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    PDA防汛系统


      在防汛抢险中,水、雨情的变化,防汛物资状况,抢险队伍调集,灾区人员安置转移等信息直接影响着防汛指挥的决策。正确的决策是防汛指挥管理中的中心环节,其往往依赖于对有关信息的准确判断,所以必须全面、及时、准确地掌握有关信息。近年来,各级防汛部门十分重视防汛信息化建设,基于桌面应用的防汛指挥决策支持系统已陆续建设。然而,当汛、险情事件发生或可能发生时,防汛工作人员常常需要深入第一线,到现场去实地勘测灾情,并将灾情上报到指挥中心;而指挥决策者通常身兼数职,无法时时坐镇指挥中心,也就无法全面及时地主动获取实时汛情信息,势必会影响防汛指挥调度的响应速度和效率。因此在PDA (Personal  Digital Assistant)上开发基于移动技术的防汛指挥支持系统,运用了语音、数据、视频等多种信息处理技术,实现了海量异构数据的多源信息融合和数据同步。系统具有技术领先而实用、跨区域性强、建设和使用成本低、易于扩充等优点。不仅能满足流域机构或省市防汛指挥部在汛期防汛指挥调度的需要,实现对防汛信息的查询、分析、统计、预警、通讯,以及防汛指挥移动办公,势必大大提高防汛指挥决策的时效性和准确性,而且可以直接为水利工程的日常管理和控制服务,大大提高防汛指挥调度和工程日常管理工作效率,节约大量的运行管理费用。
      1、系统设计要求
      基于智能手机PDA的防汛指挥支持系统以预装Windows  Mobile操作系统的PDA为载体,利用移动无线网络为数据传输渠道,将基于桌面操作系统的防汛指挥决策支持系统的应用,扩展到基于各种操作系统中去,在智能手机PDA上实现对防汛信息的查询、分析、统计、预警、通信,以及防汛指挥移动办公?;谥悄苁只鶳DA的防汛指挥支持系统后台数据库设计,实现系统相对??榛?,接口开放化,为以后的技术更新与功能升级留出接口,实现利用高新技术建成稳定、可靠、实用、快速的防汛指挥支持系统,其作用是确保指挥决策者不受时间、空间的限制,及时获取汛情资料和预警信息,大大提高防汛指挥决策的反应能力,从而最大限度地避免或减少灾害损失。
      2 系统设计与实现
      2.1 系统设计原则
      2.1.1 先进性和实用性:系统应符合计算机软件技术发展潮流,产品具有技术领先和强大的可拓展性。
      2.1.2 稳定性:应用系统必须具有高可靠性和高容错能力,保证局部出错不会影响全系统的正常工作,对异常性成果提供交互提示。应用系统对用户的操作顺序、输入的数据进行正确性、合理性检查,并以明显方式提供错误信息。
      2.1.3 安全性:应用系统具有多级安全控制和监控措施,保证系统的安全性。
      2.1.4 界面友好:系统用户界面友好,采用交互式人机对话操作,显示画面清晰明了,操作简单,提供完善的联机帮助。
      2.2 系统模式设计
      系统模式设计主要取决于系统功能需求和应用程序方案的设计。主要考虑以下几个方面:
      (1)用户体验??突Ф擞τ贸绦蚱毡槟芄惶峁┙虾玫挠没逖?,因为它们在设备上运行,并且独立于所有与之进行互操作的基础结构。
      (2)数据安全性??突Ф擞τ贸绦虮匦肴繁I璞干厦舾惺莸陌踩?。Windows Mobile软件提供的一系列Cryptographic Service Provider,有助于实现此目的。服务器端应用程序必须确??梢允褂肧SL等技术安全地传输数据。
      (3)可支持性。对客户端应用程序的更新必须能下载并安装到设备上。
      (4)脱机功能。如果需要脱机数据访问和具有其他脱机功能,客户端应用程序是最佳选择。
      在有足够数据带宽的网络下可大量使用服务端代码进行开发,这样可适应多种PDA设备。由于在防汛指挥支持系统中多数要利用移动网络,鉴于目前移动网络的带宽和资费标准,以及PDA防汛指挥支持系统的功能需求,建议采用服务端和客户端两种代码并存的开发模式,分别开发PDA端应用和PC端服务程序。
      2.3 系统??樯杓?br />  防汛指挥支持系统是为了满足防汛工作人员随时随地对水情、雨情、气象、卫星云图等实时汛情信息的查询需要,交互式地完成个人在移动时对防汛信息的各种操作,为防汛工作者提供真正的全方位的第一手资料赢得时间,同时实现现场各种图文资料与指挥中心的数据交换。本系统主要包括的功能??槿缤糽所示。


    图1 系统功能??樗得?/p>


    图2、主要的功能???/p>

      2.3.1 PDA???br />  实时雨情:实现对降雨情况的实时监控,并生成各种雨量报表、图形,辅助防汛部门的领导对降雨信息进行从宏观到微观的全面把握。
      雨量等值面:该??樽酆嫌炅空镜闶?,按照雨量等级划分,处理生成降雨分布图,帮助用户对降雨情况进行从点到面的全局掌握。
      实时水情:本??橹饕瓿伤樾畔⒌牟檠?,并生成河道水位、水库水位、主要潮位、河道超警戒水位、水库超汛限水位等报表,以及各种图形。当水位超限时,系统自动发出警报,这样,用户就能够实时掌握水位涨落动态,以便及时做好防御措施。

     
          图3实时水情雨情                            图4、防汛地图

      实时气象信息:本??橹饕瓿啥约嗖夥段谄笮畔⒌氖凳奔嗫?,包括风情、温度、湿度、大气压等,并生成相应的统计报表。通过该???,用户可以实时掌握气象动态信息,及时部署防范措施。
      天气预报:此??橹饕糜谧远杉⑾允镜钡仄筇ㄌ峁┑奶炱けㄐ畔⒑鸵恢艿奶炱浠榭?,供终端用户分析使用。
      预报信息:预报信息包括水情预报的查询??墒凳辈檠饔蚰诟骺刂普镜乃?、流量预报信息及降雨趋势预报内容。
      工情信息:该??橹饕迪侄运?、水闸等各种防洪工程的基础信息和险工险点的查询。防汛工作人员也可以利用信息上传??榻姥聪殖〔杉耐嘉淖柿仙洗练姥粗富又行?,及时更新工情数据库。
      卫星云图:该??榭勺远杉喔鑫佬桥纳愕氖凳痹仆?,并在移动终端上实现查询、对比与分析,同时支持云图的放大、缩小和漫游等功能。系统通过服务端的云图信息采集???, 自动按设定的数据源进行采集、更新和优化,供PDA用户访问??赏ü⑿鹿δ艽臃衿魈崛∽钚碌脑仆夹畔?。

      
    图5.站点信息                     图6、气象信息

      防汛物资:查询当前防汛物资储备情况。
      防汛文件:包括防汛资料档案、防汛名词和法规、抢险知识、防汛通讯录等的查询,可实时与服务器保持同步。
      信息上传:将工作人员采集的防汛现场信息及时上传至防汛指挥中心,辅助防汛指挥决策。
      2.3.2 PC???br />  数据通讯:包括数据上传和下载。数据下载是将指挥中心主机上的数据信息发送到PDA终端上,数据上传是将PDA采集的数据信息上传至指挥中心主机上。本功能是在指挥中心主机上开发的数据通讯中间件上完成的。
    管理主机:用来设置PDA的通讯方式,验证数据的合法性,管理PDA与服务端的通讯,组织数据源及数据库的维护。
      2.4 系统通讯设计
      PDA与PC之间的通信是整个系统的关键,是无线应用系统与一般应用系统的区别,因此设计一个稳定的通信方式有重要的意义。本系统PDA与PC之间的通信采用GPRS无线方式,通过WinSock实现PDA与PC 机之间的通信。在客户端和服务器端都使用WinSock控件,服务器端采用TCP/IP方式接受客户端的连入。为实现多客户端的连接,采用动态控件数组的方式,使用TCP协议来建立连线,客户端和服务器端有不同的处理功能。
      防汛工作人员对信息的查询实际上就完成了一次PDA与PC间的通讯,PDA端首先发起数据查询请求,PC端通讯中间件接收PDA端的请求,进行验证,授权用户和合法数据请求传递给PC端数据处理进程,通讯中间件接收数据处理进程返回的处理结果,并发送到指定的PDA终端。
      2.5 技术实现平台和运行环境
      基于PDA开发的传统工具是用于Pocket PC2000和2002的eMbedded Visual Tools 3.0、用于Smartphone 2002的eMbedded Visual C++3.0, 以及用于Pocket PC和Smartphone 2003的eMbedded VisualC++4.0。现在Visual Studio.NET及其提供的SmartDeviceProgrammability(SDP)功能将成为所有基于Windows Mobile设备的开发平台。Visual Studio.NET的Smart DeviceProgrammability(SDP1功能可以帮助开发人员利用Microsoft.NET Compact Framewo 编写移动应用程序,从而在连接或断开的情况下启用分布式的移动计算。使用.NET Compact Framework中提供的大量类库,开发人员编写应用程序的速度可以比使用传统工具快得多。本系统利用SDP进行防汛综合系统的技术开发和实现。
      系统适用于Internet广域网和Intranet局域网,操作系统选用Windows CE和Windows 2000/2003,通讯协议选用TCP/IP协议,通讯中间件的开发选用VB6.0,数据库平台选用Microsoft Sqlserver 2005。系统整体结构图如图2所示。


    图2 系统整体结构图

      3 结语
      PDA防汛指挥支持系统的开发使用,为防汛人员,特别是有关领导在防汛抗洪现场及时了解流域内各控制站的水位、流量、雨情及水情气象预报等信息,发挥了重要作用;为领导掌握汛情,进行防洪水利工程调度决策提供了最新信息技术支持。

     

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