地震臺(tái)網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)的無人值守

閻 楷 高冠龍 楊龍翔

（中國鄭州450016河南省地震局監(jiān)測(cè)中心）

地震臺(tái)網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)的無人值守

閻 楷 高冠龍 楊龍翔

（中國鄭州450016河南省地震局監(jiān)測(cè)中心）

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制終端配合視頻，實(shí)現(xiàn)無人值守設(shè)備的集中監(jiān)控，有效降低維護(hù)成本，提高工作效率，以提高地震觀測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)性，保障觀測(cè)資料質(zhì)量，確保地震觀測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)性及資料質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)；控制；無人值守

0 引言

隨著數(shù)字化設(shè)備在地震行業(yè)的普及，測(cè)震、前兆等設(shè)備均實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于網(wǎng)絡(luò)化及臺(tái)站的偏遠(yuǎn)性，地震臺(tái)站無人值守成為主要觀測(cè)模式，對(duì)臺(tái)站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制將失去人工主控。

由于現(xiàn)代設(shè)備的智能化、數(shù)字化，在無雷擊、高電壓破壞情況下，大多數(shù)故障是因設(shè)備長期運(yùn)行發(fā)生死機(jī)，造成系統(tǒng)運(yùn)行不正常，只需重啟設(shè)備即可解決問題。由于無人值守的觀測(cè)模式，人工重啟需要付出大量時(shí)間和資金，并直接影響地震觀測(cè)資料質(zhì)量。為更好地提高地震觀測(cè)資料連續(xù)率和質(zhì)量，明確地震臺(tái)站設(shè)備異常問題，需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)控和管理。

1 硬件

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制硬件主要響應(yīng)遠(yuǎn)程指令，控制設(shè)備電源通斷（稍加改造，可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)震數(shù)采EDAS-24IP的遠(yuǎn)程電源控制），同時(shí)顯示市電交流電壓值及設(shè)備直流電壓值?？紤]到一般臺(tái)站設(shè)備配置數(shù)量，設(shè)計(jì)4路交流（AC 80—500 V）、4路直流（DC 3.3—30 V，其中DC 4—150 V兼顧UPS電池電壓），共計(jì)8路（圖1）。為了直觀，在硬件面板上設(shè)有一對(duì)一狀態(tài)指示，使用電狀況一目了然。為了便捷，在硬件面板上設(shè)有對(duì)應(yīng)的開關(guān)量指示按鈕，方便用戶操作，實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鈕完成設(shè)備交、直流的通與斷。硬件設(shè)備支持現(xiàn)場操作及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，操作簡潔、直觀，即使不具備相關(guān)專業(yè)背景知識(shí)的人員也能對(duì)設(shè)備供電進(jìn)行控制。用法簡單、通用，無需到機(jī)柜后查找各設(shè)備的電源引線或開關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過遠(yuǎn)程攝像頭查看各設(shè)備面板指示燈狀態(tài)，利用網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程即可完成設(shè)備故障排查，節(jié)約時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)地震臺(tái)的無人值守。

硬件采用開關(guān)量聯(lián)動(dòng)觸發(fā)控制，輸入不同控制信號(hào)（如，溫度、紅外等）可實(shí)現(xiàn)不同的自動(dòng)控制。

2 軟件

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制軟件主要遠(yuǎn)程發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)設(shè)備通與斷的控制（圖2）。程序窗口顯示每一路（8路）設(shè)備名稱（可自定義），并同步硬件執(zhí)行狀態(tài)（彩色為通，灰色為斷）。為符合設(shè)備的電源控制執(zhí)行，簡化操作，設(shè)定設(shè)備斷與通的120 s點(diǎn)動(dòng)控制，完成設(shè)備先斷電，間隔2 min后自動(dòng)加電的步驟，實(shí)現(xiàn)一鍵完成，同時(shí)避免設(shè)備頻繁開關(guān)，固定設(shè)備重啟最小時(shí)間間隔，以保障設(shè)備不受損傷。此外，為方便調(diào)試儀器調(diào)用程序及打開Web頁面，軟件設(shè)有4個(gè)IP地址、2個(gè)快捷方式和2個(gè)EXE程序按鈕（可通過配置文件修改），實(shí)現(xiàn)無縫調(diào)用其他管理軟件對(duì)設(shè)備的檢查、調(diào)試。對(duì)設(shè)備管理程序和執(zhí)行軟件進(jìn)行集中管理，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊，完成重復(fù)的手工操作，方便在一個(gè)窗口下完成多種調(diào)用，提高工作效率。

圖1 硬件終端Fig.1 Remote control system hardware

圖2 軟件控制Fig.2 Remote control system software

3 功能

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電源控制，集中調(diào)試，結(jié)合視頻，能夠及時(shí)了解現(xiàn)場情況，達(dá)到對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備“身臨其境”的操作感覺。

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制核心功能為控制其他設(shè)備的供電，默認(rèn)為常閉狀態(tài)，即便不工作，也不影響其他設(shè)備供電，不影響其他設(shè)備工作狀態(tài)。一般，只要遠(yuǎn)端主路由器工作正常，網(wǎng)絡(luò)暢通，此控制設(shè)備就能正常運(yùn)行，因此可以重啟備用網(wǎng)絡(luò)線路ADSL（目前發(fā)現(xiàn)備用線路ADSL，夏季高溫容易死機(jī)）。

為方便管理，軟件設(shè)計(jì)支持15用戶同時(shí)在線監(jiān)控，操作結(jié)果實(shí)時(shí)反饋。避免一人登錄其他人無法查看，或者同時(shí)操作造成不必要的錯(cuò)誤。在正常狀態(tài)，遠(yuǎn)程的操控級(jí)別優(yōu)先于現(xiàn)場，即便沒有視頻也能了解遠(yuǎn)程設(shè)備用電的通斷狀態(tài)及現(xiàn)場操作人員通斷電的操作過程。

為自動(dòng)管理，軟件設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備供電通斷定時(shí)操作（可設(shè)定日、周循環(huán)），實(shí)現(xiàn)無需現(xiàn)場對(duì)設(shè)備的自動(dòng)控制。利用此功能，對(duì)于UPS電池放電（即時(shí)掌握市電停電與否等），可定期切斷市電（外接交流接觸器等方法），讓設(shè)備依靠UPS電池運(yùn)行一段時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS電池的定期放電操作，能夠有效延長電池壽命和續(xù)航時(shí)間。此方法，對(duì)設(shè)備遭受市電感應(yīng)雷，有一定避開效果。

配合閻楷等（2014）調(diào)試的簡易程序（一個(gè)Excel文件內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)），可時(shí)刻掌握各地震觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高數(shù)據(jù)連續(xù)性。

4 實(shí)例

一個(gè)流體前兆臺(tái)站有水溫、水位、氣象三要素3個(gè)測(cè)項(xiàng)，則該臺(tái)站一般用到3路交流及3路直流，還有1組UPS蓄電池或其他備用供電系統(tǒng)。調(diào)試一般采用3個(gè)IP的Web頁面管理，利用“命令提示符”窗口，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)PING的狀態(tài)及其他測(cè)試用到的快捷方式或EXE執(zhí)行程序。只需一次配置，即可完成記憶，方便以后調(diào)試。

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制終端顯示交流電壓及4路直流電壓（其中1路可顯示UPS蓄電池電壓），結(jié)合視頻即可了解遠(yuǎn)端設(shè)備用電狀態(tài)，進(jìn)而做出初步判斷（圖1）。通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制程序窗口點(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)按鈕，即可完成設(shè)備的加電與斷電。例如，斷開水溫儀器直流供電，只需點(diǎn)擊“5.水溫DC”按鈕，指示燈變?yōu)榛疑Ｈ暨x擇“點(diǎn)動(dòng)”，還可實(shí)現(xiàn)2 min倒計(jì)時(shí)先斷后通的自動(dòng)過程（圖2）。另外，程序設(shè)有定時(shí)功能，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備（如電扇）定時(shí)斷電，定時(shí)通電的自動(dòng)工作（可日、周設(shè)定，循環(huán)工作）。無需到現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備的手動(dòng)、定時(shí)重啟控制。

若在現(xiàn)場，只需按下按鈕就可斷開相應(yīng)設(shè)備的供電，達(dá)到重啟效果，且有一對(duì)一的狀態(tài)顯示，直觀明了。不必到機(jī)柜后，撥動(dòng)市電開關(guān)或取下直流插頭進(jìn)行操作。視頻具有語音、錄像功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通話及視頻回放和報(bào)警，既可省下移動(dòng)通訊費(fèi)用，又可起到一定防盜追蹤作用。程序窗口左下角IP顯示，可判斷電腦是否處于正確網(wǎng)段，而不必找到電腦網(wǎng)卡配置屬性確認(rèn)。地震臺(tái)網(wǎng)分布點(diǎn)再加裝多路隔離電源，可實(shí)現(xiàn)多路、備用供電切換，完善并保障無人值守觀測(cè)，避免設(shè)備間的相互干擾。

5 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制終端結(jié)合視頻應(yīng)用于地震臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)無人值守設(shè)備的管理、報(bào)警，方便維護(hù)人員調(diào)試。不僅有效節(jié)約成本，提高效率，更為地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)提供高質(zhì)量、高連續(xù)率的基礎(chǔ)資料做保障。

閻楷，孫杰，楊龍翔.Excel在地震臺(tái)網(wǎng)儀器調(diào)試中的應(yīng)用［J］.地震地磁觀測(cè)與研究，2014，35（1/2）：291-295.

［美］Reselamn B著，何健輝，等譯.實(shí)用 Visual Basic 6 教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001：3.

Remote control method of seismic network through Internet

Yan Kai，Gao Guanlong and Yang Longxiang
（Earthquake Administration of Henan Province，Zhengzhou 450016，China）

Based on the remote control system through internet，adding sounds and image，we can maintain the equipment of the seismic station from long distance.The remote control system can display the status of equipment and controls the power of equipments.Using this system，the maintenance cost can be cut and the effciency is increased.

network，remote control，unattended

10.3969/j.issn.1003-3246.2015.05.023

閻楷（1974—），男，河南南陽人，高級(jí)工程師，主要從事地震監(jiān)測(cè)工作。E-mail：15903611500@139.com

本文收到日期：2015-04-01