基于NetSeisIP协议的地震信息自动化发布.doc

基于NetSeisIP协议的地震信息自动化发布 SEISMOLOGICAL ANDGEOMAGNETICOBSERVATION ANDRESEARCH第40卷第6期2019年12月Vol.40No.6Dec.2019地震地磁观测与研究doi:10.3969/j.issn.1003-3246.2019.06.021基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布李鸿庭（中国银川750001宁夏回族自治区地震局）摘要地震信息是地震发生的时间、震级、震中参考地名等信息。 地震信息的快速准确发布，可以进一步提高地震应急救援反应能力，满足广大社会公众对地震信息的了解。 地震信息的快速发布和获取能有效提高防震减灾效果，介绍基于NetSeis/IP协议地震信息自动发布方法及地震信息自动发布软件Autosms，对系统时效性进行测试，结果表明，基于NetSeis/IP协议的信息发布软件延时小，发送速度快，尤其大批量短信发布，时效性更高，可实现震情的快速发布。 关键词NetSeis/IP；地震预警；地震速报；JOPENS系统；软件著作权；EQIM0引言当有感地震或破坏性地震发生后，各级政府、群众对地震发生位置、震级、损失等信息的获取需求尤为强烈。 破坏性地震发生后，地震应急指挥部需要在第一时间获取地震三要素，以快速进行灾害评估和救援决策，在此过程中，信息的快速、准确发布显得尤为重要（刘方斌等，2018）。 地震速报到初步评估结果的产出，一系列工作流程执行完毕至少需要2030min（李敏等，xx），在应急信息获取的空窗期内，指挥部领导除简单的地震三要素外，无法通过其他渠道获取关键灾情和震区基本信息。 在一定程度上，将延误指挥部对震情、灾情的快速掌握，甚至应急指挥决策关键时间点的确定。 1953年，中国科学院地球物理研究所在银川建立宁夏第一个地震观测站银川地震台，开启宁夏地震速报工作的先河。 随着信息技术的飞速发展，地震速报信息传递方式从电话、电报、简报等发展到计算机网络传递，地震信息发布速度不断提高。 xx年，中国地震局与各省测震台网之间通过EQIM（地震速报信息共享系统），实现地震速报信息发布网络化（蒋宏毅等，xx），同年，宁夏地震局开始地震速报短信息发布工作，短信息由人工、复核、发送。 xx年，随着地震自动速报（AU EQIM）的实现，地震速报速度不断提高，内容不断丰富，速报信息手动发布已不能满足工作需要，研发更高速、准确、自动化的信息发布系统势在必行。 部分省地震局开发多种地震信息发布系统，实现地震信息自动发布等功能，如中国地震台网中心12322地震速报短信服务系统（罗治国等，2018），江西地震局基于网络地图的地震速报信息发布软件，陕西省地震局利用多种地图服务的地震速报信息发布系统等。 笔者从宁夏地震局地震速报管理规定要求出发，研发地震信息自动发布软件Autosms，基于NetSeis/IP协议，实现地震信息自动化发布。 作者简介李鸿庭（1978），男，本科，从事地震监测及运维工作。 E-mail306035062qq.基金项目中国数字地震观测网络项目中国数字测震台网数据规范VER1.0，xx年8月本文收到日期2019-03-18李鸿庭基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布147第6期1NetSeis/IP协议NetSeis/IP协议由中国地震局设计，遵循TCP/IP协议，提供实时地震数据、地震速报信息、编目信息等服务。 该协议分为服务端和专用客户端2大部分，其中服务端用于监听用户连接、用户认证、接收和转发波形数据、台站数据状态监控、发布地震目录信息等。 客户端用于登录、下载数据和地震信息等用户请求。 协议模型见图1。 图1NetSeis/IP协议模型Fig.1NetSeis/IP protocolmodel?NetSeis/IPBoxDPSDTPUserUser-NetSeis/IP Server-NetSeis/IPJDataBase?ServerServerUserUserPIDTPPIInerface?在图1描述的NetSeis/IP模型中，User-PI初始化控制连接，控制连接遵循Tel协议。 在用户端User-PI产生NetSeis/IP命令，并通过控制连接传送到Server-PI，Server-PI则把相应的响应从Server-PI发送到User-PI，由User-DTP建立并指定数据端口，同时，Server-DTP初始化数据连接，以指定参数传输数据。 数据连接可以同时被用于接收和发送数据。 Server-NetSeis/IP管理动态和静态2类数据，其中动态数据主要是波形数据，由环形缓冲管理，主要用于JOPENS数据传输；静态数据包括台站信息和仪器响应等。 2NetSeis/IP协议在地震信息交换中的应用基于NetSeis/IP的EQIM，通过SOCKET通信方式，以XML格式交换数据。 在地震信息交换过程中，客户端Client向Server-NetSeis/IP端发出登录请求，建立连接后，Server-NetSeis/IP端监听客户端Client数据或信息请求指令，并将请求结果向客户端发送。 为能直观反应工作模式，以向服务器发出速报信息（地震目录）请求响应为例，说明通过SOCKET登录EQIM服务器，并发送获取速报信息的C编程语言源代码，部分代码如下send(sockClient1,”user“+S1.user+”n”,strlen(“user“+S1.user+”n”),0);recv(sockClient1,recvBuf,200,0);send(sockClient1,”pass“+S1.pass+”n”,strlen(“pass“+S1.pass+”n”),0);recv(sockClient1,recvBuf,200,0);if(locrecstring.Left (3)=”230”)int iLen=sizeof(addrSrv);getsockname(sockClient1,(struct sockaddr*)&addrSrv,&iLen);李鸿庭基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布地震地磁观测与研究40卷148CString localIP=i_ntoa(addrSrv.sin_addr);struct sockaddraddr;struct sockaddr_in*addr_v4;int addr_len=sizeof(addr);ZeroMemory(&addr,sizeof(addr);if(0=getsockname(sockClient1,&addr,&addr_len)if(addr.sa_family=AF_INET)addr_v4=(sockaddr_in*)&addr;addrClent.sin_port=ntohs(addr_v4-sin_port);send(sockClient1,”pasv nrtn”,strlen(“pasv nrtn”),0);memset(recvBuf,0,200);recv(sockClient1,recvBuf,200,0);locrecstring=recvBuf;findport(locrecstring,1);send(sockClient1,”RCVR LOCn”,strlen(“RCVR LOCn”),0);通过以上C语言代码执行，实现如图2所示的Tel数据请求流程，客户端完成向EQIM服务器速报信息请求指令，Server-PI端向该用户动态开辟新的端口，并在新端口进行请求内容的发布，用户监听该端口即可收到需要的信息内容，信息内容以XML报文的方式传输，通过解析得到地震三要素信息。 图2Tel数据请求流程Fig.2Flow ofTel datarequest?5001Server-PI(EQIM)User-PI?SOCKET1Tel?3Pasv nrt?4?6Tel?NOOP?5Rcvr loc?2?7XML?以2018年1月13日速报地震的XML报文为例进行说明。 表1列出用户数据接收端口接收的XML报文，其中“O_time”代表地震发震时间，“Lat”代表震中位置纬度，“Lon”代表震中经度，“Depth”代表震源深度，“Ml”代表震级，“Location_ame”代表震中地名。 由表1所示XML代码可以解析到以下信息2018年1月13日12时04分57.2秒，北纬39.61，东经107.01，震级为M L2.37，深度为6.28km，震中地名为内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗等。 李鸿庭基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布149第6期表1XML报文结构简表Table1Summary ofXML messagestructure报文内容描述报文编码版本报文头信息CATLOG震中地名报文尾3Autosms软件基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布软件名称为Autosms，其中Au代表地震自动速报系统，sms代表地震信息，to发送地震信息，Au和to组成单词auto及自动，全意为地震信息自动速报。 软件界面见图3。 该软件使用Visual StudioC+高级语言编译，地震信息处理遵循NetSeis/IP协议，实现了从EQIM服务器Server-NetSeis/IP端接收XML地震速报报文，并解析信息内容组装为地震短信息，软件结构见图4。 图3Autosms软件结构Fig.3Autosms softwarestructureAU EQIMLocalEQIM?EQIMAutosms V3.0NetSeis/IP12322?1?2?N?NetSeis/IPNetSeis/IP图4Autosms软件结构Fig.4Autosms softwarestructure李鸿庭基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布地震地磁观测与研究40卷150该软件通过Tel远程连接至EQIM，并监听EQIM服务器Server-NetSeis/IP分配的数据端口，实时接收Server-NetSeis/IP分发的XML报文，实现了3台EQIM服务器信息的自动在线获取、震中位置地图显示、报警、短信息自动发送、网页自动发布、速报卡自动生成、地震简报自动生成、日志记录、震中位置边界距离显示、EQIM地震信息上报等功能，实现了地震信息快速、准确和自动发布。 该软件已获得国家版权局计算机软件著作权登记证书（李鸿庭，登记号2018SR813710）。 4软件服务效能xx年4月，宁夏回族自治区测震台网中心部署Autosms软件，向宁夏回族自治区地震局全体成员、宁夏回族自治区政府、公安、消防、民政等部分人员发布全球7级、国内5级以上及宁夏和周边地区1.0级以上地震信息。 截至2018年底，完成35万余条地震信息的发布工作，实现了5s首信息发布，短信息准确无误，信息延时小、发送速度快，尤其大批量短信发布，时效性更高，达到快速发布震情的目的。 该软件基于NetseisIP协议，实时接收中国地震台网中心EQIM或本地EQIM服务器向在线用户发布的XML编码地震目录信息，利用XML编码编制地震信息，实现了在线信息的实时接收，这种不依赖数据库的信息获取方式，可以更快地获取地震目录信息；同时，软件嵌入EQIM Sender模块，满足地震信息上报需要。 利用该软件，可同时接收人工速报EQIM（CC EQIM）服务器和自动速报EQIM服务器（AU EQIM）信息。 获取中国地震台网中心自动速报（AU EQIM）结果后，提供震中位置与省界的距离参数，为值班人员是否进行人工速报提供参考，避免跨省界速报或漏报。 该软件执行宁夏地震局地震速报管理规定（xx版）的要求，可自动生成地震速报卡、地震信息简报，为速报人员节约大量时间。 该软件可作为中国地震台网中心地震速报信息共享系统EQIM客户端使用。 表2Autosms软件短信息处理时效Table2Time limitfor shortinformation processingof autosmssoftware发送人数完成发送时间/s说明短信model Autosms506007xx年宁夏测震台网地震短信息手动最快记录为145s15075010460240020xx年9月2日03时30分在宁夏固原市原州区（36.28N，106.01E）发生4.6级地震，震源深度10km，宁夏测震台网中心通过EQIM系统进行地震速报，中国地震台网中心通过EQIM确认速报，速报时间统计见表3。 表3地震信息接收及处理时刻Table3Timeline ofreceiving andprocessing seismic information发震时间地震速报时间信息发布时间信息处理发布所需时间/s宁夏地震局中国地震台网中心初报正式速报宁夏地震局中国地震台网中心xx-09-02T03:30:5403:37:0903:43:0203:37:3103:43:04222李鸿庭基于NetSeis/IP协议的地震信息自动化发布151第6期5结语地震信息自动发布软件Autosms，可快速接收基于NetSeis/IP协议的EQIM或JOPENS系统发布的地震信息，从而实现地震信息的短信息编制和发布、门户网站信息自动推送、速报卡和地震简报的自动生成打印，地震信息的自动化处理，有效提高了地震信息的接收和发布效率。 自动化地震信息处理需保证严格按照规范和技术保障进行，避免错误或不实的地震信息带来严重的社会影响。 因此，宁夏地震局严格审核地震信息接收人员名单，严格控制地震信息准入权限，包括IP地址账号、密码绑定等，并严格按照中国地震台网地震速报管理规定，接收错误地震速报的更正信息后自动发布，避免造成严重的社会影响。 随着控制连接遵循协议的发布系统JOPENS6.0的出现及地震烈度速报与预警项目的建设，预警信息的快速发布成为整个地震预警系统在社会服务中的重要体现（蔡寅等，2019）。 为使地震信息的发布效率更高，信息内容更丰富，服务对象更加广泛，更好地为地震预警服务，Autosms软件可就以下内容进一步开发使用协议登录服务器，实现地震信息更高速接收；增加地震烈度、破坏波到达时间等信息；增加并完善在线地图服务等功能；移动终端办公软件应用成为现代化办公的发展趋势（李丽等，2018），可以开发基于Android系统的地震信息发布软件。 参考文献蔡寅，张明，赵瑞，等.地震预警信息快速发布系统研究J.震灾防御技术，2019，14 （1）247-258.蒋宏毅，杨凡，冯录刚.基于MAS的地震速报信息短信发布J.地震地磁观测与研究，xx，36 （5）113-115.李丽，蒋宏毅，赵国峰，等.基于Android的地震台站信息系统研发J.地震地磁观测与研究，2018，39 （6）193-200.李敏，李兆隆，伙俊，等.地震应急关键信息提取与快速发布技术研究J.地震研究，xx，38 （4）668-673.刘方斌，曲均浩，苗庆杰，等.基于JAVA的地震速报信息服务系统设计J.电子科技，2018，31 （12）22-24.罗治国，李少睿，赵韬，等.陕西省地震信息发布系统的研发J.山西地震，2018， （1）43-46.Method andimplementation of automatic distributionof seismic information based on NetSeis/IP protocolLiHongting(Earthquake Agencyof NingxiaHui Auton