項順伯， 李云鶴， 徐兵

(廣東石油化工學(xué)院 計算機與電子信息學(xué)院, 茂名 525000)

0 引言

近20年來，全球氣候異常，極易引發(fā)暴雨、泥石流、臺風(fēng)等自然災(zāi)害[1]。這近五年來，我國西部頻發(fā)地震，很多都是大地震，地震發(fā)生之后首先需要做的事情就是應(yīng)急救援[2]。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對物流運輸?shù)囊笤絹碓礁撸d有石化危險化學(xué)品的車輛時常穿越在人煙罕至的山區(qū)[3]，司乘人員的疲勞駕駛或山區(qū)復(fù)雜的地形環(huán)境以及自然災(zāi)害等等都是威脅，極易產(chǎn)生交通事故或危化品安全事故。上述事故的背后必然帶來應(yīng)急救援的相關(guān)工作。自然災(zāi)害或安全事故等造成的通信中斷或通信不暢常常導(dǎo)致外界無法及時獲得準確的災(zāi)害情況或信息，從而影響應(yīng)急救援的緊迫性。北斗衛(wèi)星作為我國特有的通信、導(dǎo)航和定位衛(wèi)星系統(tǒng)，可為應(yīng)急救援提供有效的通信手段，為此，學(xué)者們研究了北斗衛(wèi)星的相關(guān)應(yīng)急救援內(nèi)容。郝明等[4]從整體上設(shè)計開發(fā)了基于北斗衛(wèi)星通信的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)，但沒有給出應(yīng)急救援平臺的功能和具體設(shè)計。農(nóng)肖肖等[5]設(shè)計和實現(xiàn)了基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查應(yīng)急救援系統(tǒng)，給出了應(yīng)急救援系統(tǒng)

的具體功能，但沒有從軟件工程的角度進行設(shè)計和開發(fā)。陳敏等[6]研究了北斗導(dǎo)航技術(shù)在山地休閑旅游應(yīng)急救援管理中的應(yīng)用，未能提供應(yīng)急救援系統(tǒng)的軟件功能部分。曲國勝等[7]闡述了北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在地震應(yīng)急救援中應(yīng)用的基本情況，沒有給出應(yīng)急救援軟件系統(tǒng)的具體功能。鄭逸璇等[8]設(shè)計實現(xiàn)了北斗系統(tǒng)在船舶應(yīng)急救援系統(tǒng)中的應(yīng)用，給出了船舶救援的具體功能，但未能從宏觀上敘述救援軟件系統(tǒng)的具體功能。

本文基于北斗衛(wèi)星通信，利用北斗短報文的雙向通信功能，利用軟件工程的思想，以行駛中的?；愤\輸車輛為例，設(shè)計和開發(fā)支持北斗短報文通信的應(yīng)急救援平臺，同時設(shè)計開發(fā)災(zāi)情信息發(fā)布功能，該平臺支持現(xiàn)有支持北斗短報文通信的移動終端的通信連接，也能提供手機APP訪問的接口，該平臺提供了應(yīng)急救援的基本功能，為應(yīng)急救援提供了一種有效的途徑。

1 總體功能結(jié)構(gòu)

本文的基于北斗衛(wèi)星通信的應(yīng)急救援平臺總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急救援平臺功能圖

圖中雙向箭頭表示全雙工通信，單向箭頭表示單工通信；移動設(shè)備指實現(xiàn)接收和發(fā)送北斗信號及短報文的移動終端，安裝在無人機上用于災(zāi)區(qū)情況收集和監(jiān)測，也用于救援人員與外界的通信；北斗衛(wèi)星指我國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，實現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時和傳輸短報文的功能；應(yīng)急救援平臺指應(yīng)急救援指揮中心，負責(zé)救援管理、人員處置及對外發(fā)布信息等功能，這是本文的研究所在，下文將重點闡述。媒體發(fā)布指由應(yīng)急救援平臺通過廣播、電視、報紙等傳統(tǒng)媒體向外發(fā)布災(zāi)區(qū)或安全事故現(xiàn)場情況；PC客戶端指應(yīng)急救援平臺的工作人員或其他人員通過個人計算機PC以B/S模式訪問應(yīng)急救援平臺；手機APP指安裝在智能手機上的軟件，該軟件的所有功能與應(yīng)急救援平臺一樣，但不同權(quán)限的用戶獲得的功能不一樣，用戶可以通過手機APP訪問應(yīng)急救援平臺獲得相關(guān)信息；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲應(yīng)急救援平臺的數(shù)據(jù)[4-9]。

2 應(yīng)急救援平臺軟件功能

本文的應(yīng)急救援平臺具體功能如圖2所示。

圖2 應(yīng)急救援平臺功能設(shè)計

含用戶管理、應(yīng)急救援GIS、應(yīng)急救援數(shù)據(jù)管理和通信連接四個功能模塊。

(1) 用戶管理。這里的用戶指需要訪問應(yīng)急救援平臺的用戶，用戶首選需要在本文的應(yīng)急救援平臺上進行注冊，后續(xù)每次車輛運行后，需要登陸平臺才能實現(xiàn)對車輛的實時監(jiān)控。

(2) 應(yīng)急救援GIS。該模塊實現(xiàn)定位功能，提供地圖顯示功能、災(zāi)情位置定位及人員設(shè)施定位等功能，在應(yīng)急救援過程中實現(xiàn)準確的定位操作，避免出現(xiàn)定位偏差。

(3) 應(yīng)急救援數(shù)據(jù)管理。該功能模塊為應(yīng)急救援平臺的核心功能區(qū)，具體有應(yīng)急救援方案、應(yīng)急救援力量、應(yīng)急救援物資、災(zāi)情信息發(fā)布、救援歷史查詢等功能，其中應(yīng)急救援方案指自然災(zāi)害或安全事故發(fā)生后提供有效的救援方案；應(yīng)急救援力量和應(yīng)急救援物資指救援過程中的實際支撐；災(zāi)情信息發(fā)布指災(zāi)害發(fā)生后及時對外公布災(zāi)情的具體情況、救援情況等，該功能模塊的具體內(nèi)容如圖3所示。

圖3 災(zāi)情信息發(fā)布功能

災(zāi)情信息分別通過微信、微博、電視廣播等途徑進行發(fā)布，其中微信、微博通過手機APP功能實現(xiàn)。

(4) 通信連接。通信連接模塊完成數(shù)據(jù)庫連接、北斗衛(wèi)星通信、手機APP連接等通信功能，完成各功能模塊的雙向通信。

3 開發(fā)技術(shù)與具體實現(xiàn)

本文的應(yīng)急救援平臺采用網(wǎng)頁方式進行管理和信息發(fā)布，因此開發(fā)模式為B/S模式，系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的操作系統(tǒng)采用Windows Server2008，系統(tǒng)開發(fā)語言為PHP，數(shù)據(jù)庫選用MySQL[10]，PHP 是指Hypertext Preprocessor，即中文超文本預(yù)處理器。PHP是一種服務(wù)器端、跨平臺、HTML嵌人式的腳本語言，其主要功能是用來開發(fā)動態(tài)交互式的Web服務(wù)器應(yīng)用程序[11-13]。本平臺的部分代碼截圖，如圖4所示。

指的是獲取災(zāi)情信息的PHP代碼。經(jīng)過系統(tǒng)的測試，本文的應(yīng)急救援平臺能正常工作，圖5為危化品運輸車輛救援效果圖，如圖5所示。

圖5的應(yīng)急救援指的是載有危化品的運輸車輛進入山區(qū)后，通過本文的應(yīng)急救援平臺進行實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)災(zāi)情，及時組織人力物力進行應(yīng)急救援。

4 總結(jié)

以?；愤\輸車輛為應(yīng)急救援對象，本文設(shè)計開發(fā)了一個基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急救援平臺，平臺具有用戶管理、應(yīng)急救援GIS、應(yīng)急救援數(shù)據(jù)管理和通信連接四個功能模塊，平臺充分北斗衛(wèi)星的北斗短報文的雙向通信功能，實現(xiàn)?；愤\輸車輛的監(jiān)控，對于?；愤\輸監(jiān)控提供了一種新的途徑。

圖4 代碼示例圖

圖5 實際救援效果圖