探测设备社会化保障管理平台的设计与实现

张玉洁，高 林，马传成，陈庆亮

（山东省气象局大气探测技术保障中心，济南 250031）

探测设备社会化保障管理平台的设计与实现

张玉洁，高 林，马传成，陈庆亮

（山东省气象局大气探测技术保障中心，济南 250031）

分析了探测设备社会化保障工作的发展现状及面临的问题，设计开发了探测设备社会化保障管理平台，实现了社会化保障设备的实时监控、故障信息发送、维护维修的管理及保障工作的评估等。利用读取图片的Exif信息实现社会化保障维修维护成效的监管。

探测设备；社会化保障；Exif信息

引言

气象技术装备保障工作是气象事业的重要组成部分[1]，也是气象业务工作正常运行的基础和支撑。在综合观测系统日臻完善，自动化、智能化探测装备广泛应用的今天，气象装备的正常运行已成为一切气象工作的基础，气象装备保障工作已经成为基础气象业务的关键[2-3]，与此同时，在设备种类多、维修时效强、保障人员少的情况下，观测自动化条件下保障需求的不断增长和保障能力相对不足之间的矛盾日益凸现，成为制约综合观测系统建设效益充分发挥作用的瓶颈，为了解决这一难题，在近几年的装备保障工作中，山东省气象局按照中国气象局的部署，积极开展了气象装备的社会化保障工作，气象技术装备社会化保障工作逐步推进。气象装备社会化保障工作就是利用社会资源进行设备保障，通过签订合同，明确双方职责，但是在社会化保障的实施过程中，社会化保障的工作人员是否在规定的时效内到达现场进行设备的维护维修，以及维护维修的内容和效果是否达到合同规定的要求，维修的进展情况如何，由于身处异地，气象部门内部管理人员无法第一时间真实有效地监管到社会化保障公司的现场工作情况，这个问题一直是困扰气象装备社会化保障工作健康、有序发展的一个难题，并且在一定程度上制约着观测设备的运行质量和故障维修时效。为了解决这一难题，设计开发了探测设备社会化保障管理平台，平台可实现对社会化保障设备的实时监控、故障信息的发送，现场维修维护情况的真实有效监管以及对社会化保障工作情况的评估等内容。文章主要针对该平台的设计思路、系统功能以及关键技术的实现等内容进行阐述，以期对探测设备社会化保障工作的有序开展起到有益的推动作用。

1 设计思路

探测设备社会化保障管理平台以“.NET”框架为开发平台[4]，采用C#语言，开发工具为Microsoft Visual Studio.Net 2005[5]，实现平台的各项功能，以SQL Server 2008数据库为存储系统，实现数据的安全高效存储。

该文重点介绍该平台的核心技术维护维修监管功能的设计与实现。维护维修工作的监管设计是利用了Exif信息在数码照片中的应用[6]这一技术来实现的。社会化保障的工作人员收到设备故障的信息后，对于电话指导不能解决，需要赶赴现场的故障，到达现场后工作人员需要将设备维修前、维修后（设备恢复正常后）的图片资料上传到省局服务器，省局的管理人员登录探测设备社会化保障管理平台，利用读取上传图片的Exif信息技术，提取其资料拍摄的日期、时间、拍摄时录制的声音以及全球定位系统（GPS）、缩略图等多种参数并结合上传的现场图片资料来考核社会化保障工作人员是否在规定的时间内完成维修保障任务。从而达到对社会化保障工作的监督和管理。为了防止人为对现场维修维护图片的Exif信息进行篡改，在系统设计时首先对不同的用户设置了不同的操作权限，其次将上传服务器数据库的资料设置为只读权限。

设备故障信息的发送是采用了第三方平台接口，将本地数据通过HTTP协议进行推送，实现故障信息短消息的及时发送。

2 系统功能

探测设备社会化保障管理平台提供了设备实时运行监控、维修维护监管、故障信息发送及保障效果评估的一体化管理，对社会化保障工作的监管和考核起到积极的推动作用。该平台主要提供以下功能。

（1）社会化保障设备的运行监控。为保障人员提供探测设备运行状态实时监控信息，并以GIS地图和时序图多种显示方式提供设备运行情况，使管理人员和保障人员能实时掌握设备的运行现状，做到及时发现问题及时解决，保障设备的正常运行。

（2）社会化保障维修维护管理。实现对社会化保障公司维修维护工作的监管。将设备故障信息通过短信通知、状态告警等多种方式第一时间告知社会化保障公司和各级装备保障部门，管理人员和省级技术人员可实时监控故障站点设备维护维修情况，并通过获取现场图片的Exif信息来对社会化保障公司的维修保障情况进行有效监管。

（3）社会化保障成效的评估。利用存储在服务器数据库中的设备维修维护情况的文档资料、图片信息以及设备平均无故障时间、故障时间、可用性、维修时间等资料，实现对社会化保障服务效果的真实有效评估，为初步探索气象装备社会化保障监管模式奠定基础。

（4）系统基础信息安全管理。利用SQL Server 2008数据库和后台管理程序来实现部门信息、角色信息、监测站信息以及探测设备信息的安全存储和管理。

平台采用B/S（浏览器/服务器）模式[7]，简化了系统的维护和使用，客户端无需安装软件，只要有安装了WEB浏览器并且能连接上网络的计算机即可。平台系统功能组成见图1。

图1 探测设备社会化保障管理平台功能组成图

3 关键技术

平台对探测设备社会化保障维修维护成效的监管是利用了图片的Exif信息来实现的，下面重点介绍该关键技术的实现。

3.1 Exif简介

Exif是英文Exchangeable image file format（可交换图像文件格式）的缩写[8]，最早是由日本工业发展协会（JEIDA）制定的一项标准，附加于JPEG，TIFF，RIFF等文件之中，该文主要针对JPEG格式进行讨论。Exif是一种图像文件格式，只不过其文件的后缀名还是采用熟知的*.jpg。实际上，Exif信息是数码相机在拍摄的过程中放置在jpg文件头部的一系列信息，即镶嵌在JPEG图像文件格式内的一组拍摄参数。这些参数主要包括：拍摄时的光圈、快门、ISO、日期时间等各种与当时的拍摄条件相关的讯息、数码相机的品牌型号、色彩编码、拍摄时录制的声音以及全球定位系统（GPS）等信息。具有Exif信息的JPEG图像文件要比普通的JPEG文件略大一点（2KB左右）。目前市场上新一代的数码相机都具有附加Exif信息的功能。

3.2 PropertyItems属性描述

在系统的开发中，利用了.NET提供的System.Drawing.Image类的PropertyItems属性组来获取图片的Exif信息。其中PropertyItems属性组的ID，Type，Value属性是最重要的。

（1）ID属性。ID属性中保留着十六进制整型ID号，不同的ID号表示不同的Exif信息，部分ID号对应信息见表1。

表1 ID信息对应表

（2）Type和Value属性。Type是整数，Value永远都是字节数组，不同的Type值对应着不同的Value数组类型。

Type值和Value数组的对应关系见表2。

表2 Type值和Value数组对应关系表

3.3 获取图片Exif信息的实现

（1）Value数据类型的处理。

获取Exif信息的算法关键点是根据Type值将Value字节数组变成可理解的值。

当Type为1时，Value为字节数组；

当Type为2时，Value为空终止 ASCII 字符串，函数代码如下：

当Type为3时，Value为无符号的短（16 位）整型数组，函数代码如下：

当Type为4时，Value为无符号的长（32 位）整型数组，函数代码如下：

当Type为5时，Value为无符号的长整型对数组，函数代码如下：

（2）获取图片信息。

在PropertyItems属性组的ID属性中，不同的ID号代表不同的Exif信息。遍历载入Exif信息的PropertyItems属性组，根据ID和type的对应数值对Value数据类型进行处理，最终将取的值赋给该类相应的公共属性。代码如下：

4 结语

探测设备社会化保障管理平台不仅可以实现对社会化保障设备运行情况的实时监控、故障信息发送，还利用了图像的Exif信息实现了对社会化保障维修、巡检情况的有效监管，解决了气象部门管理人员无法远程真实监控社会化保障工作成效的问题，为社会化保障工作的评估和合同履行提供了真实有效的资料。

[1]刘志澄.我省气象技术装备保障工作的现状与发展策略[J].湖北气象，1995，（2）： 9-11.

[2]周青，梁海河，李雁，等.自动气象站维修保障能力评估[J].气象科技，2012，40（3）：349-353.

[3]匡昌武，符樑，王定贵.无人值守天气雷达远程监控系统设计与实现[J].气象科技，2011，39（3）：360-362.

[4]甄镭..NET与设计模式[M].北京：电子工业出版社，2005：28-32.

[5]袁正腾，高进，向玉春，等.基于.NET平台B/S模式的人工影响天气管理信息系统设计与实现[J].气象科技，2008，36（3）：364-368.

[6]卢启萌，施少培.Exif信息在数码照片真实性鉴定中的应用[J].中国司法鉴定，2012，（5）：86-90.

[7]曹隽，王宏，田爽.基于B/S架构的教学资源与科研信息管理系统的开发[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2007，20（1）：21-24.

[8]刘猜.利用Exif信息内容鉴定数码照片[J].中国司法鉴定，2010，（5）：49-51.

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：B

：1005-0582（2016）04-0050-05

10.19513/j.cnki.issn1005-0582.2016.04.011

2016-03-15

山东省气象局科研项目（2014sdqxm05）资助

张玉洁（1972—），女，山东栖霞人，硕士，高级工程师，从事装备保障工作。