雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄧寧文，盧 崴，吳 浙

1.廣西壯族自治區(qū)防雷中心，廣西 南寧 530022

2.玉林市氣象局，廣西 玉林 537000

0 引言

國(guó)外已逐漸形成一套完整的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，制定了多項(xiàng)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法。在美、英、德等多國(guó)也都開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。但這些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)參考的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)方法比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，而且大都建立在國(guó)外防雷工作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，沒(méi)有能考慮到中國(guó)廣袤大地的情況差異以及中國(guó)的國(guó)情，因此其體系和相應(yīng)的評(píng)估系統(tǒng)只能被我們借鑒參考、學(xué)習(xí)，不適宜完全照抄照搬或全盤(pán)引用。目前在國(guó)內(nèi)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估規(guī)范的評(píng)估系統(tǒng)相對(duì)缺少尚且不夠成熟。

《雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)》遵循最新頒布的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范——《雷電防護(hù)第2部分：風(fēng)險(xiǎn)管理》GB/T 21714.2-2008 ，采用C#語(yǔ)言，結(jié)合國(guó)家氣象局已組建的閃電監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)、谷歌GPS衛(wèi)星定位地圖等系統(tǒng)，建立起一套完善的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程科學(xué)化、計(jì)算過(guò)程自動(dòng)化、計(jì)算結(jié)果客觀化。界面簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，統(tǒng)一化的評(píng)估技術(shù)報(bào)告不僅提高了雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的效率，還利于在各地區(qū)開(kāi)展雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)的先進(jìn)性和技術(shù)報(bào)告的嚴(yán)密科學(xué)性可以在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。

1 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)功能模塊和主要功能說(shuō)明

《雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)》遵循規(guī)范的基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的業(yè)務(wù)流程和特點(diǎn)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)劃分為方案管理、系統(tǒng)工具、文檔管理、用戶管理4個(gè)主要模塊。

1.1 方案管理

1）原始評(píng)估記錄：用戶將要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的對(duì)象的具體勘測(cè)數(shù)據(jù)如實(shí)記錄入系統(tǒng)。對(duì)評(píng)估對(duì)象建立相應(yīng)存儲(chǔ)空間，并在需要時(shí)調(diào)出這些數(shù)據(jù)作為評(píng)估、對(duì)比等用途；

2）方案設(shè)計(jì)：對(duì)一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行多種類型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如單獨(dú)對(duì)人身傷亡損失風(fēng)險(xiǎn)R1、公眾服務(wù)損失風(fēng)險(xiǎn)R2、文化遺產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)R3、經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)R4 進(jìn)行評(píng)估，也可以對(duì)其任何一種組合進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

3）效益分析：自動(dòng)化生成的風(fēng)險(xiǎn)分量百分比的表格，各種風(fēng)險(xiǎn)所占總風(fēng)險(xiǎn)的百分比一目了然；提供了多種（最多3種）防雷整改方案的評(píng)估，并與原始評(píng)估結(jié)果對(duì)比，智能經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，自動(dòng)判斷采取的防雷整改方案是否合理。

1.2 系統(tǒng)工具

1）GPS定位地圖：連接Internet，輕松找到被評(píng)估對(duì)象經(jīng)緯度；

2）中國(guó)雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)：多種方式實(shí)時(shí)查詢?nèi)珖?guó)各地雷電狀態(tài)，顯示詳細(xì)的雷電資料和密度分布圖；

3）中國(guó)防雷資料網(wǎng)：評(píng)估過(guò)程中隨時(shí)查到所需技術(shù)資料；

4）雷電資料導(dǎo)入：將國(guó)家雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)實(shí)時(shí)雷電資料數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)；

5）字典維護(hù)：對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程涉及參數(shù)進(jìn)行維護(hù)；

6）數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)：對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)所連接的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份或恢復(fù)操作。

1.3 文檔管理

1）雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告模板：雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告模板；

2）雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估協(xié)議書(shū) ：雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估協(xié)議書(shū)。

1.4 用戶管理

1）系統(tǒng)登錄模塊：負(fù)責(zé)驗(yàn)證各種用戶身份，根據(jù)不同的用戶權(quán)限決定其管理內(nèi)容；

2）權(quán)限設(shè)置模塊：此模塊只有管理員才有權(quán)限，管理員可以根據(jù)情況對(duì)各欄目的屬性進(jìn)行基本的設(shè)置。

2 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)的的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

2.1 Client/Server 模式

C/S模式又稱為客戶機(jī)/服務(wù)器模式，是90 年代發(fā)展起來(lái)的一種主/從結(jié)構(gòu)的分布式處理環(huán)境，它的特點(diǎn)是將應(yīng)用分解為兩部分：客戶進(jìn)程（Client Process）和服務(wù)進(jìn)程（Server Process），即前臺(tái)和后臺(tái)。客戶進(jìn)程與用戶打交道，一般運(yùn)行在Microsoft Windows提供的GUI （Graphic Unit Interface）下；服務(wù)進(jìn)程與數(shù)據(jù)庫(kù)打交道，一般通過(guò)SQL（Structured Query Language）查詢語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，前端是對(duì)用戶的界面，后端是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。這種對(duì)信息分布式處理的模式大大減少了網(wǎng)間數(shù)據(jù)的傳輸量，處理速度快，并能高效實(shí)現(xiàn)資源共享。其結(jié)構(gòu)如下：采用Client/Server 結(jié)構(gòu)，Client 端只要將請(qǐng)求發(fā)給Server 端，而Server端在處理完請(qǐng)求之后，只是把結(jié)果返回給Client 端。實(shí)際上在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹挥蠸QL 語(yǔ)句和結(jié)果數(shù)據(jù)。同時(shí)，Client 負(fù)責(zé)友好的界面與用戶交互。而Server 專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作、維護(hù)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。

2.2 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SQL Server2005

Microsoft SQL Server2005 是由一系列相互協(xié)作的組件構(gòu)成，能滿足最大的Web 站點(diǎn)和企業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù)的需要。SQL Server2005 的客戶/服務(wù)器提供了許多傳統(tǒng)主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)所沒(méi)有的先進(jìn)功能。數(shù)據(jù)訪問(wèn)并局限于某些已有的主機(jī)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。SQLServer2005 的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)就是與主流客戶服務(wù)器開(kāi)發(fā)工具和桌面應(yīng)用程序緊密集成。可以使用許多方法訪問(wèn)SQL Server2005數(shù)據(jù)庫(kù)。

SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的核心是服務(wù)器，即數(shù)據(jù)庫(kù)引擎。SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎負(fù)責(zé)處理到達(dá)的數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求，并把相應(yīng)的結(jié)果反饋給客戶端系統(tǒng)。SQL Server 充分利用了可設(shè)置優(yōu)先權(quán)的多任務(wù)、虛擬內(nèi)存和異步I/O 功能。SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎可在多線程內(nèi)核上創(chuàng)建，這樣在處理多個(gè)事務(wù)的時(shí)候可獲得較高的性能。它包括的支持開(kāi)發(fā)的引擎、標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言、擴(kuò)展的特性（如復(fù)制、OLAP、分析）等功能，以及像存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等特性。

SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的服務(wù)器負(fù)責(zé)創(chuàng)建和維護(hù)表和索引等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，確保數(shù)據(jù)完整性和安全性，能夠在出現(xiàn)各種錯(cuò)誤時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)。SQL Server2005 的客戶端可完成所有的用戶交互操作，將數(shù)據(jù)從服務(wù)器檢索出來(lái)后生成副本，以便在本地保留，也可以進(jìn)行操作。

由于SQL Server200_5 的強(qiáng)大功能，特別是其全文檢索功能，支持從純文本到二進(jìn)制數(shù)據(jù)的檢索，如 WORD 文檔、EXCEL 電子表格等等，其文本性數(shù)據(jù)類型支持量相當(dāng)龐大，因此系統(tǒng)中主要利用SQL Server 進(jìn)行文本保存，方便查詢和檢索，同時(shí)為進(jìn)一步擴(kuò)展其功能奠定基礎(chǔ)。

2.3 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開(kāi)發(fā)方法

面向?qū)ο螅∣O，Object Oriented）的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，是近年來(lái)受到關(guān)注的一種系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開(kāi)發(fā)方法的基本思想是將客觀世界抽象地看成是若干相互聯(lián)系的對(duì)象，然后根據(jù)對(duì)象和方法的特性研制出一套軟件工具使之能夠映射為計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型和進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

3 結(jié)論

《雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理系統(tǒng)》的設(shè)計(jì)遵循最新頒布的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范，結(jié)合評(píng)估工作的業(yè)務(wù)流程和特點(diǎn)，依據(jù)被評(píng)估對(duì)象的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出評(píng)測(cè)結(jié)果，并提供多種措施方案對(duì)比可對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估，以表格和柱形等多種形式圖表的形式輔助用戶做出最符合實(shí)際的方案決策。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、界面友好。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程科學(xué)化、計(jì)算過(guò)程自動(dòng)化、計(jì)算結(jié)果客觀化。界面簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性與通用性。

統(tǒng)一化的評(píng)估技術(shù)報(bào)告不僅提高了雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的效率，還利于在各地區(qū)開(kāi)展雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)拓展了雷電防護(hù)應(yīng)用技術(shù)的領(lǐng)域，項(xiàng)目完成并推廣以后會(huì)提高本地區(qū)防雷中心科技服務(wù)水平，并對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益起到很大的推動(dòng)作用。

[1]GB 50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB 50343-2004 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].

[3]DB50/214-2006 雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)佑技術(shù)規(guī)范[S].

[4][美]Greg Riccardi.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理[M].清華大學(xué)出版社，2002，11.

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[7]劉波.信息管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)安全實(shí)現(xiàn)方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2005(10)：77-78.

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[9]陳文宇，白忠建，吳勁，屈鴻.面向?qū)ο蠹夹g(shù)與工具[M].電子工業(yè)出版社，2008，9.

[10]Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念（原書(shū)第5版）.