趙國峰，李 麗，李永紅，李 鑫，張 蕾

0 引言

地震尤其大震信息的快速、準確、及時提供和發(fā)布，事關震情和災情的啟動速度和效率。短信因其及時、方便、經濟和準確等特點，被地震系統(tǒng)廣泛使用，是目前震情和災情等信息服務的重要手段和方式，地震各相關單位開展了基于全球數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM(廖詩榮等，2004;徐勝等，2005;于波，2005;劉勝國等，2006，2010)、短信貓池 (曾文敬等，2013)和企業(yè)信息機MAS(劉其壽等，2011)的速報短信服務應用和研究。2007年中國地震局向原信息產業(yè)部申請將“12322”號碼作為全國防震減災公益服務號碼，被批復核配。2009年5月8日，中國地震局正式開通12322防震減災公益服務平臺，12322開始作為防震減災公益號開始被廣泛使用 (中國地震局，2009)。為改變速報短信發(fā)送效率低、發(fā)送號碼混亂等現(xiàn)象，2011年8月國家中心做出了地震速報短信由貓池向12322短信網關轉變的工作安排，2012年4月軟件開始在中國地震局局機關和中國地震臺網中心試運行。

本文結合《地震速報技術管理規(guī)定 (2013年修訂版)》、《地震自動速報技術管理規(guī)定 (2013修訂版)》和國家中心地震速報短信服務要求，設計了12322地震速報短信服務系統(tǒng)，并對速報短信發(fā)送由“貓池”向網關轉化中出現(xiàn)的問題進行了探討。

1 地震速報短信服務

1.1 速報短信信息源

地震速報短信的信息源為EQIM(Earthquake Instant Message)，即全國地震速報信息共享服務系統(tǒng)，它是地震系統(tǒng)內部速報信息快速通報、匯集與共享服務的軟件系統(tǒng) (陳曉輝等，2009;楊陳等，2009)，也是本文速報短信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。鑒于國家中心地震自動速報和人工速報的EQIM根服務器是兩套獨立系統(tǒng)，筆者在設計時部署了兩臺EQIM服務器，一臺為自動速報EQIM，從國家中心自動速報EQIM根服務器上接收自動速報結果 (AU);另一臺為人工速報EQIM，從國家中心人工速報EQIM跟服務器上接收人工速報結果(CA/CD/CC/ER);兩個接收軟件除配置參數(shù)和接收速報信息的類型不同外 (表1)，其余相同。

表1 EQIM根服務器及接收速報參數(shù)類型表Tab.1 Types of receiving Earthquake Quick-reporting and EQIM root server

1.2 地震速報參數(shù)間的關系

EQIM系統(tǒng)為地震信息交換和共享系統(tǒng)，從中可以接收獲取到各省地震臺網和國家中心地震臺網測定的不同類型的速報結果，但速報參數(shù)結果間無關聯(lián)關系，即同一個地震的自動報結果和正式報結果在EQIM沒有關聯(lián)關系，但在《自動地震速報技術管理規(guī)定 (2013修訂版)》中對自動速報AU的服務做出了要求 “…最終結果以正式速報為準”，即自動速報后，需后續(xù)提供正式速報結果，因此在設計地震速報短信服務系統(tǒng)中需考慮各類速報結果間的聯(lián)系 (表2)。

表2 地震速報類型的時序Tab.2 Time sequences of different types of Earthquake Quick-reporting

人工速報 (CC/CD/ER)與自動速報 (AU)的關聯(lián)關系，可以通過地震間的發(fā)震時刻、震中位置和震級差值來確定，通過2013年以來EQIM系統(tǒng)中CD/CC與AU速報數(shù)據(jù)分析，同時滿足發(fā)震時刻在1 min之內，經度差在1°之內，緯度差在1°之內和震級差在1級之間的地震為同一地震的匹配準確率超過99.9%，因此，系統(tǒng)設計時以地震的發(fā)震時刻、震中位置和震級差作為同一地震匹配參數(shù)，其取值分別為60 s、1°、1°和1級;當同時滿足該條件的記錄超過1條時，與時間差最小者匹配。

2 系統(tǒng)框架設計

根據(jù)數(shù)據(jù)處理流程將系統(tǒng)主要分成4個功能模塊，即速報參數(shù)同步、短信加工、信息管理和短信推送模塊 (圖1)。其中速報參數(shù)同步模塊負責各類型速報結果的同步，該模塊實時檢測EQIM服務器接中是否收到新的速報數(shù)據(jù)，若有新數(shù)據(jù)則同步至信息基礎數(shù)據(jù)庫;短信加工模塊負責將不同類型的速報結果根據(jù)不同短信模板加工成短信，并獲取到短信接收人員，生成待發(fā)送的一條條短信;信息管理模塊負責短信接收人員、區(qū)域參數(shù)配置、地震匹配參數(shù)配置等;短信推送模塊負責根據(jù)待發(fā)送短信推送至各運營商網關。

圖1 12322地震速報短信息系統(tǒng)示意圖Fig.1 The structure of EQ-SMS system based on 12322 gateway

2.1 速報參數(shù)同步模塊

速報數(shù)據(jù)接收由EQIM軟件負責，EQIM接收由根服務器轉發(fā)的速報結果并保存在本地MYSQL庫中，速報參數(shù)同步軟件負責將速報參數(shù)信息由MYSQL庫中catalog數(shù)據(jù)表同步至信息基礎庫中，以進行短信加工。為便于識別新增數(shù)據(jù)，對接收端EQIM中速報目錄數(shù)據(jù)表 (catalog)增加一個stat整數(shù)型字段，用于標識數(shù)據(jù)是否同步，其默認值為0(表示該數(shù)據(jù)為待同步狀態(tài))，同步后，由同步模塊將其變?yōu)?，詳見圖2。

圖2 地震速報參數(shù)數(shù)據(jù)同步流程Fig.2 Flow diagram of EQ parameter data synchronization

該模塊進程啟動后，先檢查系統(tǒng)是否有stat值為0記錄，若無則直接進入休眠，若有則將該目錄數(shù)據(jù)同步至數(shù)據(jù)庫中，進行短信加工處理，同步后將EQIM中的目錄數(shù)據(jù)的stat字段值變?yōu)?，進程進入休眠狀態(tài)，休眠時間一般為1～2 s，具體取決于同步時效要求，該值作為參數(shù)可靈活配置;為便于自動速報與人工速報數(shù)據(jù)匹配，將自動速報結果與人工速報結果存入不同表中。

2.2 短信加工模塊

該模塊是本系統(tǒng)的核心功能模塊，其基本思路:根據(jù)速報類型選擇短信內容模板，并組合短信內容;根據(jù)速報類型、震中位置、震級與對應接收人的區(qū)域范圍和震級下限參數(shù)比對獲取短信接收人;在獲取正式地震速報 (CC/CD)短信接收人時，判斷是否存在相匹配的AU，若有則其接受人為CC/CD短信接收人員信息 (手機號碼)與AU接收人員的并集 (保障接收AU人員能接收到后續(xù)的正式速報結果，同時避免用戶手機重復接收速報短信);ER時，其短信接收人為對應的AU接受人;人工速報 (CC/CD/ER)與自動速報(AU)的匹配由地震匹配參數(shù)決定 (地震間的發(fā)震時刻、震中位置和震級差值)。短信加工采用觸發(fā)器模式，使用PL/SQL語言編寫，在新地震速報數(shù)據(jù)插入時觸發(fā)短信加工功能，以人工速報短信的加工流程 (圖3)中正式速報CC的短信加工為例進行說明。

其正式速報CC短信加工的部分代碼如下:

IF(upper(substr(:new.cata_id，1，2))='CC')then

－－獲取同一個地震匹配的參數(shù):經度差、緯度差、震級差、時間差(秒為單位)

selectdiff_lon，diff_lat，diff_m，diff_time into d_lon，d_lat，d_m，d_time from same_eq_configure where id=1;

－－與該地震相匹配的自動速報AU記錄

select count(*)INTO AU_EXIST

from

CATA_AU_12322

where

(abs(to_number(to_date(SUBSTR(o_time，1，19)，'yyyy－mm －dd

hh24:mi:ss')－to_date(SUBSTR(temp_o_time，1，19)，'yyyy－mm －dd

hh24:mi:ss'))*24*3600)－d_time＜ =0)

and(abs(lon－temp_lon)－d_lon＜ =0)

and(abs(lat－temp_lat)－d_lat＜ =0)

and(abs(m －temp_m)－d_m＜=0);

－－判定是否有匹配的AU

IF(AU_EXIST=0)THEN

－－無匹配的AU地震，以獲取接收CC聯(lián)系人列表

open CUR_GET_PHONES_CC(key_word，temp_m，area1，area2，area3，area4，area5);

圖3 人工速報短信加工流程Fig.3 Flow diagram of manual EQ message processing

LOOP

FETCH CUR_GET_PHONES_CC INTO temp_phone，temp_priority;

EXIT WHEN CUR_GET_PHONES_CC%NOTFOUND;

－－保存待發(fā)送短信

…

ELSE IF(AU_EXIST＞0)THEN

－－獲取AU和CC聯(lián)系人并集

open

CUR_GET_PHONES_CC_AU(key_word，temp_m，area1，area2，area3，area4，area5);

LOOP

FETCH CUR_GET_PHONES_CC_AU INTO temp_phone，temp_priority;

EXIT WHEN CUR_GET_PHONES_CC_AU%NOTFOUND;

－－保存待發(fā)送短信

…

2.3 信息管理模塊

信息管理模塊負責地震速報短信接收人員信息、地震匹配參數(shù)、行政轄區(qū)分組、手機號段管理 (即手機號段與運營商的映射關系管理)。其中短信接收人員信息管理負責不同類型的速報短信人員的增、刪、改及對應區(qū)域的震級下限的管理;地震匹配參數(shù)管理可以即時通過調整經度差、緯度差、發(fā)震時刻差、震級差來調整AU與CD/CC/ER間地震的匹配關系。

2.4 短信發(fā)送/推送模塊

短信發(fā)送/推送模塊負責基于接收號碼的號段，將待發(fā)送短信推送至不同運營商網關。由于目前三大運營商的短信接入網關無法相互通信，中國移動、中國聯(lián)通和中國電信都有各自不同的短信接入網關，并定義了不同的短消息網關協(xié)議，其中中國移動的接入協(xié)議為CMPP①中國電信.2008.中國電信短信網關接口協(xié)議SMGP(V3.03).，中國聯(lián)通的接入協(xié)議為 SGIP②中國聯(lián)合通信公司.2001.中國聯(lián)合通信公司短消息網關系統(tǒng)接口協(xié)議 (SGIP)1.2版.，中國電信的接入協(xié)議為SMGP③中國移動通信.2003.中國移動通信互聯(lián)網短信網關接口協(xié)議 (V2.1).。因此需要根據(jù)速報信息的接收號碼將速報短信推送至不同的運營商網關。中國移動在中國地震臺網中心部署了移動代理服務器MAS(Mobile Agent Server)，用于提供包括短信在內的信息化應用服務，因此，對移動號段用戶的速報短信只需將其推送至MAS的數(shù)據(jù)庫中即可;對聯(lián)通號段用戶的速報短信則需要采用SGIP協(xié)議封裝后推送至聯(lián)通網關;對電信號碼用戶的速報短信則采用SMGP協(xié)議封裝后推送至電信網關。

3 速報短信延時問題探討

本系統(tǒng)設計為全自動系統(tǒng)，在地震速報信息接收與同步、短信的合成和發(fā)送工程中均無人工干預，系統(tǒng)延時不超過3 s(包括地震速報數(shù)據(jù)接收、同步、短信加工和短信推送過程)，用戶接收速報短信滯后主要受制于網關的效率。在網關效率不變的情況下，可以通過調整接收人員的優(yōu)先級來保障特定人員的速報短信優(yōu)先發(fā)送。該系統(tǒng)已投入使用，規(guī)范了速報短信來源，提高了速報短信服務的時效性，取得了良好的應用效果。(圖4)。

圖4 2013年4月16日至25日期間系統(tǒng)每天發(fā)送地震速報信息量Fig.4 Numbers of Senting EQ message per day from Apr.16 to Apr.25 in 2013

2013年4月16～25日，系統(tǒng)合計發(fā)送速報信息12.3萬條，折合標準短信24.0萬條。期間4月20日8時02分四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震，當日系統(tǒng)發(fā)送4.9萬條速報信息，折合標準短信約9.5萬條。

4 結論

12322地震速報短信息服務系統(tǒng)自2012年4月在國家中心投入運行，用戶已超過1 500人，在四川蘆山7.0地震、甘肅岷縣漳縣6.6級地震、新疆烏魯木齊市5.1級地震中發(fā)揮了顯著效果，但在運行中也出現(xiàn)部分用戶手機出現(xiàn)“長短信錯拼接”現(xiàn)象，需從運維和管理上進行梳理和完善。

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