潍坊地震监测中心站智慧业务平台设计与实现

摘要：为提升潍坊地震监测中心站技术支撑和公共服务能力，促进中心站业务转型和高质量发展，建设中心站智慧业务平台。平台使用B/S架构进行设计，基于J2EE进行平台开发，采用主流技术框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。该平台涵盖中心站全资源、全过程、全人员的管理模式，适配集成国家、省级已开发的数据质量、监控运维等平台系统，具有高效实用、由面到点、一屏管全站等特点。重点实现站网资源管理、设备状态监控、数据质量监控、地震应急服务、环境视频监控和人员日常管理等功能，可一键产出设备巡检及数据质量月报、震后应急服务产品等报告报表。该平台的开发完成，将全面提升中心站的数据资源处理效能、基础业务信息化水平和市县公共服务能力。

关键词：智慧业务平台技术支撑公共服务B/S架构J2EE技术框架SSM

中图分类号：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

我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交会部位，受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压，地震断裂带十分发育，是一个震灾严重的国家[1]。《“十四五”国家防震减灾规划》文件要求依托应急管理大数据应用平台，推进地震信息资源整合与共享，提升地震信息化基础支撑能力，实现数字技术与地震业务的深度融合和创新发展，构建综合地震信息共享平台[2]。本研究结合潍坊地震监测中心站工作实际，充分利用山东省地震局现有业务信息化技术成果，建设中心站辖区内集站网资源管理、设备状态监控、数据质量监控、地震应急服务、环境视频监控和人员日常管理等功能于一体的技术系统，可进一步提升中心站地震业务管理水平和应急公共服务能力，同时也可为中心站对外业务交流及宣传展示提供一个重要窗口。

1系统设计

1.1需求分析

潍坊地震监测中心站成立于2022年1月26日，由原潍坊地震监测中心台、安丘地震台、昌邑地震台整合组建而成[3]。中心站成立后，对综合业务信息化管理平台的需求非常迫切。其原因是：一是原有硬件技术系统老化；二是信息化管理软件缺失；三是地震应急响应服务能力不足。

1.2部署环境

本系统使用B/S架构进行设计，基于J2EE进行平台开发，采用主流技术框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。具体部署环境详见表1。用户环境PC端硬件最低配置要求为CPU：I5-7500、内存：8G、存储：50Gb；PC端软件最低配置要求为多浏览器适应能力。

1.3系统整体架构设计

本系统主要由6个功能层组成，即运行环境、数据层、业务层、前端、网络通信层、访问层（图1）。

（1）系统主要运行在3种主机环境下：阿里云主机、独立主机、私有云。

（2）数据层的主要组成是多个云资源存储池：业务数据库集群、Mongodb数据库、Redis数据库、文件存储集群。其中，业务数据库集群主要服务于系统的多个主要业务，如数据汇交、数据治理等。Mongodb数据库的数据结构为BSON，主要用于web用户的数据存储。Redis由C语言编写，读写速度快，用来做分布式锁。文件存储集群主要对非结构化数据进行文件形式的存储[4]。

（3）业务支撑层包含系统各子模块业务的主要支撑系统，主要有业务服务支撑、安全服务支撑、消息服务支撑、数据服务支撑、数据交换支撑、数据处理支撑。主要使用的技术有SpringBoot2.x、SpringCloud、JDK8、Mybatis、SpringSecurity、JWT。

（4）前端主要使用Vue框架编写，应用的技术有html5、CSS3、JavaScript、ES6+、AntDesign、vue2.x、vue-Router、node.js、npm/yarn、vue-cli。

（5）网络通信层是在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，为系统的运行提供协议转换、路由选择、数据交换等网络兼容功能。同时，在运维监控方面，网关层为系统与服务器之间搭建桥梁，即在网关层进行认证和授权[5]。

（6）系统的访问层即PC和移动设备两种。不同的设备需要使用不同的技术进行互通，同时要实现功能之间的呼应。

2功能设计

本平台功能实现主要由以下功能模块支撑。（1）数据集成模块。为系统提供集成工具和服务，完成各系统的数据集成、消息集成和服务集成，实现跨网、跨域、异构数据的融合与交互[6]。（2）大数据分析处理模块。大数据的储存、计算、分析统一平台，汇聚各类业务数据，提供各类数据服务，支撑数据分析报告供需对接，发挥平台化集聚集约效应，建立数据档案。（3）物联网数据采集。数据接入平台是一个高性能分布式数据采集系统，负责从外部系统、设备终端接入传感类型、文件类型、关系数据库等类型数据，对物联数据按照协议需求进行解析。

2.1整体概述与界面设计

通过登录功能实现登录智慧业务平台的操作，导航页面是4个功能展示大屏和后台管理入口，点击后可进入并使用对应功能（见图2）。

2.2主要功能

2.2.1地震监测信息

地震监测信息大屏页面实现实时震情可视化。主要功能有实时地震、震中100km范围历史地震、半年地震列表、M-T图、地震类型、地震模拟演练和地震应急产品产出。其中，地震应急产品产出为本部分的核心功能模块。震后可从省地震局应急服务器上下载各类应急数据产品，同时自动化产出可编辑的震情专报，主要包括地震三要素、震区基本情况、区域构造、监测台站、历史震害参考、重点目标信息、仪器运维情况、中心站到达现场情况等，第一时间报送至震中所在地市级应急管理部门和地震工作机构，可用于服务地方党委政府抗震救灾决策。地震模拟演练功能模块可服务于中心站地震应急桌面推演。上述两个功能模块将全面提高中心站的地震应急服务响应能力。

2.2.2数据质量监控

数据质量监控大屏页可直观地展示数据质量监控信息。主要功能有地球物理观测仪器实时数据曲线展示、数据异常告警、地球物理及测震数据质量统计。当地球物理数据出现走直线、大幅度震荡突跳及台阶变化时，数据异常告警功能可及时发出报警提示，工作人员第一时间核实数据变化原因，确保观测数据稳定可靠。

2.2.3地震观测环境

地震观测环境大屏页可直观地展示地震观测环境信息。该功能模块接入中心站辖区内全部地球物理及预警台站视频监控，可实时查看台站内部及周边观测环境。同时制作中心站及辖区内地球物理一般站VR视频，用于中心站对外宣传与展示。

2.2.4设备运行状态

设备运行状态大屏页可直观地展示各类地震监测设备运行状态。该功能模块主要包括设备分类统计、设备实时状态、异常设备信息、已处理故障原因分类和告警信息列表。当仪器出现中断时，运维人员可第一时间收到短信通知并做出处置。

2.2.5后台管理

后台管理包括站网资源、设备监控、业务管理、推送管理和系统管理等5个功能，子功能模块详见表2。

3系统设计特点

3.1先进性

该系统在设计上采用三层结构、Web Service技术，使之在选用平台、采用技术上具有先进性、前瞻性、扩充性，从而保证建成的网站系统具有良好的稳定性、可扩展性和安全性。

3.2实用性

考虑到要尽量满足业务功能需求的前提下，又要适应各业务角色的工作特点，该系统做到简单、实用、人性化，实现了统一身份和资源管理、统一认证、统一内容管理、个性化界面和内容定制。

3.3可靠性

由于该系统用户群比较复杂，重点考虑在建设平台上保证系统的可靠性和安全性。系统设计中，应有适量冗余及其他保护措施，平台和应用软件具有良好的容接性。

3.4开放性

在系统构架、采用技术、选用平台方面有较好的开放性。产品选择上，采用符合开放性要求，遵循国际标准化组织的技术标准，共同构成一个开放的、易扩充的、稳定的、统一软件的系统。

3.5可维护性

系统设计标准化、规范化，按照分层设计，软件构件化实现。采用软件构件化的开发方式：一是系统结构分层，逻辑与数据分离；二是以统一的服务接口规范为核心，使用开放标准；三是构件语意描述形式化。

4软件测试

4.1功能测试

功能测试从应用运行、页面展示、数据维护、功能效果等4个方面进行。应用运行正常，测试覆盖功能均已完成开发，数据维护与功能效果与实测效果一致。

4.2性能测试

4.2.1稳定性测试

系统性能采用JMeter进行测试。JMeter测试环境为：JMeterV4.0，电信100M宽带。具体测试结果详见表3。

4.2.2安全性测试

安全性测试对平台进行SQL注入测试、安全漏洞扫描及鉴权测试。测试工具为Sqli-labs、OpenVAS及人工测试，测试结果符合要求，未发现漏洞。

5结语

潍坊地震监测中心站智慧业务平台基于B/S架构设计，以J2EE进行平台开发，采用主流技术框架SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）。该平台系统的研发，对于提升地震监测中心站的综合业务能力及对外宣传展示将起到积极作用，下一步将会对系统进一步完善和优化，在全省范围内起到示范作用，并在全国范围内的地震监测中心站推广应用。

参考文献

[1]刘玉国，李欢，郑涵，等.中国活动构造与地震及地质灾害的关系研究进展及展望[J].自然灾害学报，2022，31（1）：1-14.

[2]吴艳梅，张方浩，曹彦波，等.新发展格局下云南地震应急指挥技术系统发展的机遇与展望[J].城市与减灾，2023（1）：33-40.

[3]池国民，李铂，赵银刚，等.潍坊地震监测中心站青州3.4级地震应急服务工作探讨[J].地震科学进展，2023，53（7）：323-329.

[4]陈玉梅，郑晓志，朱平，等.广东台风报文采集与主动推送系统设计与实现[J].广东气象，2024，46（2）：77-80.

[5]张冬.基于广电IP网络的智慧业务云平台设计[J].广播电视网络，2024，31（4）：29-31.

[6]胡晓玲.基于多网界面融合技术的智能交互控制系统及应用[J].电子技术与软件工程，2021（24）：20-22.