張玉潔，高 林，馬傳成，陳慶亮

（山東省氣象局大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，濟(jì)南 250031）

探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張玉潔，高 林，馬傳成，陳慶亮

（山東省氣象局大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，濟(jì)南 250031）

分析了探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障工作的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)化保障設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障信息發(fā)送、維護(hù)維修的管理及保障工作的評(píng)估等。利用讀取圖片的Exif信息實(shí)現(xiàn)社會(huì)化保障維修維護(hù)成效的監(jiān)管。

探測(cè)設(shè)備；社會(huì)化保障；Exif信息

引言

氣象技術(shù)裝備保障工作是氣象事業(yè)的重要組成部分[1]，也是氣象業(yè)務(wù)工作正常運(yùn)行的基礎(chǔ)和支撐。在綜合觀測(cè)系統(tǒng)日臻完善，自動(dòng)化、智能化探測(cè)裝備廣泛應(yīng)用的今天，氣象裝備的正常運(yùn)行已成為一切氣象工作的基礎(chǔ)，氣象裝備保障工作已經(jīng)成為基礎(chǔ)氣象業(yè)務(wù)的關(guān)鍵[2-3]，與此同時(shí)，在設(shè)備種類多、維修時(shí)效強(qiáng)、保障人員少的情況下，觀測(cè)自動(dòng)化條件下保障需求的不斷增長和保障能力相對(duì)不足之間的矛盾日益凸現(xiàn)，成為制約綜合觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)效益充分發(fā)揮作用的瓶頸，為了解決這一難題，在近幾年的裝備保障工作中，山東省氣象局按照中國氣象局的部署，積極開展了氣象裝備的社會(huì)化保障工作，氣象技術(shù)裝備社會(huì)化保障工作逐步推進(jìn)。氣象裝備社會(huì)化保障工作就是利用社會(huì)資源進(jìn)行設(shè)備保障，通過簽訂合同，明確雙方職責(zé)，但是在社會(huì)化保障的實(shí)施過程中，社會(huì)化保障的工作人員是否在規(guī)定的時(shí)效內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)維修，以及維護(hù)維修的內(nèi)容和效果是否達(dá)到合同規(guī)定的要求，維修的進(jìn)展情況如何，由于身處異地，氣象部門內(nèi)部管理人員無法第一時(shí)間真實(shí)有效地監(jiān)管到社會(huì)化保障公司的現(xiàn)場(chǎng)工作情況，這個(gè)問題一直是困擾氣象裝備社會(huì)化保障工作健康、有序發(fā)展的一個(gè)難題，并且在一定程度上制約著觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和故障維修時(shí)效。為了解決這一難題，設(shè)計(jì)開發(fā)了探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)，平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)化保障設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障信息的發(fā)送，現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)情況的真實(shí)有效監(jiān)管以及對(duì)社會(huì)化保障工作情況的評(píng)估等內(nèi)容。文章主要針對(duì)該平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)功能以及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容進(jìn)行闡述，以期對(duì)探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障工作的有序開展起到有益的推動(dòng)作用。

1 設(shè)計(jì)思路

探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)以“.NET”框架為開發(fā)平臺(tái)[4]，采用C#語言，開發(fā)工具為Microsoft Visual Studio.Net 2005[5]，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的各項(xiàng)功能，以SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫為存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全高效存儲(chǔ)。

該文重點(diǎn)介紹該平臺(tái)的核心技術(shù)維護(hù)維修監(jiān)管功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。維護(hù)維修工作的監(jiān)管設(shè)計(jì)是利用了Exif信息在數(shù)碼照片中的應(yīng)用[6]這一技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。社會(huì)化保障的工作人員收到設(shè)備故障的信息后，對(duì)于電話指導(dǎo)不能解決，需要趕赴現(xiàn)場(chǎng)的故障，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后工作人員需要將設(shè)備維修前、維修后（設(shè)備恢復(fù)正常后）的圖片資料上傳到省局服務(wù)器，省局的管理人員登錄探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)，利用讀取上傳圖片的Exif信息技術(shù)，提取其資料拍攝的日期、時(shí)間、拍攝時(shí)錄制的聲音以及全球定位系統(tǒng)（GPS）、縮略圖等多種參數(shù)并結(jié)合上傳的現(xiàn)場(chǎng)圖片資料來考核社會(huì)化保障工作人員是否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成維修保障任務(wù)。從而達(dá)到對(duì)社會(huì)化保障工作的監(jiān)督和管理。為了防止人為對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)圖片的Exif信息進(jìn)行篡改，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先對(duì)不同的用戶設(shè)置了不同的操作權(quán)限，其次將上傳服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的資料設(shè)置為只讀權(quán)限。

設(shè)備故障信息的發(fā)送是采用了第三方平臺(tái)接口，將本地?cái)?shù)據(jù)通過HTTP協(xié)議進(jìn)行推送，實(shí)現(xiàn)故障信息短消息的及時(shí)發(fā)送。

2 系統(tǒng)功能

探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)提供了設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控、維修維護(hù)監(jiān)管、故障信息發(fā)送及保障效果評(píng)估的一體化管理，對(duì)社會(huì)化保障工作的監(jiān)管和考核起到積極的推動(dòng)作用。該平臺(tái)主要提供以下功能。

（1）社會(huì)化保障設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控。為保障人員提供探測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，并以GIS地圖和時(shí)序圖多種顯示方式提供設(shè)備運(yùn)行情況，使管理人員和保障人員能實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

（2）社會(huì)化保障維修維護(hù)管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)化保障公司維修維護(hù)工作的監(jiān)管。將設(shè)備故障信息通過短信通知、狀態(tài)告警等多種方式第一時(shí)間告知社會(huì)化保障公司和各級(jí)裝備保障部門，管理人員和省級(jí)技術(shù)人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控故障站點(diǎn)設(shè)備維護(hù)維修情況，并通過獲取現(xiàn)場(chǎng)圖片的Exif信息來對(duì)社會(huì)化保障公司的維修保障情況進(jìn)行有效監(jiān)管。

（3）社會(huì)化保障成效的評(píng)估。利用存儲(chǔ)在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備維修維護(hù)情況的文檔資料、圖片信息以及設(shè)備平均無故障時(shí)間、故障時(shí)間、可用性、維修時(shí)間等資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)化保障服務(wù)效果的真實(shí)有效評(píng)估，為初步探索氣象裝備社會(huì)化保障監(jiān)管模式奠定基礎(chǔ)。

（4）系統(tǒng)基礎(chǔ)信息安全管理。利用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫和后臺(tái)管理程序來實(shí)現(xiàn)部門信息、角色信息、監(jiān)測(cè)站信息以及探測(cè)設(shè)備信息的安全存儲(chǔ)和管理。

平臺(tái)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式[7]，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)和使用，客戶端無需安裝軟件，只要有安裝了WEB瀏覽器并且能連接上網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)即可。平臺(tái)系統(tǒng)功能組成見圖1。

圖1 探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)功能組成圖

3 關(guān)鍵技術(shù)

平臺(tái)對(duì)探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障維修維護(hù)成效的監(jiān)管是利用了圖片的Exif信息來實(shí)現(xiàn)的，下面重點(diǎn)介紹該關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

3.1 Exif簡(jiǎn)介

Exif是英文Exchangeable image file format（可交換圖像文件格式）的縮寫[8]，最早是由日本工業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)（JEIDA）制定的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，附加于JPEG，TIFF，RIFF等文件之中，該文主要針對(duì)JPEG格式進(jìn)行討論。Exif是一種圖像文件格式，只不過其文件的后綴名還是采用熟知的*.jpg。實(shí)際上，Exif信息是數(shù)碼相機(jī)在拍攝的過程中放置在jpg文件頭部的一系列信息，即鑲嵌在JPEG圖像文件格式內(nèi)的一組拍攝參數(shù)。這些參數(shù)主要包括：拍攝時(shí)的光圈、快門、ISO、日期時(shí)間等各種與當(dāng)時(shí)的拍攝條件相關(guān)的訊息、數(shù)碼相機(jī)的品牌型號(hào)、色彩編碼、拍攝時(shí)錄制的聲音以及全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息。具有Exif信息的JPEG圖像文件要比普通的JPEG文件略大一點(diǎn)（2KB左右）。目前市場(chǎng)上新一代的數(shù)碼相機(jī)都具有附加Exif信息的功能。

3.2 PropertyItems屬性描述

在系統(tǒng)的開發(fā)中，利用了.NET提供的System.Drawing.Image類的PropertyItems屬性組來獲取圖片的Exif信息。其中PropertyItems屬性組的ID，Type，Value屬性是最重要的。

（1）ID屬性。ID屬性中保留著十六進(jìn)制整型ID號(hào)，不同的ID號(hào)表示不同的Exif信息，部分ID號(hào)對(duì)應(yīng)信息見表1。

表1 ID信息對(duì)應(yīng)表

（2）Type和Value屬性。Type是整數(shù)，Value永遠(yuǎn)都是字節(jié)數(shù)組，不同的Type值對(duì)應(yīng)著不同的Value數(shù)組類型。

Type值和Value數(shù)組的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。

表2 Type值和Value數(shù)組對(duì)應(yīng)關(guān)系表

3.3 獲取圖片Exif信息的實(shí)現(xiàn)

（1）Value數(shù)據(jù)類型的處理。

獲取Exif信息的算法關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)Type值將Value字節(jié)數(shù)組變成可理解的值。

當(dāng)Type為1時(shí)，Value為字節(jié)數(shù)組；

當(dāng)Type為2時(shí)，Value為空終止 ASCII 字符串，函數(shù)代碼如下：

當(dāng)Type為3時(shí)，Value為無符號(hào)的短（16 位）整型數(shù)組，函數(shù)代碼如下：

當(dāng)Type為4時(shí)，Value為無符號(hào)的長（32 位）整型數(shù)組，函數(shù)代碼如下：

當(dāng)Type為5時(shí)，Value為無符號(hào)的長整型對(duì)數(shù)組，函數(shù)代碼如下：

（2）獲取圖片信息。

在PropertyItems屬性組的ID屬性中，不同的ID號(hào)代表不同的Exif信息。遍歷載入Exif信息的PropertyItems屬性組，根據(jù)ID和type的對(duì)應(yīng)數(shù)值對(duì)Value數(shù)據(jù)類型進(jìn)行處理，最終將取的值賦給該類相應(yīng)的公共屬性。代碼如下：

4 結(jié)語

探測(cè)設(shè)備社會(huì)化保障管理平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)化保障設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障信息發(fā)送，還利用了圖像的Exif信息實(shí)現(xiàn)了對(duì)社會(huì)化保障維修、巡檢情況的有效監(jiān)管，解決了氣象部門管理人員無法遠(yuǎn)程真實(shí)監(jiān)控社會(huì)化保障工作成效的問題，為社會(huì)化保障工作的評(píng)估和合同履行提供了真實(shí)有效的資料。

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：1005-0582（2016）04-0050-05

10.19513/j.cnki.issn1005-0582.2016.04.011

2016-03-15

山東省氣象局科研項(xiàng)目（2014sdqxm05）資助

張玉潔（1972—），女，山東棲霞人，碩士，高級(jí)工程師，從事裝備保障工作。