地震監測實時電話報警系統設計與開發

孫 勇，劉青云

（浙江經貿職業技術學院 信息技術系，杭州 310018）

0 引言

在20 世紀末, 虛擬地震臺網(VSN : Virt ual Seismic Network) 與互聯地震臺網(USN : United Seismic Network)[1]的概念被提出并逐步發展起來, 通過這些技術可以極大地提高對地震的定位能力, 大范圍提高地震監測能力。如果能夠利用實時監測臺網獲取的地震信息，以及對地震可能的破壞范圍和程度的快速評估結果，就能利用破壞性地震波到達之前的短暫時間發出預警。杭州市地震活斷層監測網絡就是為了更好的監測杭州及周邊地區的地震信息而開發的一套系統。因此,研發一套與之配套的地震監測實時電話報警系統對于提高系統監測水平，對可能造成破壞的重大地震信息進行及時處理，減輕值班人員勞動強度都具有重要意義。

1 存在的問題

原有的地震監測系統有一定的報警功能但在使用過程中發現還存在有一些問題：

1）監測信息全面，產生海量信息，容易淹沒重要的信息；

2）有的報警信息過于具體，有些又不夠明顯突出；

3）監測點受到周邊工農業生產、生活行為的影響，容易產生不可靠的報警信息；

4）單個事件多次報警；

5）報警信息只顯示在屏幕上，無法直接通知到相關負責人；

由此可見，原有的地震監測系統還不能適應地震報警的實際需求。

2 設計思想

2.1 設計功能

從運行維護的角度出發, 地震監測系統已經穩定運行，新開發的報警系統不能影響原有系統的穩定運行。從用戶使用的角度出發, 新開發的報警系統應達到報警及時、準確、方便實用的要求。從升級應用的角度出發，新開發的報警系統必須有一定的適應范圍，可以監測不同的地震信息[2]。

本文提出的實時報警系統有一下功能。

1）為保證現有調度自動化系統運行的穩定性,實時報警系統脫離地震監測系統獨立運行；

2）實時報警系統按照分層次報警的原則，根據地震監測系統產生的信息，從海量信息中篩選出最新的報警事件信息，并按照監視值的越限程度，啟動不同的報警機制；

3）報警方式為界面顯示報警信息，并根據監視內容、監視值越限程度決定是否啟動電話方式報警；

4）實時報警系統記錄高級別的報警信息，便于以后檢查核對；

5）實時報警系統提供用戶認證、參數配置等功能，提高系統的安全性和使用便利性；

6）在系統分析、設計和編碼的全過程中, 嚴格按照軟件工程標準, 采用面向對象技術和模塊化設計, 各應用子系統具有良好的可維護性和可擴充性,構成完善的軟件應用系統

2.2 設計思路

系統由前后臺進程組成，通過前臺程序可以進行管理，配置，啟動或終止后臺進程，并能時時的顯示后臺進程的運行狀態；后臺進程沒有界面，實現地震信息監控和報警功能。它的啟動和關閉可以由前臺進程管理。

2.2.1 前臺進程

通過界面用戶可以進行參數配置。界面程序將把參數寫到配置文件。可以配置Modem所在串口(Serialport)、呼叫持續的時間(Ringtime)、日志文件的路徑(Logtooutput)和報警信息文件(Logtomonitor)的全路經。用戶可以進行通知用戶的管理。包括添加（Add）、刪除(Delete)、修改(Modify)。

用戶可以通過AlertString進行報警關鍵字的配置。用戶可以通過按鈕啟動和停止后臺進程。界面程序能夠顯示來自后臺進程的運行狀態信息和報警信息。提供單個電話功能測試功能。支持英文和中文。

2.2.2 后臺進程

1）主要功能

實時監控地震監測系統產生的信息文件，篩選出地震觀測點監測到地震信息的關鍵信息，并啟動報警機制。當監視值超過越限程度時，通過MODEM向每個電話終端發送地震報警，同時通過界面進程匯報當前狀態和地震監控信息。所有報警信息和運行信息都通過日志文件記錄下來。

2）后臺進程功能圖

2.2.3 接口協議

界面進程《===》后臺進程：TCP作為界面程序和后臺進程的接口協議。自定義消息。

后臺進程《===》modem：串口協議，AT指令作為后臺進程和modem之間的通信消息。

2.2.4 消息定義

3 系統設計

3.1 系統結構組成

3.2 監控模塊

此模塊主要有兩個類組成。ClsMonitor類用于實時監控地震監測系統產生的信息文件，分析監測值超過越限程度,并向單個或多個用戶發送警報。由于分布在各地的地震監測點靈敏度較高，可能會受到周邊人們活動的影響，發出地震信息。因此，監控模塊必須分析所有地震監測點的信息，綜合判斷地震信息。ClsSerial類為串口操作類，通過此類可以控制modem。主要功能為打開、關閉modem，監測modem狀態，并向串口讀取和寫入數據[3]。

3.3 后臺進程服務模塊

此模塊主要有兩個類組成。QServerSocket是QT工具類。ClsQuakeServer類是后臺進程服務類，負責把監控模塊的狀態發到客戶端（界面進程）。主要實現新連接事件、新連接通知、連接關閉通知、數據到達通知、數據事件等。

3.4 前臺進程客戶模塊

此模塊主要有兩個類組成。QSocket類是QT的工具類。ClsQuakeClient類是客戶SOCKET類。用于界面進程接收后臺進程的信息。主要功能是數據到達通知、連接成功通知、連接關閉通知、應答收到處理、狀態變化通知、啟動或關閉服務。

3.5 配置模塊

此模塊主要是ClsConf類。主要功能是從配置文件讀配置信息和保存配置信息到配置文件。

4 結束語

系統的應用彌補了目前使用的地震監測系統報警功能的不足, 為管理人員提供高效實時的地震信息報警手段。有利于迅速發現可能的地震災害，輔助工作人員提高地震通報和地震信息處理的效率, 為最大限度縮小地震帶來的危害提供了有力的幫助。

系統的應用可以將地震值班人員從繁瑣的監視工作中解脫出來，使工作人員可以將注意力放在異常信息的分析和處理上。系統的應用對保證杭州市地震活斷層監測網絡安全、穩定、優質運行起到了重要作用。

[1] Shigeki Horiuchi,Hiroaki Negishi,Kana Abe, et al.An Automatic processing system for broadcasting earthquake alarms[J].BSSA,2005.

[2] 陳陽,王洪體.基于網絡的數字地震臺網數據處理系統設計[J].地震,2006.

[3] 李建華,郭明.RS-232和調制解調器高級通信編程[J].人民郵電出版社,2001.