地震前兆儀器管理系統(tǒng)建設(shè)探討

王樹旺 馬曉妹

關(guān)鍵詞：地震 ? 前兆儀器 ? 管理系統(tǒng) ? 建設(shè)

在前兆臺(tái)網(wǎng)中儀器是重要組成部分，前兆臺(tái)網(wǎng)各級(jí)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)主要是圍繞前兆儀器進(jìn)行，所以前兆儀器對(duì)前兆數(shù)據(jù)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響。我國在全面建設(shè)前兆技術(shù)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)前兆儀器進(jìn)行了全面考慮，在設(shè)計(jì)活動(dòng)開展之前，應(yīng)對(duì)各類儀器基本管理要求，設(shè)計(jì)儀器基本信息表、運(yùn)行信息表、維護(hù)信息表等，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求添加了儀器監(jiān)控信息表。但是對(duì)前兆儀器管理范圍受限，未能全面涵蓋儀器完整的生命周期。所以導(dǎo)致儀器各項(xiàng)管理活動(dòng)效率難以提升，對(duì)儀器多項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不精確。當(dāng)前要全面構(gòu)建更加完整的前兆儀器管理系統(tǒng)。主要對(duì)各個(gè)儀器運(yùn)行完整周期進(jìn)行監(jiān)管，建立信息檔案。與管理系統(tǒng)進(jìn)行配合應(yīng)用，對(duì)各項(xiàng)資源有效整合。結(jié)合儀器基本運(yùn)行情況，整合儀器多項(xiàng)信息，為前兆臺(tái)網(wǎng)規(guī)范化管理提供輔助服務(wù)。

一、地震前兆儀器管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

（一）儀器類別和狀態(tài)

結(jié)合儀器基本應(yīng)用現(xiàn)狀，依照儀器性質(zhì)不同能進(jìn)行有效分類，主要有觀測(cè)儀器、備用儀器、臨時(shí)性儀器。儀器狀態(tài)有故障維修狀態(tài)、備用狀態(tài)、試運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、永久停測(cè)狀態(tài)[1]。

（二）儀器、前兆片區(qū)儀器維修中心與儀器故障編碼

不同儀器都有對(duì)應(yīng)的ID編碼，此編碼是儀器身份重要辨識(shí)，是系統(tǒng)對(duì)儀器不同運(yùn)行階段進(jìn)行跟蹤的重點(diǎn)。為了全面提升儀器后期運(yùn)行階段故障發(fā)生維修效率，我國地震局將前兆臺(tái)網(wǎng)儀器維修管理分為不同區(qū)域，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)不同維修管理片區(qū)要提供對(duì)應(yīng)的代碼，便于對(duì)片區(qū)進(jìn)行管理。儀器故障發(fā)生之后要進(jìn)行維修，在維修過程中需要經(jīng)過不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。為了使得儀器故障各項(xiàng)信息能集中聯(lián)系，對(duì)不同故障都要編訂一個(gè)代碼。登記器發(fā)生故障之后，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)故障編碼，在相關(guān)信息表中進(jìn)行存儲(chǔ)。儀器狀態(tài)信息記錄表、故障處理記錄表等對(duì)故障編碼進(jìn)行記錄。如果儀器發(fā)生故障要進(jìn)行更換，需要在故障處理表中及時(shí)更換儀器ID[2]。

（三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

為了確保儀器相關(guān)信息能有效存儲(chǔ)，要對(duì)前兆數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，然后不同相應(yīng)信息表。比如儀器目標(biāo)表，記錄所有管理的前兆儀器相關(guān)信息。其次是儀器狀態(tài)信息表，掌握儀器不同應(yīng)用階段狀態(tài)信息。儀器安裝信息表、接入信息表、故障處理登記表等。在首次運(yùn)行本系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化過程中，需要在當(dāng)前臺(tái)站儀器運(yùn)行信息表中錄入的現(xiàn)有儀器信息表[3]。

（四）跨庫操作

從前兆臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)輸送流程來看，臺(tái)站傳遞給審計(jì)中心，省級(jí)中心傳遞給地震前兆臺(tái)網(wǎng)，省級(jí)中心之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了對(duì)前兆儀器維修片區(qū)合理劃分，要在不同片區(qū)建立維修中心。結(jié)合前兆臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸流程，諸多技術(shù)服務(wù)需求需要全面優(yōu)化。在本系統(tǒng)前兆數(shù)據(jù)庫界面需要建立對(duì)前兆儀器管理的用戶，通過網(wǎng)絡(luò)直接借助數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。新建用戶對(duì)前兆儀器管理系統(tǒng)內(nèi)部繼續(xù)擰個(gè)管理，對(duì)各個(gè)新建的表具有操作權(quán)限。在完整的前兆儀器管理系統(tǒng)中，跨庫操作僅僅針對(duì)以下情況實(shí)施，有儀器接入的批復(fù)、 省中心規(guī)劃調(diào)撥的儀器、上報(bào)儀器故障信息等[4]。

（五）流程梳理

（圖1 儀器生命周期與維修流程圖）

儀器完整的生命周期主要是從儀器購入應(yīng)用開始，一直到儀器廢除淘汰。儀器故障發(fā)生期間，主要維修過程是從登記階段開始，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理和維修管理。

二、地震前兆儀器管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）儀器生命周期管理

通過上述分析加上對(duì)前兆儀器完整管理周期與維修管理業(yè)務(wù)分析可知，在地震前兆儀器管理系統(tǒng)建立過程中，需要?jiǎng)?chuàng)建儀器生命周期管理、故障維修流程管理、儀器信息統(tǒng)計(jì)、備件管理等。各類儀器從購入應(yīng)用到廢除淘汰需要經(jīng)歷較長的發(fā)展周期，其中要經(jīng)過應(yīng)用等級(jí)、安裝操作、接入控制、運(yùn)行管理、故障修復(fù)、停運(yùn)檢測(cè)、報(bào)廢處理等。各類新購入的儀器需要在本系統(tǒng)中進(jìn)行登記，登記之后對(duì)發(fā)放唯一的ID號(hào)，之后要對(duì)ID號(hào)進(jìn)行查詢，防止ID號(hào)發(fā)生沖突。登記之后要對(duì)儀器應(yīng)用性能進(jìn)行測(cè)試，確保其性能穩(wěn)定之后進(jìn)行安裝。儀器安裝信息主要有臺(tái)站測(cè)點(diǎn)信息、觀測(cè)環(huán)境信息、設(shè)施信息、安裝過程信息、操作人員信息、儀器網(wǎng)絡(luò)配置信息、現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境測(cè)試信息等。儀器全部安裝結(jié)束之后，在未接入系統(tǒng)運(yùn)行之前，需要項(xiàng)前兆臺(tái)網(wǎng)中心提交接入申請(qǐng)。申請(qǐng)通過審核之后，才能接入前兆系統(tǒng)應(yīng)用。儀器成功介入之后，相關(guān)管理部門要借助本系統(tǒng)對(duì)接入的設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行。在運(yùn)行階段，受到不同影響要素限制會(huì)導(dǎo)致設(shè)備應(yīng)用性能降低，需要暫時(shí)停測(cè)。儀器長時(shí)間應(yīng)用中由于受到老化問題限制將會(huì)導(dǎo)致儀器淘汰，在新舊儀器更換中要在系統(tǒng)中進(jìn)行登記[5]。

（二）儀器故障維修流程管理

儀器在長期運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生不同故障，各類故障在處理過程中首先要分析故障具體現(xiàn)象，再對(duì)故障發(fā)生主要原因進(jìn)行分析，做好故障記錄，對(duì)故障進(jìn)行維修處理。故障全面錄入登記之后，在系統(tǒng)中需要依照規(guī)范化順序?qū)收嫌行幚?。臺(tái)站故障處理中首先要對(duì)各個(gè)小故障進(jìn)行處理，如果不能自行處理需要進(jìn)行匯總上報(bào)。各個(gè)節(jié)點(diǎn)在具體處理過程中要登錄本系統(tǒng)，對(duì)故障發(fā)生具體現(xiàn)狀以及下級(jí)節(jié)點(diǎn)實(shí)際處理情況進(jìn)行分析。如果維修過程中消耗的時(shí)間較長，如果維修中心有備用儀器，在故障處理過程中，可以臨時(shí)對(duì)各個(gè)備用儀器進(jìn)行應(yīng)用觀測(cè)。在系統(tǒng)中要對(duì)備用儀器進(jìn)行應(yīng)用登記。維修結(jié)束之后需要填寫維修結(jié)果，對(duì)維修好的設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用觀測(cè)，做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄工作[6]。

（三）備機(jī)備件管理

當(dāng)前為了確保臺(tái)網(wǎng)能穩(wěn)定運(yùn)行，要在各個(gè)維修中心配置相應(yīng)的備用儀器和部件。為了能提升管理效率，在本系統(tǒng)中要對(duì)各個(gè)備件進(jìn)行庫管理，相關(guān)管理人員要做好設(shè)備入庫登記記錄，便于掌握備件應(yīng)用和庫存情況。

（四）儀器相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)于儀器完整運(yùn)行階段的信息與維修信息，需要集中統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)儀器完整應(yīng)用階段不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，集中展示不同測(cè)試點(diǎn)中應(yīng)用過的儀器，為各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析提供重要的參考信息。維修階段信息主要有故障發(fā)生時(shí)間、送修時(shí)間、維修中心處理時(shí)間、維修內(nèi)容、維修結(jié)果等。再對(duì)各類儀器設(shè)備故障發(fā)生率進(jìn)行具體計(jì)劃，對(duì)維修率進(jìn)行集中統(tǒng)計(jì)，總結(jié)維修消耗時(shí)間。分析備件基本應(yīng)用情況。比如備機(jī)備件倉儲(chǔ)管理數(shù)量、備件應(yīng)用現(xiàn)狀、備件實(shí)際應(yīng)用時(shí)間等。

（五）系統(tǒng)開發(fā)與部署

本系統(tǒng)基于Windows.NET平臺(tái)，和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接應(yīng)用，通過Oracle客戶端運(yùn)行。本系統(tǒng)在開發(fā)和實(shí)施環(huán)境和前兆臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)用相同。當(dāng)前為了使其基本部署可以得到全面簡化。將本系統(tǒng)集成在前兆臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心，對(duì)處理系統(tǒng)中可執(zhí)行文件進(jìn)行有效更新。儀器在生命周期管理與故障維修管理中需要嚴(yán)格按照規(guī)范化流程進(jìn)行。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用向?qū)浇缑妫鼙苊獍l(fā)生各項(xiàng)錯(cuò)誤操作。本系統(tǒng)本系統(tǒng)在前兆臺(tái)網(wǎng)中部署的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都有不同需求與管理職能，不同節(jié)點(diǎn)功能會(huì)存在較大差異性。臺(tái)站節(jié)點(diǎn)不能對(duì)儀器進(jìn)行報(bào)廢，對(duì)備機(jī)備件進(jìn)行管理。為了全面簡化系統(tǒng)部署和后期系統(tǒng)維護(hù)功能。在系統(tǒng)內(nèi)部，通過程序分析用戶節(jié)點(diǎn)類型，通過分析節(jié)點(diǎn)類型擬定各項(xiàng)操作。借助系統(tǒng)檢測(cè)，如果屬于臺(tái)站用戶，在故障集中處理過程中，如果未進(jìn)入報(bào)廢基本選項(xiàng)，是否報(bào)廢由上級(jí)管理部門進(jìn)行決策。

三、結(jié)語

綜合上述，本文對(duì)地震前兆儀器管理系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行探析，分析地震前兆儀器管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，保障管理系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值能全面實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)后續(xù)應(yīng)用管理過程中要強(qiáng)化管理，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]周克昌，王軍，黃經(jīng)國等.地震前兆儀器管理系統(tǒng)建設(shè)[J].中國地震，2017，（02）：345-354.

[2]王偉，馬義山，劉建波等.天津地震臺(tái)站集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)建設(shè)[J].高原地震，2013，（04）：54-58.

[3]王偉，馬義山，劉建波等.天津地震臺(tái)站集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)建設(shè)[J].中國科技成果，2013，（23）：38-40，44.

[4]瞿旻，戴波，單菡等.地震前兆儀器網(wǎng)絡(luò)通信單元運(yùn)行效能提升[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2016，（05）：163-167.

[5]李延峰，吳哲，崔煜等.青海省地震前兆觀測(cè)儀器故障原因及影響分析[J].高原地震，2016，（01）：55-60.

[6]張興國，王子影，李盛樂等.地震前兆儀器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)與異常報(bào)警[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2010，（06）：45-50.

[7]朱葉琳，劉建光，趙雷等.地震前兆儀器多路隔離直流電源系統(tǒng)[J].防災(zāi)減災(zāi)學(xué)報(bào)，2018，（03）：92-96.

（作者簡介：[1]王樹旺，中國地震局蘭州地震研究所，專業(yè)：計(jì)算機(jī)技術(shù)。[2]馬曉妹，中國地震局蘭州地震研究所。）