北京市地球物理臺網數據運行監控系統

崔博聞，韓孔艷，費伯秀，徐 斌

（北京市地震局，北京 100080）

中國地震局通過中國數字地震觀測網絡項目，建立了基于Suse Linux10 操作系統、Oracle 10g 分布式數據庫的應用系統。前人在Oracle 10g 分布式數據庫的基礎上，創建了地球物理數據庫，用于存儲字典信息、觀測數據和觀測日志等[1-2]。在地球物理臺站、區域中心、國家中心和學科中心等多級節點部署Oracle 地球物理臺網數據庫，實現了數據共享[3]。通過引入分布式技術，將多個節點上的數據庫作為一個邏輯上的整體，數據一致性、完整性及安全性都得以實現，使信息資料的管理效率得以提高[4]。

中國地震局“十五”期間開發的“中國地震前兆臺網數據管理系統”“中國地震前兆臺網數據處理系統”在地震系統廣泛應用，實現了數據采集、數據處理、數據報送、數據服務、系統監控和日志填報等功能[5]。

北京區域地球物理臺網日常運行中存在一些問題：Oracle 數據庫時常出現已存在數據文件發生改變（數據內容變為：NULLALL）的情況，為保障數據運行率，值班人員需時常檢查數據入庫情況，耗費大量人力；臺網數據匯集時，因部分儀器轉換模塊故障，時有數據文件存在，但部分數據缺失的情況，值班人員一般很難發現該問題，影響數據的完整率；北京區域臺網有多個服務器，一旦出現故障，重啟操作復雜，需專門人員進行數據庫的維護，占用大量人力。針對北京地球物理臺網具體情況而研制的“北京市地球物理臺網數據運行監控系統”，得到了北京市地震局微創新項目支持，可有效解決臺網運行管理中的實際問題，提高工作效率，減少人為出錯率，是對臺網現有應用軟件的補充和完善，具有較強的應用性。

本文將主要介紹北京市地震局地球物理臺網數據運行監控系統的設計思想、主要功能的實現、技術路線、運行環境和軟件應用等方面。

1 系統設計

本數據運行監控系統采用JAVA 語言（JAVA 程序的運行靠底層虛擬機，不同的操作系統有不同版本的虛擬機，所以只需安裝對應的虛擬機，不用去修改JAVA 程序的源碼，就能在不同平臺上運行相同的代碼）編寫，基于C/S 應用模式的Oracle 數據運行監控系統，從而達到跨平臺應用，數據運行監控系統顯示界面如圖1 所示。

圖1 北京地球物理臺網數據運行監控系統顯示界面

該數據運行監控系統劃分為臺站分布圖、值班檢查、數據文件、完整率、數據曲線、數據庫維護幾大模塊，各模塊功能快速切換，可于一屏集中監控地球物理臺網數據運行狀態，方便顯示臺站分布圖、查詢數據、繪制數據曲線和操作數據庫等。

2 模塊功能實現

2.1 臺站分布圖模塊

展示北京市地震局地球物理臺網觀測臺站的位置示意圖，通過點擊北京局、流體臺站、形變臺站和地電臺站按鈕，可顯示全部和各學科臺站分布示意圖，右擊地圖上臺站位置標識，可查看相關臺站的經度、緯度、高程、臺站建設及儀器更新歷史、在運行儀器型號和運行狀態等，如圖2 所示。

圖2 數據運行監控系統臺站分布圖和臺站信息界面

2.2 值班檢查模塊

包括測項信息按鈕、生成日志按鈕、值班日期選項，該模塊功能為檢查臺網日常值班中數據文件是否成功入庫、入庫數據文件缺失情況統計、臺網運行監控日志和監控日報是否提交（圖3）；默認選項為檢查當前日期所有測項數據的運行情況，并生成值班情況日志，通過企業微信發送給臺網相關工作人員，縮減值班時間，減少人為出錯率，提高工作效率。

圖3 數據運行監控系統值班檢查界面

值班人員一旦發現數據出現大量缺失情況，應及時告知維修人員進行維修，以提高儀器的運行率。

2.3 數據文件模塊

數據文件模塊可選擇任意時段對數據庫（原始庫、預處理庫）內數據變為NULLALL 的數據（Oracle bug 所導致）情況進行掃描檢查（圖4），方便臺網人員根據掃描結果補收數據入庫，提高工作效率。

圖4 數據運行監控系統數據文件模塊界面

2.4 完整率模塊

點擊完整率模塊中的側項信息、開始及結束日期，可統計各臺站、不同測項任意時段的數據完整率，對照原始數據的完整率，可檢查臺站數據預處理質量。完整率計算結果可生成日志，供其他人員使用，如圖5 所示。

圖5 數據運行監控系統完整率模塊界面

2.5 數據曲線模塊功能

通過點擊測項信息、數據庫類型、開始時間和結束時間，可選擇繪制各測項分量任意時段內的數據曲線，方便把不同臺站的同一測項數據進行對比分析（圖6）。

圖6 數據運行監控系統數據曲線模塊界面

2.6 數據庫維護模塊功能

選擇服務器、數據庫列表下的庫名，分別點擊重啟管理系統、重啟數據庫和重啟服務器可完成相應地球物理臺網管理系統啟動，數據庫啟動和服務器啟動（圖7）；該數據庫維護操作簡單易學，避免了敲擊代碼重啟程序造成的錯誤，解決了非計算機專業人員敲擊代碼重啟數據庫等難題，很大程度減輕了臺網值班的難度。

圖7 數據運行監控系統數據庫維護模塊界面

3 運行環境及應用

本程序是JAVA 1.8 開發環境編寫，需要安裝JAVA 8 以上版本，如版本低于JAVA 8 則程序無法運行，需卸載低版本后重新安裝。JAVA 屬于向下兼容，如版本高于JAVA 8（例：JAVA 9），則無需任何安裝操作，可直接把文件拷貝到電腦運行該程序。

該軟件已在北京區域地球物理臺網應用，產生了較好的社會效益和經濟效益。

4 結論

為提高北京市地球物理臺網數據運行監控系統的運行、產品產出、技術管理工作的效率，結合臺網技術密集、任務較為繁重的特點，故編寫了此系統，集中顯示圖文信息，監控地球物理臺網運行狀態，力求快速定位數據質量異常，以便及時發現并解決日常運行問題。