中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)程

1、中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)程jsgc-02-02助震前兆臺(tái)網(wǎng)專用設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信stipulation on net communication for devices in chinageophysical and geochemical observatory network（內(nèi)部研討稿）2005-1-14修改版地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測工程研究中心 發(fā)布1引言1.1 適用范圍.11.2 編寫依據(jù)12術(shù)語22.1 總體類22.1.1 地震前兆專用設(shè)備22.1.2 數(shù)據(jù)通信22.1.3 設(shè)備端22.1.4 1.4客戶端22. 2設(shè)備信息類22. 2. 1測量數(shù)據(jù)22. 2. 2工作參數(shù)22. 2. 3狀態(tài)信息

2、32.2.4告警信息32. 2.5 運(yùn)彳亍日志32. 2.6屬性信息32. 3功能類32. 3.1數(shù)據(jù)傳輸32. 3.2設(shè)備監(jiān)視32. 3.3設(shè)備控制42. 3.4設(shè)備告警42.3.5 ftp 服務(wù)42.4性能類42. 4. 1設(shè)備網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)42. 2 2設(shè)備指令響應(yīng)時(shí)延42. 4. 3并發(fā)連接數(shù)42.4. 4指令原語運(yùn)行43技術(shù)要求53.1 通信接口53.1.1 電氣標(biāo)準(zhǔn)53.1.2 接口規(guī)格53.1.3 通信速率53.1.4 通信協(xié)議53.1.5 并發(fā)連接數(shù)53.1.6 指令響應(yīng)時(shí)延53. 2設(shè)備信息63. 2. 1測量數(shù)據(jù)63. 2. 2工作參數(shù)63.2. 3狀態(tài)信息63. 2. 4運(yùn)

3、行日志63. 2. 5屬性信息63. 3指令原語運(yùn)行功能73.3.1數(shù)據(jù)傳輸73. 3. 2設(shè)備控制73. 3. 3設(shè)備監(jiān)視83.4網(wǎng)頁方式運(yùn)行功能83. 4. 1數(shù)據(jù)傳輸83. 4. 2設(shè)備控制83. 4. 3設(shè)備監(jiān)視94通信指令原語格式94 1數(shù)據(jù)傳輸類94.1.1獲取整體測量數(shù)據(jù)94 1.2獲取當(dāng)前測量數(shù)據(jù)104.1.3獲取實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)104.1.4獲取事件記錄測量數(shù)據(jù)114 2設(shè)備控制類124. 2. 1設(shè)置工作參數(shù)124. 2. 2設(shè)備復(fù)位124.2.3設(shè)備重新啟動(dòng)134. 2. 4校對(duì)設(shè)備時(shí)鐘134.2.5設(shè)備自校準(zhǔn)134. 2. 6設(shè)備調(diào)零144. 2. 7停止實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸144

4、 2. 7更新設(shè)備固件代碼154.2.8自定義控制功能154. 3設(shè)備監(jiān)視類164.3.1獲取設(shè)備狀態(tài)信息164.3.2獲取設(shè)備運(yùn)行日志164. 3. 3獲取設(shè)備工作參數(shù)174.3.4獲取設(shè)備屬性信息184.4用戶認(rèn)證類184 4. 1用戶登錄184 4.2修改口令195設(shè)備信息格式195.1 測量數(shù)據(jù)195.1.1 非事件記錄測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包格式195.1.2 當(dāng)前測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包格式205.1.3 實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包格式205.1.4 事件記錄測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包格式215. 2設(shè)備監(jiān)視信息215. 2. 1設(shè)備工作參數(shù)數(shù)據(jù)包格式216. 2. 2設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)包格式237. 2.3設(shè)備運(yùn)行日志數(shù)

5、據(jù)包格式245. 2. 4設(shè)備屬性信息數(shù)據(jù)包格式246網(wǎng)頁登錄論證255.1 用戶權(quán)限256. 2權(quán)限認(rèn)證256.1 并發(fā)用戶管理256.2 帳戶規(guī)定256. 5連接時(shí)限267規(guī)程解釋26附錄2采樣率編碼與采樣率的關(guān)系表281/2個(gè)人資料整理,僅供個(gè)人學(xué)習(xí)使用1引言1.1 適用范圍本規(guī)程遵照“中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)”初步設(shè)計(jì)的基本要求編制。本規(guī)程規(guī)定了中國地震前兆臺(tái)網(wǎng)專用設(shè)備基于以太網(wǎng)接口網(wǎng)絡(luò)化功能的技 術(shù)要求，包括前兆臺(tái)網(wǎng)專用設(shè)備的通信接口、設(shè)備信息、運(yùn)行功能、數(shù)據(jù)格式、 通信協(xié)議和訪問安全控制的約定。以太網(wǎng)接口是設(shè)備通信的必備標(biāo)準(zhǔn)接口。本規(guī)程是“中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)”分項(xiàng)“中國地震前兆臺(tái)網(wǎng)”

6、之中國地 震前兆臺(tái)網(wǎng)技術(shù)規(guī)程的組成部分，適用于“中國地震前兆臺(tái)網(wǎng)”建設(shè)。1.2 編寫依據(jù)下列文件或標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本規(guī)程中引用而構(gòu)成本規(guī)程的條文。 本規(guī)程頒布時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本規(guī)程的各方應(yīng) 探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。 中華人民共和國地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)db/t 4-2003地震臺(tái)站代碼 中華人民共和國地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)db/t 3-2003地震及地震前兆測項(xiàng)分 類與代碼 rfc791(1990)ip darpa 因特網(wǎng)協(xié)議(ipv4) rfc768(1990)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(udp) rfc792 (1990)互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(icmp) rfc793 (19

7、90)傳輸控制協(xié)議(tcp) ieee 802.3國際電氣工程師協(xié)會(huì)電氣標(biāo)準(zhǔn) w3c http1. 1 協(xié)議 iec (60) 603-7 標(biāo)準(zhǔn)2術(shù)語2.1 總體類2.1.1 地震前兆專用設(shè)備“中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)”工程所使用的用于測量重力、地磁、地殼形變、 地電和地下流體各個(gè)學(xué)科的觀測對(duì)象的設(shè)備及臺(tái)站輔助觀測設(shè)備。2.1.2 數(shù)據(jù)通信通過以太網(wǎng)、采用基于tcp/ip協(xié)議的socket連接的前兆臺(tái)網(wǎng)專用設(shè)備與客 戶端的數(shù)據(jù)信息交換。2.1.3 設(shè)備端接受并響應(yīng)客戶端的指令，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，完成與客戶端的數(shù)據(jù)信息交換， 可將設(shè)備端視為服務(wù)器。2.1.4 客戶端發(fā)送請(qǐng)求給設(shè)備端，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備端的控制及

8、數(shù)據(jù)信息交換的設(shè)備。2. 2設(shè)備信息類2. 2.1測數(shù)據(jù)設(shè)備產(chǎn)出的測量對(duì)象的物理量或化學(xué)量的測量值及輔助觀測的測量值。2. 2. 2工作參數(shù)設(shè)備在測量中所采用的或表述測量數(shù)據(jù)所需要的相關(guān)參數(shù)。2. 2. 3狀態(tài)信息設(shè)備運(yùn)行狀況的信息，包括設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行結(jié)果、異常情況和各種可控 制的功能狀態(tài)信息。2. 2.4告警信息設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常時(shí)主動(dòng)向指定地址提交的警示信息。2. 2.5運(yùn)行日志設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化的記錄。2. 2.6屬性信息描述設(shè)備固有屬性的信息。2. 3功能類2. 3.1數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸采用基于socket連接的http協(xié)議，支持指令方式和網(wǎng)頁方式。指 令方式是指設(shè)備端直接響應(yīng)客戶

9、端指令；網(wǎng)頁方式是只指在設(shè)備端的http服務(wù) 有相應(yīng)的網(wǎng)頁可提供客戶瀏覽器進(jìn)行頁面調(diào)用和解釋。無論哪種方式設(shè)備端都可 以接受數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求將測量數(shù)據(jù)傳送到客戶端。2. 3. 2設(shè)備監(jiān)視客戶端通過獲取設(shè)備的狀態(tài)信息、運(yùn)行日志、屬性信息和告警信息從而獲知 設(shè)備工作狀況的過程。2. 3. 3設(shè)備控制客戶端向設(shè)備端發(fā)送控制指令和參數(shù)，設(shè)備端響應(yīng)命令完成相應(yīng)動(dòng)作的過 程。2. 3.4設(shè)備告警設(shè)備端在運(yùn)行過程中發(fā)生異常情況主動(dòng)向指定的管理地址發(fā)送告警信息的 過程。2. 3. 5 ftp 服務(wù)設(shè)備端支持ftp文件傳輸協(xié)議并執(zhí)行相關(guān)文件傳輸?shù)倪^程。2. 4性能類2.1 .1設(shè)備網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)設(shè)備端接受客戶端指令完

10、成相應(yīng)動(dòng)作的過程。2.4 . 2設(shè)備指令響應(yīng)時(shí)延設(shè)備端從接收客戶端請(qǐng)求到發(fā)出響應(yīng)的時(shí)間。2. 4. 3并發(fā)連接數(shù)在同一時(shí)間能夠通過網(wǎng)絡(luò)接入到設(shè)備端并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的客戶端的數(shù)量。2.4.4指令原語運(yùn)行客戶端通過指令上傳命令和相關(guān)參數(shù)，設(shè)備端解釋原語后執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，返 回執(zhí)行結(jié)果。3技術(shù)要求3.1 通信接口3.1.1 電氣標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信接口為以太網(wǎng)電路接口，電氣標(biāo)準(zhǔn)遵照ieee 802. 3的規(guī)定。3.1.2 接口規(guī)格設(shè)備通信接口規(guī)格遵照iso/iec 11801標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于rj45插座連接硬件需求 之規(guī)定；電氣插座連接處的物理尺寸遵照iec (60)603-7, 8針rj45的規(guī)定。3.1.3

11、 通信速率設(shè)備通信端口通信速率不低于10mbps,宜采用10/100mbps自適應(yīng)模式。端 口數(shù)據(jù)通信吞吐能力不低于500kbpso3.1.4 通信協(xié)議設(shè)備通信的網(wǎng)絡(luò)層采用ipv4,收發(fā)ip包的測試采用icmp ping協(xié)議；傳輸 層采用tcp協(xié)議和udp協(xié)議；應(yīng)用層采用w3c的超文本傳輸http1. 1標(biāo)準(zhǔn)和ftp 協(xié)議；表示層采用超文本表示語言(html或xml)。3.1.5 并發(fā)連接數(shù)設(shè)備并發(fā)連接用戶的數(shù)量不小于5個(gè)。3.1.6 指令響應(yīng)時(shí)延設(shè)備指令響應(yīng)最大時(shí)延不超過200mso3. 2設(shè)備信息3.1.1 測量數(shù)據(jù) 設(shè)備應(yīng)能夠存儲(chǔ)至少15天正常觀測的測量數(shù)據(jù)，并能夠被客戶端獲取。 測量數(shù)

12、據(jù)對(duì)應(yīng)的測項(xiàng)代碼、觀測對(duì)象及其量綱遵照db/t 12. 2-2003的 規(guī)定。 測量數(shù)據(jù)的格式遵照本規(guī)程的5.1之規(guī)定。3. 2. 2工作參數(shù)設(shè)備應(yīng)具有缺省的工作參數(shù)，并應(yīng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)通信重新設(shè)置。設(shè)備工作參 數(shù)基本內(nèi)容及其表述格式遵循本規(guī)程的5. 2.1之規(guī)定。3. 2. 3狀態(tài)信息設(shè)備應(yīng)提供工作狀態(tài)信息，該狀態(tài)信息應(yīng)能夠根據(jù)狀態(tài)變化即時(shí)刷新，并能 通過指令被客戶端獲取和在設(shè)備網(wǎng)頁上顯示。狀態(tài)信息內(nèi)容及表述格式遵照本規(guī) 程的5. 2. 2之規(guī)定。3. 2.4運(yùn)行日志設(shè)備應(yīng)能夠提供15天的運(yùn)行日志，并能被客戶端通過指令獲取和在設(shè)備網(wǎng) 頁上顯示。運(yùn)行日志記錄內(nèi)容及表述格式遵照本規(guī)程的5. 2.

13、3之規(guī)定。3. 2. 5屬性信息設(shè)備應(yīng)提供表述設(shè)備固有屬性的信息，并能被客戶端通過指令獲取和在設(shè)備 網(wǎng)頁上顯示。設(shè)備屬性信息的內(nèi)容和表述格式遵照本規(guī)程的5. 2.4之規(guī)定。3. 3指令原語運(yùn)行功能3.3.1數(shù)據(jù)傳輸客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求指令，設(shè)備端響應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸命令，依據(jù)指令的數(shù)據(jù) 傳輸參數(shù)將相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)傳送到客戶端。具體功能參見表3-3-lo表3-3-1數(shù)據(jù)傳輸功能表功能說明獲取整體測量數(shù)據(jù)客戶端通過指令獲取由數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)指定的任意一天或 幾天的測量數(shù)據(jù)。獲取當(dāng)前測量數(shù)據(jù)客戶端通過指令獲取設(shè)備端最新整5分鐘采樣的樣本；如 果沒有采樣的，取最近的1個(gè)樣本獲取實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)客戶端發(fā)送獲取實(shí)時(shí)測量數(shù)

14、據(jù)指令，設(shè)備端主動(dòng)將采樣的 測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)向客戶端發(fā)送。3. 3. 2設(shè)備控制客戶端發(fā)送控制指令，設(shè)備端返回執(zhí)行結(jié)果。具體功能參見表3-3-2。表3-3-2設(shè)備控制功能表功 能說 明設(shè)置工作參數(shù)設(shè)備端接受指令，獲得新的工作參數(shù)，并采用新的工作參 數(shù)運(yùn)行。設(shè)備復(fù)位設(shè)備端接受指令后熱啟動(dòng)，恢復(fù)至缺省參數(shù)并重新進(jìn)入運(yùn) 行狀態(tài)。設(shè)備重新啟動(dòng)設(shè)備端接受指令后熱啟動(dòng)，采用當(dāng)前設(shè)定參數(shù)并重新進(jìn)入 運(yùn)行狀態(tài)。校對(duì)設(shè)備時(shí)鐘設(shè)備端支持sntp通用時(shí)間校準(zhǔn)協(xié)議。采用utco啟動(dòng)自校準(zhǔn)設(shè)備端接受指令進(jìn)入自校準(zhǔn)工作狀態(tài)。停止自校準(zhǔn)設(shè)備端接受指令停止自校準(zhǔn)工作狀態(tài)。啟動(dòng)調(diào)零設(shè)備端接受指令進(jìn)入調(diào)零工作狀態(tài)。停止調(diào)零設(shè)備端接受

15、指令停止調(diào)零工作狀態(tài)。更新設(shè)備固件代碼設(shè)備端接受指令，獲得新的固件代碼。自定義控制功能根據(jù)設(shè)備自身需要定義的功能。3. 3. 3設(shè)備監(jiān)視客戶端發(fā)送設(shè)備監(jiān)視命令，設(shè)備端響應(yīng)設(shè)備監(jiān)視命令，依據(jù)設(shè)備監(jiān)視參數(shù)返 回相應(yīng)的設(shè)備工作狀態(tài)信息。具體設(shè)備監(jiān)視功能參見表3-3-3o表3-3-3設(shè)備監(jiān)視功能表功 能說 明獲取設(shè)備狀態(tài)信息設(shè)備端接受指令，將當(dāng)前的狀態(tài)信息傳送到客戶端。獲取設(shè)備運(yùn)行日志設(shè)備端接受指令，將指定的運(yùn)行日志傳送到客戶端。獲取設(shè)備工作參數(shù)設(shè)備端接受指令，將當(dāng)前的工作參數(shù)傳送到客戶端。獲取設(shè)備屬性信息設(shè)備端接受指令，將設(shè)備屬性信息傳送到客戶端。3. 4網(wǎng)頁方式運(yùn)行功能3.1 .1數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備提供

16、數(shù)據(jù)下載頁面，客戶端通過瀏覽網(wǎng)頁選取和下載所需要的數(shù)據(jù)文 件。在頁面上至少顯示當(dāng)天至前14天的測量數(shù)據(jù)文件，文件格式須符合本規(guī)程 的5.1之規(guī)定。采用用戶名和密碼識(shí)別數(shù)據(jù)下載權(quán)限。3.4 . 2設(shè)備控制通過設(shè)備網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)表3-3-2設(shè)備控制功能。3. 4. 3設(shè)備監(jiān)視通過設(shè)備網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)表3-3-3設(shè)備監(jiān)視功能。4通信指令原語格式4.1 數(shù)據(jù)傳輸類4.1.1 獲取整體測量數(shù)據(jù)發(fā)送指令格式:固有格式1/2 id：設(shè)備標(biāo)識(shí)符，id號(hào)的取值規(guī)則遵照附錄1的規(guī)定。 length：指令長度字，即除指令原語固有格式外指令的字節(jié)數(shù)總和。 dat：數(shù)據(jù)傳輸命令字。 +：分隔符。n和dayodaym為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w參

17、數(shù)。n：表示所要傳輸?shù)奶鞌?shù)，設(shè)定范圍為1一15；dayo = o：表示當(dāng)天的數(shù)據(jù)；dayl = l：表示前1天的數(shù)據(jù);依次遞增，daym=m：表示前m天的數(shù)據(jù)，m最大取值255。正常執(zhí)行返回信息格式：第二個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)容n$第一個(gè)數(shù)據(jù)包信息長度n第一個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)容n第二個(gè)數(shù)據(jù)包信息長度n 最后一個(gè)數(shù)據(jù)包信息長度n最后一個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)容nackn $為返回信息起始符； 信息長度是指數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容的字節(jié)總數(shù)，不含“信息長度”本身 和以“n”表示的分隔符； 數(shù)據(jù)包內(nèi)容是以天為單位的測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式遵照5. 1.1之規(guī)定； n為換行符，用于分隔各個(gè)信息； 若數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)指定的某天數(shù)據(jù)不存在，將對(duì)應(yīng)天的數(shù)據(jù)包

18、信息長度 置為0,不傳輸該天數(shù)據(jù)包內(nèi)容：若儀器端接收到錯(cuò)誤指令，返回$errn。4.1.2 獲取當(dāng)前測量數(shù)據(jù)發(fā)送指令格式：getn/length+ld+dat + 5n/http/l. 1正常執(zhí)行返回信息格式：$數(shù)據(jù)包信息長度n數(shù)據(jù)包內(nèi)容n ackn $為返回信息起始符； 信息長度是指數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容的字節(jié)總數(shù)，不含“信息長度”本身 和以“n”表示的分隔符； 數(shù)據(jù)包內(nèi)容是設(shè)備端最新整5分鐘采樣的樣本，數(shù)據(jù)格式遵照5.1.2 之規(guī)定，如果沒有采樣的，取最近的1個(gè)樣本； n為換行符，用于分隔各個(gè)信息；若儀器端接收到錯(cuò)誤指令，返回$errn。4.1.3 獲取實(shí)時(shí)測數(shù)據(jù)發(fā)送指令格式：getd/length+id+dat + on/http/1. 1正常執(zhí)行返回信息格式:$數(shù)據(jù)包信息長度n數(shù)據(jù)包內(nèi)容n ackn $為返回信息起始符； 信息長度是指數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容的字節(jié)總數(shù)，不含“信息長度”本身 和以“n”表示的分隔符； 數(shù)據(jù)包內(nèi)容是設(shè)備端最新采樣的測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式遵照5. 1.3之規(guī) 定； n為換行符，用于分隔各個(gè)信息；若儀器端接收到錯(cuò)誤指令，返回$errn。4.1.4 獲取事件記錄測量數(shù)據(jù)發(fā)送指令格式：get / length+ id+evt+n+dayo + dayl + daymlzi /ht tp/1. 1 evt獲取事件記錄測量數(shù)據(jù)命令字；n和e