地震前兆观测设备模拟通信软件关键技术研究.pdf

第33卷第4期 地 震 研 究 V01．33，No．4 2010年lO月 JOURNALOFSEISMOLOGICALRESEARCH Oct．，2010 地震前兆观测设备模拟通信软件关键技术研究水 单维锋，李 军 (防灾科技学院，河北三河065201) 摘要：遵循“中国数字地震观测网络技术规程”相关标准，设计了一套基于Java语言的前兆观测设备模拟通信 软件。介绍了通信指令原语、数据包格式定义以及模拟通信软件的总体设计，详述了模拟通信软件中的几个关键 技术，包括如何同时模拟多个前兆设备，应用观察者设计模式实时更新设备状态信息，使用套接字技术和多线程 技术启动或停止模拟设备，通过“心跳”线确认远端Socket是否关闭等。该软件可以模拟大多数“十五”前兆 观测设备的通信原语，一方面为台站技术人员以及地震专业学生了解前兆设备的功能、通信指令、以及数据包的 数据格式提供r一个模拟环境，有效地提高了教学效果和培训质量，另一方面也为开发前兆设备相关软件提供了 模拟支撑环境。 关键词：前兆观测设备；模拟通信软件；套接字；多线程；观察者设计模式 中图分类号：TP311．52文献标识码：A 文章编号：1000—0666(2010)104—0365—06 于专业人员了解设备的内部工作原理、数据格式 0引言 和通信协议。操作人员严重依赖于管理系统获取 数据或监控设备状态。一旦管理系统出现问题， 地震前兆台网的主要任务就是获取重力、地 操作人员很难找到错误、手动获取数据、查看设 磁、形变、地电、流体等地球物理和地球化学观 备状态或直接控制设备。 测数据，为地震预报、科学研究和社会应用提供 此外，在对相关技术人员培训、教学以及设 基础数据。在地震行业领域，地震前兆观测是El 备通信软件开发过程中，也需要了解设备的工作 常获取地震观测信息的莺要手段之一。 原理、数据格式和通信指令等内容。由于涉及的 地震前兆观测设备的种类很多，如数字水位 设备种类非常多，搭建真实的实验环境不仅费用 仪、气象三要素观测仪、地电仪和相对重力仪等。 昂贵，而且还需要合适的实验场地。 各种观测设备的观测物理量、采样率、数据存储 因此，研究和开发一套前兆观测设备模拟 等方面不尽相同(中国地震局，2005)。 通信软件(以下简称模拟软件)就非常必要。 随着“十五”国家建设项目的推进，网络化 模拟软件可以模拟大多数“十五”地震前兆观 前兆仪器安装相继完成，全国各省级地震局的台 测设备，遵从“中国数字地震观测网络技术规 网中心甚至台站都已经接入互联网(何案华等， 程——地震前兆台网专用设备网络通信”标准 2008)。为了采集、传输、存储和管理各种前兆观(地壳运动监测工程研究中心，2005)(以下简 测数据，各省局台网中心或台站根据现有设备特 称通信规程)，能够根据客户端发送的指令，模 点开发了多种计算机管理系统，以提高工作效率 拟不同设备产生相应格式的数据包并发送给客 (牛从达等，2005)。目前，前兆观测设备的数据户端。利用模拟软件，可以模拟多种前兆设备 汇集工作由中国地震前兆台网数据管理系统(以 的通信指令原语、返回相应数据包，有利于教 下简称管理系统)完成，该系统还负责台站、区 师、受训人员和学生了解设备的通信原理、通 域中心、国家中心和学科台网中心之间的数据同 信指令以及数据格式等信息，通过模拟软件有 步交换并对地震专业用户提供数据服务。 效地避免了对实际观测设备的频繁访问，降低 由于管理系统的高度自动化和智能化，不利 了对正常运行设备的干扰。 }收稿日期：2010—03—15．