二维码在地震现场应急指挥技术系统运维中的开发与应用

路 尧

(1.山西省地震局，山西 太原 030021；2.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025)

0 引言

地震现场应急指挥技术系统是地震现场应急工作顺利开展的技术支撑和保障，是抗震救灾指挥部技术系统在地震现场的延伸[1]。系统到达现场后，能够迅速搭建服务于地震现场抗震救灾指挥部的网络及办公平台，实现前后方的信息共享、视频互动，并可基于现场系统配置数据库、专业软件系统、办公系统进行地震灾情的动态评估和修正，快速产出用于现场指挥调度的各种信息和专题图件[2]。

山西省地震局地震现场应急指挥技术系统(以下简称系统)包括现场应急通讯平台和前方应急指挥平台。系统从启用至今，运行状态良好，完成多次地震应急演练任务，保障演练顺利进行。系统的运维及管理是系统正常运行的前提，尤其在信息化和自动化程度不断提高的大环境下，各类系统、终端、设备等的运维和管理倍受重视[3]。

当前，现场技术系统的运维主要以人工检查为主，系统的熟练操作和故障排除主要靠维护人员的经验，这种运维方法和管理模式无法满足移动互联网时代发展的需求，所以，基于“互联网+”的技术，改进运维的方式、方法和管理模式，对提升运维工作效率和应急准备能力意义重大。

1 二维码

1.1 性能特点

二维码具有信息容量大、编码范围广、保密性高、译码准确性高、修正错误能力强、制作成本低、形状与尺寸可变、易识别读取等优势，且其成为移动互联网时代 “网络红人”的原因还在于触手可及。只需打开智能手持终端上带有扫描功能的软件，扫描二维码就可以实现网页登录、产品信息获取、通讯录存储、名片交换、付款等功能，省去许多中间环节，满足人们在碎片化时间获取信息的要求。

1.2 活码技术

二维码是通过一定的编码规则，把数据储存在云端，用户扫描二维码相当于把云端的数据下载，通过解码规则解码，显示在屏幕上，所以云端的数据和二维码一一对应，一旦数据发生修改，二维码就会作废，这就是俗称的静态码。活码从原理上讲，是在数据储存到云端前，加一个短网址，好处是：基于网页技术，内容可以随意修改，随时生效，同时原先静态码1817个字符的储存容量被打破，网页容量对应的是服务器，服务器的空间有多大，二维码储存的容量就有多大。

2 系统的现状分析

2.1 资料查阅困难

众多现场设备的技术手册、故障检测方法、设备状态等信息没有汇集整合，形成知识储备，现场查询困难，不便捷。目前系统故障原因、解决方案和技术难点、设备详情(操作说明、注意事项、设备的型号、生产年份、服役时长、维修、保养)等内容仅体现在设备出厂附带的说明书和运维报告中，遇到技术难点，需要查阅资料，在时间和人力上造成浪费，影响运维工作效率。

2.2 运维不能及时生成简报

现场工作人员在系统的运维过程中，用纸笔或靠记忆零散地记录运维内容，事后整理成运维报告，可能会遗漏运维过程中的许多细节，使得报告不完整。

2.3 系统管理不够信息化

管理者作为决策层，需要及时、准确地获取系统的信息和数据，以便对系统进行实时评估和对运维人员远程指挥，而在当前的运维模式下，系统的运行状态、动向、运维人员和设备的工作情况等信息，管理者不能及时获取、掌握，且信息管理不够智能化，利用率也不高。

3 系统的设计思路

根据当前运维、管理现状和技术的发展趋势，需要开发一款针对现场应急指挥技术系统运维的管理工具(以下统称为二维码工具)。该工具可将系统的各类信息、数据汇集整合，让系统管理更加信息化；可实现对设备详情快速查询、系统运行状态的实时掌握，为操作人员提供安全的操作引导和技术难题解决方案；可实现运维内容的快速录入并形成简报；只需用手机或者平板电脑扫描二维码，运维人员就可以快速记录运维内容、查找资料，管理者可以在任何时间掌握系统情况。

3.1 建立系统设备详情数据库

对现场指挥系统中各设备的充分了解是系统运维和管理的关键，所以设备的详情是运维人员和管理者必须掌握、了解的重要信息，数据库的建立能使设备信息查询变得方便、快捷，提高工作效率。

3.2 建立技术难题知识库

技术难题知识库可以为运维人员提供技术支持，便于现场运维中快速查询设备故障的解决方案，及时排除故障，保障系统正常运行。

3.3 快速录入与生成运维简报

建立运维模块，设置运维内容模板。现场运维时，快速记录运维内容并生成简报，提高运维质量。

3.4 建立巡检记录栏

设置文字、语音记录，现场照片、小视频上传，运维人员信息、运维时间、地点自动获取，历史运维简报查询与导出等功能。

3.5 建立设备详情栏

收集、整理设备的详细信息，按照安全操作要点，分类归纳总结，录入设备的详情数据库中。

3.6 建立技术难题栏

收集、整理历史故障解决方案、技术要点等信息，建立技术难题知识库。设置按时间，设备名称、当前运行状态等查询方式，设置新记录资料的上传功能。

3.7 二维码生成

平台中设置二维码的管理模块，用于二维码的设计和生产，生成现场指挥系统总体入口二维码和各设备独立二维码。总体入口二维码便于管理者全方位掌握系统状态和运维情况；独立二维码与设备一一对应，便于运维人员直接对设备运维、查询。

4 系统的设计方案

基于安全性考虑，采用B/S三层结构开发，为处理多种协议请求，采用分布式体系结构技术和并行处理方式。数据存储采用mysql，开发语言为PHP。管理系统基于Web，采用PHP、Web Service、XML、Html5等编程技术，通过群件技术扩展及联合各种应用模块，通过协作技术实现与其他应用系统的协同工作。

4.1 二维码工具设计方案

二维码工具的设计主要包括应用层、服务层和数据层的设计(见图1)。应用层提供用户界面，接受用户的应用访问，调用二维码巡检平台提供的服务，返回正确的信息。应用层是二维码巡检平台，主要有二维码的配置、二维码管理和统计分析等功能。根据配置不同内容生成不同的二维码应用于不同的使用场景，用户扫码后展现对应的页面，进行对应的操作；服务层是整体系统的核心，提供整体二维码应用服务，起承上启下的作用。同时预留标准化接口，方便与各系统、平台进行数据对接，保证多系统数据的整合应用，系统采用C3引擎进行功能设计；数据层包含需接入到服务平台的各系统数据资源，实现数据分类存储及调用。

图1 二维码工具设计方案图Fig.1 Design of quick response code tool

4.2 功能设计

4.2.1 二维码管理

包含二维码的配置、生成、修改、删除等。配置可预先定义手机端扫描二维码展示的内容模块；生成二维码支持Excel导入批量生成与下载；对已生成的二维码后期修改展示内容。

4.2.2 表单管理

预先配置常用检修记录信息，方便检修人员手机端扫码后直接选择对应的检修记录而无需手工输入。

4.2.3 权限管理

对检修人员进行身份授权，检修人员通过扫描“权限二维码”添加权限请求，后台管理员审核通过。

4.2.4 检修记录导出

对历史检修信息进行批量导出。

4.2.5 一码多识

授权人员与未授权人员扫描二维码后可展示不同的内容，如检修人员可输入检修记录。

4.2.6 统计分析

统计每个二维码的用户扫描行为、时间、环境等精准记录，统计用户扫描情况，将记录导出Excel文件。

4.2.7 系统日志

分为错误日志、警告日志、信息日志、接口日志四部分，可以选择查看。错误日志主要是记录系统使用过程中出现的bug等异常，警告日志记录非异常的一些警告信息，信息日志记录管理员操作等信息，接口日志记录外部系统对接过程中产生的日志信息。

4.3 流程设计

管理人员通过二维码管理平台，制作和设计二维码，主要是二维码应用的H5页面设计，包含展现内容、实现的操作等。完成后自动生成二维码。用户通过微信扫码对二维码进行解译，展现配置的页面及信息，并进行相应的操作(见图2)。

图2 整体流程图Fig.2 The whole system flow

配置的二维码对于无权限用户在扫描时仅展现对应的设备展示H5页面，页面显示配置时的基础信息，在该系统中体现为图集展示、网址导航、系统主要技术参数等；有权限的用户使用微信扫描二维码时显示巡检信息进入巡检记录、车辆检查、知识库等管理界面(见图3)。

图3 用户使用流程图Fig.3 The user flow

5 结语

基于二维码的地震应急指挥技术系统运维及管理工具可加强信息流转过程中的记录和操作，扩展信息传递，优化原有的纸质记录和信息展现现状；加强信息管理，避免错误和遗漏；强化信息存档，对所有信息进行保存，便于后续的问题分析。通过系统，将运维记录从纸质转变为电子，让运维更便捷、高效，运维记录更可靠、精细，实现管理信息化，有效提升运维技术水平，保障现场指挥系统正常、稳定运行。

参考文献：

[1] 帅向华,杨天青,马朝晖,等.国家地震应急指挥技术系统[M].北京：地震出版社,2009：9.

[2] 帅向华,姜立新,范灵春,等.地震应急指挥软件教程[M].北京：地震出版社,2011：6.

[3] 陈兆海,雷斌,王立,等.应急通信系统[M].北京：电子工业出版社,2012：8.