为了确保故障仪器得到快速修复,仪器维修需要考虑各单位协作的统一性,同时还要兼顾时效性和技术能力等情况。台站是仪器维修维护的第一责任单位,省地震局和片区中心发挥技术指导与备机备件支持作用,将仪器厂家作为仪器维修的最后一道技术保障。仪器维修流程(图1)为:

(1)台站通过监控平台发现故障,核实后填写故障信息,台站自行维修或申请上一级维修。

(2)省地震局根据故障现象,判断自行维修或申请上一级维修。申请上一级维修,可选择上

图1 地球物理台网仪器维修流程
Fig.1 Flow of instrument maintenance in geophysical network

报所属片区中心或仪器厂家。

(3)故障维修信息以订单模式发布,可由片区中心和仪器厂家进行抢单维修。所属片区中心也可转交其它片区中心维修。

(4)1套故障仪器的修复以恢复观测或修复进入备机备件库或报废为止。

以维修流程为主线,围绕故障仪器或备机备件的流通、维修动作开展设计,参照当前成熟的互联网行业订单流程式管理模式,结合地震台网业务管理的具体实际,实现维修过程流程化、透明化管理。具体设计思路如下:

(1)满足订单流程可视化管理,将与仪器维修订单有关的动作设计成状态,每个动作带时间标签和人员信息,便于维修状态及轨迹跟踪。

(2)维修记录可作为典型维修案例供全国类似故障处理推荐参考使用,同时也便于评估统计,仪器故障类型与维修类别详细分类,故障现象与维修过程详细记录,包括文字描述和高清图像。

(3)与现有在运行的业务系统的信息兼容,如业务系统中已有的台站信息、测点信息、仪器运行信息等基础信息,避免信息冗余和后续信息维护问题。

(4)一个订单的生命周期从提交维修订单开始到订单结束为止,各单位根据维修流程对订单进行处理。

(5)备机备件与仪器维修信息精确匹配,便于及时提供备机备件支撑仪器维修。

基于维修业务需求,维修管理系统共设计了6个功能模块(图2)。其中仪器维修为系统核心模块,主要包括故障仪器申报、维修订单处理、仪器邮寄(通过邮寄单号从第三方接口获取物流信息)、维修和恢复信息填报、维修订单信息查询等相关功能; 备机备件模块记录每个单位备机备件库的出入库及库存情况,包括入库、出库、库存查询功能; 质量与维修评估模块对仪器故障情况、修复情况、维修机构修复情况、厂家售后情况等进行跟踪统计和评估; 查询统计总览包括全国或区域在网仪器运行、故障、维修等情况的统计功能。

图2 地球物理台网仪器维修管理系统功能模块
Fig.2 Function module of instrument maintenance management system in geophysical network

维修管理系统的主要信息由数据库统一存储管理。为确保系统之间信息共享与兼容,考虑到目前地球物理台网核心业务系统都是基于Oracle数据库存储(周克昌等,2010; 刘高川等,2016b),维修管理系统数据库亦采用此平台。

系统表结构设计遵循3NF范式,表结构、表与表之间的关联体现业务逻辑。表名均以QZ_INSTRU_开头,便于与现有系统数据表名区分。为了支撑系统运行,共设计了12张与维修信息管理相关的数据表(表1)。其中维修订单、仪器故障、仪器维修、订单处理和备机备件出入库5张表为核心信息表。

维修订单表包括订单编号、仪器ID、故障类型、故障开始时间、故障结束时间、修复结果、订单当前状态、填报人ID、填报时间等字段。一个故障仪器的申报无论中间环节被多少维修机构转接,都只对应一条记录。

仪器故障表包括订单编号、故障现象描述、填报人ID、填报时间、修改时间等。一条故障仪器维修订单可对应多个故障现象,可以从多个时间尺度和维度来描述仪器故障现象,提高故障判断的准确性。

表1 仪器维修管理信息数据表
Tab.1 List of instrument maintenance management information data

仪器维修表包括订单编号、维修内容、维修开始时间、维修结束时间、当前维修结果、维修主体、维修过程描述、维修方式、维修人员代码、维修单位代码、填报人员代码、填报时间、维修费用等。一个机构针对订单维修一次,产生一条记录; 一个订单可转交给多个机构维修,形成多条记录,这些记录通过维修时间来区别逻辑上的先后顺序。

维修处理表包括订单编号、处理方式和结果、处理理由、填报时间、上报单位ID、处理单位ID、处理人员ID。一个订单随着上报单位及处理单位的变化可以有多条记录来反映订单流转及其处理状况。

备机备件出入库表包括备机备件ID、出入库人员ID、出入库时间、库存动作(入库、出库)、所属单位ID、存放单位ID、来源(购入、返还、调拨; 出库且为维修或报废或返厂,则为空)、维修订单号、填报人ID、填报时间、库存状态等。

基于维修信息规范化管理需求,仪器维修管理信息数据表中的故障类型、维修内容、维修方式、维修结果、订单状态、单位类型、备机备件状态等字段约定了分类取值范围(表2)。

仪器ID的编码规则遵循《地震前兆数据库结构 台站观测》(DB/T 51—2012),是地球物理台网中区分台站仪器的唯一标识,通过仪器ID与现运行系统中仪器运行信息表相关联,锁定该仪器的台站、测点及仪器型号等信息。包括整机、传感器和数采在内的备机备件ID参照仪器ID的编码规则编制。

表2 信息分类取值约定
Tab.2 Value of information classification

地球物理台网仪器维修管理涉及到多家单位间信息的共享与互联互通,为了便于各单位之间信息的流通和全局信息统计分析,该系统基于B/S架构设计和JAVA语言开发,实现一级部署、多级应用。

后台开发中采用struts+hibernate4.4框架,实现了松耦合。前端采用Bootstrap,Jquery等框架,界面友好,操作简便。其中Bootstrap框架自适应式布局,根据浏览设备不同,显示页面的效果也不同,可避免重复开发基于不同移动操作系统APP(戴波等,2016),支持手机与电脑设备。对于有野外访问及仪器厂家外网访问需求的用户,扫描首页二维码或者将系统地址保存到手机,用户打开系统即可自动缩放到手机上,与电脑操作无异。