无线局域网在地震观测数据传输中的应用

劳 谦 ，李 敬，卢子晋

(1.广东省地震局，广东 广州 510070；2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室，广东 广州510070；3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室 （筹），广东 广州 510070）

无线局域网在地震观测数据传输中的应用

劳 谦1，2，3，李 敬1，2，3，卢子晋1，2，3

(1.广东省地震局，广东 广州 510070；2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室，广东 广州510070；3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室 （筹），广东 广州 510070）

在波密县地震观测站建设项目中，我们采用了无线局域网为主，3G网络为辅的双线路方式传输地震观测数据。经一年半的运行实践，证明这种组网方式在有效降低通信费用的同时，能保证数据的连续传输。

地震数据传输；WLAN；3G；VPN

0 引言

目前，地震台站数据传输通讯的方式一般有两大类：① 有线传输，如SDH、DDN、ADSL等；②无线传输，如卫星、短波、3G、WLAN等。近几年来，网络技术发展日新月异，正向着更快、更稳定和更安全的方向发展。其中以无线技术为依托的无线网络的发展尤其引人注目：3G无线传输技术已经在地震行业网中占了一席之地；无线局域网接入技术由于通信速率高、设备种类多且可靠性高，在短距离组网，如地震观测台阵数据传输和地震应急指挥现场方面得到应用。

1 无线局域网技术介绍

无线局域网是在有线局域网的基础上发展起来，以无线信道作传输媒介的局域网络(Wireless Local Area Network)，简称WLAN。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。与有线相比，无线局域网最主要的优势在于可以不受布线条件的限制，在有线网络所不能达到的地方也能方便地网络接入。因此，无线局域网是不通过传统网络传输介质提供以太网或者令牌网络服务的计算机网络。无线局域网的优点：

（1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。

（2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。

（3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，接入端或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

（4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。

（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间 “漫游”等有线网络无法实现的特性。

由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用[1]。

2 应用案例

“波密县地震观测系统”是广东省政府对口援藏项目之一，建设单位是广东省地震局。该项目于2010年8月签署协议，12月投入试运行，系统的建成提高了波密县地震监测能力。

波密县地震观测站是波密县地震观测系统的组成部分。从噪声、基岩、通信、安保和交通等方面综合考虑，我们将观测站建于波密县县政府大院东北角后山的山脚下，离县政府信息中心机房约800 m，之间仅有少量树木阻挡。

由于当地的专线资费较高，我们用无线局域网设备将观测站接入波密县政府信息中心的政府外网，与广东省地震信息网建立VPN隧道，传输地震观测数据。同时，采用中国电信3G网络作为备份信道，在政府外网中断时，自动切换至3G信道，提高了传输链路的可靠性，系统结构示意图如图1。

图1 系统结构示意图Fig.1 System structure diagram

2.1 设备描述

建立通信链路方面用到的主要设备如下表：

表1主要设备

Table 1 The major equipment名称型号 性能描述 部署地点

Mikrotik RB411UAHR

路由板AR7161 680MHz处理器； 32MB内存；

64MB固态硬盘；集成AR5212 802.11b/g无

线网卡，功率20dBm；SIM卡插口、

MiniPCI、MiniPCI-e、RJ45网口和RS-232

口各一个； 工作电压10-28V；最大功耗10W；路由系统为RouterOS 4.13 Level4。 观测站

（组装成VPN路由器）华为EM660 Modem支持CDMA2000/EVDO；工作频率为900/ 1900 MHz； 最高上行速度1.8 Mbps， 最高

下行速度3.1Mbps；Mini PCI-E接口。WLAN天线 2400-2500Mhz 12 dBi平板天线。

3G天线 890-960/1710-1990 Mhz 14 dBi全向天线。

UBNT AirGrid M2无线AP Atheros MIPS 24KC 400MHz处理器；32MB内存； 8MB电子硬盘；支持 802.11 b/g，功率20 dBm；一个RJ45网口；一体化20 dBi栅格天线；工作电压10-30V；最大功耗5W。

信息中心

2.2 配置描述

我们在县政府的信息中心楼顶架设UBNT AirGrid M2一体化无线网桥，接入波密县政府外网，将之设置为AP模式，SSID为bomi，工作频率为2437Mhz，加密方式为wpa2-psk。

通过GPS测量计算出观测站和信息中心的方位角，将地震观测站端的WLAN天线对准AP。以系统管理员身份登录进VPN路由器，配置要点如下：

2.3 运行效果

波密地震观测站经过一年半的传输运行，连续率达到98.2%。可见，这种双线路备份通信方式为地震观测数据的传输提供了较好的保障。

3 讨论

经过十几年的发展，无线局域网在技术上已经日渐成熟，应用日趋广泛，无线局域网将从小范围应用进入主流应用。随着信息通信技术的不断发展，无线设备价格的不断下降，我们相信在不远的将来无线局域网技术在地震台站传输方向上会有更好的应用前景。

[1]麻信洛，李晓中，葛长涛，等.无线局域网构建及应用[M].北京：国防工业出版社,2009.

[2]崔北亮.Router OS全攻略[M].北京：电子工业出版社，2010.

The application of wireless local area network in the transmission of seismic observation data

LAO Qian1，2，3，LI Jing1，2，3，LU Zijin1，2，3

（1.Earthquake Administration of Guangdong Province，Guangzhou 510070，China；2.Key laboratory of Earthquake Monitoring and Disaster Mitigation Technology,CEA，Guangzhou 510070，China；3.Key Laboratory of Guangdong Province Earthquake Early Warning and Safety Diagnosis of Major Projects，Guangzhou 510070，China)

In Bomi earthquake observing station construction project,a double line transmission of seismic observation data was adopted in which one was the wireless local area network (WLAN)based,the other was the 3G network supplemented.After one and a half years running practice,it has been proved that the networking mode can guarantee the continuous data transmission in effectively reducing communication costs at the same time.

The Transmission of Seismic Data；WLAN；3G；VPN

P315.726

A

1001-8662（2012）03-0102-05

2012-03-10

劳 谦，男，1983年生，助理工程师.主要从事地震监测台网维护工作. E-mail：laoqian27@126.com.