区域虚拟地震台网数据流监控软件研发

赵 楠 石英杰 江沛春

1）中国安徽 237000 六安市地震台

2）中国安徽 237000 六安市地震局

0 引言

安徽省及周边地区近年发生多次强有感地震，如：2005年江西九江5.7级、2006年安徽定远4.2级、2011年安徽安庆4.8级、2014年4月20号霍山4.3级地震。地震速报快速、准确，有利于安徽防震减灾事业的快速发展。越来越多的市县级地震部门开始建立虚拟地震台网开展地震监测与速报工作。虚拟地震台网连续可靠运行的支撑条件是网络传输通道的稳定性。实时监控掌握地震台网观测数据流的稳定传输是开展地震监测与自动速报工作的基础（赵楠等，2009）。因此，有必要实时监控、快速发现，并及时解决网络传输问题。实时监控地震台网数据状态，即监控地震台站网络运行状态，保障地震台网数据的连续稳定，是地震台网运维工作的一个重要技术环节。

地震台虚拟台网都是通过广域网建立VPN传输信道进行实时数据接收（吴永权等，2013），如安徽省地震台网中心通过转发流服务器发送全省监测台站实时数据，数据流通过多级网络路由和多个信息节点传输，经常因网络传输信道中某一路由或信息节点出现不稳定问题，而导致传输数据中断或大量丢包现象，而虚拟地震台网无法及时发现此问题，有必要编写地震台网数据流监控程序，及时发现因网络中断、信道不稳定，或因省地震局台网中心转发服务器造成的虚拟地震台网运行不稳定问题，进一步完善虚拟地震台网运行状态监控智能化。

1 监控软件原理

日常工作中需要判断台网网络运行是否正常，常用的方法是在台站电脑上启动DOS系统界面，人工方式执行ping命令，连接数据服务器或转发流服务器IP地址。ping命令可以检查网络中断与否，同时也可看出网络传输的延迟率，也就是网络传输的质量（王中等，2009）（周超等，2003）。基于此原理，编写一个自动执行批处理小程序，ping命令循环执行流程见图1。

用C语言编写一个无限循环命令，使得此程序在运行后无限循环ping的功能，部分代码如下

图1 ping命令循环执行流程Fig.1 The flow chart of ping command cycle

以上代码显示的Sleep(3000)就是3 000 ms，此循环结束一次，暂停3 s进行下一次循环（程序可以在此处根据需要任意修改设置Sleep的间隔时间）。

将ping的结果写入m_result，通过if语句，将结果分为两种情况，并加上备注——可以ping通或不能ping通。将ping结果生成txt文档且获取系统时间，txt文档以系统时间命名，部分代码如下

该程序可在WinXP以下操作系统环境运行，在Win7中无法获取系统时间。连续3次ping不通即触发名为sound.wav的音频文件，并形成阶段LOG日志，打开运行日志（图1），可以清楚掌握地震台网运行网络环境质量，以便发现问题并进行维护处理，提高了地震监测台网的运行率。部分实现代码为

图2 软件操作页面Fig.2 The sketch map of software interface

2 程序运行及功能

2.1 软件运行

输入需要监控的IP地址启动软件，点击“ping”按钮，即可无间断进行数据监控。软件运行页面见图2。该软件全天运行，ping功能每秒不间断则数据量太大，而间隔时间长达不到实时监控效果，故软件选择每隔3 s ping一次（可根据工作需要自由更改间隔时间）。

2.2 LOG数据存储

将每次ping的IP地址数据以txt文档形式记录，生成实时记录数据及每天统计数据，以便工作人员查看。运行期间ping结果存储为txt文档。该软件不间断运行，存储数据量大，每天数据自动生成一个以当天日期命名的txt文档，以便工作人员查看。数据存储生成文件见图3。

2.3 程序断记警报

以往单台软件波形每小时浏览一次，有时不能及时发现断记情况。运行该程序，发生网络断记时，9 s内未恢复则触发报警功能，可及时发现数据连接异常并进行维护。

图3 数据存储结果Fig.3 The results of data storage

3 程序应用前景

六安市地震台虚拟地震台网曾出现地震数据中断现象，排查原因消耗大量时间，最终发现多由网络故障传输造成。通过研发网络传输状态监控软件，对于网络传输通道进行实时监控，对于维护地震数据连续性和后期数据的快速恢复起到重要作用，达到提高虚拟地震台网运行率的目的。虚拟地震台网数据接收监控软件试运行效果明显，可以推广到其他市、县地震局，以便监控维护网络状态，及时发现问题并解决，确保地震数据传输质量。

区域虚拟地震台网数据流监控软件可以就以下方面进行完善，以实现更多功能：①运行程序兼容性，可以在多种操作系统运行；②LOG日志数据可以Excel格式存储，方便数据查看；③因存储数据量较大，改进程序自动筛选监控数据日志。

吴永权，黄文辉，苏柱金.国家测震台网的实时数据传输与服务[J].华南地震，2013，33(3)：77-84.

王中，黄亮，孙素梅，杨群山，王帅，于笑非.地震数据传输网络的设计与具体实施[J].东北地震研究，2009，25(1)：53-57.

周超，罗新恒，刘桂生，张哲，曾令国， 吴怀壮.地震数据IP传输及存储技术应用[J].地震地磁观测与研究，2003，24(2)：1-9.

赵楠，江沛春，张光华，姜佳宁.六安地震与监测台网[J].地震地磁观测与研究，2009，30(6)：104-108.