shí)際地理位置和行政區(qū)域，提供多維度的雷電資料統(tǒng)計(jì)查詢功能。

2.3 預(yù)警產(chǎn)品制作模塊

天氣信息疊加GIS地圖，實(shí)時(shí)展示天津市各區(qū)縣未來24、48、72小時(shí)的天氣情況。大氣靜電場探測數(shù)據(jù)直接探測觀測站為中心半徑10-20公里水平距離范圍內(nèi)大氣電場數(shù)據(jù)及大氣電場變化數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測各區(qū)縣靜電場數(shù)據(jù)動態(tài)、通過預(yù)先設(shè)置好的閾值，實(shí)現(xiàn)靜電場異常數(shù)值的監(jiān)控，從而達(dá)到雷電預(yù)警的目的。預(yù)警產(chǎn)品自動化制作以解析的雷電資料為基礎(chǔ)，應(yīng)用天氣學(xué)及相關(guān)理論對雷電資料進(jìn)行綜合分析，后臺程序自動制作包括文本、圖片、表格形式的雷電預(yù)警產(chǎn)品。雷電圖片定時(shí)保存雷電圖片到指定文件夾下，產(chǎn)品發(fā)布模塊能夠及時(shí)對預(yù)警產(chǎn)品做出響應(yīng)，及時(shí)、準(zhǔn)確的為不同用戶提供相應(yīng)的預(yù)警產(chǎn)品。短信發(fā)布能夠及時(shí)準(zhǔn)確的為不同用戶發(fā)送預(yù)警產(chǎn)品信息，使用戶第一時(shí)間知悉雷電預(yù)警詳情。

2.4 系統(tǒng)管理制作模塊

系統(tǒng)中組織結(jié)構(gòu)分為市、縣級，能夠根據(jù)具體業(yè)務(wù)劃分為更多的級別；組織結(jié)構(gòu)維護(hù)與實(shí)際業(yè)務(wù)中的組織結(jié)構(gòu)保持一致，本系統(tǒng)允許通過權(quán)限管理控制不同組織的用戶擁有不同的權(quán)限。用戶管理管理本系統(tǒng)的用戶信息，能夠創(chuàng)建、刪除用戶等操作，提供對用戶的訪問權(quán)限進(jìn)行維護(hù)的可視化界面。角色管理通過角色授權(quán)，將相同類別的用戶歸為同一角色，使用戶具有相同的權(quán)限，提高系統(tǒng)授權(quán)的方便性。日志管理對系統(tǒng)登錄、操作記錄進(jìn)行全面監(jiān)控并存儲入庫，提供檢索功能，方便工作人員檢索維護(hù)本系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

農(nóng)村是雷電災(zāi)害頻發(fā)的地方，也是人員傷亡最多的地方。農(nóng)村雷電災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)采集分析、雷電顯示分析、預(yù)警產(chǎn)品制作、產(chǎn)品發(fā)布以及系統(tǒng)管理功能。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全面獲取雷電信息，提升雷電業(yè)務(wù)能力，較大幅度提高雷電預(yù)警預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性和時(shí)效性，為農(nóng)村地區(qū)及特定專業(yè)用戶提供直接有效的雷電災(zāi)害防御服務(wù)，對推進(jìn)防雷體制改革，快步提高防雷公共服務(wù)水平，整體提高全區(qū)雷電防御現(xiàn)代化水平具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

天津市防雷技術(shù)中心 天津市 300074