摘要：為提升濰坊地震監(jiān)測(cè)中心站技術(shù)支撐和公共服務(wù)能力，促進(jìn)中心站業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)中心站智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)使用B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于J2EE進(jìn)行平臺(tái)開(kāi)發(fā)，采用主流技術(shù)框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。該平臺(tái)涵蓋中心站全資源、全過(guò)程、全人員的管理模式，適配集成國(guó)家、省級(jí)已開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)質(zhì)量、監(jiān)控運(yùn)維等平臺(tái)系統(tǒng)，具有高效實(shí)用、由面到點(diǎn)、一屏管全站等特點(diǎn)。重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)站網(wǎng)資源管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控、地震應(yīng)急服務(wù)、環(huán)境視頻監(jiān)控和人員日常管理等功能，可一鍵產(chǎn)出設(shè)備巡檢及數(shù)據(jù)質(zhì)量月報(bào)、震后應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品等報(bào)告報(bào)表。該平臺(tái)的開(kāi)發(fā)完成，將全面提升中心站的數(shù)據(jù)資源處理效能、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)信息化水平和市縣公共服務(wù)能力。

關(guān)鍵詞：智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)技術(shù)支撐公共服務(wù)B/S架構(gòu)J2EE技術(shù)框架SSM

中圖分類號(hào)：P315.6

DesignandImplementationofaSmartBusinessPlatformfor

WeifangEarthquakeMonitoringCenterStation

CHIGuominZHAOYingangLIUHailinMAJuanCHAIGuangbinWUJingDINGXin

WeifangEarthquakeMonitoringCenterStationofShandongEarthquakeAgency，Weifang，ShandongProvince，261000China

Abstract：TheobjectiveistoenhancethetechnicalsupportandpublicservicecapabilitiesofWeifangEarthquakeMonitoringCenterStation，promotethetransformationandhigh-qualitydevelopmentofthecenterstation'sbusiness，andbuildasmartbusinessplatformforthecenterstation.TheplatformisdesignedusingtheB/SarchitectureanddevelopedbasedonJ2EE，adoptsthemainstreamtechnologyframeworkSpring+SpringMVC+MyBatis（SSM）.Thisplatformcoversthemanagementmodeofallresources，processes，andpersonnelinthecentralstation，andisadaptedtointegratenationalandprovincial-leveldevelopedplatformsystemsfordataquality，monitoringandoperation，etc.，withthecharacteristicsofhighefficiencyandpracticality，fromsurfacetopoint，andonescreenmanagementoftheentirestation.Itfocusesonimplementingfunctionssuchasstationnetworkresourcemanagement，equipmentstatusmonitoring，dataqualitymonitoring，earthquakeemergencyservices，environmentalvideomonitoring，anddailypersonnelmanagement.Itcangeneratemonthlyreportsonequipmentinspectionanddataquality，aswellaspostearthquakeemergencyserviceproductswithjustoneclick.Thecompletionofthedevelopmentofthisplatformwillcomprehensivelyenhancethedataresourceprocessingefficiency，basicbusinessinformatizationlevel，andpublicservicecapabilitiesofthecentralstation.

KeyWords：Smartbusinessplatform;Technicalsupport;Publicservices;B/Sarchitecture;J2EE;TechnicalframeworkSSM

我國(guó)位于世界兩大地震帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶的交會(huì)部位，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家[1]?！丁笆奈濉眹?guó)家防震減災(zāi)規(guī)劃》文件要求依托應(yīng)急管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，推進(jìn)地震信息資源整合與共享，提升地震信息化基礎(chǔ)支撐能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與地震業(yè)務(wù)的深度融合和創(chuàng)新發(fā)展，構(gòu)建綜合地震信息共享平臺(tái)[2]。本研究結(jié)合濰坊地震監(jiān)測(cè)中心站工作實(shí)際，充分利用山東省地震局現(xiàn)有業(yè)務(wù)信息化技術(shù)成果，建設(shè)中心站轄區(qū)內(nèi)集站網(wǎng)資源管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控、地震應(yīng)急服務(wù)、環(huán)境視頻監(jiān)控和人員日常管理等功能于一體的技術(shù)系統(tǒng)，可進(jìn)一步提升中心站地震業(yè)務(wù)管理水平和應(yīng)急公共服務(wù)能力，同時(shí)也可為中心站對(duì)外業(yè)務(wù)交流及宣傳展示提供一個(gè)重要窗口。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1需求分析

濰坊地震監(jiān)測(cè)中心站成立于2022年1月26日，由原濰坊地震監(jiān)測(cè)中心臺(tái)、安丘地震臺(tái)、昌邑地震臺(tái)整合組建而成[3]。中心站成立后，對(duì)綜合業(yè)務(wù)信息化管理平臺(tái)的需求非常迫切。其原因是：一是原有硬件技術(shù)系統(tǒng)老化；二是信息化管理軟件缺失；三是地震應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)能力不足。

1.2部署環(huán)境

本系統(tǒng)使用B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于J2EE進(jìn)行平臺(tái)開(kāi)發(fā)，采用主流技術(shù)框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。具體部署環(huán)境詳見(jiàn)表1。用戶環(huán)境PC端硬件最低配置要求為CPU：I5-7500、內(nèi)存：8G、存儲(chǔ)：50Gb；PC端軟件最低配置要求為多瀏覽器適應(yīng)能力。

1.3系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由6個(gè)功能層組成，即運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層、前端、網(wǎng)絡(luò)通信層、訪問(wèn)層（圖1）。

（1）系統(tǒng)主要運(yùn)行在3種主機(jī)環(huán)境下：阿里云主機(jī)、獨(dú)立主機(jī)、私有云。

（2）數(shù)據(jù)層的主要組成是多個(gè)云資源存儲(chǔ)池：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群、Mongodb數(shù)據(jù)庫(kù)、Redis數(shù)據(jù)庫(kù)、文件存儲(chǔ)集群。其中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)集群主要服務(wù)于系統(tǒng)的多個(gè)主要業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)匯交、數(shù)據(jù)治理等。Mongodb數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為BSON，主要用于web用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。Redis由C語(yǔ)言編寫(xiě)，讀寫(xiě)速度快，用來(lái)做分布式鎖。文件存儲(chǔ)集群主要對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行文件形式的存儲(chǔ)[4]。

（3）業(yè)務(wù)支撐層包含系統(tǒng)各子模塊業(yè)務(wù)的主要支撐系統(tǒng)，主要有業(yè)務(wù)服務(wù)支撐、安全服務(wù)支撐、消息服務(wù)支撐、數(shù)據(jù)服務(wù)支撐、數(shù)據(jù)交換支撐、數(shù)據(jù)處理支撐。主要使用的技術(shù)有SpringBoot2.x、SpringCloud、JDK8、Mybatis、SpringSecurity、JWT。

（4）前端主要使用Vue框架編寫(xiě)，應(yīng)用的技術(shù)有html5、CSS3、JavaScript、ES6+、AntDesign、vue2.x、vue-Router、node.js、npm/yarn、vue-cli。

（5）網(wǎng)絡(luò)通信層是在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時(shí)，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇、數(shù)據(jù)交換等網(wǎng)絡(luò)兼容功能。同時(shí)，在運(yùn)維監(jiān)控方面，網(wǎng)關(guān)層為系統(tǒng)與服務(wù)器之間搭建橋梁，即在網(wǎng)關(guān)層進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)[5]。

（6）系統(tǒng)的訪問(wèn)層即PC和移動(dòng)設(shè)備兩種。不同的設(shè)備需要使用不同的技術(shù)進(jìn)行互通，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)功能之間的呼應(yīng)。

2功能設(shè)計(jì)

本平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)主要由以下功能模塊支撐。（1）數(shù)據(jù)集成模塊。為系統(tǒng)提供集成工具和服務(wù)，完成各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成、消息集成和服務(wù)集成，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)、跨域、異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合與交互[6]。（2）大數(shù)據(jù)分析處理模塊。大數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、計(jì)算、分析統(tǒng)一平臺(tái)，匯聚各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，提供各類數(shù)據(jù)服務(wù)，支撐數(shù)據(jù)分析報(bào)告供需對(duì)接，發(fā)揮平臺(tái)化集聚集約效應(yīng)，建立數(shù)據(jù)檔案。（3）物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)接入平臺(tái)是一個(gè)高性能分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，負(fù)責(zé)從外部系統(tǒng)、設(shè)備終端接入傳感類型、文件類型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)等類型數(shù)據(jù)，對(duì)物聯(lián)數(shù)據(jù)按照協(xié)議需求進(jìn)行解析。

2.1整體概述與界面設(shè)計(jì)

通過(guò)登錄功能實(shí)現(xiàn)登錄智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)的操作，導(dǎo)航頁(yè)面是4個(gè)功能展示大屏和后臺(tái)管理入口，點(diǎn)擊后可進(jìn)入并使用對(duì)應(yīng)功能（見(jiàn)圖2）。

2.2主要功能

2.2.1地震監(jiān)測(cè)信息

地震監(jiān)測(cè)信息大屏頁(yè)面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)震情可視化。主要功能有實(shí)時(shí)地震、震中100km范圍歷史地震、半年地震列表、M-T圖、地震類型、地震模擬演練和地震應(yīng)急產(chǎn)品產(chǎn)出。其中，地震應(yīng)急產(chǎn)品產(chǎn)出為本部分的核心功能模塊。震后可從省地震局應(yīng)急服務(wù)器上下載各類應(yīng)急數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時(shí)自動(dòng)化產(chǎn)出可編輯的震情專報(bào)，主要包括地震三要素、震區(qū)基本情況、區(qū)域構(gòu)造、監(jiān)測(cè)臺(tái)站、歷史震害參考、重點(diǎn)目標(biāo)信息、儀器運(yùn)維情況、中心站到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)情況等，第一時(shí)間報(bào)送至震中所在地市級(jí)應(yīng)急管理部門(mén)和地震工作機(jī)構(gòu)，可用于服務(wù)地方黨委政府抗震救災(zāi)決策。地震模擬演練功能模塊可服務(wù)于中心站地震應(yīng)急桌面推演。上述兩個(gè)功能模塊將全面提高中心站的地震應(yīng)急服務(wù)響應(yīng)能力。

2.2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控

數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控大屏頁(yè)可直觀地展示數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控信息。主要功能有地球物理觀測(cè)儀器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線展示、數(shù)據(jù)異常告警、地球物理及測(cè)震數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)。當(dāng)?shù)厍蛭锢頂?shù)據(jù)出現(xiàn)走直線、大幅度震蕩突跳及臺(tái)階變化時(shí)，數(shù)據(jù)異常告警功能可及時(shí)發(fā)出報(bào)警提示，工作人員第一時(shí)間核實(shí)數(shù)據(jù)變化原因，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

2.2.3地震觀測(cè)環(huán)境

地震觀測(cè)環(huán)境大屏頁(yè)可直觀地展示地震觀測(cè)環(huán)境信息。該功能模塊接入中心站轄區(qū)內(nèi)全部地球物理及預(yù)警臺(tái)站視頻監(jiān)控，可實(shí)時(shí)查看臺(tái)站內(nèi)部及周邊觀測(cè)環(huán)境。同時(shí)制作中心站及轄區(qū)內(nèi)地球物理一般站VR視頻，用于中心站對(duì)外宣傳與展示。

2.2.4設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)大屏頁(yè)可直觀地展示各類地震監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。該功能模塊主要包括設(shè)備分類統(tǒng)計(jì)、設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、異常設(shè)備信息、已處理故障原因分類和告警信息列表。當(dāng)儀器出現(xiàn)中斷時(shí)，運(yùn)維人員可第一時(shí)間收到短信通知并做出處置。

2.2.5后臺(tái)管理

后臺(tái)管理包括站網(wǎng)資源、設(shè)備監(jiān)控、業(yè)務(wù)管理、推送管理和系統(tǒng)管理等5個(gè)功能，子功能模塊詳見(jiàn)表2。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1先進(jìn)性

該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用三層結(jié)構(gòu)、Web Service技術(shù)，使之在選用平臺(tái)、采用技術(shù)上具有先進(jìn)性、前瞻性、擴(kuò)充性，從而保證建成的網(wǎng)站系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和安全性。

3.2實(shí)用性

考慮到要盡量滿足業(yè)務(wù)功能需求的前提下，又要適應(yīng)各業(yè)務(wù)角色的工作特點(diǎn)，該系統(tǒng)做到簡(jiǎn)單、實(shí)用、人性化，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一身份和資源管理、統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一內(nèi)容管理、個(gè)性化界面和內(nèi)容定制。

3.3可靠性

由于該系統(tǒng)用戶群比較復(fù)雜，重點(diǎn)考慮在建設(shè)平臺(tái)上保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)有適量冗余及其他保護(hù)措施，平臺(tái)和應(yīng)用軟件具有良好的容接性。

3.4開(kāi)放性

在系統(tǒng)構(gòu)架、采用技術(shù)、選用平臺(tái)方面有較好的開(kāi)放性。產(chǎn)品選擇上，采用符合開(kāi)放性要求，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，共同構(gòu)成一個(gè)開(kāi)放的、易擴(kuò)充的、穩(wěn)定的、統(tǒng)一軟件的系統(tǒng)。

3.5可維護(hù)性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，按照分層設(shè)計(jì)，軟件構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)。采用軟件構(gòu)件化的開(kāi)發(fā)方式：一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分層，邏輯與數(shù)據(jù)分離；二是以統(tǒng)一的服務(wù)接口規(guī)范為核心，使用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)；三是構(gòu)件語(yǔ)意描述形式化。

4軟件測(cè)試

4.1功能測(cè)試

功能測(cè)試從應(yīng)用運(yùn)行、頁(yè)面展示、數(shù)據(jù)維護(hù)、功能效果等4個(gè)方面進(jìn)行。應(yīng)用運(yùn)行正常，測(cè)試覆蓋功能均已完成開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)維護(hù)與功能效果與實(shí)測(cè)效果一致。

4.2性能測(cè)試

4.2.1穩(wěn)定性測(cè)試

系統(tǒng)性能采用JMeter進(jìn)行測(cè)試。JMeter測(cè)試環(huán)境為：JMeterV4.0，電信100M寬帶。具體測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表3。

4.2.2安全性測(cè)試

安全性測(cè)試對(duì)平臺(tái)進(jìn)行SQL注入測(cè)試、安全漏洞掃描及鑒權(quán)測(cè)試。測(cè)試工具為Sqli-labs、OpenVAS及人工測(cè)試，測(cè)試結(jié)果符合要求，未發(fā)現(xiàn)漏洞。

5結(jié)語(yǔ)

濰坊地震監(jiān)測(cè)中心站智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，以J2EE進(jìn)行平臺(tái)開(kāi)發(fā)，采用主流技術(shù)框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。該平臺(tái)系統(tǒng)的研發(fā)，對(duì)于提升地震監(jiān)測(cè)中心站的綜合業(yè)務(wù)能力及對(duì)外宣傳展示將起到積極作用，下一步將會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步完善和優(yōu)化，在全省范圍內(nèi)起到示范作用，并在全國(guó)范圍內(nèi)的地震監(jiān)測(cè)中心站推廣應(yīng)用。

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