牡丹江地震台数据流实时监视软件研制

马宝君 梁阿全 梁 跃 高双玲 李太岩

（中国黑龙江157009牡丹江地震台）

牡丹江地震台数据流实时监视软件研制

马宝君 梁阿全 梁 跃 高双玲 李太岩

（中国黑龙江157009牡丹江地震台）

牡丹江地震台国产数字地震仪数据流因仪器或软件故障，出现断记现象，影响数据使用。利用Visual Basic 6.0，开发数据流实时监视软件，解决数据流中断问题。该软件安装以来，效果较好，值得推广使用。

断记；连续；数据流；报警

0 引言

2012年初牡丹江地震台（以下简称牡丹江台）新增CTS-1EF国产数字地震仪和SYSCOM加速度计，由JOPENS-SeismicMix2.0软件进行数据存储及地震分析。该系统自安装2年多来，出现几次因数据流服务中止造成的数据断记现象，主要由机器硬件（如主板、显卡、网络设备）和软件（流服务进程自行关闭、系统重启）故障原因造成。数据流断记严重影响地震台站数据的连续性，影响地震速报工作；且连续波形数据是一种不可再生资源，一旦断记，不仅影响地震数据评比，也影响研究数据的使用。针对上述问题，利用Windows局域网互联技术，对牡丹江台现有工作系统进行改进，利用Visual Basic 6.0开发数据流实时监视软件，解决数据流断记问题。

1 数据断记

1.1 国产数字仪工作流程

数字地震台站单台数据处理系统是JOPENS系统的一个分支，称为JOPENS SeismicMix（以下简称“SeismicMix系统”），是用于数字地震台站的一套综合处理系统，接收台站数采产出数据，进行实时地震检测报警、实时波形显示、波形数据入库存储、地震分析、地震定位、地震波形数据产出、台站观测报告产出一系列工作，实现从数采数据输入到地震波形数据文件、观测报告产出整个过程的计算机数字化处理，详细工作流程见图1。因此，数据处理系统能否24小时不间断工作显得尤为重要，从使用情况看，当前台机的主板、显卡过热、网络脱落或发生软件故障（如病毒发作）时，均会造成前台机死机或系统工作不正常。

1.2 断记统计

牡丹江台2012年地震数据断记统计见表1。由表1可以看出，由于数据流故障造成断记时间较长，2012年断记累计达7.02小时，数据流故障时地震报警和连续波形存储功能也不能正常工作，即使值班人员每天巡视多次，也难以保证数据连续率。

图1 牡丹江台数字仪日常工作流程Fig.1 Daily work process of digital seismometer of Mudanjiang Seismic Station

表1 牡丹江台2012年数据流断记统计Table 1 Record interruption statistics of data stream of Mudanjiang Seismic Station in the year 2012

2 解决方案

2.1 网络结构

由图1可知，检测SeismicMix系统是否正常工作的核心是，数据流服务能否不间断地把数据传输到Jopens数据库。牡丹江台采用以下解决办法：建立两台机器组成的以太网络（图2），MDJ1为前台机安装SeismicMix系统，用于接收连续波形数据并安装机器状态监视软件，机器MDJ2安装数据流监视软件，两台机器互相定时监视，若发现对方死机，则立即报警，既可避免连续波形数据断记，也可防止监视软件失灵（MDJ1与MDJ2可以互换）。

2.2 数据流监视软件

利用VB6.0提供的网络编程技术（崔彦锋等，2002）、多媒体编程（林永，2002）和VB的错误处理技术（编程高手工作室，2001）编制数据流监视软件。软件界面见图3，软件流程见图4。

图2 网络结构Fig.2 The network structure

图3 软件主界面Fig.3 Software main interface

2.2.1 工作原理。SeismicMix系统程序实时将DP数据写入连续波形文件C:mysql datafilesibdata1，正常情况下，连续波形文件长度应该随着时间而不断增大，假如把当前时刻连续波形文件存入一个变量，1 min后检查此文件长度，与前1 min相比，如果文件字节数有所增加，说明系统工作正常；如二者相同，说明在此1 min时间未流入新的数据，说明系统没有正常工作，启动报警；如不能正常读取连续波形文件，说明计算机网络出现问题，立即报警。报警音乐设计播放时间为58 s，播放完成后，再次检查文件长度，如未处理，则重新报警，直到工作正常为止。

由于SeismicMix系统数据库文件采用循环记录器方式，存储数据达到规定时间（如3个月或更长），文件的字节数不再增加。基于此，监视软件同时增加写操作监视，即每隔一段时间检测数据库文件大小及写操作最后时间，如果修改时间无变化，说明数据库未更新，则起动报警模块。考虑到两台计算机互相监视的需要，本程序设置标志文件，即每隔1 min互相访问标志文件，读取数据，如不能正常读取则说明对方计算机已死机或网络出现故障，立即报警，从而实现两台计算机互相监视。

报警模块采用多媒体编程技术，除提供VB可直接播放的.avi格式和CD文件外，本软件嵌入Windows操作系统的Windows Media Player（mplayer.exe文件）程序，拓宽软件选择声音文件的范围，通常选用比较刺耳的音乐，以便引起值班人员注意。

2.2.2 软件功能。选择数据库文件或标志文件，SeismicMix系统数据库文件是ibdata1，可通过软件浏览功能查找，通常存在X:mysql datafilesibdata1 （X指盘符，如C、D等，安装SeismicMix系统时由安装者指定），标志文件也可以选择任意文本文件，程序运行时定时读操作，如不能正常读，说明计算机故障，立即报警。

（1）选择报警音乐。软件提供默认报警音乐的音频文件，如选用其他音乐文件，只需指定声音文件路径，支持mp3、VCD、avi形式的声音文件。

（2）定时监视。软件运行后将对数据库文件或标志文件进行定时监视，如发现不能正常读取标志文件则立即报警（图4）。

图4 软件流程Fig.4 Flow char of the Software

3 安装步骤

3.1 建立网络

数据流监视软件硬件配制要求为：两台计算机配有声卡、音箱、网卡，前台机可采用工作站或商务机，4 G内存，数据盘采用40 G以上硬盘。

计算机安装Windows XP或Windos7/8操作系统，然后进入控制面版，进入网络设置程序，设置工作组、计算机名，共享及用户指定的IP地址，以牡丹江台为例：在标识对话框中填写计算机名：MDJ1；工作组：mdj工作室；计算机说明：MDJ1，将MDJ1和MDJ2的IP地址设成同一段内。具体安装方法见马宝君等（2006）发表的文献，重新启动计算机，网络工作正常后，安装停机报警软件，软件运行界面见图3。

3.2 数据流监测软件嵌入Windows操作系统

以Windows XP为例，在Windows控制面版中添加任务计划，启动调整应用程序，选择任务对话框，运行时选择数据流监视主程序位置。选择计划对话框，将计划设置为每天8:00执行，每1 min重复一次，持续时间24小时，其中开始时间可任意设定，具体设定办法见马宝君等（2006）发表的文献。选择此类安装方法的原因是：软件每分钟定时启动，检测后立即结束，不占用系统资源；系统重新启动时无需再次运行，可谓一劳永逸（马宝君等，2010）。

4 软件应用

2014年5月牡丹江台安装数据流实时监视软件，值班人员应用软件对测震服务器及计算机运行情况进行监控，省去巡视环节，提高工作效率。当数据流发生断记时，软件自动发出警报，工作人员发现并及时处理故障，缺记时间大幅减少，为仪器正常运行和数据完整提供有力保障（表2）。

表2 牡丹江台数据流断记统计Table 2 Record interruption statistics of data stream of Mudanjiang Seismic Station

5 结束语

针对CTS-1EF国产数字地震仪和SYSCOM加速度计地震数据断记现象，牡丹江台研制数据流实时监视软件，有效解决了地震数据断记问题，为地震分析、地震速报提供了有力保障，减小工作量，提高了工作效率。该软件系统简单易行，便于向其他地震台推广使用。

编程高手工作室.Visual Basic 编程高手［M］. 北京：希望电子出版社，2001.

崔彦锋，等.VB网络与过程控制编程实例教程［M］. 北京：希望电子出版社，2002.

林永. Visual Basic 程序员 Windows API 编程手册［M］. 北京：人民邮电出版社，2002.

马宝君，等.NCDSN台站地震监测系统实时监视软件［J］.地震地磁观测与研究，2006，27（2）：80-85.

马宝君，等.牡丹江台实时监测设备全程监控系统的设计［J］.地震地磁观测与研究，2010，31（1）：89-93.

The data stream monitoring system of domestic seismometer of Mudanjiang Seismic Station

Ma Baojun，Liang Aquan，Liang Yue，Gao Shuangling and Li Taiyan
（Mudanjiang Seismic station，Heilongjing Province 157009，China）

Due to the instrument or software failure，Mudanjiang seismic domestic digital seismograph data fow often interrupts.It affects the use of the datum.Using Visual Basic 6.0，the data fow real-time monitoring software is developed to solve the problem of data fow interruption.A good effect of data transformation has been obtained since the software being installed.The software is worthy to promoting.

record interruption，consecutive，data fow，alarm

10.3969/j.issn.1003-3246.2015.05.019

马宝君（1972—），男，高级工程师，毕业于防灾科技学院，从事地震观测与软件开发工作。E-mail：mabaojun885@sina.com

黑龙江省地震局科研基金项目（201403）

本文收到日期：2015-03-20