基金项目:地震行业专项“地震监测信息可视化与综合服务技术研究(201208010)”和中国地震台网中心青年科技基金“基于MemCache的地震速报数据动态展示应用研究(QNJJPZ-XXWL-1319)”联合资助.
(1.中国地震台网中心,北京 100045; 2.山东省地震局,山东 济南 250014)
(1.China Earthquake Networks Center,Beijing 100045,China)(2.Earthquake Administration of Shandong Province,Jinan 250014,Shandong,China)
earthquake quick-reporting; automatic quick-reporting short message service; systen design
备注
基金项目:地震行业专项“地震监测信息可视化与综合服务技术研究(201208010)”和中国地震台网中心青年科技基金“基于MemCache的地震速报数据动态展示应用研究(QNJJPZ-XXWL-1319)”联合资助.
结合新修订的地震速报和自动速报管理规定,设计基于12322短号的地震速报短信服务系统,实现了速报短信发送由猫池向12322短号网关转化,解决了正式速报与自动速报匹配,及自动速报短信的后续服务问题。目前系统已投入实际运行,并发挥了良好的效益。
Combined with the new version “Regulations of Automatic Earthquake Quick-reporting Technology” and “Regulations of Earthquake Quick-reporting Technology”,we designed and developed the Earthquake Quick-reporting Short Message Service(EQ-SMS)system based on 12322 gateways to realize the transformation of the quick-reporting short message sending from the ModemPOOL to 12322 cornet gateway. The system resolved the problems of how to match the formal and the automatic EQ messages,and subsequence service problems of automatic EQ messages. At present,the actual test of EQ-SMS system indicated that it play a good benefit.
引言
地震尤其大震信息的快速、准确、及时提供和发布,事关震情和灾情的启动速度和效率。短信因其及时、方便、经济和准确等特点,被地震系统广泛使用,是目前震情和灾情等信息服务的重要手段和方式,地震各相关单位开展了基于全球数字移动通信系统GSM(廖诗荣等,2004; 徐胜等,2005; 于波,2005; 刘胜国等,2006,2010)、短信猫池(曾文敬等,2013)和企业信息机MAS(刘其寿等,2011)的速报短信服务应用和研究。2007年中国地震局向原信息产业部申请将“12322”号码作为全国防震减灾公益服务号码,被批复核配。2009年5月8日,中国地震局正式开通12322防震减灾公益服务平台,12322开始作为防震减灾公益号开始被广泛使用(中国地震局,2009)。为改变速报短信发送效率低、发送号码混乱等现象,2011年8月国家中心做出了地震速报短信由猫池向12322短信网关转变的工作安排,2012年4月软件开始在中国地震局局机关和中国地震台网中心试运行。
本文结合《地震速报技术管理规定(2013年修订版)》、《地震自动速报技术管理规定(2013修订版)》和国家中心地震速报短信服务要求,设计了12322地震速报短信服务系统,并对速报短信发送由“猫池”向网关转化中出现的问题进行了探讨。
1 地震速报短信服务 1.1 速报短信信息源
地震速报短信的信息源为EQIM(Earthquake Instant Message), 即全国地震速报信息共享服务系统,它是地震系统内部速报信息快速通报、汇集与共享服务的软件系统(陈晓辉等,2009; 杨陈等,2009),也是本文速报短信系统的数据源。鉴于国家中心地震自动速报和人工速报的EQIM根服务器是两套独立系统,笔者在设计时部署了两台EQIM服务器,一台为自动速报EQIM,从国家中心自动速报EQIM根服务器上接收自动速报结果(AU); 另一台为人工速报EQIM,从国家中心人工速报EQIM跟服务器上接收人工速报结果
1.2 地震速报参数间的关系EQIM系统为地震信息交换和共享系统,从中可以接收获取到各省地震台网和国家中心地震台网测定的不同类型的速报结果,但速报参数结果间无关联关系,即同一个地震的自动报结果和正式报结果在EQIM没有关联关系,但在《自动地震速报技术管理规定(2013修订版)》中对自动速报AU的服务做出了要求“…最终结果以正式速报为准”,即自动速报后,需后续提供正式速报结果,因此在设计地震速报短信服务系统中需考虑各类速报结果间的联系(表2)。
人工速报(CC/CD/ER)与自动速报(AU)的关联关系,可以通过地震间的发震时刻、震中位置和震级差值来确定,通过2013年以来EQIM系统中CD/CC与AU速报数据分析,同时满足发震时刻在1 min之内,经度差在1°之内,纬度差在1°之内和震级差在1级之间的地震为同一地震的匹配准确率超过99.9%,因此,系统设计时以地震的发震时刻、震中位置和震级差作为同一地震匹配参数,其取值分别为60 s、1°、1°和1级; 当同时满足该条件的记录超过1条时,与时间差最小者匹配。
2 系统框架设计
根据数据处理流程将系统主要分成4个功能模块,即速报参数同步、短信加工、信息管理和短信推送模块(图1)。其中速报参数同步模块负责各类型速报结果的同步,该模块实时检测EQIM服务器接中是否收到新的速报数据,若有新数据则同步至信息基础数据库; 短信加工模块负责将不同类型的速报结果根据不同短信模板加工成短信,并获取到短信接收人员,生成待发送
的一条条短信; 信息管理模块负责短信接收人员、区域参数配置、地震匹配参数配置等; 短信推送模块负责根据待发送短信推送至各运营商网关。
2.1 速报参数同步模块速报数据接收由EQIM软件负责,EQIM接收由根服务器转发的速报结果并保存在本地MYSQL库中,速报参数同步软件负责将速报参数信息由MYSQL库中catalog数据表同步至信息基础库中,以进行短信加工。为便于识别新增数据,对接收端EQIM中速报目录数据表(catalog)增加一个stat整数型字段,用于标识数据是否同步,其默认值为0(表示该数据为待同步状态),同步后,由同步模块将其变为1,详见图2。
该模块进程启动后,先检查系统是否有stat值为0记录,若无则直接进入休眠,若有则将该目录数据同步至数据库中,进行短信加工处理,同步后将EQIM中的目录数据的stat字段值变为1,进程进入休眠状态,休眠时间一般为1~2 s,具体取决于同步时效要求,该值作为参数可灵活配置; 为便于自动速报与人工速报数据匹配,将自动速报结果与人工速报结果存入不同表中。
2.2 短信加工模块该模块是本系统的核心功能模块,其基本思路:根据速报类型选择短信内容模板,并组合短信内容; 根据速报类型、震中位置、震级与对应接收人的区域范围和震级下限参数比对获取短信接收人; 在获取正式地震速报(CC/CD)短信接收人时,判断是否存在相匹配的AU,若有则其接受人为CC/CD短信接收人员信息(手机号码)与AU接收人员的并集(保障接收AU人员能接收到后续的正式速报结果,同时避免用户手机重复接收速报短信); ER时,其短信接收人为对应的AU接受人; 人工速报(CC/CD/ER)与自动速报(AU)的匹配由地震匹配参数决定(地震间的发震时刻、震中位置和震级差值)。短信加工采用触发器模式,使用PL/SQL语言编写,在新地震速报数据插入时触发短信加工功能,以人工速报短信的加工流程(图3)中正式速报CC的短信加工为例进行说明。
其正式速报CC短信加工的部分代码如下:
IF(upper(substr(:new.cata_id,1,2))='CC')then
--获取同一个地震匹配的参数:经度差、纬度差、震级差、时间差(秒为单位)
selectdiff_lon, diff_lat, diff_m, diff_time into d_lon, d_lat, d_m, d_time from same_eq_configure where id=1;
--与该地震相匹配的自动速报AU记录
select count(*)INTO AU_EXIST
from
CATA_AU_12322
where
(abs(to_number(to_date(SUBSTR(o_time, 1, 19),'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss')-to_date(SUBSTR(temp_o_time, 1, 19),'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'))*24*3600)-d_time<=0)and(abs(lon-temp_lon)-d_lon<=0)
and(abs(lat-temp_lat)-d_lat<=0)
and(abs(m -temp_m)-d_m<=0);
--判定是否有匹配的AU
IF(AU_EXIST=0)THEN
--无匹配的AU地震, 以获取接收CC联系人列表
open CUR_GET_PHONES_CC(key_word, temp_m, area1, area2, area3, area4, area5);
LOOP
FETCH CUR_GET_PHONES_CC INTO temp_phone, temp_priority;
EXIT WHEN CUR_GET_PHONES_CC%NOTFOUND;
--保存待发送短信
…
ELSE IF(AU_EXIST>0)THEN
--获取AU和CC联系人并集
open
CUR_GET_PHONES_CC_AU(key_word, temp_m, area1, area2, area3, area4, area5);
LOOP
FETCH CUR_GET_PHONES_CC_AU INTO temp_phone, temp_priority;
EXIT WHEN CUR_GET_PHONES_CC_AU%NOTFOUND;
--保存待发送短信
…
2.3 信息管理模块信息管理模块负责地震速报短信接收人员信息、地震匹配参数、行政辖区分组、手机号段管理(即手机号段与运营商的映射关系管理)。其中短信接收人员信息管理负责不同类型的速报短信人员的增、删、改及对应区域的震级下限的管理; 地震匹配参数管理可以即时通过调整经度差、纬度差、发震时刻差、震级差来调整AU与CD/CC/ER间地震的匹配关系。
2.4 短信发送/推送模块短信发送/推送模块负责基于接收号码的号段,将待发送短信推送至不同运营商网关。由于目前三大运营商的短信接入网关无法相互通信,中国移动、中国联通和中国电信都有各自不同的短信接入网关,并定义了不同的短消息网关协议,其中中国移动的接入协议为CMPP 中国电信.2008.中国电信短信网关接口协议SMGP(V3.03).,中国联通的接入协议为SGIP 中国联合通信公司.2001.中国联合通信公司短消息网关系统接口协议(SGIP)1.2版.,中国电信的接入协议为SMGP 中国移动通信.2003.中国移动通信互联网短信网关接口协议(V2.1).。因此需要根据速报信息的接收号码将速报短信推送至不同的运营商网关。中国移动在中国地震台网中心部署了移动代理服务器MAS(Mobile Agent Server),用于提供包括短信在内的信息化应用服务,因此,对移动号段用户的速报短信只需将其推送至MAS的数据库中即可; 对联通号段用户的速报短信则需要采用SGIP协议封装后推送至联通网关; 对电信号码用户的速报短信则采用SMGP协议封装后推送至电信网关。
3 速报短信延时问题探讨
本系统设计为全自动系统,在地震速报信息接收与同步、短信的合成和发送工程中均无人工干预,系统延时不超过3 s(包括地震速报数据接收、同步、短信加工和短信推送过程),用户接收速报短信滞后主要受制于网关的效率。在网关效率不变的情况下,可以通过调整接收人员的优先级来保障特定人员的速报短信优先发送。该系统已投入使用,规范了速报短信来源,提高了速报短信服务的时效性,取得了良好的应用效果。(图4)。
图4 2013年4月16日至25日期间系统每天发送地震速报信息量
Fig.4 Numbers of Senting EQ message per day from Apr.16 to Apr.25 in 20132013年4月16~25日,系统合计发送速报信息12.3万条,折合标准短信24.0万条。期间4月20日8时02分四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,当日系统发送4.9万条速报信息,折合标准短信约9.5万条。
4 结论
12322地震速报短信息服务系统自2012年4月在国家中心投入运行,用户已超过1 500人,在四川芦山7.0地震、甘肃岷县漳县6.6级地震、新疆乌鲁木齐市5.1级地震中发挥了显著效果,但在运行中也出现部分用户手机出现“长短信错拼接”现象,需从运维和管理上进行梳理和完善。
- 陈晓辉,侯建民,刘瑞丰.2009.全国地震速报信息共享与服务系统[J].地震地磁观测与研究,30(3):132-135.
- 廖诗荣,陈懿德,洪星.2004.福建数字台网地震速报信息发布程序[J].地震地磁观测与研究,25(增刊):28-32.
- 刘其寿,廖诗荣,陈绯雯,等.2011.地震速报实时显示系统的实现[J].华南地震,31(1):66-74.
- 刘胜国,高景春.2006.基于短信平台的地震速报发布实现方法[J].地震地磁观测与研究,27(增刊):116-118.
- 刘胜国,蒋春花,高景春,等.2010.地震应急快速触发与短信息发送软件的核心技术和实现方法[J].西北地震学报,32(2):196-200.
- 徐胜,时建伟,梁雪萍,等.2005.数字地震台网短信通系统的设计与应用[J].高原地震,17(1):45-53.
- 杨陈,黄志斌,高景春,等.2009.全国地震速报信息共享服务系统[J].地震地磁观测与研究,30(5):133-138.
- 于波.2005.厦门市地震遥测台网短信平台开发[J].地震地磁观测与研究,26(6):65-72.
- 曾文敬,肖建,赵爱平,等.2013.江西省地震局地震速报信息发送软件介绍[J].高原地震,25(1):46-48.
- 中国地震局办公室.2009.中国地震局网站中国地震局开通12322防震减灾公益服务平台[EB/OL].(2009-05-08)[2013-09-12].http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/587/590/2012 0206161329625650787/index.html.