采用协议转换器连接通信单元或仪器(数采)方式,对“九五”前兆仪器进行网络化改造,“十五”前兆数据管理系统可通过网络完成对“九五”前兆仪器产出数据的自动汇集,同时通过EPCC通信控制软件仍可对本地、远程的“九五”前兆仪器进行数据采集和处理,真正做到了“九五”和“十五”并行观测 赵刚,何案华,王晨.2012.全国前兆台网“九五”系统接入改造项目台站接入改造报告(地壳所承担部分).。

(1)协议转换器连接通信单元

一个协议转换器可以同现场总线上的所有仪器设备通信,此连接方式具有响应速度快、节省服务器资源等优点,同时有一定的避雷效果(图1)。

(2)协议转换器连接仪器(数采)

每个协议转换器的串口连接一套仪器(数采),此连接方式每一套仪器(数采)需要占用一个协议转换器,仪器响应速度快,可同时采集各套仪器(数采)上的数据,误码率低(图2)。

图1 协议转换器连接通信单元
Fig.1 Protocol converter connecting to the communication unit

图2 协议转换器连接仪器(数采)
Fig.2 Protocol converter connecting to instrument(data acquisition)

(1)有人职守台站

宝坻台为有人职守主台,其安装的“九五”ZD9A地电场仪、LN-3数字水位仪、SZW-1数字式温度计为智能仪器,协议转换器COM1口和主台通信单元总线232口连接,协议转换器COM2口和主台通信单元数采2口连接,主台通信单元MODEM RS-232C口和有线口相连(图3)(中国地震局监测预报司,2003)。

蓟县台为有人职守主台,其安装的“九五”GS-15重力仪的数采类型为DSC-2公用数采,协议转换器COM1口和数采RS-232C口连接,协议转换器COM2口和主台通信单元数采2口连接,主台通信单元MODEM RS-232C口和有线口相连(图4)(中国地震局监测预报司,2003)。

(2)无人职守台站

桑梓井为蓟县台负责管理的无人职守台站,其安装的“九五”LN-3数字水位仪、SZW-1数字式温度计为智能仪器,协议转换器COM1口和子台通信单元总线232口连接,协议转换器COM2口和子台通信单元MODEM RS-232C口连接(图5)(中国地震局监测预报司,2003)。

当安装新的协议转换器时,需要登录协议转换器主页,进行台站配置、网络配置和仪器配置。台站配置包括台站名称、台站代码、经度、纬度、

图3 宝坻台协议转换器连接示意图
Fig.3 Schematic diagram of protocol converter connection at Baodi Station

图4 蓟县台协议转换器连接示意图
Fig.4 Schematic diagram of protocol converter connection at Jixian Station

高程等参数的配置,网络配置包括协议转换器的IP地址、子网掩码、网关等参数的配置,仪器配置包括所属台站、仪器名称、采样率、仪器ID、仪器地址、仪器密码等参数的配置。当调整形变仪器标定改正值、水位探头埋深时,当天要及时录入标定时间、标定结果,并重启协议转换器才能生效。

并行运行期间,发现协议转换器校对仪器(数采)时钟无效。通过SSH软件,将修复后的程序文件device-settime.jsp拷贝到协议转换器/mnt/hda1/miniAdaptor/webapp/caiji目录下,替换原文件,并重启协议转换器,可解决该问题。

图5 桑梓井协议转换器连接示意图
Fig.5 Schematic diagram of protocol converter connection at Sangzi Well

前兆台网历史数据迁移工作流程主要包括数据迁移清单整理,台站、测点、仪器、测项分量等基础信息匹配,数据迁移任务生成与执行,数据对比与归档上报等环节 周克昌,邹钟毅,王方建,等.2012.全国前兆台网“九五”系统接入改造项目前兆历史数据迁移报告.。其关键在于台站、测点、仪器、测项分量等基础信息匹配,“九五”台站代码、测项分量代码、采样率、数据库表等要逐条对应“十五”台站代码、测点编码、仪器代码、测项分量代码、采样率、数据库表等,才能保证从“九五”数据库迁移数据到“十五”数据库的准确无误。数据迁移框图如图6所示。

按照《前兆台网历史数据迁移工作细则》梳理出天津前兆台网历史数据迁移清单,并根据专家审查意见对清单进行了修改完善,最后以“天津市地震局关于报送前兆台网历史数据迁移清单的函(津震函〔2011〕162号)”上报中国地震台网中心。根据天津前兆台网历史数据迁移清单,对历史数据整理工具生成的历史数据迁移任务逐条复核修改,并打印即将迁移的任务信息,由天津市地震局监测预报处批准盖章后,才执行历史数据迁移任务。天津区域地震前兆台网迁移完成的台项数和数据量见表1。

图6 历史数据迁移框图
Fig.6 Block diagram of historical data migration

表1 天津迁移完成的台项数和数据量
Tab.1 The total number of station items and data amount migratied in Tianjin

在使用历史数据整理工具从“九五”数据库中迁移数据到“十五”数据库时,由于测项分量较多,需要逐个修改数据迁移开始日期、结束日期,如果“十五”数据库中存在数据,还需要逐个确认是否覆盖数据,比较繁琐。通过使用SQL语句,修改qzdata方案中的history_listing、history_mission两张表,解决了重复操作的问题,成倍提高了工作效率(Wang et al,2010)。

(1)修改数据迁移起止日期:Update qzdata.history_listing set startdate=to_date(‘2001-01-01',‘yyyy-mm-dd'),enddate=to_date(‘2011-12-31',‘yyyy-mm-dd');

(2)修改数据覆盖模式:当coveredmode等于0表示逐个询问,等于1表示逐个覆盖,等于2表示逐个忽略,等于3表示全部覆盖,等于4表示全部忽略。从“九五”数据库中迁移数据到“十五”数据库时,“十五”数据库中已有的数据全部覆盖,采用SQL语句为:Update qzdata.history_mission set coveredmode=‘3';

“九五”、“十五”并行运行从2011年12月开始至今 刘高川,何案华,王军,等.2012.全国前兆台网“九五”系统接入改造项目并行运行报告.,为了检验“九五”前兆仪器按照“九五”和“十五”两种模式产出数据的一致性,及系统软硬件运行的稳定性,其并行观测主要流程如下:

(1)按照核对后的台站仪器信息,将“九五”、“人工”前兆仪器接入“十五”前兆数据管理系统。

(2)按照“九五”、“十五”两种模式并行运行。“九五”技术系统原有运行模式及日常工作保持不变,仍按“九五”系统运行要求完成数据采集,日志填报,数据预处理、入库,数据报送等日常运行、维护工作。并同时按照“十五”系统运行模式及要求,完成原“九五”系统数据的采集、预处理以及观测日志的填写。每天检查数据采集器、协议转换器和网络通信设备的运行情况,及时排除设备故障(李刚等,2012)。

(3)数据对比。每周一使用数据对比与归档软件对上周“九五”与“十五”模式产出的数据进行对比,并形成数据对比报告提交给国家中心。

天津区域地震前兆台网经过几个月的并行运行,

各个台站接入设备运行率100%、专业软件运行率100%,两套系统产出的数据一致。为此,可以采用“十五”模式代替“九五”模式,进一步提高前兆台网系统运行、产出与应用和技术管理的效率。