信息節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)化運行概述
——以洛陽地震臺信息節(jié)點為例

謝佳興，侯博文，張翰博，劉慶華，郅紅魁，尚淑珍

(河南省地震局，河南 鄭州 450018)

0 引 言

“十五”期間我國完成了地震信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，地震臺站信息節(jié)點成為了地震行業(yè)網(wǎng)的重要組成部分，作為地震行業(yè)網(wǎng)的終端，承擔(dān)著對地震觀測數(shù)據(jù)的采集、匯集、備份、傳輸和共享等任務(wù)，同時還為臺站及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作和辦公提供支撐[1]。洛陽地震臺(以下簡稱洛陽臺)信息節(jié)點在該時期得到全面建設(shè)。2020年，洛陽臺在此基礎(chǔ)上對臺站信息節(jié)點從設(shè)備機(jī)房環(huán)境、軟硬件設(shè)備部署、實時監(jiān)控系統(tǒng)、管理維護(hù)制度、應(yīng)用推廣等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化升級改造，使得地震專用網(wǎng)絡(luò)延伸到臺站每一個數(shù)字化觀測手段，為各部門和學(xué)科之間提供了一條緊密、安全的連接紐帶。因此，臺站信息節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)化運行是對地震信息傳輸和網(wǎng)絡(luò)延伸應(yīng)用的有力保障。

1 信息節(jié)點簡介

洛陽臺是河南省地震局下屬的一個片區(qū)專業(yè)中心臺站，由臺站中心、盧氏臺和陜縣臺組成，運行維護(hù)大安臺、魯山臺、澠池臺、焦作臺和小浪底臺網(wǎng)；信息節(jié)點服務(wù)于所有子臺和企業(yè)臺。洛陽臺信息節(jié)點是河南省地震局信息中心的一條分支，為洛陽臺的地震監(jiān)測、預(yù)報、科研、應(yīng)急、宣傳等工作提供服務(wù)，是該地區(qū)地震信息數(shù)據(jù)采集、匯集、備份、傳輸和共享的基礎(chǔ)平臺；是地震監(jiān)測、預(yù)報等日常工作的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺，也是各項業(yè)務(wù)工作順利開展的基本保障。

1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通信系統(tǒng)：洛陽臺信息節(jié)點網(wǎng)絡(luò)主要由聯(lián)通兩條MSTP專線和基于INIERNET的VPN信道構(gòu)成，兩條MSTP專線分別為洛陽關(guān)林和洛陽伊川兩條，通過虛擬板卡技術(shù)，將單路由分解為兩個端口，分別通過兩條基線與省地震局連接，其他子臺和企業(yè)臺通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)與洛陽臺的連接。洛陽臺各類地震儀器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均采用TCP/IP協(xié)議接入臺站局域網(wǎng)，進(jìn)入臺站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[2]。其中測震數(shù)據(jù)不僅通過專線與河南省地震局臺網(wǎng)中心傳輸，還通過衛(wèi)星通信傳輸至中國地震局地震臺網(wǎng)中心(圖1)。

圖1 洛陽臺信息節(jié)點網(wǎng)絡(luò)

供電系統(tǒng)：洛陽臺供電系統(tǒng)嚴(yán)格按照2018年地震臺站災(zāi)損恢復(fù)專項要求實施。10 KV高壓進(jìn)入配電室，通過變壓器輸出兩相220 V交流電，分別供臺站儀器設(shè)備和生活辦公使用。儀器設(shè)備利用“市電+UPS+發(fā)電機(jī)”三種模式供電，其中地電、信息機(jī)房由功率為3KVA科士達(dá)YDC9103H IV型UPS電源和8塊100 AH蓄電池組成，測震機(jī)房由功率為3KVA科士達(dá)YDC9103H IV型UPS電源和12塊100AH蓄電池組成，地磁機(jī)房由功率為1KVA科士達(dá)YHK9101H型UPS電源和6塊100 AH蓄電池組成，每個機(jī)房UPS電源旁邊均配有三孔發(fā)電機(jī)專線插座，避免較長時間市電停電導(dǎo)致蓄電池使用虧損。洛陽臺、子臺、企業(yè)臺均安裝配有NC601型停電報警裝置，該設(shè)備通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接入洛陽臺自主研發(fā)信息節(jié)點監(jiān)控系統(tǒng)軟件，到達(dá)實時監(jiān)控用電狀態(tài)，保證地震觀測資料正常傳輸。

防雷系統(tǒng)：洛陽臺防雷系統(tǒng)共分三級，其中：B級防雷器前串聯(lián)63 A空氣開關(guān)，接線采用10 mm2多股銅導(dǎo)線，線耳連接，安裝在總配電處；C級防雷器接線采用10 mm2多股銅導(dǎo)線，線耳連接，安裝在觀測室配電處；D級防雷器選用防雷插座，各儀器設(shè)備、通信設(shè)備等直接插到防雷插座上；地震專業(yè)儀器信號防雷器按照每款儀器的工作電壓、接口方式、采集線芯數(shù)一一對應(yīng)，通過專業(yè)航空接口與被保護(hù)設(shè)備連接[3]。

1.2 軟件及設(shè)備部署

洛陽臺信息節(jié)點軟件部署主要包括：地球物理服務(wù)器部署Linux操作系統(tǒng)和Oracle 10g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；分析處理機(jī)部署Windows操作系統(tǒng)、地磁數(shù)據(jù)處理軟件、地電數(shù)據(jù)處理軟件、地球物理觀測數(shù)據(jù)跟蹤分析軟件、中國地震地球物理臺網(wǎng)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換軟件、一階差分超差計算軟件、中國地震地球物理臺網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件、基線值計算軟件、地電監(jiān)控報警軟件、地磁監(jiān)控報警軟件等。測震服務(wù)器部署Windows操作系統(tǒng)和MYSQL數(shù)據(jù)庫及SeismicMix2.0系統(tǒng)；波形監(jiān)控機(jī)部署Windows操作系統(tǒng)、MSDP地震分析處理軟件、EDAS-GN-SMS和EDAS-IP-SMSP數(shù)據(jù)采集器設(shè)置軟件、Jopens波形監(jiān)控軟件、Report地震分析數(shù)據(jù)傳輸軟件、FlashFXP文件傳輸軟件、信息節(jié)點監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程自動重啟軟件、視頻監(jiān)控軟件等。

洛陽臺信息節(jié)點設(shè)備部署主要包括：光端機(jī)、路由器、交換機(jī)、服務(wù)器和信息節(jié)點報警裝置是臺站信息節(jié)點的核心設(shè)備，它們共同承擔(dān)著臺站各個觀測手段與用戶之間運行連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，詳見表1。

表1 洛陽臺信息節(jié)點主要設(shè)備信息

1.3 主要功能

洛陽臺信息節(jié)點功能分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控、協(xié)同辦公和生活服務(wù)四個方面：數(shù)據(jù)服務(wù)主要為數(shù)據(jù)的采集、存儲、備份、處理、評估、報送和共享等；質(zhì)量監(jiān)控主要為數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程設(shè)備重啟、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等；協(xié)同辦公主要為文件收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)辦公、視頻會議等；生活服務(wù)主要為無線網(wǎng)絡(luò)全臺覆蓋[4]。

2 信息節(jié)點監(jiān)控及維護(hù)

2.1 信息節(jié)點監(jiān)控

洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控設(shè)備主要為單口網(wǎng)絡(luò)串口轉(zhuǎn)換器、銳視威智能攝像監(jiān)控、海康威視攝像監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制開關(guān)四種，其它為儀器自帶報警軟件及臺站自主研發(fā)軟件配套使用，詳見表2。其中單口網(wǎng)絡(luò)串口轉(zhuǎn)換器主要應(yīng)用于子臺和企業(yè)臺，通過網(wǎng)線將地震儀器與串口服務(wù)器進(jìn)行連接，將串口服務(wù)器的IP地址與地震儀器設(shè)置成同一網(wǎng)段，然后對串口類型進(jìn)行配置，再將IP地址匯集到信息節(jié)點報警軟件，當(dāng)某一串口段出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或供電中斷，信息節(jié)點報警軟件隨即報警，提示值班人員檢查；銳視威智能攝像監(jiān)控和?？低晹z像監(jiān)控主要配合信息節(jié)點報警軟件對報警現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程檢查及環(huán)境監(jiān)控，再利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制開關(guān)對設(shè)備進(jìn)行簡單的斷電重啟等操作檢查，詳見圖2。

表2 洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控設(shè)備信息

圖2 洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控過程

2.2 信息節(jié)點維護(hù)

信息節(jié)點是目前地震臺站數(shù)字化運行的中樞系統(tǒng)，要保證各節(jié)點的正常運行，必須保證確保各節(jié)點有序正常工作。洛陽臺信息節(jié)點為測震、強(qiáng)震、地球物理場等數(shù)據(jù)傳輸、處理、共享等服務(wù)，為確保信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作正常，保障信息暢通、設(shè)備工作正常，特制訂網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)方案：包括網(wǎng)絡(luò)連通性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控管理、維保四個方面。

網(wǎng)絡(luò)連通性：(1)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員:保證網(wǎng)絡(luò)的實時連通和可用，保障接入交換機(jī)、匯聚交換機(jī)和核心交換機(jī)的正常運轉(zhuǎn)；對設(shè)備的日常運行狀態(tài)的監(jiān)控，同時能夠?qū)υO(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，形成報表進(jìn)行統(tǒng)計；(2)機(jī)房巡檢：現(xiàn)場巡檢是對設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面檢查項目。巡檢包括的內(nèi)容有:值班人員白天隔2小時，晚上隔4小時檢查光端機(jī)、ADSL工作是否正常，并做好詳細(xì)記錄。技術(shù)人員每天記錄網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口是否可以正常使用，網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由是否正常進(jìn)行，交換機(jī)的性能檢測，進(jìn)行整體網(wǎng)絡(luò)性能評估，針對網(wǎng)絡(luò)的利用率進(jìn)行優(yōu)化并提出網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和優(yōu)化的建議。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能：對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的日常運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，檢查各種安全設(shè)備的日志，對重點事件進(jìn)行記錄，對安全事件的產(chǎn)生原因進(jìn)行判斷和解決，及時發(fā)現(xiàn)問題，防患于未然。同時能夠?qū)υO(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，形成報表進(jìn)行統(tǒng)計分析，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分析和故障的提前預(yù)知。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控管理：確保網(wǎng)絡(luò)實時暢通，必須要對信息節(jié)點進(jìn)行監(jiān)控管理，洛陽臺自行設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點實時監(jiān)控軟件，能夠很好的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及儀器網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。任何網(wǎng)絡(luò)中斷超過3秒就立刻報警，該軟件實時監(jiān)控洛陽臺信息網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，多次發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障并報警，并能提示相應(yīng)故障內(nèi)容，大大提高了洛陽臺信息網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能力。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維保：(1)日常維護(hù)保養(yǎng)主要是巡視檢查和清潔方面的工作；定期維護(hù)保養(yǎng)主要工作就是性能狀態(tài)檢查和計劃性能修理；年檢維護(hù)保養(yǎng)主要是對設(shè)備進(jìn)行全面的調(diào)整。(2)日常維護(hù)保養(yǎng)通常由設(shè)備運行操作人員負(fù)責(zé)，定期維護(hù)保養(yǎng)由主管負(fù)責(zé)操作人員安排，值班人員進(jìn)行配合，某些設(shè)備需要聯(lián)系聯(lián)通公司進(jìn)行定期檢查。(3)維護(hù)保養(yǎng)工作的項目由各類設(shè)備具體規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主觀根據(jù)規(guī)程并結(jié)合具體情況，做出年度、季度、月維護(hù)保養(yǎng)計劃，經(jīng)臺站領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后實施。(4)設(shè)備年檢維護(hù)保養(yǎng)，委托聯(lián)通公司洛陽分公司實施。

3 信息節(jié)點安全管理

臺站對信息節(jié)點實行安全管理，專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁他人私自接入、改動和占用信息網(wǎng)絡(luò)資源，并對信息節(jié)點的環(huán)境控制、病毒清殺、訪問控制、制度要求和加密備份等做了一系列詳細(xì)措施，保證信息節(jié)點穩(wěn)定運行。

3.1 環(huán)境控制

洛陽臺信息節(jié)點設(shè)備均配套地震監(jiān)測設(shè)備安裝，所處區(qū)域為設(shè)備機(jī)房或觀測站內(nèi)，機(jī)房配有空調(diào)，觀測站建筑嚴(yán)格按照溫濕度標(biāo)準(zhǔn)要求建設(shè)，配備有溫濕度監(jiān)控儀，實時對內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，負(fù)責(zé)人不定時對環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并利用干燥劑、通風(fēng)等措施對室內(nèi)濕度進(jìn)行控制，保障各項設(shè)備良好運行。

3.2 病毒清殺

洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控軟件均安裝在Windows操作系統(tǒng)計算機(jī)，每臺計算機(jī)安裝有360安全衛(wèi)士和電腦管家具有病毒查殺清理，漏洞自檢修復(fù)的工具，并設(shè)置自動更新病毒庫，實時查殺病毒。負(fù)責(zé)人不定時對清殺及修補(bǔ)記錄進(jìn)行匯總記錄，發(fā)現(xiàn)惡性病毒清理問題，需多次徹底清理，保障監(jiān)控軟件正常運行。

3.3 訪問控制

洛陽臺信息節(jié)點設(shè)備除負(fù)責(zé)人及維修人員外，嚴(yán)禁其他人員對設(shè)備進(jìn)行斷電拆除，值班發(fā)現(xiàn)問題第一時間上報負(fù)責(zé)人；監(jiān)控軟件由負(fù)責(zé)人設(shè)置安全密碼，只有通過密碼許可才可訪問系統(tǒng)，平時只作報警監(jiān)控。軟件設(shè)置隨計算機(jī)開機(jī)自動啟動，沒有密碼拒絕關(guān)閉，保障信息節(jié)點的實時監(jiān)控。

3.4 制度要求

根據(jù)《洛陽地震臺信息節(jié)點管理制度》要求，負(fù)責(zé)人制管理模式，結(jié)合臺站《機(jī)房管理制度》、《應(yīng)急響應(yīng)制度》和《安全管理制度》等一系列規(guī)章制度，對所有人員進(jìn)行嚴(yán)格要求、定期培訓(xùn)、模擬演練等，提高人員業(yè)務(wù)能力，完善輔助系統(tǒng)，從制度規(guī)定確保洛陽臺信息節(jié)點良好運行。

3.5 加密備份

洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控軟件均設(shè)置有訪問密碼，控制軟件的開關(guān)和對系統(tǒng)的保護(hù)，避免其他人員無意或刻意對監(jiān)控軟件關(guān)閉，造成監(jiān)控中斷；負(fù)責(zé)人對臺站所有設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行匯總整理，并根據(jù)設(shè)備的增減、改動實時更新；與省地震局信息中心和聯(lián)通公司建立緊密聯(lián)系，熟悉臺站交換機(jī)接入設(shè)備MAC地址及IP地址對應(yīng)情況，所有資料一式三份保留，電子檔通過計算機(jī)和移動硬盤雙保險備份。

4 信息節(jié)點應(yīng)用及推廣

洛陽臺信息節(jié)點主要應(yīng)用于地震監(jiān)測和協(xié)同辦公兩大服務(wù)：地震監(jiān)測應(yīng)用于觀測數(shù)據(jù)的監(jiān)控、采集、匯集、備份、傳輸和共享；系統(tǒng)辦公應(yīng)用于臺站的OA辦公系統(tǒng)、視頻會議、地震會商、考勤和FlashFXP文件傳輸?shù)取?/p>

4.1 地震監(jiān)測

洛陽臺信息節(jié)點分布洛陽臺本臺，盧氏臺和陜縣臺下屬子臺，大安臺、魯山臺、澠池臺、焦作臺和小浪底臺網(wǎng)5個企業(yè)臺。洛陽臺測震通過監(jiān)控測震波形、省局臺網(wǎng)服務(wù)器、數(shù)采設(shè)備等的運行，保障測震數(shù)據(jù)連續(xù)；洛陽臺電磁通過監(jiān)控數(shù)據(jù)運行、服務(wù)器和UPS工作狀態(tài)，保障地球物理場數(shù)據(jù)連續(xù)；其他子臺、企業(yè)臺和小浪底臺網(wǎng)通過監(jiān)控數(shù)采運行狀態(tài)和市電供電，保障各設(shè)備穩(wěn)定運行，詳見圖3。

圖3 洛陽臺信息節(jié)點監(jiān)控軟件

4.2 協(xié)同辦公

OA辦公系統(tǒng)，是將現(xiàn)代化辦公與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合起來的一種辦公方式，洛陽臺自2017年開始利用OA辦公系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)辦公，其中包括信息發(fā)布、合同審批、工作請示、請假審批、出差審批、會議紀(jì)要、事業(yè)用車等。視頻會議系統(tǒng)，是河南省地震局地震應(yīng)急視頻會議平臺的一個臺站終端，可建立視頻會議組會模式，通過MCU控制器接入會議，用于臺站的會議、會商和學(xué)習(xí)等?？记跈C(jī)，是通過網(wǎng)線與上級交換機(jī)進(jìn)行連接，將考勤機(jī)的IP地址與臺站網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成同一網(wǎng)段，配置成功，通過錄入臺站每位職工的信息，利用指紋或瞳孔識別，形成報表后考察每一位職工的工作時間。FlashFXP，是依附于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到對目錄和子目錄的文件傳輸、刪除、上傳和下載，以及第三方文件續(xù)傳等，洛陽臺通過該軟件進(jìn)行文件及學(xué)習(xí)資料的收發(fā)與緩存。

5 結(jié)束語

地震臺站信息節(jié)點作為地震臺站數(shù)字化運行的中樞系統(tǒng)，是臺站觀測業(yè)務(wù)的重要保證，也是臺站協(xié)同辦公的重要依靠。有功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢，但也存在各種網(wǎng)絡(luò)干擾和威脅。因此，全面、嚴(yán)格做好地震臺站信息節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)化運行是對臺站工作的重要保障。