地震前兆仪器实时监控软件开发与应用

地震前兆仪器实时监控软件开发与应用

周璇

(徐州市数字地震台网中心 徐州 221000

摘要: 地震前兆仪器实时监控能够及时发现仪器故障、网络异常等影响观测质量的因素，在很大程度上提高观测质量，减少故障排查修复的时间和人力成本。本文根据实际工作需要，利用Java语言编写地震前兆仪器实时监控系统，可以实现24小时实时监控多个IP，当观测资料出现异常时，能够及时报警,有效提高观测资料质量。

关键词:地震;前兆;监控

引言

本项目旨在研发一款界面友好、功能齐全的地震前兆观测实时监控系统，可同时监控辖区内多套仪器，在前兆观测系统出现故障时，能够发现故障点及时发出告警信息，显示观测数据中断时间，根据发生故障的环节初步判定故障原因，以便工作人员及时进行处理。

1 原理

本地震前兆实时监控系统，用以对辖区内多套地震前兆仪器进行实时监控，对故障仪器进行及时准确定位，方便第一时间发现故障并修复，避免造成数据缺失。

1.1 基本构架

系统基于java编程语言，采用面向对象分析与设计方法，结合使用ODBC和ADO数据库访问接口，SQL查询及GIS等技术。 本系统主要分为三层：

1、接入层：数据采集模块和设备状态监测模块。数据采集模块负责连续从前兆仪器采集观测数据、日志数据和仪器状态数据等，利用程序实时的读取数采中的数据，并以数据流的方式存储到数据库中。设备状态监测模块通过程序对设备及网络的运行状态进行监测。

2、网络层：利用互联网及VPN技术保障数据的安全稳定传输，利用TCP/IP协议对网络的稳定性进行监测。

3、应用层：操作系统采用Linux、采用Apache搭建 Web服务器、采用MySQL搭建数据库、采用Java编写组态软件。

1.2 软件构架

采用采用Linux和Apache构建生态系统，监控系统采用B/S架构设计^[1]，方便在内网中任何一台电脑上部署监控系统。本设计将地震前兆采集上来的数据做2部分处理：

1、采集数据入库

2、采集数据分类

采集数据入库后，方便使用程序调用、分析、运算。采集数据分类后，设计相应的数据结构，方便程序进行调用，人机交互界面呈现两种方式：基于GIS地图模式和列表详情，方便监控人员查看。

根据常见故障，本系统定义了两种监控模块:

1）网络通信监控模块：采用Java编程通过API函数调用ICMP.DLL实现系统对通信网络的实时监控，网络设备和网络服务出现故障时发出网络中断告警。

2）设备采集监控模块：通过设备厂商提供的访问接口，监控采集设备上传的采集数据，如果有数据丢失或者设备管理接口不通发出设备异常告警。

1.3 搭建Web服务器

在系统中搭建Web服务器，利用Web服务器，客户端不需要运行专用的监控软件，只需通过通用的浏览器以网页的形式直观了解设备的运行状态、配置信息，也可以直接向设备发送指令，控制设备的运行。本设计主要利用了开源的Apache在系统中搭建Webserver。在搭建好的Webserver中，利用CGI实现上层http程序与web服务器之间的“交谈”。

2 程序模块

本系统由三个部分组成，网络通信监控模块、设备采集器监控模块、数据库模块。采用Java编程通过API函数调用ICMP.DLL实现系统对通信网络的实时监控，网络设备和网络服务出现故障时发出告警。

通过访问采集器的web管理界面，可以看出采集器每天都有观察数据提供下载，文件以当天日期命名。如果采集设备仪器可以按日期提供采集日志或者采集数据的情况，程序定时读取采集日志或采集数据进行差额比对，若发现数据按日期格式丢失，则认为设备采集异常；如果采集设备仪器没有采集日志，可以读取采集网管页面上的设备时钟或者设备状态数值，和本地定义的值进行差额比对，如果发现时钟或者设备状态丢失，则认为设备采集异常；如果采集设备仪器既没有采集日志和数据，又没有网管设备时钟和状态信息的，可以通过抓取网管页面，若网管的http请求返回404，也就是网管页面不可以正常访问，我们则认为设备采集异常。采集设备的信息、当前和历史的状态信息以及系统的登录信息和日志，都要存放到数据库中以便随时调用查看或者修改。

3 结论

本软件注重实用性，在本地震台网的实际应用中解决了人工监控的繁琐性和不及时性，保证了地震前兆观测仪器的正常运行和资料产出质量。

参考文献：

[1]地震仪器网络实时监控软件的开发与应用[J]，通信电源技术,2016,(33):105-106.

作者简介:周璇，女，1984.3，徐州市数字地震台网中心，工程师，主要从事地震监测预报方面的研究。

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