信息节点的标准化运行概述——以洛阳地震台信息节点为例

谢佳兴，侯博文，张翰博，刘庆华，郅红魁，尚淑珍

(河南省地震局，河南 郑州 450018)

0 引 言

“十五”期间我国完成了地震信息网络建设，地震台站信息节点成为了地震行业网的重要组成部分，作为地震行业网的终端，承担着对地震观测数据的采集、汇集、备份、传输和共享等任务，同时还为台站及区域网络协同工作和办公提供支撑[1]。洛阳地震台(以下简称洛阳台)信息节点在该时期得到全面建设。2020年，洛阳台在此基础上对台站信息节点从设备机房环境、软硬件设备部署、实时监控系统、管理维护制度、应用推广等方面进行标准化升级改造，使得地震专用网络延伸到台站每一个数字化观测手段，为各部门和学科之间提供了一条紧密、安全的连接纽带。因此，台站信息节点的标准化运行是对地震信息传输和网络延伸应用的有力保障。

1 信息节点简介

洛阳台是河南省地震局下属的一个片区专业中心台站，由台站中心、卢氏台和陕县台组成，运行维护大安台、鲁山台、渑池台、焦作台和小浪底台网；信息节点服务于所有子台和企业台。洛阳台信息节点是河南省地震局信息中心的一条分支，为洛阳台的地震监测、预报、科研、应急、宣传等工作提供服务，是该地区地震信息数据采集、汇集、备份、传输和共享的基础平台；是地震监测、预报等日常工作的网络基础平台，也是各项业务工作顺利开展的基本保障。

1.1 网络结构

通信系统：洛阳台信息节点网络主要由联通两条MSTP专线和基于INIERNET的VPN信道构成，两条MSTP专线分别为洛阳关林和洛阳伊川两条，通过虚拟板卡技术，将单路由分解为两个端口，分别通过两条基线与省地震局连接，其他子台和企业台通过协议转换器，实现与洛阳台的连接。洛阳台各类地震仪器和网络设备均采用TCP/IP协议接入台站局域网，进入台站网络系统[2]。其中测震数据不仅通过专线与河南省地震局台网中心传输，还通过卫星通信传输至中国地震局地震台网中心(图1)。

图1 洛阳台信息节点网络

供电系统：洛阳台供电系统严格按照2018年地震台站灾损恢复专项要求实施。10 KV高压进入配电室，通过变压器输出两相220 V交流电，分别供台站仪器设备和生活办公使用。仪器设备利用“市电+UPS+发电机”三种模式供电，其中地电、信息机房由功率为3KVA科士达YDC9103H IV型UPS电源和8块100 AH蓄电池组成，测震机房由功率为3KVA科士达YDC9103H IV型UPS电源和12块100AH蓄电池组成，地磁机房由功率为1KVA科士达YHK9101H型UPS电源和6块100 AH蓄电池组成，每个机房UPS电源旁边均配有三孔发电机专线插座，避免较长时间市电停电导致蓄电池使用亏损。洛阳台、子台、企业台均安装配有NC601型停电报警装置，该设备通过TCP/IP网络协议接入洛阳台自主研发信息节点监控系统软件，到达实时监控用电状态，保证地震观测资料正常传输。

防雷系统：洛阳台防雷系统共分三级，其中：B级防雷器前串联63 A空气开关，接线采用10 mm2多股铜导线，线耳连接，安装在总配电处；C级防雷器接线采用10 mm2多股铜导线，线耳连接，安装在观测室配电处；D级防雷器选用防雷插座，各仪器设备、通信设备等直接插到防雷插座上；地震专业仪器信号防雷器按照每款仪器的工作电压、接口方式、采集线芯数一一对应，通过专业航空接口与被保护设备连接[3]。

1.2 软件及设备部署

洛阳台信息节点软件部署主要包括：地球物理服务器部署Linux操作系统和Oracle 10g数据库管理系统；分析处理机部署Windows操作系统、地磁数据处理软件、地电数据处理软件、地球物理观测数据跟踪分析软件、中国地震地球物理台网数据格式转换软件、一阶差分超差计算软件、中国地震地球物理台网数据处理系统软件、基线值计算软件、地电监控报警软件、地磁监控报警软件等。测震服务器部署Windows操作系统和MYSQL数据库及SeismicMix2.0系统；波形监控机部署Windows操作系统、MSDP地震分析处理软件、EDAS-GN-SMS和EDAS-IP-SMSP数据采集器设置软件、Jopens波形监控软件、Report地震分析数据传输软件、FlashFXP文件传输软件、信息节点监控软件、远程自动重启软件、视频监控软件等。

洛阳台信息节点设备部署主要包括：光端机、路由器、交换机、服务器和信息节点报警装置是台站信息节点的核心设备，它们共同承担着台站各个观测手段与用户之间运行连接和数据传输的任务，详见表1。

表1 洛阳台信息节点主要设备信息

1.3 主要功能

洛阳台信息节点功能分数据服务、质量监控、协同办公和生活服务四个方面：数据服务主要为数据的采集、存储、备份、处理、评估、报送和共享等；质量监控主要为数据的实时监控、远程设备重启、设备状态监控等；协同办公主要为文件收发、网络办公、视频会议等；生活服务主要为无线网络全台覆盖[4]。

2 信息节点监控及维护

2.1 信息节点监控

洛阳台信息节点监控设备主要为单口网络串口转换器、锐视威智能摄像监控、海康威视摄像监控和网络远程控制开关四种，其它为仪器自带报警软件及台站自主研发软件配套使用，详见表2。其中单口网络串口转换器主要应用于子台和企业台，通过网线将地震仪器与串口服务器进行连接，将串口服务器的IP地址与地震仪器设置成同一网段，然后对串口类型进行配置，再将IP地址汇集到信息节点报警软件，当某一串口段出现网络或供电中断，信息节点报警软件随即报警，提示值班人员检查；锐视威智能摄像监控和海康威视摄像监控主要配合信息节点报警软件对报警现场的设备进行远程检查及环境监控，再利用网络远程控制开关对设备进行简单的断电重启等操作检查，详见图2。

表2 洛阳台信息节点监控设备信息

图2 洛阳台信息节点监控过程

2.2 信息节点维护

信息节点是目前地震台站数字化运行的中枢系统，要保证各节点的正常运行，必须保证确保各节点有序正常工作。洛阳台信息节点为测震、强震、地球物理场等数据传输、处理、共享等服务，为确保信息网络设备工作正常，保障信息畅通、设备工作正常，特制订网络设备维护方案：包括网络连通性、网络设备性能、网络设备的监控管理、维保四个方面。

网络连通性：(1)网络技术人员:保证网络的实时连通和可用，保障接入交换机、汇聚交换机和核心交换机的正常运转；对设备的日常运行状态的监控，同时能够对设备的运行数据进行记录，形成报表进行统计；(2)机房巡检：现场巡检是对设备及网络进行全面检查项目。巡检包括的内容有:值班人员白天隔2小时，晚上隔4小时检查光端机、ADSL工作是否正常，并做好详细记录。技术人员每天记录网络交换机的端口是否可以正常使用，网络的转发和路由是否正常进行，交换机的性能检测，进行整体网络性能评估，针对网络的利用率进行优化并提出网络扩容和优化的建议。

网络设备性能：对网络设备的日常运行状态进行监控，检查各种安全设备的日志，对重点事件进行记录，对安全事件的产生原因进行判断和解决，及时发现问题，防患于未然。同时能够对设备的运行数据进行记录，形成报表进行统计分析，便于进行网络系统的分析和故障的提前预知。

网络设备的监控管理：确保网络实时畅通，必须要对信息节点进行监控管理，洛阳台自行设计的网络信息节点实时监控软件，能够很好的监控网络设备及仪器网络工作状态。任何网络中断超过3秒就立刻报警，该软件实时监控洛阳台信息网络节点，多次发现网络故障并报警，并能提示相应故障内容，大大提高了洛阳台信息网络监控能力。

网络设备的维保：(1)日常维护保养主要是巡视检查和清洁方面的工作；定期维护保养主要工作就是性能状态检查和计划性能修理；年检维护保养主要是对设备进行全面的调整。(2)日常维护保养通常由设备运行操作人员负责，定期维护保养由主管负责操作人员安排，值班人员进行配合，某些设备需要联系联通公司进行定期检查。(3)维护保养工作的项目由各类设备具体规定，网络设备主观根据规程并结合具体情况，做出年度、季度、月维护保养计划，经台站领导批准后实施。(4)设备年检维护保养，委托联通公司洛阳分公司实施。

3 信息节点安全管理

台站对信息节点实行安全管理，专人负责，严禁他人私自接入、改动和占用信息网络资源，并对信息节点的环境控制、病毒清杀、访问控制、制度要求和加密备份等做了一系列详细措施，保证信息节点稳定运行。

3.1 环境控制

洛阳台信息节点设备均配套地震监测设备安装，所处区域为设备机房或观测站内，机房配有空调，观测站建筑严格按照温湿度标准要求建设，配备有温湿度监控仪，实时对内部环境进行监控，负责人不定时对环境温度进行调节，并利用干燥剂、通风等措施对室内湿度进行控制，保障各项设备良好运行。

3.2 病毒清杀

洛阳台信息节点监控软件均安装在Windows操作系统计算机，每台计算机安装有360安全卫士和电脑管家具有病毒查杀清理，漏洞自检修复的工具，并设置自动更新病毒库，实时查杀病毒。负责人不定时对清杀及修补记录进行汇总记录，发现恶性病毒清理问题，需多次彻底清理，保障监控软件正常运行。

3.3 访问控制

洛阳台信息节点设备除负责人及维修人员外，严禁其他人员对设备进行断电拆除，值班发现问题第一时间上报负责人；监控软件由负责人设置安全密码，只有通过密码许可才可访问系统，平时只作报警监控。软件设置随计算机开机自动启动，没有密码拒绝关闭，保障信息节点的实时监控。

3.4 制度要求

根据《洛阳地震台信息节点管理制度》要求，负责人制管理模式，结合台站《机房管理制度》、《应急响应制度》和《安全管理制度》等一系列规章制度，对所有人员进行严格要求、定期培训、模拟演练等，提高人员业务能力，完善辅助系统，从制度规定确保洛阳台信息节点良好运行。

3.5 加密备份

洛阳台信息节点监控软件均设置有访问密码，控制软件的开关和对系统的保护，避免其他人员无意或刻意对监控软件关闭，造成监控中断；负责人对台站所有设备网络信息进行汇总整理，并根据设备的增减、改动实时更新；与省地震局信息中心和联通公司建立紧密联系，熟悉台站交换机接入设备MAC地址及IP地址对应情况，所有资料一式三份保留，电子档通过计算机和移动硬盘双保险备份。

4 信息节点应用及推广

洛阳台信息节点主要应用于地震监测和协同办公两大服务：地震监测应用于观测数据的监控、采集、汇集、备份、传输和共享；系统办公应用于台站的OA办公系统、视频会议、地震会商、考勤和FlashFXP文件传输等。

4.1 地震监测

洛阳台信息节点分布洛阳台本台，卢氏台和陕县台下属子台，大安台、鲁山台、渑池台、焦作台和小浪底台网5个企业台。洛阳台测震通过监控测震波形、省局台网服务器、数采设备等的运行，保障测震数据连续；洛阳台电磁通过监控数据运行、服务器和UPS工作状态，保障地球物理场数据连续；其他子台、企业台和小浪底台网通过监控数采运行状态和市电供电，保障各设备稳定运行，详见图3。

图3 洛阳台信息节点监控软件

4.2 协同办公

OA办公系统，是将现代化办公与计算机网络功能结合起来的一种办公方式，洛阳台自2017年开始利用OA办公系统进行网络办公，其中包括信息发布、合同审批、工作请示、请假审批、出差审批、会议纪要、事业用车等。视频会议系统，是河南省地震局地震应急视频会议平台的一个台站终端，可建立视频会议组会模式，通过MCU控制器接入会议，用于台站的会议、会商和学习等。考勤机，是通过网线与上级交换机进行连接，将考勤机的IP地址与台站网络设置成同一网段，配置成功，通过录入台站每位职工的信息，利用指纹或瞳孔识别，形成报表后考察每一位职工的工作时间。FlashFXP，是依附于计算机网络，达到对目录和子目录的文件传输、删除、上传和下载，以及第三方文件续传等，洛阳台通过该软件进行文件及学习资料的收发与缓存。

5 结束语

地震台站信息节点作为地震台站数字化运行的中枢系统，是台站观测业务的重要保证，也是台站协同办公的重要依靠。有功能强大，应用广泛等优势，但也存在各种网络干扰和威胁。因此，全面、严格做好地震台站信息节点的标准化运行是对台站工作的重要保障。