材料。
3.8 报汛监视及成果展示
采用大尺寸触摸屏运行水情分中心信息展示子系统，用于显示水情分中心的基本情况。内容包括：使用ArcGIS电子地图显示当前水情分中心流域以及所属测站的实时水雨情信息，支持拖动、缩放、不同颜色标识等功能;展示实时网络状态、值班表、工作日报表等水情分中心日常工作成果以及值班情况信息，能方便快捷地集中展示水情分中心的工作情况，为成果汇报提供触控方式;提供实时水情图形，可绘制报汛关系线，为协同会商提供更友好的操作界面和更直观的展示场景。
4 主要技术
水情分中心值班管理系统不仅采用常规技术实现了多项功能，还运用热门技术，使其更人性化，有效提升了软件效果。
4.1 Arcgis电子地图
ArcGIS是美國ESRI公司集近40 a来GIS研发经验，开发出的一套从低到高、可无缝扩展的GIS平台系列产品。ArcGIS产品建立在工业标准之上，不但功能强大、方便使用，且界面友好，可满足不同层次的用户需求。悠久的历史和强大的产品家族使其在GIS领域具有举足轻重的地位，许多先进的设计思想和概念被其他产品借鉴和采纳[2]。
该系统在展示水情信息时，引入了GIS地图功能，并采用多种技术来提高GIS性能。采用独立GIS服务器，提升了GIS服务的响应速度;将图层切片并在发布时进行缓存，减少了加载时间;对水文、水位、雨量等站点按流域分区，预先过滤后显示，减少了网络数据传输量;图层按比例控制显示和隐藏，当缩小到一定比例时，隐藏部分图层，优化了显示效果。以上多种优化方案，有效提升地图展示效果。图4为该系统使用GIS功能展示合川水情分中心站点及流域的电子地图。
4.2 Flash交互式矢量图
采用Flash技术，实现交互式矢量图。Flash插件有丰富的界面表现形式和人机交互功能，作为应用最广的客户端表现技术，可实现丰富客户端功能，无需安装特殊的客户端软件[3]。
水情分中心值班系统应用Flash技术自主开发了绘制报汛过程线模块，该模块拥有强大的数据读写、绘图功能，且完全模拟人工底图。支持放大、缩小、底图拖动、线条平滑、点拖动、增删改数据点、导出过程线等功能。同时，系统中还利用Flash插件，开发了网络拓扑图设计器和网络状态监视模块，通过简单拖拽方式即可完成本地网络结构图的绘制，供后期展示和预警使用。
4.3 TTS语音合成技术
系统采用TTS （Text To Speech）技术，即语音合成技术。TTS技术对文本进行实时转换，文本输出的语音音律流畅，听者在听取信息时感觉自然，毫无机器语音输出的冷漠与生涩感。TTS语音合成技术覆盖国标一、二级汉字，具有英文接口，自动识别中、英文，支持中英文混读[4]。
TTS技术实现了机器阅读文字预警信息。在安装了真人语音包的基础上，可实现真人语音预警。语音预警模式以更人性化的提醒方式，准确描述问题，值班人员无须实时关注值班软件，降低了其工作压力。
5 部署与实施
为保证水情分中心值班管理系统发挥最大的工作效率，还需要相应硬件设备作技术支持，因此要和水情分中心信息化硬件改造同步进行。水情分中心值班管理系统为人员值班和报汛提供软件支持，信息化硬件改造建设提供硬件支持。下面介绍与该系统部署相关的几个关键技术的配合方案，这些方案的应用加强了报汛体系的网络安全性、设备安全性、数据安全性及数据采集端的稳定性。图5为该系统展示的报汛各流程软件部署情况示意，当报汛流程中有软件故障时，图标右上角会出现×号，提醒值班人员。
5.1 网络质量提升
水情分中心值班管理系统搭建在单位局域网内部，水情报汛流程也是在局域网内进行，为提高水情报汛质量，应充分考虑报汛网络的冗余性和安全性，如采用热备技术消除网络点单故障。当有单个网络设备或单条线路故障时，网络设备根据算法自动切换至另一条报汛线路传输数据，水情分中心值班管理系统的网络监控模块迅速做出故障警告，网络管理员收到预警后立即处理故障，不影响水情报汛工作的开展，实现网络层面的高可用性[5]。从网络安全角度考虑，还应采用访问控制和入侵防御等方法，将报汛网与办公网等其他网络进行逻辑隔离，并做到实时安全防护。
5.2 虚拟化搭建
水情分中心可引入较初级的虚拟化技术，实现系统层面的高可用性，保证水情分中心值班管理系统的正常运行。在水情分中心配备两台物理服务器，分别安装单机版虚拟化系统，在两台物理服务器里分别搭建相同的平台系统服务、数据库服务、数据采集系统、信息交换系统多个虚拟机，如果物理服务器或操作系统出现故障，通过故障应急处理流程进行人工操作，即可顺利实现主备切换。为了简化操作和易于理解，此搭建方案实现一个物理网口对应一台虚拟机，因此物理服务器上需要至少7个物理网口，架构方案见图6。此方案技术相对简单，构建成本较低，适用于水情分中心[6]。
5.3 数据同步方案
为保证数据安全，应考虑采用数据同步方案实现数据的自动备份功能。虚拟化方案在两台物理服务器上分别构建了一套平台系统服务、数据库服务虚拟机，因此需要实时对主备系统进行数据资料同步，才能保证系统切换后正常工作。在物理服务器上连接心跳线，将主备系统网络联通，文件类通过专用备份软件实现同步，数据库采用镜像方案同步。
5.4 串口模块建设
安装在虚拟机里的数据接收系统和系统服务软件需要连接卫星接收设备和短信模块，因此需要选用优质的串口服务器接人局域网，通过访问串口服务器IP地址为虚拟机操作系统提供物理串口，保证串口应用类服务的正常运行。
5.5 相关外设构建
选用高性能的触摸大屏，接入水情报汛局域网，运行水情分中心展示系统，为值班人员提供可视化观测。值班电脑接人音响，在本地启用语音预警程序，为值班人员提供中文语音播报方式的预警。
5.6 制度规范
水情值班管理系统将报汛任务、值班管理、网络监控预警、展示系统等功能进行了集成，分中心人员可结合该系统的应用，编制《应急方案》《值班制度》等行为规范。通过制度规范的约束，使该系统发挥更大的作用，逐步提高水情分中心精细化管理水平。
6 结论与展望
水情分中心值班管理系統建设与上游局用户需求紧密结合，以实用为第一需求导向。通过对该系统的有效应用，为水情分中心报汛和值班作业提供了有力的技术支持和科学依据，在实际工作中能迅速准确的处理水情工作中出现的多种问题。
系统采用了多种先进的编程技术，在实用性、高效性、友好性、可靠性、安全性上都有较高要求，同时结合虚拟化技术、数据同步技术和严格的制度规范，共同组建了上游局水情分中心报汛管理体系，有效推动了上游局繁重报汛任务的开展。水情值班人员熟悉本系统的操作后，以报汛制度规范为行为准则，进行合理应用，即用眼睛观看大屏的信息显示，用耳朵倾听水情事务和语音预警汇报，用手机查收关键信息，随时掌握所在水情分中心报汛软、硬件运行情况，大大缓解水情人员报汛和值班的工作压力。
由于该系统在研究之初只为解决值班人员当前报汛困难，未充分考虑未来技术发展和需求变化，在使用中出现若干问题需要进一步完善，包括：
（1）对移动化应用设计不足。该系统仅能通过web页面访问，无法适应移动设备的应用需求。今后应新增移动APP模块，适应将来5G应用环境。
（2）资源数据只实现了本地热备，可研发多分中心互备模块，实现异地容灾，进一步保证数据的安全。随着该系统应用的深入，研发人员会结合水情报汛工作的使用情况持续完善，使系统逐步适应当前政策规定、技术要求与应用需求。
参考文献：
[1] 范振钧.基于ASP.net的三层结构实现方法研究[Jl.计算机科学，2007，34（4）：289-291.
[2]韩敏，戴步成，郑丹晨，等.ArcGIS Server电子地图研究与应用[J].测绘科学，2011，36（171）：204-206.
[3] 王剑.ActionScript在Flash中制作交互动画的高级应用[J].科技创新导报，2008（25）：26-28.
[4]毕晓君，静广宇，徐先锋.利用TTS技术实现文本文件的语音合成[J].自动化技术与应用，2004，23（9）： 49-51.
[5]侯丽娟.网络冗余技术在公司局域网的应用分析[J].网络安全技术与应用，2014（ 11）：132-133.
[6] 张超.VMware虚拟化服务器的构建方法与展望[Jl.通信技术，2010，43（9）：88-91.
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