區域虛擬地震臺網數據流監控軟件研發

趙 楠 石英杰 江沛春

1）中國安徽 237000 六安市地震臺

2）中國安徽 237000 六安市地震局

0 引言

安徽省及周邊地區近年發生多次強有感地震，如：2005年江西九江5.7級、2006年安徽定遠4.2級、2011年安徽安慶4.8級、2014年4月20號霍山4.3級地震。地震速報快速、準確，有利于安徽防震減災事業的快速發展。越來越多的市縣級地震部門開始建立虛擬地震臺網開展地震監測與速報工作。虛擬地震臺網連續可靠運行的支撐條件是網絡傳輸通道的穩定性。實時監控掌握地震臺網觀測數據流的穩定傳輸是開展地震監測與自動速報工作的基礎（趙楠等，2009）。因此，有必要實時監控、快速發現，并及時解決網絡傳輸問題。實時監控地震臺網數據狀態，即監控地震臺站網絡運行狀態，保障地震臺網數據的連續穩定，是地震臺網運維工作的一個重要技術環節。

地震臺虛擬臺網都是通過廣域網建立VPN傳輸信道進行實時數據接收（吳永權等，2013），如安徽省地震臺網中心通過轉發流服務器發送全省監測臺站實時數據，數據流通過多級網絡路由和多個信息節點傳輸，經常因網絡傳輸信道中某一路由或信息節點出現不穩定問題，而導致傳輸數據中斷或大量丟包現象，而虛擬地震臺網無法及時發現此問題，有必要編寫地震臺網數據流監控程序，及時發現因網絡中斷、信道不穩定，或因省地震局臺網中心轉發服務器造成的虛擬地震臺網運行不穩定問題，進一步完善虛擬地震臺網運行狀態監控智能化。

1 監控軟件原理

日常工作中需要判斷臺網網絡運行是否正常，常用的方法是在臺站電腦上啟動DOS系統界面，人工方式執行ping命令，連接數據服務器或轉發流服務器IP地址。ping命令可以檢查網絡中斷與否，同時也可看出網絡傳輸的延遲率，也就是網絡傳輸的質量（王中等，2009）（周超等，2003）?；诖嗽?，編寫一個自動執行批處理小程序，ping命令循環執行流程見圖1。

用C語言編寫一個無限循環命令，使得此程序在運行后無限循環ping的功能，部分代碼如下

圖1 ping命令循環執行流程Fig.1 The flow chart of ping command cycle

以上代碼顯示的Sleep(3000)就是3 000 ms，此循環結束一次，暫停3 s進行下一次循環（程序可以在此處根據需要任意修改設置Sleep的間隔時間）。

將ping的結果寫入m_result，通過if語句，將結果分為兩種情況，并加上備注——可以ping通或不能ping通。將ping結果生成txt文檔且獲取系統時間，txt文檔以系統時間命名，部分代碼如下

該程序可在WinXP以下操作系統環境運行，在Win7中無法獲取系統時間。連續3次ping不通即觸發名為sound.wav的音頻文件，并形成階段LOG日志，打開運行日志（圖1），可以清楚掌握地震臺網運行網絡環境質量，以便發現問題并進行維護處理，提高了地震監測臺網的運行率。部分實現代碼為

圖2 軟件操作頁面Fig.2 The sketch map of software interface

2 程序運行及功能

2.1 軟件運行

輸入需要監控的IP地址啟動軟件，點擊“ping”按鈕，即可無間斷進行數據監控。軟件運行頁面見圖2。該軟件全天運行，ping功能每秒不間斷則數據量太大，而間隔時間長達不到實時監控效果，故軟件選擇每隔3 s ping一次（可根據工作需要自由更改間隔時間）。

2.2 LOG數據存儲

將每次ping的IP地址數據以txt文檔形式記錄，生成實時記錄數據及每天統計數據，以便工作人員查看。運行期間ping結果存儲為txt文檔。該軟件不間斷運行，存儲數據量大，每天數據自動生成一個以當天日期命名的txt文檔，以便工作人員查看。數據存儲生成文件見圖3。

2.3 程序斷記警報

以往單臺軟件波形每小時瀏覽一次，有時不能及時發現斷記情況。運行該程序，發生網絡斷記時，9 s內未恢復則觸發報警功能，可及時發現數據連接異常并進行維護。

圖3 數據存儲結果Fig.3 The results of data storage

3 程序應用前景

六安市地震臺虛擬地震臺網曾出現地震數據中斷現象，排查原因消耗大量時間，最終發現多由網絡故障傳輸造成。通過研發網絡傳輸狀態監控軟件，對于網絡傳輸通道進行實時監控，對于維護地震數據連續性和后期數據的快速恢復起到重要作用，達到提高虛擬地震臺網運行率的目的。虛擬地震臺網數據接收監控軟件試運行效果明顯，可以推廣到其他市、縣地震局，以便監控維護網絡狀態，及時發現問題并解決，確保地震數據傳輸質量。

區域虛擬地震臺網數據流監控軟件可以就以下方面進行完善，以實現更多功能：①運行程序兼容性，可以在多種操作系統運行；②LOG日志數據可以Excel格式存儲，方便數據查看；③因存儲數據量較大，改進程序自動篩選監控數據日志。

吳永權，黃文輝，蘇柱金.國家測震臺網的實時數據傳輸與服務[J].華南地震，2013，33(3)：77-84.

王中，黃亮，孫素梅，楊群山，王帥，于笑非.地震數據傳輸網絡的設計與具體實施[J].東北地震研究，2009，25(1)：53-57.

周超，羅新恒，劉桂生，張哲，曾令國， 吳懷壯.地震數據IP傳輸及存儲技術應用[J].地震地磁觀測與研究，2003，24(2)：1-9.

趙楠，江沛春，張光華，姜佳寧.六安地震與監測臺網[J].地震地磁觀測與研究，2009，30(6)：104-108.