2017, Vol. 38
地震监测预报是防震减灾工作的基础和首要环节，对提高防震减灾实效有重要作用（阴朝民，2003），地震监测系统的任务是，为地震科学研究以及地震预测预报提供及时、连续、可靠的数据信息，地震监测工作管理水平的提升与防震减灾事业的长远发展密切相关。中国地震前兆台网是我国规模最大的直接服务于我国防震减灾事业的地震监测台网，其特点是规模大、覆盖面广，观测项目和仪器种类繁多，涉及到流体、电磁、形变等3个学科，十多个观测手段，几十个观测项目，几十种观测仪器，其观测的物理量和仪器测量原理各不相同，观测手段之间的数据处理要求和重点各不一样，因此，地震前兆台网的观测和运行维护工作有其特殊性和复杂性（周克昌等，2009）。随着“十五”期间前兆台网建设和改造的完成，我国地震前兆台网的观测台（点）达到1 000多个，地震前兆观测手段日趋完善，观测密度不断加大，业已建立相对完善的地震前兆观测系统（刘高川等，2008）。在当前社会上互联网“十二五”规划大背景的推动下，传统地震前兆台网工作模式正在逐渐发生变化，随着地震前兆台网运维工作的逐步完善，对地震前兆台网如何更好地进行运维管理，对于各地震前兆台网每月工作的评价量化、细化程度提出新的要求。
石家庄地震前兆台网包括石家庄地震前兆分中心、3个有人值守台站（黄壁庄地震台、沧县兴济地震台、深州地震台）和6个无人值守观测井（河间冀17井、沧县冀18井、黄骅冀19井、无极冀20井、深州冀23井、石家庄小马村井），负责石家庄、衡水、沧州地区地震前兆台网运行管理工作，主要职责任务包括：前兆台网、GNSS台网的日常运行和维护管理；地下流体、地磁和地电等地震前兆信息的实时监测；地震前兆监测技术系统及其数据库的建设、维护和网络服务管理；地震前兆、GNSS监测仪器设备配置、更新、安装调试、维护、维修和标定；开展地震前兆监测技术、地震预警技术研究，研制开发地震前兆信息处理软件等。该台网现运行观测仪器24套，测项分量49个，其中人工及模拟测项7个，“九五”测项11个，“十五”测项31个。模拟、人工数据通过手动方式由地震前兆管理系统进行Oracle数据库写入；数字化仪器通过3G路由器或光纤由地震专用内网采集传输到地震前兆管理系统，进行转换及Oracle数据库写入。地震前兆台网分中心通过地震前兆管理系统在一个监控平台上统一实现对台站数据的收集、入库、管理、处理、监控等业务；对这些观测项目可以在控制台上直接取数并将数据入库（周克昌等，2006），需要通过工作日志、监控日报、仪器运行率、仪器汇集率、仪器连续率、仪器完整率等指标，对所辖台站、仪器进行运行维护和管理，为了更直观、方便地显示各项评价指标，得出评价结果。专业评价系统可以减少对数据月评价工作量。
1 系统需求石家庄地震前兆台网负责所辖地震台站的运行维护和管理工作，其中管理流体测项29项，地磁测项2项，均为数字化测项。地震前兆台网评价指标计算公式日益完善，在地震前兆台网管理大量数字化仪器时，月评价工作的计算、统计难度增加，为了更直观、方便地显示各项评价指标，得出评价结果，为此设计石家庄地震前兆台网月评价系统，以读取Excel及word文档内容的方式，将各项评价指标显示在软件界面文本框中。
1.1 功能需求该月评价系统需具备以下功能：①运行监控：通过界面选择日期，读取Excel文件，计算运行监控日报、仪器运行率、工作日志等3个评价指标，并在text文本框中显示；②前兆台网数据管理：通过界面选择日期，读取Excel文件，进行数据汇集与报送、观测日志检查等2个指标的统计、显示；通过input box函数输入数值、读取《省局学科反馈》Excel文件，进行数据连续率、数据预处理检查等2个指标的统计、显示；③参评仪器数量分输入：通过input box函数输入参评仪器数量分。
1.2 应用环境石家庄地震前兆台网月评价系统应用VB6.0语言开发，具有灵活、高效、实用的特点（王建国等，2007）。采用C/S结构，通过读取固定路径、固定文件名的Excel文件，点击选择菜单项，并选择相应日期，在text文本框中进行结果显示。在系统装载的主机桌面，建立不同月份的文件夹，在文件夹中分别下载存储对应月份的《前兆台网中心运行监控日报》Excel格式文件，用户通过应用程序读取访问Excel文件。
1.3 系统设计 1.3.1 体系结构该软件系统由石家庄前兆台网运行监控、石家庄前兆台网运行管理、参评仪器数量分等3个功能单元组成，体系结构见图 1。其中，运行监控单元包括运行监控日报、仪器运行率、工作日志3个小单元；数据管理单元包括数据汇集与报送、数据连续率、观测日志检查、数据预处理检查4个小单元；参评仪器数量分单元则是独立单元，通过input box函数输入数据。该系统主要通过以下过程进行代码执行和功能实现。
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图 1 系统框架结构 Fig.1 The structure diagram of system frame |
（1）通过以下2个语句创建并打开固定路径、固定文件名的Excel格式文件。
SetxlApp=CreateObject("Excel.Application")；
SetxlBook= xlApp.Workbooks.Open(App.Path (文件名)；
（2）通过Set xlSheet = xlBook.Sheets("sheet*")语句读取excle中相应sheet页。
（3）通过Text*.Text = xlSheet.Range("c3")；变量(i) = xlSheet.Cells(intcounti, 6).Value等语句，读取对应sheet页应用部分的内容，并通过循环累计属于石家庄前兆台网的仪器信息，统计相关信息显示在text1文本控件中。
1.3.2 Excel文件定义本软件需要读取《前兆台网运行监控日报》Excel表的内容进行统计、计算。该Excel表主要包含以下sheet页：sheet1（仪器工作日志记录表）、sheet2（仪器故障监控日报记录表）、sheet3（仪器汇集率记录表）、sheet4（仪器运行率记录表），见图 2。
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图 2 Excel表sheet页 (a)仪器工作日志记录表；(b)仪器故障监控日报记录表；(c)仪器汇集率记录表；(d)仪器运行率记录表 Fig.2 Page sheet in Excel table |
月评价系统主页面底图为台站区域分布图，点击“月评成绩”显示石家庄前兆台网运行监控、石家庄前兆台网数据管理、参评仪器数量分菜单，可以进行工作日志、运行监控日报、仪器运行率、数据汇集与报送、数据连续率、观测日志检查、数据预处理检查、参评仪器数量分等8个评价指标的输入、统计、计算及显示。系统主页面见图 3。
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图 3 系统主页 Fig.3 The home page of system |
可通过工作日志检查系统运行情况，为异常判定提供参考信息（周克昌等，2008）。区域前兆中心日志每天记录文件汇集、数据入库等内容（王建国等，2009）。
工作日志统计、显示的具体操作为：在窗体中选择需要查询计算的月份，点击按钮，通过“Set xlBook = xlApp.Workbooks.Open(App.Path & ("\四月\20160401前兆台网运行监控日报第2次检查结果(20160402).xls"))”等语句，打开前兆台网运行监控日报，通过sheet1工作日志内容，得出计算结果。部分代码如下
Dim xlApp As Excel.Application
Dim xlBook As Excel.Workbook
Dim xlSheet As Excel.Worksheet
Private Sub Command1_Click()
Dim guancerizhi As Single
Dim i As Integer
Dim j As Single
i = 0
j = 0
Set xlApp = CreateObject("Excel.Application")
xlApp.Visible = Ture
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoOpen)
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoClose)
Set xlSheet = xlBook.Sheets("sheet1")
xlSheet.Select
Text1.Text = xlSheet.Range("c3")
guancerizhi = xlSheet.Range("c3")
guancerizhi = guancerizhi + j
j = guancerizhi
i = i + 1
Set xlApp = Nothing
Set xlApp = CreateObject("Excel.Application")
Set xlBook = xlApp.Workbooks.Open(App.Path & ("\四月\20160402前兆台网运行监控日报第2次检查结果(20160403).xls"))
xlApp.Visible = Ture
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoOpen)
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoClose)
Set xlSheet = xlBook.Sheets("sheet1")
xlSheet.Select
Text1.Text = xlSheet.Range("c3")
guancerizhi = xlSheet.Range("c3")
guancerizhi = guancerizhi + j
j = guancerizhi
i = i + 1
Set xlApp = Nothing
Set xlApp = CreateObject("Excel.Application")
Text1.Text = "4月份石家庄前兆分中心观测日志扣分为" & j
End Sub
2.2.2 仪器运行率、汇集率计算与故障统计在窗体中选择需要计算运行率的月份，并点击按钮执行，得出每月计算结果。进入选定月份后，点击单日按钮，可查看仪器相应日期的登记信息。
Set xlApp = CreateObject("Excel.Application")
Set xlBook = xlApp.Workbooks.Open(App.Path & ("\四月\20160331前兆台网运行监控日报第2次检查结果(20160401).xls"))
xlApp.Visible = Ture
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoOpen)
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoClose)
Set xlSheet = xlBook.Sheets("sheet4")
xlSheet.Select
intlastcolnum = xlSheet.UsedRange.Columns.Count
intlastrownum = xlSheet.UsedRange.Rows.Count
For intcounti = 1 Tointlastrownum
For intI = 1 To 10
If Trim$(xlSheet.Cells(intcounti, intI).Value) = "无极冀20井观测站" Then
w(i) = xlSheet.Cells(intcounti, 6).Value
i = i + 1
w(i) = w(0) + w(1) + w(2) + w(3) + w(4) + w(5)
Text1.Text = w(i)
wj = Text1.Text
If wj<>0 Then
swj = "无极冀20井观测站"
End If
End If
2.2.3 仪器连续率输入观测仪器连续率无法通过Excel表格自动读取并计算，需采取人工输入方式，手动输入连续率计算结果，并得出连续率得分情况。
3 系统应用该软件主要用于河北省地震局石家庄前兆台网月评价工作，也可扩展到其他地震前兆台网。该系统在石家庄前兆分中心进行测试并运行，表现出良好的健壮性、功能性和易用性，切实提高了地震前兆台站管理工作的效率。该月评价系统在区域地震前兆台网具有一定推广价值。
3.1 统计观测日志得分通过读取省前兆台网中心运行监控日报中对石家庄前兆分中心观测日志、分中心监控日报的统计情况，可以得出观测日志的填写及扣分情况。
3.2 统计、计算运行率及显示仪器故障通过读取省前兆台网中心运行监控日报中对石家庄前兆分中心观测仪器故障情况及时间进行统计，通过按测项记录单日及整月仪器故障时间，并计算单日及整月仪器故障运行率；通过循环语句筛选显示仪器故障台站、故障仪器、故障时间。
3.3 统计观测日志仪器运行维护过程中如出现故障，则需进行维修。参评仪器越多，运维难度越大，所以，根据不同套数的仪器，设置了参评仪器数量分，直接输入即可，点击参评仪器数量分按钮，出现参评仪器数量分输入界面。
4 结束语针对河北省石家庄地震前兆台网每月运行维护管理月评价指标多、统计参数多、计算工作量大等工作特点，设计实现石家庄地震前兆台网月评价系统，进行前兆台网月评价自动统计、计算、查询。通过读取Excel表格中的内容与数据，在软件中自动进行选定时间段的故障仪器、故障时间的统计、显示；通过统计故障仪器、故障时间进行地震前兆台网8项指标的自动计算。该月评价系统在石家庄地震前兆台网的应用，提高了地震台站、仪器运维管理的效率。
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