(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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