0 引言

近年来，地震部门在监测预报新方法探索、仪器研发、观测数据应用等方面发展迅速，而在地震台站管理和仪器装备保障业务方面存在一些不足。主要表现为：①从省到地、县、台站的通信网络已建立，但对地震监测设备运行状况仍无法实时监控；②不能对仪器装备的供应、更换、运行状态等信息实现动态管理，不能对设备的质量进行全程化跟踪管理；③各种设备的维护经验和维修记录不能在省地震局、中心台等单位的技术保障人员之间实时共享（赵玉江，2015）。针对上述问题，一些学者（倪泰山等，2009；江昊琳等，2014；王丹宁，2014；陈吉锋等，2015；成万里等，2015）基于B/S结构、S2SH框架、RFID技术，设计地震台站和仪器装备的信息化管理系统，改善了地震台站和仪器设备的运行管理质量，提高了工作效率。由于各省地震监测台网有其自身特点，对台站管理和仪器保障业务的需求不同，使用的仪器型号各异，使得上述系统的推广应用存在一定困难。

依托于“十三五”规划项目——“国家烈度速报与预警工程”，以甘肃省进行大规模台站建设为契机，结合甘肃省强震动台网实际情况，设计一套集地震台站信息管理、观测设备运行监控、技术装备保障管理于一体的网络化管理平台。

1 甘肃省强震动台网存在的问题

甘肃省地处强震频发区域，现有强震动观测台站240个，包括55个固定台、50个烈度速报台、50个西部衰减台阵子台、54个预警台、30个“灾后重建”台以及1个存放台阵。这些台站遍布全省14个地市州、覆盖主要的地震重点监视防御区。所使用的强震仪有Etna、K2、GSMA-2400IP、CUP32、MR2002、reftek、GEOSIG、Etna2等8种类型，台站数量和仪器种类在全国位居前列。

在众多观测台站和仪器装备产出大量观测资料的同时，业务管理和仪器运维暴露出以下问题：①观测台站多、分布广，仪器设备种类多、型号不统一，运维过程中涉及的信息多、缺乏数据库支撑，导致台站和设备管理效率较低；②仪器的运行维护、故障维修及数据分析使用等职责分属于不同部门，设备发生故障，不能及时得到相关信息，无法以最快速度通知到相关人员，导致仪器装备运行保障反应时效较低；③部分仪器运行得不到实时监控。这些问题的存在既不利于业务主管部门进行高效管理，也不利于技术保障部门及时发现故障并做出快速响应。

2 系统设计

针对甘肃省强震动台网存在的上述问题，为了提高地震观测台站的信息化管理水平，保障仪器装备高效稳定运行，促进台网数据交互共享，针对台站管理和装备保障业务关于省地震局—市县地震局—中心台的三级用户需求，以台站基础信息管理、观测设备运行状态监控、技术保障信息管理为设计主线，利用ASP.NET 4.0和SQL Server 2008技术，以B/S模式，采用Visual C#语言，在建立甘肃省强震动台网信息综合数据库的基础上，设计开发一套基于Web的集地震台站信息化管理、仪器运行监控、保障信息管理于一体的综合管理平台。

2.1 系统架构

系统总体架构见图 1。

采用三层架构模式，开发地震台站与仪器装备运行保障的信息化管理系统，实现数据表面层、业务逻辑层和数据访问层的分离；采用B/S模式，使用Windows服务技术增强实用性；选用SQL Server数据库平台，增强数据处理能力。该系统实现甘肃省境内主要地震观测台站信息管理、仪器设备运行监控、设备运行保障管理、统计报表生成和分析、图表显示等功能。

2.2 部分模块设计

（1）基础信息模块。基础信息包括台站和仪器管理等信息。该模块以仪器设备的唯一编码为依据，通过设计数据库内部关联使得仪器与台站形成一一对应关系，从而实现二者诸多相关信息的联动，进而提高设备的利用效率与台站的宏观管理能力。

（2）仪器监控功能模块。仪器运行状态监控模块采用网络追踪方式，通过采集仪器和路由器网口返回参数，判断仪器运行状态，监控结果在网站系统以可视化图标方式显示。具体操作如下：①仪器运行状态判断。使用ping命令，对地震观测仪器和路由器的IP地址进行追踪，仪器运行状态判断设计流程见图 2；②将判断结果传递至网页进行动态显示。在网页中用绿、黄、红3种颜色的指示灯分别表示仪器工作正常、故障和电信故障。根据监控模块设计要求，指示灯隔几分钟（自行设定）局部刷新一次。具体操作如下：使用Ajax技术，在浏览器与Web服务器之间使用异步数据传输（HTTP请求）方式，网页只需向服务器请求少量数据，而非整个页面信息，用户感觉不到页面刷新，系统即已获得局部信息的实时更新，使用Timer、UpdatePanel和ScriptManager控件，实现仪器运行状态在页面上的动态显示。

2.3 部分关键代码

（1）网站数据库操作。采用SQL Server 2008，完成240个地震台站、8种仪器设备所涉及的上万条信息数据存储，在ADO.NET数据库操作工具的System.Data.SqlClient命名空间下，完成对SQL Server数据库的访问，通过编程将数据库指定表格中的数据显示在GridView控件上，从而实现网站数据的显示、编辑、删除、分页、排序等功能。部分代码如下。

    string sql = "select * from兰州预警台";

      string ccon = @"Data Source= Server; Initial Catalog=地震台站与仪器管理系统; Integrated Security=True";

    SqlConnection con = new SqlConnection(ccon);

    con.Open();

    SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(sql, con);

    DataSet ds = new DataSet();

    da.Fill(ds, "兰州预警台");

    GridView2.DataSourceID = null;

    GridView2.DataSource = ds;

    GridView2.DataBind();

    con.Close();

（2）文件上传下载。文件上传控件Input（File）具有向服务器上传文件的功能。使用该控件，将上传文件存储在服务器的HttpPostFile对象中，利用HttpPostFile对象提供的SaveAs()方法，将文件存储在服务器硬盘中。限于篇幅，仅给出文件上传部分代码。

    if ((fileUpLoad.PostedFile.FileName!= null) & & (fileUpLoad.PostedFile.FileName!= ""))

        {

        string strFilePath = fileUpLoad.PostedFile.FileName.ToString();

    string[] file_Path = strFilePath.Split('\\');

        string fileName = file_Path[file_Path.Length - 1];

        string strSave = "F:\\台站管理与仪器运行保障系统\\统计报表产出\\" + fileName;

        fileUpLoad.PostedFile.SaveAs(strSave);

    divMessage.InnerHtml = "文件已经上传至服务器的" + strSave;

        }

        else

        return;

3 系统核心功能

地震台站信息化管理与仪器装备运行保障平台主界面见图 3。

用户根据不同的权限，通过局域网登录该平台，不仅可实现对台站相关信息的录入、查询、编辑、导出等功能，有助于台网的高效管理，还可以对仪器设备运行状态进行在线监控，从而提高台网运行维护效率；仪器安装运行管理主要实现对台站的新建、迁建、仪器的安装、维修、更新等全生命周期的数字化档案管理；保障信息管理实现运维信息的登记，以维护经验的上传、下载等功能，为省地震局—中心台—子台运维人员共享维护经验提供平台。评估报表统计产出实现台网运行率的直方图显示、历次地震强震动记录简报查看和下载等功能，为主管部门进行高效管理，科学决策提供依据。

3.1 台站和仪器管理

台站和仪器管理主要实现对台站信息、观测分量、观测起始时间、台站地址场地条件、仪器型号、网络参数等信息的数字化管理，以及仪器应用软件、使用说明、常见故障、维护报表、维修经验等的远程上传、下载等功能，促进相关信息在不同单位、不同部门之间的无障碍流通。

3.2 仪器装备运行监控

在仪器运行监控模块中，将更新时间设置为15 min、30 min、1小时、24小时、手动刷新等方式，系统自动采集仪器相关参数，并通过可视化指示符号显示，实现对设备运行状态的准实时监控。由图 4(a)所示监控结果可知：2018年1月22日10时01分中庙1、博峪台、庆城镇出现电信故障，其他台站运行正常。

省地震局、市州地震局、地震台的台站运维人员只需登录该系统，即可同步获取辖区内台站运行状态信息，从而提高仪器运行保障的反应时效，使台网稳定高效运行。

3.3 统计报表产出

业务主管部门务必进行高效管理，并给出科学决策，为此设计实现统计报表生成和分析功能，有助于技术保障部门及时掌握台网运行情况，提供强有力的技术支持和保障服务。预留强震数据共享功能，在条件容许情况下可实现地震事件的下载。2017年台网运行半月间隔统计结果见图 4(b)。

4 结束语

针对工作中面临的实际问题，利用ASP.net和SQL Server技术，以B/S模式使用Visual C#语言设计一套基于Web的地震台站和技术装备管理保障系统。实现对甘肃省240个强震动台站和8种仪器设备的信息化管理、仪器的运行监控、保障信息管理、评估报表统计产出和展示等功能。该系统于2018年初投入强震动台网运维管理后，有效提高了工作效率，节约了工作成本。使用该平台，业务主管部门可以对业务工作进行高效管理，并对出现的问题给出科学决策，技术保障部门可及时发现故障并做出快速响应。该平台效果良好，具有较好的实用价值和推广前景。