陳希平 虞建峰

(1. 杭州市市區(qū)河道監(jiān)管中心,浙江杭州 310008;2.杭州科技職業(yè)技術學院,浙江杭州 311402)

城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

陳希平1虞建峰2

(1. 杭州市市區(qū)河道監(jiān)管中心,浙江杭州 310008;2.杭州科技職業(yè)技術學院,浙江杭州 311402)

杭州市城區(qū)防汛防臺指揮部和市級有關部門、各城區(qū)防汛部門借助城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)進行即時溝通、準確調度、及時決策,有效提高防汛指揮決策能力,最大限度地減輕可能造成的損失,保障人民生命財產(chǎn)安全。本文在介紹該系統(tǒng)主要功能的同時,深入分析了系統(tǒng)的設計思路、系統(tǒng)架構及規(guī)劃藍圖,希望對全國各地區(qū)的防汛信息化建設起到一個拋磚引玉的作用。

城區(qū)防汛 防汛指揮 會商系統(tǒng)

浙江是臺風等自然災害多發(fā)地區(qū)，每年造成的經(jīng)濟損失達數(shù)百億，因此防臺防汛工作責任重大。杭州市城區(qū)防汛防臺指揮部和市級有關部門、各城區(qū)防汛部門就是借助城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)進行綜合分析、統(tǒng)一指揮，并做出各種快速響應。杭州城區(qū)防汛應急指揮系統(tǒng)依托已建的網(wǎng)絡平臺，通過數(shù)據(jù)交換中間平臺將數(shù)字城管、林水局、氣象局等相關防汛單位的數(shù)據(jù)集成到防汛綜合數(shù)據(jù)庫中，依托基于GIS的防汛應急指揮平臺，支撐上層的防汛指揮調度系統(tǒng)和防汛決策支持系統(tǒng)。在防汛防臺期間，通過對城區(qū)各監(jiān)測點的雨情、水情、汛情、流量、風力的實時檢測及趨勢分析，結合氣象走勢，杭州市城區(qū)防汛防臺指揮部和市級有關部門、各城區(qū)防汛部門通過會商系統(tǒng)，統(tǒng)一指揮，對人員、防汛車(船)、防汛物資等進行快速有效的調度。

1 相關概念/技術

1.1 會商系統(tǒng)

又被稱為“視頻會議系統(tǒng)”，是指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體，通過傳輸線路及多媒體設備，將聲音、影像及文件資料互相傳送，達到即時且互動的溝通，以完成會議目的的系統(tǒng)設備。視頻會議能夠使人們像在同一房間一樣交流思想、交換信息。

1.2 Web Service

Web Service技術，能使得運行在不同機器上的不同應用無須借助附加的、專門的第三方軟件或硬件， 就可相互交換數(shù)據(jù)或集成。依據(jù)Web Service規(guī)范實施的應用之間， 無論它們所使用的語言、平臺或內部協(xié)議是什么，都可以相互交換數(shù)據(jù)。

1.3 H.323

H.323是ITU-T制定的用于局域網(wǎng)上的視頻會議標準協(xié)議，是一種兼顧PSTN呼叫流程和IP網(wǎng)特點而發(fā)展的開放標準體制。基于IP的H.323標準可以充分利用網(wǎng)絡資源，其組成元素包括視頻終端、多點控制單元、關守和網(wǎng)關，可以將視頻引到辦公桌面，利用數(shù)據(jù)實時交互功能。

2 系統(tǒng)分析與設計

2.1 設計原則及目標

城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)是城市河道長效管理“十二五”規(guī)劃的重要組成部分，是“提高水質量、確保水安全、改善水景觀、管好水資源、加強信息化”工作任務的基本要求之一。 因此城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)的建設應該被納入城市河道長效管理信息化工程的整體來統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施。

城市防汛工作關系到城市和人民生命財產(chǎn)安全，因臺風暴雨造成的洪澇災害更是具有來勢兇猛、影響面大、破壞力強等特征，正確的防汛決策措施通常要求在很短的時間內做出并付諸實施。因此在系統(tǒng)建設過程中，必須保證系統(tǒng)高穩(wěn)定性、可靠性。此外防汛決策還高度依賴各監(jiān)測點雨量計、水位計、視頻監(jiān)控設備等實時上報的水雨情信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有數(shù)量大、實時性強、有嚴密報送制度等特征，因此需要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、準確性，以及數(shù)據(jù)分析視圖的多維性、全面性，輔助決策人員在很短時間內對搶險措施、人員、物資、車船調配做出快速決策。

圖1

2.2 系統(tǒng)整體架構

城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)由視頻會商系統(tǒng)和防汛防臺決策支持系統(tǒng)兩部分組成；其中防汛會商系統(tǒng)是由1個中心會場、11個分會場組成的視頻會議系統(tǒng)，主要包括承載網(wǎng)絡子系統(tǒng)、視頻會議子系統(tǒng)、音頻擴聲子系統(tǒng)、攝像子系統(tǒng)等；防汛防臺決策系統(tǒng)則由防汛專題模塊、汛情監(jiān)控模塊、防汛調度模塊、防汛值班模塊、防汛會議模塊等組成；同時建成的還包括數(shù)據(jù)采集上報平臺、城區(qū)防汛電子地圖、消息通知中間介等公共應用子系統(tǒng)，這些公共應用子系統(tǒng)均提供標準遠程調用接口或二次開發(fā)接口，能嵌入到其他外部程序界面或被遠程調用(如圖1)。

2.3 數(shù)據(jù)存儲設計

防汛指揮系統(tǒng)需要存儲的數(shù)據(jù)包括：雨量計、水位計、GPS車船上報的采集數(shù)據(jù)文件，監(jiān)控及攝像視頻，人員、物資、河道等基礎數(shù)據(jù)，調度、值班等業(yè)務數(shù)據(jù)。防汛工作安全等級要求很高，數(shù)據(jù)量也很大，數(shù)據(jù)存儲設計原則應遵守：(1)核心數(shù)據(jù)加密存儲，確保安全等級。(2)支持OLAP數(shù)據(jù)分析，采用集群關系數(shù)據(jù)庫。(3)尤其是視頻文件，支持高速緩存，確保流暢播放。因此數(shù)據(jù)存儲設計方案中，決定采用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫集群，運行在與防汛指揮系統(tǒng)Web服務器同一局域網(wǎng)的獨立主機上。原始文件采用加密格式存儲在接口機上，解析后的上報數(shù)據(jù)則保存到SQL Server數(shù)據(jù)庫。

3 系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)界面

防汛指揮系統(tǒng)主界面是一個高度集成的頁面框架，主要包括：頁面頭部的應用導航欄、左側的菜單欄、中部的內容區(qū)及右側的信息區(qū)；其中內容區(qū)支持多標簽頁顯示，標簽頁可拖放、關閉，確保人機交互友好度(如圖2)。

圖2

3.2 系統(tǒng)功能

防汛指揮系統(tǒng)是一個大而復雜的分布式系統(tǒng)，核心模塊采用J2EE技術開發(fā)，構建在Spring Security、Hibernate、XFire、JQuery、Ajax/JSON、GIS等框架基礎之上，其主要子系統(tǒng)及模塊包括：

(1)防汛會商系統(tǒng)：選用挪威TANDBERG的高清系列產(chǎn)品，應用H.323、SIP協(xié)議，支持20點64K-4M視頻終端接入，支持會議預約管理，支持動態(tài)雙流功能。(2)城區(qū)防汛電子地圖中間介：在ArcGIS的基礎上進行功能定制，對外提供一套基于JavaScript的遠程二次開發(fā)腳本。允許外部程序通過引入“flex/v2/EGovaAPI.js”遠程調用、修改圖層、標記、畫線等。(3)消息通知中間介：提供基于Web Service的遠程調用接口，允許外部程序調用該接口發(fā)送文本短信、語音短信等。(4)數(shù)據(jù)采集上報平臺：安裝在指定位置或車船上的檢測設備將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到采集服務器，安裝在采集服務器上的采集程序通過解碼協(xié)議將數(shù)據(jù)進行分解、預處理及規(guī)范化，以元數(shù)據(jù)的方式上報防汛指揮系統(tǒng)服務器。(5)汛情監(jiān)控：通過城區(qū)防汛電子地圖、趨勢圖、視頻監(jiān)控等方式實時顯示臺風路徑、各地雨情、水情、汛情、流量、風力情況。(6)防汛調度：根據(jù)汛情情況，對救災人員、車(船)、物資等進行快速有效的調度。(7)汛情預警：根據(jù)原先設置的閾值以及歷史數(shù)據(jù)對比，對汛情進行及時提醒。(8)防汛值班：全局安排各地人員進行安全值班。(9)支持多點同屏：能動態(tài)設置當前窗口的多處監(jiān)管對象，實時監(jiān)控各個監(jiān)測點發(fā)生的災情及告警。

4 結論及效果

(1)在汛情、災情發(fā)生期間，防汛防臺指揮部及相關部門通過會商系統(tǒng)召開視頻會議，共享決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)及界面。(2)根據(jù)以上原則設計的防汛電子地圖、消息通知等公共應用系統(tǒng)，后來被辦公、動態(tài)養(yǎng)護、GPS動態(tài)監(jiān)管等系統(tǒng)所廣泛調用。

陳希平(1982.01),男,本科,工程師,研究方向:信息化管理。

虞建峰(1981-),男,本科,工程師,研究方向:計算機信息管理。