地震前兆儀器管理系統建設探討

王樹旺 馬曉妹

關鍵詞：地震 ? 前兆儀器 ? 管理系統 ? 建設

在前兆臺網中儀器是重要組成部分，前兆臺網各級節點運行維護主要是圍繞前兆儀器進行，所以前兆儀器對前兆數據質量會產生較大影響。我國在全面建設前兆技術系統時，對前兆儀器進行了全面考慮，在設計活動開展之前，應對各類儀器基本管理要求，設計儀器基本信息表、運行信息表、維護信息表等，然后結合實際應用要求添加了儀器監控信息表。但是對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。所以導致儀器各項管理活動效率難以提升，對儀器多項數據統計不精確。當前要全面構建更加完整的前兆儀器管理系統。主要對各個儀器運行完整周期進行監管，建立信息檔案。與管理系統進行配合應用，對各項資源有效整合。結合儀器基本運行情況，整合儀器多項信息，為前兆臺網規范化管理提供輔助服務。

一、地震前兆儀器管理系統設計主要內容

（一）儀器類別和狀態

結合儀器基本應用現狀，依照儀器性質不同能進行有效分類，主要有觀測儀器、備用儀器、臨時性儀器。儀器狀態有故障維修狀態、備用狀態、試運行狀態、運行狀態、永久停測狀態[1]。

（二）儀器、前兆片區儀器維修中心與儀器故障編碼

不同儀器都有對應的ID編碼，此編碼是儀器身份重要辨識，是系統對儀器不同運行階段進行跟蹤的重點。為了全面提升儀器后期運行階段故障發生維修效率，我國地震局將前兆臺網儀器維修管理分為不同區域，在本系統設計過程中，對不同維修管理片區要提供對應的代碼，便于對片區進行管理。儀器故障發生之后要進行維修，在維修過程中需要經過不同節點進行處理。為了使得儀器故障各項信息能集中聯系，對不同故障都要編訂一個代碼。登記器發生故障之后，會自動生成一個故障編碼，在相關信息表中進行存儲。儀器狀態信息記錄表、故障處理記錄表等對故障編碼進行記錄。如果儀器發生故障要進行更換，需要在故障處理表中及時更換儀器ID[2]。

（三）數據庫設計

為了確保儀器相關信息能有效存儲，要對前兆數據庫相關數據進行整合，然后不同相應信息表。比如儀器目標表，記錄所有管理的前兆儀器相關信息。其次是儀器狀態信息表，掌握儀器不同應用階段狀態信息。儀器安裝信息表、接入信息表、故障處理登記表等。在首次運行本系統，對系統組成結構進行全面優化過程中，需要在當前臺站儀器運行信息表中錄入的現有儀器信息表[3]。

（四）跨庫操作

從前兆臺網數據輸送流程來看，臺站傳遞給審計中心，省級中心傳遞給地震前兆臺網，省級中心之間不能進行數據交換。為了對前兆儀器維修片區合理劃分，要在不同片區建立維修中心。結合前兆臺網數據傳輸流程，諸多技術服務需求需要全面優化。在本系統前兆數據庫界面需要建立對前兆儀器管理的用戶，通過網絡直接借助數據庫進行數據信息交換。新建用戶對前兆儀器管理系統內部繼續擰個管理，對各個新建的表具有操作權限。在完整的前兆儀器管理系統中，跨庫操作僅僅針對以下情況實施，有儀器接入的批復、 省中心規劃調撥的儀器、上報儀器故障信息等[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用開始，一直到儀器廢除淘汰。儀器故障發生期間，主要維修過程是從登記階段開始，對不同節點進行處理和維修管理。

二、地震前兆儀器管理系統實現

（一）儀器生命周期管理

通過上述分析加上對前兆儀器完整管理周期與維修管理業務分析可知，在地震前兆儀器管理系統建立過程中，需要創建儀器生命周期管理、故障維修流程管理、儀器信息統計、備件管理等。各類儀器從購入應用到廢除淘汰需要經歷較長的發展周期，其中要經過應用等級、安裝操作、接入控制、運行管理、故障修復、停運檢測、報廢處理等。各類新購入的儀器需要在本系統中進行登記，登記之后對發放唯一的ID號，之后要對ID號進行查詢，防止ID號發生沖突。登記之后要對儀器應用性能進行測試，確保其性能穩定之后進行安裝。儀器安裝信息主要有臺站測點信息、觀測環境信息、設施信息、安裝過程信息、操作人員信息、儀器網絡配置信息、現場安裝環境測試信息等。儀器全部安裝結束之后，在未接入系統運行之前，需要項前兆臺網中心提交接入申請。申請通過審核之后，才能接入前兆系統應用。儀器成功介入之后，相關管理部門要借助本系統對接入的設備進行試運行。在運行階段，受到不同影響要素限制會導致設備應用性能降低，需要暫時停測。儀器長時間應用中由于受到老化問題限制將會導致儀器淘汰，在新舊儀器更換中要在系統中進行登記[5]。

（二）儀器故障維修流程管理

儀器在長期運行過程中會發生不同故障，各類故障在處理過程中首先要分析故障具體現象，再對故障發生主要原因進行分析，做好故障記錄，對故障進行維修處理。故障全面錄入登記之后，在系統中需要依照規范化順序對故障有效處理。臺站故障處理中首先要對各個小故障進行處理，如果不能自行處理需要進行匯總上報。各個節點在具體處理過程中要登錄本系統，對故障發生具體現狀以及下級節點實際處理情況進行分析。如果維修過程中消耗的時間較長，如果維修中心有備用儀器，在故障處理過程中，可以臨時對各個備用儀器進行應用觀測。在系統中要對備用儀器進行應用登記。維修結束之后需要填寫維修結果，對維修好的設備進行應用觀測，做好各項數據記錄工作[6]。

（三）備機備件管理

當前為了確保臺網能穩定運行，要在各個維修中心配置相應的備用儀器和部件。為了能提升管理效率，在本系統中要對各個備件進行庫管理，相關管理人員要做好設備入庫登記記錄，便于掌握備件應用和庫存情況。

（四）儀器相關信息統計分析

對于儀器完整運行階段的信息與維修信息，需要集中統計分析。對儀器完整應用階段不同運行狀態進行分析，集中展示不同測試點中應用過的儀器，為各項數據分析提供重要的參考信息。維修階段信息主要有故障發生時間、送修時間、維修中心處理時間、維修內容、維修結果等。再對各類儀器設備故障發生率進行具體計劃，對維修率進行集中統計，總結維修消耗時間。分析備件基本應用情況。比如備機備件倉儲管理數量、備件應用現狀、備件實際應用時間等。

（五）系統開發與部署

本系統基于Windows.NET平臺，和后臺數據庫進行連接應用，通過Oracle客戶端運行。本系統在開發和實施環境和前兆臺網數據處理系統應用相同。當前為了使其基本部署可以得到全面簡化。將本系統集成在前兆臺網數據處理中心，對處理系統中可執行文件進行有效更新。儀器在生命周期管理與故障維修管理中需要嚴格按照規范化流程進行。本系統在設計過程中，應用向導式界面，能避免發生各項錯誤操作。本系統本系統在前兆臺網中部署的各個節點都有不同需求與管理職能，不同節點功能會存在較大差異性。臺站節點不能對儀器進行報廢，對備機備件進行管理。為了全面簡化系統部署和后期系統維護功能。在系統內部，通過程序分析用戶節點類型，通過分析節點類型擬定各項操作。借助系統檢測，如果屬于臺站用戶，在故障集中處理過程中，如果未進入報廢基本選項，是否報廢由上級管理部門進行決策。

三、結語

綜合上述，本文對地震前兆儀器管理系統建設進行探析，分析地震前兆儀器管理系統設計主要內容，保障管理系統應用價值能全面實現，在系統后續應用管理過程中要強化管理，對系統進行完善。

參考文獻：

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

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

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

[4]瞿旻，戴波，單菡等.地震前兆儀器網絡通信單元運行效能提升[J].地震地磁觀測與研究，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.地震前兆儀器實時數據動態與異常報警[J].地震地磁觀測與研究，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[J].防災減災學報，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：計算機技術。[2]馬曉妹，中國地震局蘭州地震研究所。）