地震数据服务子系统设备和工程方案

1、第一章 地震数据服务子系统设备和工程方案为了实现地震数据服务子系统建设的技术方案，需要相应的设备配置和工程土建方案，以保证地震数据服务子系统的正常运转。1.1 地震数据服务子系统功能框架地震数据服务子系统基于广域专用网，极低频地震电磁监测网定时记录的电磁波信息快速并入中国地震局地震中心网，传输到地震数据服务子系统进行存储和处理。图8.1给出地震数据服务子系统的功能架构图。地震数据服务子系统的硬件系统基于一个1000M光纤以太网(LAN)结构，主要部件包括：共2台数据库服务器、2台数据处理服务器、1台中间件服务器、1台数据汇集服务器、1台网络监控与备份服务器、1台KVM集中控制服务器，均连接到一

2、台配备48个千兆端口的核心IP交换机上。与此同时，高性能统一网络存储系统也与IP网络相连，为所有接入IP交换机的服务器客户端提供异构环境下的集中、统一、共享、实时的数据存储服务。地震数据服务子系统将具有以下功能：实现电磁监测台站（包括固定台和流动台）观测数据的实时与快速汇集、管理、处理与应用，主要完成两大任务：（1） 记录来自固定或流动极低频地震电磁监测台送来的信息并存入磁盘阵列、备份磁带机/光盘机；（2）对磁盘阵列数据进行处理：生成极低频地震电磁正常或异常信息，并将其存入数据库。图8.1 地震数据服务子系统网络拓扑图1.2 设备方案按照地震数据服务子系统技术方案和上述硬件框架，地震数据服务子

3、系统主要由数据处理与应用软件系统和数据传输、存储、管理和处理硬件平台构成。8.2.1数据处理软件数据处理软件主要依据建设目标和技术指标要求，结合地球物理和极低频无线电通信研究成果，进行计算模型的规范化构建，发展高效合理的数据处理算法和程序设计手段，定制相应的专业软件，实现数据处理输入输出规范化。总体技术要求数据处理软件总体技术要求为： 各种数据产品计算模型基于最新研究成果，在国内外具有先进性； 数据处理算法具有高效性，并尽量采用并行算法进行程序设计； 计算软件基于数据库平台，实现数据获取、计算自动化，专业软件主要基于C/S架构； 依据具体需要，产品数据可采用数据库存储、文件存储等

4、多种样式，具有规范化的打印输出和图像展示功能； 能依据工程目标产出相应的图像产品； 界面简便友好，并有相应的使用说明文档。设备配置软件系统设备配置包括三个软件子系统中共8个软件的定制，设备清单见表8.1所示。表8.1 地震数据服务子系统软件设备配置清单序号设备名称单位数量备 注1数据连接与质量监控软件套1数据集成与可视化软件子系统2多维建模与可视化如那件套13时间序列处理软件套1人工源极低频电磁数据处理与仿真软件子系统4大尺度三维电性结构快速反演软件套15人工源极低频地震电磁波场模拟软件套16人工源极低频地震电磁异常识别软件套1地震电磁异常分析与应用软件子系统7多信息地震异常综合

5、分析软件套18中强地震电磁异常模拟软件套18.2.2数据处理硬件平台数据处理硬件平台的建设原则是：配置的硬件系统支撑实现地震数据服务子系统的全部运行功能，包括数据传输与监控、数据管理、数据处理与应用三大部分，保障地震数据服务子系统内外部数据具交换通畅、数据存储安全、数据管理方便和数据处理。总体技术要求l 通过中国地震行业专网及新建部分网络，使得极低频地震电磁监测网、中国地震台网中心、地震数据服务子系统之间在网络通信、数据交换方面能够通畅无阻，数据传输速度能够满足数据处理与前兆分析的需要；l 具有大容量（20TB）的数据存储和备份恢复功能；l 具有一定的数据处理能力；l 具有多维图

6、像实时处理与展示功能；l 预留数据处理能力的升级与扩展功能。设备配置建设数据监控与管理系统，包括对固定电磁监测台站的数据监控技术系统、对固定台站及流动台站的数据汇集技术系统、20TB数据存储与备份技术系统、WEM地震数据服务子系统与WEM工程计算中心数据交换技术系统等。硬件设备清单见表8.2所示。表8.2 地震数据服务子系统服务器机房设备配置清单序号设备名称主要性能指标数量参考型号布设地点1数据库服务器4×AMD CPU Opteron 6172 十二核（主频2.1 GHz,12核心,80瓦）/48G 内存/3×300G （2.5吋）SAS热插拔硬盘/256M

7、 SASRAID卡/超薄DVD-RW/冗余电源/集成双千兆网卡/上架套件 2套联想机房2数据处理服务器4×AMD CPU Opteron 6172 十二核（主频2.1 GHz,12核心,80瓦）/48G 内存/3×300G （2.5吋）SAS热插拔硬盘/256M SASRAID卡/超薄DVD-RW/冗余电源/集成双千兆网卡/上架套件 2台联想机房3数据汇集服务器2颗Intel四核Xeon E5506 / 4GB内存/ 4*300G SAS硬盘 / RAID5 / 2*千兆网口 /光驱 / 2*热插拔电源/操作系统：Windows Server 2008 企业版25用户1台联

8、想机房4网络监控与备份服务器2颗Intel四核Xeon E5506 / 4GB内存/ 4*300G SAS硬盘 / RAID5 / 2*千兆网口 /光驱 / 2*热插拔电源/操作系统：Windows Server 2008 企业版25用户1台联想机房5KVM集中管理服务器KVM集中管理平台，提供对台站KVM切换器及服务器的控制。1台力登机房6核心网络交换机48口全千兆三层可网管交换机，模块化插槽数 4个交换容量240Gbit/s包转发率102Mpps1台华为机房7机柜19” 服务器机柜；包括独立的布线系统和供电系统（PDU）；配冗余电源2套联想机房8统一集群存储系统统一集群网络存储系统：裸容量

9、20TB SATA，600MB/s持续带宽性能，8GB ECC缓存，6个千兆主机通道，支持LACP链路聚合，支持SAS或SATA磁盘，冗余热插拔电源和风扇; 128位全日志文件系统，NFS, CIFS, FTP, HTTP网络协议软件，iSCSI协议软件，自动精简配置，性能与空间无损快照，实时磁盘校验与数据修复，RAID级别0, 1, 0+1, 5, 6，热备盘自动RAID重建，容量配额与预留，安全权限访问，GUI管理界面，远程管理；原厂系统安装与部署，原厂保修服务。1套谷数机房9磁带库22个数据盒，配1TB磁带20盘1套昆腾机房10网管软件提供对网络、主机、存储设备、安全设备、数据库、中间件

10、及应用软件等IT资源的全面监控和管理1套广通机房11RAC集群数据库软件Oracle企业版（25用户），中间件。1套Oracle机房12数据备份软件实时备份、集中备份、恢复数据、数据任意回退、物理异构备份，同网段内接管、备机查询等功能。支持ORACLE等主流的数据库的备份。1套国产机房13PC终端CPU: 英特尔(R)酷睿(TM)2四核处理器; 4G/DDR3 1066；硬盘：500G/SATA；显卡：9500GT/512MB/128B/DVI/DP；网卡：100-1000M；光驱：DVDRW；显示器：22"LCD；操作系统：WIN7 PRO)（中文版）；其它：防水抗菌键盘，光电鼠标

11、,25L机箱；三年全保上门服务3台联想终端室14网络打印机A3网络彩色激光打印机：支持PCL6和Postscript 2页面描述语言，分辨率高于1200×600dpi1台HP终端室15彩色绘图仪A01台HP终端室16图形显示终端液晶显示屏:39.6英寸点距:0.6735 mm，亮度性能:500cd /m2 对比率:800:1 反应时间: 8ms;VGA分配器1台明基会商室17投影仪数字光学处理投影技术 ；真实分辨率 XGA （1024 x 768） ；影像尺寸 61”300” ；镜头 F=2.6， f=6.9 mm ；对比度 2400:1 （FOFO 最高值） ；色彩 16.7百万全

12、彩色 ；屏幕高宽比 4:316:9可选 ；灯泡 280W、30004000h（经济模式下）（实验室测试环境） ；功率 最大 425W 输入接口：模拟RGB: D-sub 15 pin x 2(色差共用) HDMI V1.3 x 1 S-Video: Mini Din 4 pin x 1 Video: RCA x 1 PC音频: jack x 1 音频 左/右: RCA x 2 输出接口：模拟RGB: D-sub 15pin x 1 12V电源输出1台明基会商室18投影幕100寸，阻燃，防霉，幕布视角为35°，增益为2.8 白塑幕布：可清洗，阻燃，防霉。1幅红叶会商室1.3 机房工程改

13、造方案机房改造要求提供可靠的高品质的机房环境。一方面需要满足计算机系统、网络设备、数据存储以及配套设施的设备安全、可靠、正常运行；另一方面，需要给机房工作人员提供一个健康卫生的工作环境。因此，机房改造设计和施工中应确保机房先进、可靠及高品质。8.3.1 现有机房情况中国地震局地质研究所位于北京市朝阳区祁家豁子，在健德桥东侧，地质所的具体位置图见图8.2.图8.2 中国地震局地质研究所总平面布置图地震数据服务子系统的计算机机房位于中国地震局地质研究所实验楼第六层。改建部分平面图如8.3所示。图8.3 中国地震局地质研究所固体地球物理研究室六层办公运行环境及改造内容平面图8.3.2 机房改建方案地

14、震数据服务子系统土建工程内容是对现有办公用房的改造，改造面积共150.0。机房平面布置见图8.4：图8.4地震数据服务子系统机房平面布置框图服务器主机房服务器主机房主要用于汇集极低频电磁监测网的各种基础数据信息，对这些基础数据进行存储、备份。同时具有高效的运算能力，保障专业数据处理软件能对这些基础数据作快速分析处理。如图8.5所示，机房放置2台数据库服务器、2台数据处理服务器、1台网络监控与备份服务器、1台数据汇集服务器、1台KVM集中控制服务器、1套统一网络存储系统、1台磁带库、1台网络IP交换机、1台UPS不间断电源。拟改建面积50.0 m2。图8.5地震数据服务子系统服务器

15、机房布置图终端室机房改建终端室通过终端机实现与服务器机房不同服务器的交互，不仅能监控服务器的运转情况，也能调用在服务器端的处理成果，对结果进行分析，并输出图形产口。终端室机房平面图如图8.6所示，放置3台终端机，1台网络打印机、1台彩色绘图仪。拟改建面积50.0 m2。图8.6 地震数据服务子系统终端室机房布置图会商室改建会商室用于定期对监测数据及结果进行综合分析、讨论，判断和处理数据异常现象。地震会商室平面图如图8.7所示，放置1张会议桌、17把椅子、1台投影仪、1个投影幕、1台图形显示终端、1张茶几。拟改建面积50.0 m2。图8.7 地震数据服务子系统会商室布

16、置图8.3.3 改建的技术要求整个机房的改建按照电子计算机房设计规范GB50174-93进行，主要实施机房装修、综合布线、供电照明、防雷接地、消防系统共5个方面的改建工作。机房装修按照计算机房的要求更换现有不符合抗静电、阻燃及载荷标准的地板；重新更换吊顶；更换部分损坏的门窗；适应地震数据服务子系统的需要对原有工作区按新的需要重新布局；加强安全设施更换现有木门为带门禁功能的磁卡门；墙面重新粉刷。照明工程更新现有已老化的灯具；采用节能照明；改善布局达到照明亮度大于300LUX要求。综合布线重新布设电话线、电力线和双绞线。保证电话线和电力线与双绞线相对位置保持20cm以上，避免对双绞线产生干扰；信号传输部分撤换原来所有5类线缆及信息插座，使用超5类电缆按新的机房布局重新布设。供电系统采用市电供电和UPS供电两种方式，互为备