2023, Vol. 44
2) 中国福建 353000 福建省地震局南平地震台;
3) 中国呼和浩特 010010 内蒙古自治区地震局
2) Nanping Seismic Station of Fujian Earthquake Agency, Fujian Province 353000, China;
3) Earthquake Agency of Inner Mongolia Autonomous Region, Huhhot 010010, China
VP宽频带倾斜仪是武汉地震科学仪器研究所研制的高精度垂直摆倾斜仪，自安装运行以来曾出现过断记事件，断记的主要原因有记录数据超量程、供电电源故障等，这造成数据的不可用。尤其是在大地震来临数据快速漂移时，超量程故障使得大地震后的观测数据不可用，影响了大地震前后前兆现象的对比研究。为解决监测仪器数据超限后工作人员未及时发现的问题，有必要对观测数据进行实时监控，以便及时发现并解决问题，这也是地震台站日常运行维护工作的主要环节（赵楠等，2015）。
为解决地震台站观测数据记录是否中断主要依靠人工监视的问题，马宝君等（2006）研发了一款监控计算机死机的报警软件，但该软件功能较单一。王利兵等（2008）也开发了一款断记报警软件，该软件界面化设计，易操作，但其只针对地震记录产出的文件进行监测，而非针对数据库，功能较单一。以上2款报警软件对监测对象而言都存在一定的局限性，不能适应当前地震台站数字仪器观测的需求。针对上述问题，本研究选用Python语言进行编程。该语言具有易操作性、可移植性、可扩展性、可嵌入性的特点，软件设计中选择当下主流的社交媒体作为载体，向其发送仪器工作的监控信息，以及时将故障信息以微信短消息方式发送到值班人员手机上，有效地解决了数据断记的问题。
1 软件设计 1.1 软件原理通过模拟人工访问http://*.*.*.*/cgi-bin/realtime.cgi，定时采集网页上VP倾斜仪两水平向倾斜量观测数据，对读取的数据分别进行比较判断，如发现某一或两分向观测值超过限定值，软件立即发出报警，并将报警信息通过微信企业号接口发送，接收方通过手机浏览微信即可获取报警信息，并通过电脑即可马上进行远程调零。
1.2 软件框架软件分为3个层次，即逻辑层、接口层、用户层。逻辑层负责采集网络状态、当前数据及进行逻辑判断，涉及VP宽频带倾斜仪web接口的登录、下载与信息提取及判断网络是否接通、当前数据的状态等（如断电、死机、故障、超量程）；接口层负责信息的推送，把报警信息精确推送到台站人员手机中；用户层作为终端，负责接收仪器报警信息。该软件利用了微信平台，只需编辑微信企业号中的界面，无需编写专用客户端程序。软件框架如图 1所示。
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图 1 软件框架图 Fig.1 Framework diagram of software |
运行软件采集网页当前实时数据。若未超过阀值，结束运行；若采集不到实时数据或超过阀值，则发送报警信息至微信客户端。软件流程图如图 2所示。
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图 2 软件流程图 Fig.2 Flow diagram of software |
（1）操作系统：在winXP、win7、win10系统中均可运行。
（2）服务端：采用Python语言编程，安装Python3.4或以上版本，导入apscheduler任务模块、urllib.request网页请求模块、re正则模块、json模块等。申请企业微信账号，后台配置企业号并获取corpid和corpsecret作为软件登录凭证。
（3）客户端：加入微信企业号或下载企业微信客户端，关注企业号即可。
（4）网络环境：使用内网环境；另外，外网访问时，则需要加密。
3 软件的设置 3.1 软件运行环境的搭建（1）win、linux均可，如果是win7，64位，可以在此路径（https://www.python.org/downloads/windows/）下载Python程序，一般Python3.4以上均可，系统需要区分32位和64位。
（2）安装第三方模块，在cmd下输入pip install apscheduler。
（3）在cmd下输入pip install requests。
3.2 配置主机内外网在cmd中输入
route delete 0.0.0.0
Route -p add 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 *.*.*.*
##添加内网其中，*.*.*.*为台站网关
Route -p add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 *.*.*.*
##添加外网*.*.*.*为外网网关
最后输入route print验证。
3.3 配置企业微信（1）新建应用程序。
（2）获取corpid企业ID号，用于程序中。
（3）获取corpsecret。
（4）获取agentid(应用ID）、secret。
（5）获取通讯录分组ID。
3.4 配置程序配置程序操作页面为阈值设置界面，其中，设置超过±1 400 mV发送1条注意信息，超过±1 800 mV发送1条注意调零信息。软件设置阈值如图 3所示。
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图 3 软件设置阀值 Fig.3 Threshold setup of software |
（1）后台打开服务端程序，按F5运行程序。
（2）程序运行后采集网页的实时数据，若超阈值或采集不到数据，实时发送报警信息至微信客户端；若采集数据正常，则整点发送仪器状态信息。
（3）在企业微信后台，需要导入使用者的手机号码，并配置相应的权限。
（4）工作人员每日打开微信检查有无报警信息。
（5）对软件进行了异常处理，容错率较高，但是还是需要不定时检查软件及操作系统有无死机。
5 软件使用效果自2018年10月开始测试VP宽频带倾斜仪实时监控软件，至同年12月试运行期间，软件运行基本正常。软件运行期间对仪器实时进行监控，省去巡视环节，提高了工作效率，保证了仪器的正常运行（表 1）。
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表 1 宝昌地震台VP倾斜仪实时监控软件监控情况统计 Table 1 Data monitoring statistics of VP inclinometer at Baochang Seismic Station |
VP宽频带倾斜仪实时监控软件基本实现了对仪器24 h不间断监控和自动报警功能（图 4）。该软件具有以下优点：①故障发生后能第一时间发送信息至台站值班人员给予提醒；②软件的开发及应用符合当前科技发展的趋势；③软件利用企业微信为载体，发送报警短信免费，节约了运行的运维成本。
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图 4 仪器报警界面 Fig.4 Instrument alarm interface |
VP宽频带倾斜仪实时监控软件的应用为地震监测工作提供了较好的技术保障。当地震监测仪器发生故障时，及时报警并发送故障信息到移动客户端，节省了巡查环节，提高了工作效率。在宝昌地震台，软件的实际应用保障了VP宽频带倾斜仪观测数据的连续性和完整性，提高了观测数据质量，使其更好地服务于地震监测预报工作。
马宝君, 赵谊, 崔东源, 等. NCDSN台站地震监测系统实时监视软件[J]. 地震地磁观测与研究, 2006, 27(2): 89-92. |
王利兵, 闰俊岗, 于春颂, 等. 数字地震台断记报警软件的设计与应用[J]. 华北地震科学, 2008, 26(1): 56-58. |
赵楠, 石英杰, 江沛春. 区域虚拟地震台网数据流监控软件研发[J]. 地震地磁观测与研究, 2015, 36(4): 150-153. |