地震前兆仪器管理系统建设探讨

王树旺 马晓妹

关键词：地震   前兆仪器   管理系统   建设

在前兆台网中仪器是重要组成部分，前兆台网各级节点运行维护主要是围绕前兆仪器进行，所以前兆仪器对前兆数据质量会产生较大影响。我国在全面建设前兆技术系统时，对前兆仪器进行了全面考虑，在设计活动开展之前，应对各类仪器基本管理要求，设计仪器基本信息表、运行信息表、维护信息表等，然后结合实际应用要求添加了仪器监控信息表。但是对前兆仪器管理范围受限，未能全面涵盖仪器完整的生命周期。所以导致仪器各项管理活动效率难以提升，对仪器多项数据统计不精确。当前要全面构建更加完整的前兆仪器管理系统。主要对各个仪器运行完整周期进行监管，建立信息档案。与管理系统进行配合应用，对各项资源有效整合。结合仪器基本运行情况，整合仪器多项信息，为前兆台网规范化管理提供辅助服务。

一、地震前兆仪器管理系统设计主要内容

（一）仪器类别和状态

结合仪器基本应用现状，依照仪器性质不同能进行有效分类，主要有观测仪器、备用仪器、临时性仪器。仪器状态有故障维修状态、备用状态、试运行状态、运行状态、永久停测状态[1]。

（二）仪器、前兆片区仪器维修中心与仪器故障编码

不同仪器都有对应的ID编码，此编码是仪器身份重要辨识，是系统对仪器不同运行阶段进行跟踪的重点。为了全面提升仪器后期运行阶段故障发生维修效率，我国地震局将前兆台网仪器维修管理分为不同区域，在本系统设计过程中，对不同维修管理片区要提供对应的代码，便于对片区进行管理。仪器故障发生之后要进行维修，在维修过程中需要经过不同节点进行处理。为了使得仪器故障各项信息能集中联系，对不同故障都要编订一个代码。登记器发生故障之后，会自动生成一个故障编码，在相关信息表中进行存储。仪器状态信息记录表、故障处理记录表等对故障编码进行记录。如果仪器发生故障要进行更换，需要在故障处理表中及时更换仪器ID[2]。

（三）数据库设计

为了确保仪器相关信息能有效存储，要对前兆数据库相关数据进行整合，然后不同相应信息表。比如仪器目标表，记录所有管理的前兆仪器相关信息。其次是仪器状态信息表，掌握仪器不同应用阶段状态信息。仪器安装信息表、接入信息表、故障处理登记表等。在首次运行本系统，对系统组成结构进行全面优化过程中，需要在当前台站仪器运行信息表中录入的现有仪器信息表[3]。

（四）跨库操作

从前兆台网数据输送流程来看，台站传递给审计中心，省级中心传递给地震前兆台网，省级中心之间不能进行数据交换。为了对前兆仪器维修片区合理划分，要在不同片区建立维修中心。结合前兆台网数据传输流程，诸多技术服务需求需要全面优化。在本系统前兆数据库界面需要建立对前兆仪器管理的用户，通过网络直接借助数据库进行数据信息交换。新建用户对前兆仪器管理系统内部继续拧个管理，对各个新建的表具有操作权限。在完整的前兆仪器管理系统中，跨库操作仅仅针对以下情况实施，有仪器接入的批复、 省中心规划调拨的仪器、上报仪器故障信息等[4]。

（五）流程梳理

（图1 仪器生命周期与维修流程图）

仪器完整的生命周期主要是从仪器购入应用开始，一直到仪器废除淘汰。仪器故障发生期间，主要维修过程是从登记阶段开始，对不同节点进行处理和维修管理。

二、地震前兆仪器管理系统实现

（一）仪器生命周期管理

通过上述分析加上对前兆仪器完整管理周期与维修管理业务分析可知，在地震前兆仪器管理系统建立过程中，需要创建仪器生命周期管理、故障维修流程管理、仪器信息统计、备件管理等。各类仪器从购入应用到废除淘汰需要经历较长的发展周期，其中要经过应用等级、安装操作、接入控制、运行管理、故障修复、停运检测、报废处理等。各类新购入的仪器需要在本系统中进行登记，登记之后对发放唯一的ID号，之后要对ID号进行查询，防止ID号发生冲突。登记之后要对仪器应用性能进行测试，确保其性能稳定之后进行安装。仪器安装信息主要有台站测点信息、观测环境信息、设施信息、安装过程信息、操作人员信息、仪器网络配置信息、现场安装环境测试信息等。仪器全部安装结束之后，在未接入系统运行之前，需要项前兆台网中心提交接入申请。申请通过审核之后，才能接入前兆系统应用。仪器成功介入之后，相关管理部门要借助本系统对接入的设备进行试运行。在运行阶段，受到不同影响要素限制会导致设备应用性能降低，需要暂时停测。仪器长时间应用中由于受到老化问题限制将会导致仪器淘汰，在新旧仪器更换中要在系统中进行登记[5]。

（二）仪器故障维修流程管理

仪器在长期运行过程中会发生不同故障，各类故障在处理过程中首先要分析故障具体现象，再对故障发生主要原因进行分析，做好故障记录，对故障进行维修处理。故障全面录入登记之后，在系统中需要依照规范化顺序对故障有效处理。台站故障处理中首先要对各个小故障进行处理，如果不能自行处理需要进行汇总上报。各个节点在具体处理过程中要登录本系统，对故障发生具体现状以及下级节点实际处理情况进行分析。如果维修过程中消耗的时间较长，如果维修中心有备用仪器，在故障处理过程中，可以临时对各个备用仪器进行应用观测。在系统中要对备用仪器进行应用登记。维修结束之后需要填写维修结果，对维修好的设备进行应用观测，做好各项数据记录工作[6]。

（三）备机备件管理

当前为了确保台网能稳定运行，要在各个维修中心配置相应的备用仪器和部件。为了能提升管理效率，在本系统中要对各个备件进行库管理，相关管理人员要做好设备入库登记记录，便于掌握备件应用和库存情况。

（四）仪器相关信息统计分析

对于仪器完整运行阶段的信息与维修信息，需要集中统计分析。对仪器完整应用阶段不同运行状态进行分析，集中展示不同测试点中应用过的仪器，为各项数据分析提供重要的参考信息。维修阶段信息主要有故障发生时间、送修時间、维修中心处理时间、维修内容、维修结果等。再对各类仪器设备故障发生率进行具体计划，对维修率进行集中统计，总结维修消耗时间。分析备件基本应用情况。比如备机备件仓储管理数量、备件应用现状、备件实际应用时间等。

（五）系统开发与部署

本系统基于Windows.NET平台，和后台数据库进行连接应用，通过Oracle客户端运行。本系统在开发和实施环境和前兆台网数据处理系统应用相同。当前为了使其基本部署可以得到全面简化。将本系统集成在前兆台网数据处理中心，對处理系统中可执行文件进行有效更新。仪器在生命周期管理与故障维修管理中需要严格按照规范化流程进行。本系统在设计过程中，应用向导式界面，能避免发生各项错误操作。本系统本系统在前兆台网中部署的各个节点都有不同需求与管理职能，不同节点功能会存在较大差异性。台站节点不能对仪器进行报废，对备机备件进行管理。为了全面简化系统部署和后期系统维护功能。在系统内部，通过程序分析用户节点类型，通过分析节点类型拟定各项操作。借助系统检测，如果属于台站用户，在故障集中处理过程中，如果未进入报废基本选项，是否报废由上级管理部门进行决策。

三、结语

综合上述，本文对地震前兆仪器管理系统建设进行探析，分析地震前兆仪器管理系统设计主要内容，保障管理系统应用价值能全面实现，在系统后续应用管理过程中要强化管理，对系统进行完善。

参考文献：

[1]周克昌，王军，黄经国等.地震前兆仪器管理系统建设[J].中国地震，2017，（02）：345-354.

[2]王伟，马义山，刘建波等.天津地震台站集中监控及远程控制系统建设[J].高原地震，2013，（04）：54-58.

[3]王伟，马义山，刘建波等.天津地震台站集中监控及远程控制系统建设[J].中国科技成果，2013，（23）：38-40，44.

[4]瞿旻，戴波，单菡等.地震前兆仪器网络通信单元运行效能提升[J].地震地磁观测与研究，2016，（05）：163-167.

[5]李延峰，吴哲，崔煜等.青海省地震前兆观测仪器故障原因及影响分析[J].高原地震，2016，（01）：55-60.

[6]张兴国，王子影，李盛乐等.地震前兆仪器实时数据动态与异常报警[J].地震地磁观测与研究，2010，（06）：45-50.

[7]朱叶琳，刘建光，赵雷等.地震前兆仪器多路隔离直流电源系统[J].防灾减灾学报，2018，（03）：92-96.

（作者简介：[1]王树旺，中国地震局兰州地震研究所，专业：计算机技术。[2]马晓妹，中国地震局兰州地震研究所。）