二維碼在地震現(xiàn)場應急指揮技術系統(tǒng)運維中的開發(fā)與應用

路 堯

(1.山西省地震局，山西 太原 030021；2.太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，山西 太原 030025)

0 引言

地震現(xiàn)場應急指揮技術系統(tǒng)是地震現(xiàn)場應急工作順利開展的技術支撐和保障，是抗震救災指揮部技術系統(tǒng)在地震現(xiàn)場的延伸[1]。系統(tǒng)到達現(xiàn)場后，能夠迅速搭建服務于地震現(xiàn)場抗震救災指揮部的網絡及辦公平臺，實現(xiàn)前后方的信息共享、視頻互動，并可基于現(xiàn)場系統(tǒng)配置數(shù)據庫、專業(yè)軟件系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)進行地震災情的動態(tài)評估和修正，快速產出用于現(xiàn)場指揮調度的各種信息和專題圖件[2]。

山西省地震局地震現(xiàn)場應急指揮技術系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))包括現(xiàn)場應急通訊平臺和前方應急指揮平臺。系統(tǒng)從啟用至今，運行狀態(tài)良好，完成多次地震應急演練任務，保障演練順利進行。系統(tǒng)的運維及管理是系統(tǒng)正常運行的前提，尤其在信息化和自動化程度不斷提高的大環(huán)境下，各類系統(tǒng)、終端、設備等的運維和管理倍受重視[3]。

當前，現(xiàn)場技術系統(tǒng)的運維主要以人工檢查為主，系統(tǒng)的熟練操作和故障排除主要靠維護人員的經驗，這種運維方法和管理模式無法滿足移動互聯(lián)網時代發(fā)展的需求，所以，基于“互聯(lián)網+”的技術，改進運維的方式、方法和管理模式，對提升運維工作效率和應急準備能力意義重大。

1 二維碼

1.1 性能特點

二維碼具有信息容量大、編碼范圍廣、保密性高、譯碼準確性高、修正錯誤能力強、制作成本低、形狀與尺寸可變、易識別讀取等優(yōu)勢，且其成為移動互聯(lián)網時代 “網絡紅人”的原因還在于觸手可及。只需打開智能手持終端上帶有掃描功能的軟件，掃描二維碼就可以實現(xiàn)網頁登錄、產品信息獲取、通訊錄存儲、名片交換、付款等功能，省去許多中間環(huán)節(jié)，滿足人們在碎片化時間獲取信息的要求。

1.2 活碼技術

二維碼是通過一定的編碼規(guī)則，把數(shù)據儲存在云端，用戶掃描二維碼相當于把云端的數(shù)據下載，通過解碼規(guī)則解碼，顯示在屏幕上，所以云端的數(shù)據和二維碼一一對應，一旦數(shù)據發(fā)生修改，二維碼就會作廢，這就是俗稱的靜態(tài)碼。活碼從原理上講，是在數(shù)據儲存到云端前，加一個短網址，好處是：基于網頁技術，內容可以隨意修改，隨時生效，同時原先靜態(tài)碼1817個字符的儲存容量被打破，網頁容量對應的是服務器，服務器的空間有多大，二維碼儲存的容量就有多大。

2 系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

2.1 資料查閱困難

眾多現(xiàn)場設備的技術手冊、故障檢測方法、設備狀態(tài)等信息沒有匯集整合，形成知識儲備，現(xiàn)場查詢困難，不便捷。目前系統(tǒng)故障原因、解決方案和技術難點、設備詳情(操作說明、注意事項、設備的型號、生產年份、服役時長、維修、保養(yǎng))等內容僅體現(xiàn)在設備出廠附帶的說明書和運維報告中，遇到技術難點，需要查閱資料，在時間和人力上造成浪費，影響運維工作效率。

2.2 運維不能及時生成簡報

現(xiàn)場工作人員在系統(tǒng)的運維過程中，用紙筆或靠記憶零散地記錄運維內容，事后整理成運維報告，可能會遺漏運維過程中的許多細節(jié)，使得報告不完整。

2.3 系統(tǒng)管理不夠信息化

管理者作為決策層，需要及時、準確地獲取系統(tǒng)的信息和數(shù)據，以便對系統(tǒng)進行實時評估和對運維人員遠程指揮，而在當前的運維模式下，系統(tǒng)的運行狀態(tài)、動向、運維人員和設備的工作情況等信息，管理者不能及時獲取、掌握，且信息管理不夠智能化，利用率也不高。

3 系統(tǒng)的設計思路

根據當前運維、管理現(xiàn)狀和技術的發(fā)展趨勢，需要開發(fā)一款針對現(xiàn)場應急指揮技術系統(tǒng)運維的管理工具(以下統(tǒng)稱為二維碼工具)。該工具可將系統(tǒng)的各類信息、數(shù)據匯集整合，讓系統(tǒng)管理更加信息化；可實現(xiàn)對設備詳情快速查詢、系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時掌握，為操作人員提供安全的操作引導和技術難題解決方案；可實現(xiàn)運維內容的快速錄入并形成簡報；只需用手機或者平板電腦掃描二維碼，運維人員就可以快速記錄運維內容、查找資料，管理者可以在任何時間掌握系統(tǒng)情況。

3.1 建立系統(tǒng)設備詳情數(shù)據庫

對現(xiàn)場指揮系統(tǒng)中各設備的充分了解是系統(tǒng)運維和管理的關鍵，所以設備的詳情是運維人員和管理者必須掌握、了解的重要信息，數(shù)據庫的建立能使設備信息查詢變得方便、快捷，提高工作效率。

3.2 建立技術難題知識庫

技術難題知識庫可以為運維人員提供技術支持，便于現(xiàn)場運維中快速查詢設備故障的解決方案，及時排除故障，保障系統(tǒng)正常運行。

3.3 快速錄入與生成運維簡報

建立運維模塊，設置運維內容模板。現(xiàn)場運維時，快速記錄運維內容并生成簡報，提高運維質量。

3.4 建立巡檢記錄欄

設置文字、語音記錄，現(xiàn)場照片、小視頻上傳，運維人員信息、運維時間、地點自動獲取，歷史運維簡報查詢與導出等功能。

3.5 建立設備詳情欄

收集、整理設備的詳細信息，按照安全操作要點，分類歸納總結，錄入設備的詳情數(shù)據庫中。

3.6 建立技術難題欄

收集、整理歷史故障解決方案、技術要點等信息，建立技術難題知識庫。設置按時間，設備名稱、當前運行狀態(tài)等查詢方式，設置新記錄資料的上傳功能。

3.7 二維碼生成

平臺中設置二維碼的管理模塊，用于二維碼的設計和生產，生成現(xiàn)場指揮系統(tǒng)總體入口二維碼和各設備獨立二維碼。總體入口二維碼便于管理者全方位掌握系統(tǒng)狀態(tài)和運維情況；獨立二維碼與設備一一對應，便于運維人員直接對設備運維、查詢。

4 系統(tǒng)的設計方案

基于安全性考慮，采用B/S三層結構開發(fā)，為處理多種協(xié)議請求，采用分布式體系結構技術和并行處理方式。數(shù)據存儲采用mysql，開發(fā)語言為PHP。管理系統(tǒng)基于Web，采用PHP、Web Service、XML、Html5等編程技術，通過群件技術擴展及聯(lián)合各種應用模塊，通過協(xié)作技術實現(xiàn)與其他應用系統(tǒng)的協(xié)同工作。

4.1 二維碼工具設計方案

二維碼工具的設計主要包括應用層、服務層和數(shù)據層的設計(見圖1)。應用層提供用戶界面，接受用戶的應用訪問，調用二維碼巡檢平臺提供的服務，返回正確的信息。應用層是二維碼巡檢平臺，主要有二維碼的配置、二維碼管理和統(tǒng)計分析等功能。根據配置不同內容生成不同的二維碼應用于不同的使用場景，用戶掃碼后展現(xiàn)對應的頁面，進行對應的操作；服務層是整體系統(tǒng)的核心，提供整體二維碼應用服務，起承上啟下的作用。同時預留標準化接口，方便與各系統(tǒng)、平臺進行數(shù)據對接，保證多系統(tǒng)數(shù)據的整合應用，系統(tǒng)采用C3引擎進行功能設計；數(shù)據層包含需接入到服務平臺的各系統(tǒng)數(shù)據資源，實現(xiàn)數(shù)據分類存儲及調用。

圖1 二維碼工具設計方案圖Fig.1 Design of quick response code tool

4.2 功能設計

4.2.1 二維碼管理

包含二維碼的配置、生成、修改、刪除等。配置可預先定義手機端掃描二維碼展示的內容模塊；生成二維碼支持Excel導入批量生成與下載；對已生成的二維碼后期修改展示內容。

4.2.2 表單管理

預先配置常用檢修記錄信息，方便檢修人員手機端掃碼后直接選擇對應的檢修記錄而無需手工輸入。

4.2.3 權限管理

對檢修人員進行身份授權，檢修人員通過掃描“權限二維碼”添加權限請求，后臺管理員審核通過。

4.2.4 檢修記錄導出

對歷史檢修信息進行批量導出。

4.2.5 一碼多識

授權人員與未授權人員掃描二維碼后可展示不同的內容，如檢修人員可輸入檢修記錄。

4.2.6 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計每個二維碼的用戶掃描行為、時間、環(huán)境等精準記錄，統(tǒng)計用戶掃描情況，將記錄導出Excel文件。

4.2.7 系統(tǒng)日志

分為錯誤日志、警告日志、信息日志、接口日志四部分，可以選擇查看。錯誤日志主要是記錄系統(tǒng)使用過程中出現(xiàn)的bug等異常，警告日志記錄非異常的一些警告信息，信息日志記錄管理員操作等信息，接口日志記錄外部系統(tǒng)對接過程中產生的日志信息。

4.3 流程設計

管理人員通過二維碼管理平臺，制作和設計二維碼，主要是二維碼應用的H5頁面設計，包含展現(xiàn)內容、實現(xiàn)的操作等。完成后自動生成二維碼。用戶通過微信掃碼對二維碼進行解譯，展現(xiàn)配置的頁面及信息，并進行相應的操作(見圖2)。

圖2 整體流程圖Fig.2 The whole system flow

配置的二維碼對于無權限用戶在掃描時僅展現(xiàn)對應的設備展示H5頁面，頁面顯示配置時的基礎信息，在該系統(tǒng)中體現(xiàn)為圖集展示、網址導航、系統(tǒng)主要技術參數(shù)等；有權限的用戶使用微信掃描二維碼時顯示巡檢信息進入巡檢記錄、車輛檢查、知識庫等管理界面(見圖3)。

圖3 用戶使用流程圖Fig.3 The user flow

5 結語

基于二維碼的地震應急指揮技術系統(tǒng)運維及管理工具可加強信息流轉過程中的記錄和操作，擴展信息傳遞，優(yōu)化原有的紙質記錄和信息展現(xiàn)現(xiàn)狀；加強信息管理，避免錯誤和遺漏；強化信息存檔，對所有信息進行保存，便于后續(xù)的問題分析。通過系統(tǒng)，將運維記錄從紙質轉變?yōu)殡娮樱屵\維更便捷、高效，運維記錄更可靠、精細，實現(xiàn)管理信息化，有效提升運維技術水平，保障現(xiàn)場指揮系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1] 帥向華,楊天青,馬朝暉,等.國家地震應急指揮技術系統(tǒng)[M].北京：地震出版社,2009：9.

[2] 帥向華,姜立新,范靈春,等.地震應急指揮軟件教程[M].北京：地震出版社,2011：6.

[3] 陳兆海,雷斌,王立,等.應急通信系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社,2012：8.