地震信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)自動產(chǎn)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

中圖分類號：U455.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2025）20-0045-04

Abstract：Inorder toimprovethespeedof IncidentResponseServiceinpost-earthquakeinformationnetworks，adesign schemeforautomaticoutputsystemforearthquakeinformationnetworkoperationspecialreportisproposed.Thesystemadoptsa B/SarchitectureandisdevelopedbasedonDjango.Itautomaticallytriggersapresetprogramthroughformalearthquake information，collctsdatatroughtheinfomationacqusitionsubsystemorganizesittoforaspecialeportstatemntlla template to produceaspecialreportdocument，which ispushedtothe WeChatapplicationandcariesoutTelephonealarms improvetheIncidentResponseServicespeedofinformationnetworkpersonelandensuretimelinessandreliability.Sinceits development，thesystemhasexperiencedmorethan3Oearthquakesof magnitude3.OoraboveinSichuanProvince.Aferthe earthquake，specialreportsoninformationnetworkoperationhavebeenproducedinatimelymanner.Comparedwithmanual output， the efficiency has been improved by more than five minutes.

Keywords：earthquake informationnetwork；B/Sarchitecture；automaticoutput system；operationspecialreport；WeChat application

四川地震活動頻繁，地震應(yīng)急處置流程中的專報(bào)產(chǎn)出是當(dāng)前地震應(yīng)急工作中的重要研究課題，專報(bào)產(chǎn)出的質(zhì)量和效率影響震后的應(yīng)急響應(yīng)效率。此前我局信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)依靠人工產(chǎn)出，較為費(fèi)時且存在人為編寫疏忽導(dǎo)致錯誤的風(fēng)險(xiǎn)；隨著（以下簡稱“我局”）應(yīng)急響應(yīng)能力要求不斷提高，利用相關(guān)程序自動巡檢并生成專報(bào)無疑是科學(xué)有效的方法。既可滿足對信息獲取時效性、準(zhǔn)確性的要求，又可以提高應(yīng)急人員的響應(yīng)速度和效率2。目前，針對地震信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)自動產(chǎn)出的研究較少，但兄弟單位有關(guān)于上行信息編發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，對本系統(tǒng)研究提供了幫助和指導(dǎo)。北京市地震局針對非天然地震事件設(shè)計(jì)了自動處理軟件和自動產(chǎn)出系統(tǒng)，通過簡單輸人信息和操作人機(jī)交互按鈕可以明顯縮短產(chǎn)出時間；福建省地震局基于混合編程針對非天然地震事件設(shè)計(jì)了自動產(chǎn)出系統(tǒng)，完善自動化流程并豐富了人機(jī)交互界面。上海市地震局開發(fā)的測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)和研發(fā)的地震應(yīng)急值班信息即時編發(fā)系統(tǒng)在考慮自動產(chǎn)出的同時保留了人工操作接口，便于緊急情況人工干預(yù)，提高了系統(tǒng)可靠性。北京市地震局設(shè)計(jì)的地震應(yīng)急信息產(chǎn)出與服務(wù)模版，給本系統(tǒng)設(shè)計(jì)專報(bào)語句庫和調(diào)用專報(bào)文檔模板提供了思路和方法。

本系統(tǒng)針對地震發(fā)生后專報(bào)產(chǎn)出時效性不足的問題，使用Python、Java混合編程獲取地震信息網(wǎng)絡(luò)各監(jiān)控、各設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了自動產(chǎn)出信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)、微信推送和電話告警功能;相較于人工產(chǎn)出，這一方法更高效。面臨地震災(zāi)害，更迅速地生成專報(bào)及時上報(bào)局指揮部輔助其決策過程，這一能力的提升使得研發(fā)本系統(tǒng)更具意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

地震具有突發(fā)性，應(yīng)急值班人員需要在震后立刻投身應(yīng)急工作。為了不受時間、地點(diǎn)的約束，使用手機(jī)快速處置、傳遞消息無疑是一個好辦法。因此本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，前后端分離，后端程序自動產(chǎn)出專報(bào)文檔并推送到內(nèi)部微信應(yīng)用，在手機(jī)、電腦微信應(yīng)用接收專報(bào)文檔；前端使用瀏覽器展示人機(jī)交互頁面，應(yīng)急值班人員可以在任意地點(diǎn)使用手機(jī)通過安全準(zhǔn)入進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)，登錄網(wǎng)頁獲取省內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵信息，便于應(yīng)急值班人員核實(shí)信息和后續(xù)應(yīng)急處置。本系統(tǒng)確定B/S架構(gòu)后主要采用Python3.8依托Django框架開發(fā)，使用Apache服務(wù)部署Django項(xiàng)目，除了配置Django默認(rèn)的安全配置如CSRF、防SQL注人、安全會話管理和點(diǎn)擊劫持防護(hù)等，還配置了SSL，并依靠局內(nèi)安全設(shè)備嚴(yán)格進(jìn)行訪問控制，一定程度提高了系統(tǒng)安全性。系統(tǒng)框架如圖1所示。

本系統(tǒng)核心聚焦于Django框架內(nèi)，功能實(shí)現(xiàn)集中在后端，主要實(shí)現(xiàn)地震信息周期性獲取、從我局各服務(wù)器、各監(jiān)控系統(tǒng)獲取產(chǎn)出信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)所需的所有數(shù)據(jù)并進(jìn)行綜合研判形成標(biāo)準(zhǔn)化語句、調(diào)用專報(bào)模板形成文檔、留檔備查后推送到微信應(yīng)用；為了提高應(yīng)急效率，在地震大于4.0級時會同步觸發(fā)告警子系統(tǒng)，打電話通知信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急值班人員及時處置。前端網(wǎng)頁主要進(jìn)行冗余功能的人機(jī)交互、關(guān)鍵數(shù)據(jù)和異常情況顯示、應(yīng)急排班（用于接收本系統(tǒng)電話告警）等。為提高專報(bào)產(chǎn)出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了運(yùn)行監(jiān)控子系統(tǒng)，基于Socket服務(wù)器開發(fā)了看門狗程序，在A-pache服務(wù)和電話告警服務(wù)無響應(yīng)時及時重啟。

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能： ① 地震大于3.0級時自動觸發(fā)程序巡檢相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)和平臺，自動產(chǎn)出信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)文檔。 ② 地震大于4.0級時撥打信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急值班人員電話。 ③ 專報(bào)文檔產(chǎn)出后自動推送到微信應(yīng)用，并在本地留檔備查。 ④ 將專報(bào)關(guān)鍵信息和省內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)異常信息顯示在網(wǎng)頁，便于震后應(yīng)急；增加其他功能頁面顯示應(yīng)急排班、短信貓運(yùn)行狀態(tài)等，便于日常維護(hù)。 ⑤ 設(shè)置冗余功能，提升系統(tǒng)可靠性；在前端網(wǎng)頁端增加專報(bào)下載交互功能、手動生成專報(bào)交互功能和定期巡檢功能；在服務(wù)器端部署看門狗程序確保本系統(tǒng) 24h 運(yùn)行。

1.2 系統(tǒng)流程

本系統(tǒng)運(yùn)行時周期性獲取正式地震信息，當(dāng)?shù)卣鸫笥?.0級時立刻觸發(fā)信息獲取程序，從我局各服務(wù)器、各監(jiān)控系統(tǒng)獲取了產(chǎn)出信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)所需的所有數(shù)據(jù)，進(jìn)行匯總判斷輸出專報(bào)標(biāo)準(zhǔn)化語句，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化模板形成信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)文檔，完成留檔備查后推送到內(nèi)部微信應(yīng)用。本系統(tǒng)運(yùn)行時還會同步將獲取的信息存入數(shù)據(jù)庫，用于更新前端網(wǎng)頁信息。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1地震信息獲取子系統(tǒng)

本系統(tǒng)產(chǎn)出專報(bào)后會將地震信息、產(chǎn)出時間等存人文本，系統(tǒng)運(yùn)行時每 20s 從我局門戶網(wǎng)站服務(wù)器省內(nèi)地震專欄獲取地震信息后和產(chǎn)出文本比對，避免重復(fù)產(chǎn)出；當(dāng)獲取到新的地震信息后通過程序處理，提取地震要素，當(dāng)發(fā)生地震大于3.0級時觸發(fā)專報(bào)產(chǎn)出預(yù)設(shè)程序，進(jìn)入信息網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)獲取子系統(tǒng)。當(dāng)?shù)卣鸫笥?.0級時產(chǎn)出專報(bào)的同時運(yùn)行電話告警子系統(tǒng)程序，打電話通知值班人員進(jìn)行應(yīng)急處置。

2.2信息網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)獲取子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，主要通過調(diào)用平臺API接口、從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)、使用SNMP與設(shè)備通信等多種方式通過安全設(shè)備管控后從信息網(wǎng)絡(luò)各平臺、系統(tǒng)、機(jī)房相關(guān)監(jiān)控設(shè)備中獲取專報(bào)關(guān)注的信息，便于應(yīng)急時進(jìn)行自動巡檢。

該子系統(tǒng)運(yùn)行分成2種模式。巡檢模式有獨(dú)立的定時器， 10min 主動獲取一次地震信息和相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分類存儲在4個數(shù)據(jù)庫的若干數(shù)據(jù)表中，前端網(wǎng)頁的關(guān)鍵信息則通過訪問這些數(shù)據(jù)庫同步顯示。應(yīng)急模式由地震信息獲取子系統(tǒng)觸發(fā)，觸發(fā)后立刻中斷其他程序，重新獲取信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，對我局信息服務(wù)、數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境、省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行巡檢和信息收集。

2.3 專報(bào)產(chǎn)出與推送子系統(tǒng)

在信息網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)獲取子系統(tǒng)程序收集完省內(nèi)相關(guān)信息后，順序執(zhí)行該子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)程序主要是將這些收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，匹配標(biāo)準(zhǔn)化專報(bào)語句庫形成專報(bào)語句；調(diào)用專報(bào)標(biāo)準(zhǔn)模板修改后形成專報(bào)文檔。形成文檔后同步對產(chǎn)出的專報(bào)進(jìn)行備份，用于留檔備查。完成備份后依托企業(yè)微信相關(guān)API將專報(bào)文檔推送到內(nèi)部使用的微信應(yīng)用中，由信息網(wǎng)絡(luò)人員查收。

2.4電話告警子系統(tǒng)

通過部署金笛短信貓實(shí)現(xiàn)電話告警，短信貓是工業(yè)手機(jī)，插入電話卡配合程序可實(shí)現(xiàn)電話告警功能。給金笛短信貓配置和本系統(tǒng)服務(wù)器相同網(wǎng)段的IP便于數(shù)據(jù)交互。同步在本系統(tǒng)服務(wù)器上部署短信貓中間件并安裝短信貓服務(wù)、創(chuàng)建短信貓數(shù)據(jù)庫和相關(guān)數(shù)據(jù)表，短信貓數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)在本系統(tǒng)Django項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)短信貓和本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。在地震4.0級以上時本系統(tǒng)會將告警信息寫人短信貓數(shù)據(jù)庫，短信貓服務(wù)查詢數(shù)據(jù)庫時發(fā)現(xiàn)有告警信息則打電話通知應(yīng)急值班人員。

2.5 運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)為了提高可靠性，設(shè)置了運(yùn)行監(jiān)控子系統(tǒng)。運(yùn)行監(jiān)控子系統(tǒng)是基于Socket服務(wù)器開發(fā)的看門狗程序，使用看門狗程序啟動專報(bào)產(chǎn)出系統(tǒng)的Apache服務(wù)和電話告警服務(wù)，在專報(bào)產(chǎn)出系統(tǒng)和電話告警子系統(tǒng)異常時，看門狗程序會重置對應(yīng)服務(wù)，達(dá)到重啟效果?？撮T狗程序的客戶端在地震信息獲取子系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)獲取子系統(tǒng)和電話告警子系統(tǒng)中創(chuàng)建，這3個子系統(tǒng)在輪詢時會向Socket服務(wù)器發(fā)送心跳信號。在Socket服務(wù)器循環(huán)中設(shè)置了計(jì)時器，當(dāng)服務(wù)器在一段時間一直沒有收到客戶端的心跳信號時會觸發(fā)程序重啟專報(bào)產(chǎn)出系統(tǒng)的Apache服務(wù)或電話告警子系統(tǒng)服務(wù)。同時，看門狗程序也會定期備份系統(tǒng)運(yùn)行日志。

2.6 人機(jī)交互功能和冗余功能

依托Django開發(fā)的前端人機(jī)交互頁面主要實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵數(shù)據(jù)顯示和冗余功能交互，使用Ajax異步刷新頁面，在巡檢模式更新數(shù)據(jù)后更新頁面信息。同時在交互式頁面端設(shè)置了自動生成專報(bào)的下載冗余功能、手動生成專報(bào)的冗余功能和巡檢功能。通過頁面點(diǎn)擊下載自動報(bào)的按鈕，可以下載最近5次地震專報(bào)。手動生成專報(bào)冗余功能則是通過網(wǎng)頁交互式按鈕觸發(fā)，復(fù)用自動生成專報(bào)程序，將形成的專報(bào)語句反饋到前端跳轉(zhuǎn)的編輯頁面，在編輯頁面做修改，點(diǎn)擊手動報(bào)生成按鈕就可以形成專報(bào)并下載。巡檢功能通過WebAPI觸發(fā)，將自動產(chǎn)出專報(bào)的流程分成地震信息獲取、信息網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)獲取和專報(bào)產(chǎn)出、專報(bào)推送及告警3部分，分別測試功能并給出巡檢結(jié)論；前2部分復(fù)用自動報(bào)系統(tǒng)程序，能獲取地震要素及專報(bào)所需數(shù)據(jù)即為功能正常，推送及告警部分通過測試本系統(tǒng)服務(wù)器到微信應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)可達(dá)、電話告警服務(wù)運(yùn)行正常、短信貓電話卡狀態(tài)正常判斷為功能正常。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

本系統(tǒng)于2024年5月研發(fā)完成，通過軟件測試后在我局安裝部署試運(yùn)行，使用過程中經(jīng)過信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員測試改進(jìn)和完善，在前端網(wǎng)頁中加人了一些提高應(yīng)急效率的關(guān)鍵信息，并將中斷的市（州）區(qū)（縣）信息節(jié)點(diǎn)按震源距離由近到遠(yuǎn)排序。系統(tǒng)運(yùn)行至今經(jīng)歷30余次3.0級以上地震，在地震發(fā)生后均及時正確產(chǎn)出專報(bào)，相較于人工產(chǎn)出，效率提升了 5min 以上。同時避免了人工編寫疏忽大意導(dǎo)致錯誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高了信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急人員整體響應(yīng)速度。

以2024年10月10日四川宜賓4.5級地震為例，地震發(fā)生后本系統(tǒng)自動產(chǎn)出專報(bào)推送到微信應(yīng)用并打電話通知值班人員，如圖3所示。人機(jī)交互頁面示意圖如圖4所示，頁面羅列了信息網(wǎng)絡(luò)專報(bào)形成的專報(bào)語句，和省內(nèi)市（州）區(qū)（縣）節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵信息等，左側(cè)導(dǎo)航欄還可以跳轉(zhuǎn)到其他頁面進(jìn)行信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急排班等。

4結(jié)束語

開發(fā)的信息網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行專報(bào)自動產(chǎn)出系統(tǒng)能夠自動巡檢多個平臺、系統(tǒng)、設(shè)備的關(guān)鍵信息并匯總研判，形成專報(bào)文檔；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化產(chǎn)出專報(bào)、推送文檔到微信應(yīng)用、進(jìn)行電話告警的功能，無需人工參與，極大提升了產(chǎn)出效率。

目前，本系統(tǒng)還需不斷完善和改進(jìn)，從各方面提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和安全性。下一步將從中國地震臺網(wǎng)中心地震信息播報(bào)機(jī)器人、EQIM系統(tǒng)、地震短信來完善信息獲取渠道；同時，加強(qiáng)賬號密碼管理，以及進(jìn)行登錄二次短信驗(yàn)證進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性。

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