中国数字地震观测网络技术规程

1、中国数字地震观测网络技术规程jsgc-02-02助震前兆台网专用设备网络通信stipulation on net communication for devices in chinageophysical and geochemical observatory network（内部研讨稿）2005-1-14修改版地壳运动监测工程研究中心 发布1引言1.1 适用范围.11.2 编写依据12术语22.1 总体类22.1.1 地震前兆专用设备22.1.2 数据通信22.1.3 设备端22.1.4 1.4客户端22. 2设备信息类22. 2. 1测量数据22. 2. 2工作参数22. 2. 3状态信息

2、32.2.4告警信息32. 2.5 运彳亍日志32. 2.6属性信息32. 3功能类32. 3.1数据传输32. 3.2设备监视32. 3.3设备控制42. 3.4设备告警42.3.5 ftp 服务42.4性能类42. 4. 1设备网络服务响应42. 2 2设备指令响应时延42. 4. 3并发连接数42.4. 4指令原语运行43技术要求53.1 通信接口53.1.1 电气标准53.1.2 接口规格53.1.3 通信速率53.1.4 通信协议53.1.5 并发连接数53.1.6 指令响应时延53. 2设备信息63. 2. 1测量数据63. 2. 2工作参数63.2. 3状态信息63. 2. 4运

3、行日志63. 2. 5属性信息63. 3指令原语运行功能73.3.1数据传输73. 3. 2设备控制73. 3. 3设备监视83.4网页方式运行功能83. 4. 1数据传输83. 4. 2设备控制83. 4. 3设备监视94通信指令原语格式94 1数据传输类94.1.1获取整体测量数据94 1.2获取当前测量数据104.1.3获取实时测量数据104.1.4获取事件记录测量数据114 2设备控制类124. 2. 1设置工作参数124. 2. 2设备复位124.2.3设备重新启动134. 2. 4校对设备时钟134.2.5设备自校准134. 2. 6设备调零144. 2. 7停止实时数据传输144

4、 2. 7更新设备固件代码154.2.8自定义控制功能154. 3设备监视类164.3.1获取设备状态信息164.3.2获取设备运行日志164. 3. 3获取设备工作参数174.3.4获取设备属性信息184.4用户认证类184 4. 1用户登录184 4.2修改口令195设备信息格式195.1 测量数据195.1.1 非事件记录测量数据数据包格式195.1.2 当前测量数据数据包格式205.1.3 实时测量数据数据包格式205.1.4 事件记录测量数据数据包格式215. 2设备监视信息215. 2. 1设备工作参数数据包格式216. 2. 2设备状态信息数据包格式237. 2.3设备运行日志数

5、据包格式245. 2. 4设备属性信息数据包格式246网页登录论证255.1 用户权限256. 2权限认证256.1 并发用户管理256.2 帐户规定256. 5连接时限267规程解释26附录2采样率编码与采样率的关系表281/2个人资料整理,仅供个人学习使用1引言1.1 适用范围本规程遵照“中国数字地震观测网络”初步设计的基本要求编制。本规程规定了中国地震前兆台网专用设备基于以太网接口网络化功能的技 术要求，包括前兆台网专用设备的通信接口、设备信息、运行功能、数据格式、 通信协议和访问安全控制的约定。以太网接口是设备通信的必备标准接口。本规程是“中国数字地震观测网络”分项“中国地震前兆台网”

6、之中国地 震前兆台网技术规程的组成部分，适用于“中国地震前兆台网”建设。1.2 编写依据下列文件或标准所包含的条文，通过在本规程中引用而构成本规程的条文。 本规程颁布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规程的各方应 探讨使用下列标准最新版本的可能性。 中华人民共和国地震行业标准db/t 4-2003地震台站代码 中华人民共和国地震行业标准db/t 3-2003地震及地震前兆测项分 类与代码 rfc791(1990)ip darpa 因特网协议(ipv4) rfc768(1990)用户数据报协议(udp) rfc792 (1990)互联网控制消息协议(icmp) rfc793 (19

7、90)传输控制协议(tcp) ieee 802.3国际电气工程师协会电气标准 w3c http1. 1 协议 iec (60) 603-7 标准2术语2.1 总体类2.1.1 地震前兆专用设备“中国数字地震观测网络”工程所使用的用于测量重力、地磁、地壳形变、 地电和地下流体各个学科的观测对象的设备及台站辅助观测设备。2.1.2 数据通信通过以太网、采用基于tcp/ip协议的socket连接的前兆台网专用设备与客 户端的数据信息交换。2.1.3 设备端接受并响应客户端的指令，执行相应动作，完成与客户端的数据信息交换， 可将设备端视为服务器。2.1.4 客户端发送请求给设备端，实现对设备端的控制及

8、数据信息交换的设备。2. 2设备信息类2. 2.1测数据设备产出的测量对象的物理量或化学量的测量值及辅助观测的测量值。2. 2. 2工作参数设备在测量中所采用的或表述测量数据所需要的相关参数。2. 2. 3状态信息设备运行状况的信息，包括设备运行环境、运行结果、异常情况和各种可控 制的功能状态信息。2. 2.4告警信息设备运行过程中出现异常时主动向指定地址提交的警示信息。2. 2.5运行日志设备运行状态变化的记录。2. 2.6属性信息描述设备固有属性的信息。2. 3功能类2. 3.1数据传输数据传输采用基于socket连接的http协议，支持指令方式和网页方式。指 令方式是指设备端直接响应客户

9、端指令；网页方式是只指在设备端的http服务 有相应的网页可提供客户浏览器进行页面调用和解释。无论哪种方式设备端都可 以接受数据传输请求将测量数据传送到客户端。2. 3. 2设备监视客户端通过获取设备的状态信息、运行日志、属性信息和告警信息从而获知 设备工作状况的过程。2. 3. 3设备控制客户端向设备端发送控制指令和参数，设备端响应命令完成相应动作的过 程。2. 3.4设备告警设备端在运行过程中发生异常情况主动向指定的管理地址发送告警信息的 过程。2. 3. 5 ftp 服务设备端支持ftp文件传输协议并执行相关文件传输的过程。2. 4性能类2.1 .1设备网络服务响应设备端接受客户端指令完

10、成相应动作的过程。2.4 . 2设备指令响应时延设备端从接收客户端请求到发出响应的时间。2. 4. 3并发连接数在同一时间能够通过网络接入到设备端并执行网络服务的客户端的数量。2.4.4指令原语运行客户端通过指令上传命令和相关参数，设备端解释原语后执行相应动作，返 回执行结果。3技术要求3.1 通信接口3.1.1 电气标准设备的网络通信接口为以太网电路接口，电气标准遵照ieee 802. 3的规定。3.1.2 接口规格设备通信接口规格遵照iso/iec 11801标准中关于rj45插座连接硬件需求 之规定；电气插座连接处的物理尺寸遵照iec (60)603-7, 8针rj45的规定。3.1.3

11、 通信速率设备通信端口通信速率不低于10mbps,宜采用10/100mbps自适应模式。端 口数据通信吞吐能力不低于500kbpso3.1.4 通信协议设备通信的网络层采用ipv4,收发ip包的测试采用icmp ping协议；传输 层采用tcp协议和udp协议；应用层采用w3c的超文本传输http1. 1标准和ftp 协议；表示层采用超文本表示语言(html或xml)。3.1.5 并发连接数设备并发连接用户的数量不小于5个。3.1.6 指令响应时延设备指令响应最大时延不超过200mso3. 2设备信息3.1.1 测量数据 设备应能够存储至少15天正常观测的测量数据，并能够被客户端获取。 测量数

12、据对应的测项代码、观测对象及其量纲遵照db/t 12. 2-2003的 规定。 测量数据的格式遵照本规程的5.1之规定。3. 2. 2工作参数设备应具有缺省的工作参数，并应能够通过网络通信重新设置。设备工作参 数基本内容及其表述格式遵循本规程的5. 2.1之规定。3. 2. 3状态信息设备应提供工作状态信息，该状态信息应能够根据状态变化即时刷新，并能 通过指令被客户端获取和在设备网页上显示。状态信息内容及表述格式遵照本规 程的5. 2. 2之规定。3. 2.4运行日志设备应能够提供15天的运行日志，并能被客户端通过指令获取和在设备网 页上显示。运行日志记录内容及表述格式遵照本规程的5. 2.

13、3之规定。3. 2. 5属性信息设备应提供表述设备固有属性的信息，并能被客户端通过指令获取和在设备 网页上显示。设备属性信息的内容和表述格式遵照本规程的5. 2.4之规定。3. 3指令原语运行功能3.3.1数据传输客户端发送数据传输请求指令，设备端响应数据传输命令，依据指令的数据 传输参数将相应的测量数据传送到客户端。具体功能参见表3-3-lo表3-3-1数据传输功能表功能说明获取整体测量数据客户端通过指令获取由数据传输参数指定的任意一天或 几天的测量数据。获取当前测量数据客户端通过指令获取设备端最新整5分钟采样的样本；如 果没有采样的，取最近的1个样本获取实时测量数据客户端发送获取实时测量数

14、据指令，设备端主动将采样的 测量数据实时向客户端发送。3. 3. 2设备控制客户端发送控制指令，设备端返回执行结果。具体功能参见表3-3-2。表3-3-2设备控制功能表功 能说 明设置工作参数设备端接受指令，获得新的工作参数，并采用新的工作参 数运行。设备复位设备端接受指令后热启动，恢复至缺省参数并重新进入运 行状态。设备重新启动设备端接受指令后热启动，采用当前设定参数并重新进入 运行状态。校对设备时钟设备端支持sntp通用时间校准协议。采用utco启动自校准设备端接受指令进入自校准工作状态。停止自校准设备端接受指令停止自校准工作状态。启动调零设备端接受指令进入调零工作状态。停止调零设备端接受

15、指令停止调零工作状态。更新设备固件代码设备端接受指令，获得新的固件代码。自定义控制功能根据设备自身需要定义的功能。3. 3. 3设备监视客户端发送设备监视命令，设备端响应设备监视命令，依据设备监视参数返 回相应的设备工作状态信息。具体设备监视功能参见表3-3-3o表3-3-3设备监视功能表功 能说 明获取设备状态信息设备端接受指令，将当前的状态信息传送到客户端。获取设备运行日志设备端接受指令，将指定的运行日志传送到客户端。获取设备工作参数设备端接受指令，将当前的工作参数传送到客户端。获取设备属性信息设备端接受指令，将设备属性信息传送到客户端。3. 4网页方式运行功能3.1 .1数据传输设备提供

16、数据下载页面，客户端通过浏览网页选取和下载所需要的数据文 件。在页面上至少显示当天至前14天的测量数据文件，文件格式须符合本规程 的5.1之规定。采用用户名和密码识别数据下载权限。3.4 . 2设备控制通过设备网页实现表3-3-2设备控制功能。3. 4. 3设备监视通过设备网页实现表3-3-3设备监视功能。4通信指令原语格式4.1 数据传输类4.1.1 获取整体测量数据发送指令格式:固有格式1/2 id：设备标识符，id号的取值规则遵照附录1的规定。 length：指令长度字，即除指令原语固有格式外指令的字节数总和。 dat：数据传输命令字。 +：分隔符。n和dayodaym为数据传输的具体参

17、数。n：表示所要传输的天数，设定范围为1一15；dayo = o：表示当天的数据；dayl = l：表示前1天的数据;依次递增，daym=m：表示前m天的数据，m最大取值255。正常执行返回信息格式：第二个数据包内容n$第一个数据包信息长度n第一个数据包内容n第二个数据包信息长度n 最后一个数据包信息长度n最后一个数据包内容nackn $为返回信息起始符； 信息长度是指数据包的具体内容的字节总数，不含“信息长度”本身 和以“n”表示的分隔符； 数据包内容是以天为单位的测量数据，数据格式遵照5. 1.1之规定； n为换行符，用于分隔各个信息； 若数据传输参数指定的某天数据不存在，将对应天的数据包

18、信息长度 置为0,不传输该天数据包内容：若仪器端接收到错误指令，返回$errn。4.1.2 获取当前测量数据发送指令格式：getn/length+ld+dat + 5n/http/l. 1正常执行返回信息格式：$数据包信息长度n数据包内容n ackn $为返回信息起始符； 信息长度是指数据包的具体内容的字节总数，不含“信息长度”本身 和以“n”表示的分隔符； 数据包内容是设备端最新整5分钟采样的样本，数据格式遵照5.1.2 之规定，如果没有采样的，取最近的1个样本； n为换行符，用于分隔各个信息；若仪器端接收到错误指令，返回$errn。4.1.3 获取实时测数据发送指令格式：getd/length+id+dat + on/http/1. 1正常执行返回信息格式:$数据包信息长度n数据包内容n ackn $为返回信息起始符； 信息长度是指数据包的具体内容的字节总数，不含“信息长度”本身 和以“n”表示的分隔符； 数据包内容是设备端最新采样的测量数据，数据格式遵照5. 1.3之规 定； n为换行符，用于分隔各个信息；若仪器端接收到错误指令，返回$errn。4.1.4 获取事件记录测量数据发送指令格式：get / length+ id+evt+n+dayo + dayl + daymlzi /ht tp/1. 1 evt获取事件记录测量数据命令字；n和e