地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)設(shè)備和工程方案

1、第一章 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)設(shè)備和工程方案為了實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)方案，需要相應(yīng)的設(shè)備配置和工程土建方案，以保證地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1.1 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)功能框架地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)基于廣域?qū)Ｓ镁W(wǎng)，極低頻地震電磁監(jiān)測(cè)網(wǎng)定時(shí)記錄的電磁波信息快速并入中國(guó)地震局地震中心網(wǎng)，傳輸?shù)降卣饠?shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。圖8.1給出地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的功能架構(gòu)圖。地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)基于一個(gè)1000M光纖以太網(wǎng)(LAN)結(jié)構(gòu)，主要部件包括：共2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、2臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、1臺(tái)中間件服務(wù)器、1臺(tái)數(shù)據(jù)匯集服務(wù)器、1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與備份服務(wù)器、1臺(tái)KVM集中控制服務(wù)器，均連接到一

2、臺(tái)配備48個(gè)千兆端口的核心IP交換機(jī)上。與此同時(shí)，高性能統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)也與IP網(wǎng)絡(luò)相連，為所有接入IP交換機(jī)的服務(wù)器客戶端提供異構(gòu)環(huán)境下的集中、統(tǒng)一、共享、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)將具有以下功能：實(shí)現(xiàn)電磁監(jiān)測(cè)臺(tái)站（包括固定臺(tái)和流動(dòng)臺(tái)）觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與快速匯集、管理、處理與應(yīng)用，主要完成兩大任務(wù)：（1） 記錄來(lái)自固定或流動(dòng)極低頻地震電磁監(jiān)測(cè)臺(tái)送來(lái)的信息并存入磁盤(pán)陣列、備份磁帶機(jī)/光盤(pán)機(jī)；（2）對(duì)磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：生成極低頻地震電磁正?；虍惓Ｐ畔ⅲ⑵浯嫒霐?shù)據(jù)庫(kù)。圖8.1 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D1.2 設(shè)備方案按照地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)技術(shù)方案和上述硬件框架，地震數(shù)據(jù)服務(wù)子

3、系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、管理和處理硬件平臺(tái)構(gòu)成。8.2.1數(shù)據(jù)處理軟件數(shù)據(jù)處理軟件主要依據(jù)建設(shè)目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)要求，結(jié)合地球物理和極低頻無(wú)線電通信研究成果，進(jìn)行計(jì)算模型的規(guī)范化構(gòu)建，發(fā)展高效合理的數(shù)據(jù)處理算法和程序設(shè)計(jì)手段，定制相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理輸入輸出規(guī)范化?？傮w技術(shù)要求數(shù)據(jù)處理軟件總體技術(shù)要求為： 各種數(shù)據(jù)產(chǎn)品計(jì)算模型基于最新研究成果，在國(guó)內(nèi)外具有先進(jìn)性； 數(shù)據(jù)處理算法具有高效性，并盡量采用并行算法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)； 計(jì)算軟件基于數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、計(jì)算自動(dòng)化，專(zhuān)業(yè)軟件主要基于C/S架構(gòu)； 依據(jù)具體需要，產(chǎn)品數(shù)據(jù)可采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)等

4、多種樣式，具有規(guī)范化的打印輸出和圖像展示功能； 能依據(jù)工程目標(biāo)產(chǎn)出相應(yīng)的圖像產(chǎn)品； 界面簡(jiǎn)便友好，并有相應(yīng)的使用說(shuō)明文檔。設(shè)備配置軟件系統(tǒng)設(shè)備配置包括三個(gè)軟件子系統(tǒng)中共8個(gè)軟件的定制，設(shè)備清單見(jiàn)表8.1所示。表8.1 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)軟件設(shè)備配置清單序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)單位數(shù)量備 注1數(shù)據(jù)連接與質(zhì)量監(jiān)控軟件套1數(shù)據(jù)集成與可視化軟件子系統(tǒng)2多維建模與可視化如那件套13時(shí)間序列處理軟件套1人工源極低頻電磁數(shù)據(jù)處理與仿真軟件子系統(tǒng)4大尺度三維電性結(jié)構(gòu)快速反演軟件套15人工源極低頻地震電磁波場(chǎng)模擬軟件套16人工源極低頻地震電磁異常識(shí)別軟件套1地震電磁異常分析與應(yīng)用軟件子系統(tǒng)7多信息地震異常綜合

5、分析軟件套18中強(qiáng)地震電磁異常模擬軟件套18.2.2數(shù)據(jù)處理硬件平臺(tái)數(shù)據(jù)處理硬件平臺(tái)的建設(shè)原則是：配置的硬件系統(tǒng)支撐實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的全部運(yùn)行功能，包括數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用三大部分，保障地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)內(nèi)外部數(shù)據(jù)具交換通暢、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全、數(shù)據(jù)管理方便和數(shù)據(jù)處理?？傮w技術(shù)要求l 通過(guò)中國(guó)地震行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)及新建部分網(wǎng)絡(luò)，使得極低頻地震電磁監(jiān)測(cè)網(wǎng)、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心、地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)之間在網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)交換方面能夠通暢無(wú)阻，數(shù)據(jù)傳輸速度能夠滿足數(shù)據(jù)處理與前兆分析的需要；l 具有大容量（20TB）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份恢復(fù)功能；l 具有一定的數(shù)據(jù)處理能力；l 具有多維圖

6、像實(shí)時(shí)處理與展示功能；l 預(yù)留數(shù)據(jù)處理能力的升級(jí)與擴(kuò)展功能。設(shè)備配置建設(shè)數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括對(duì)固定電磁監(jiān)測(cè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)、對(duì)固定臺(tái)站及流動(dòng)臺(tái)站的數(shù)據(jù)匯集技術(shù)系統(tǒng)、20TB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份技術(shù)系統(tǒng)、WEM地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)與WEM工程計(jì)算中心數(shù)據(jù)交換技術(shù)系統(tǒng)等。硬件設(shè)備清單見(jiàn)表8.2所示。表8.2 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)服務(wù)器機(jī)房設(shè)備配置清單序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)主要性能指標(biāo)數(shù)量參考型號(hào)布設(shè)地點(diǎn)1數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器4×AMD CPU Opteron 6172 十二核（主頻2.1 GHz,12核心,80瓦）/48G 內(nèi)存/3×300G （2.5吋）SAS熱插拔硬盤(pán)/256M

7、 SASRAID卡/超薄DVD-RW/冗余電源/集成雙千兆網(wǎng)卡/上架套件 2套聯(lián)想機(jī)房2數(shù)據(jù)處理服務(wù)器4×AMD CPU Opteron 6172 十二核（主頻2.1 GHz,12核心,80瓦）/48G 內(nèi)存/3×300G （2.5吋）SAS熱插拔硬盤(pán)/256M SASRAID卡/超薄DVD-RW/冗余電源/集成雙千兆網(wǎng)卡/上架套件 2臺(tái)聯(lián)想機(jī)房3數(shù)據(jù)匯集服務(wù)器2顆Intel四核Xeon E5506 / 4GB內(nèi)存/ 4*300G SAS硬盤(pán) / RAID5 / 2*千兆網(wǎng)口 /光驅(qū) / 2*熱插拔電源/操作系統(tǒng)：Windows Server 2008 企業(yè)版25用戶1臺(tái)聯(lián)

8、想機(jī)房4網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與備份服務(wù)器2顆Intel四核Xeon E5506 / 4GB內(nèi)存/ 4*300G SAS硬盤(pán) / RAID5 / 2*千兆網(wǎng)口 /光驅(qū) / 2*熱插拔電源/操作系統(tǒng)：Windows Server 2008 企業(yè)版25用戶1臺(tái)聯(lián)想機(jī)房5KVM集中管理服務(wù)器KVM集中管理平臺(tái)，提供對(duì)臺(tái)站KVM切換器及服務(wù)器的控制。1臺(tái)力登機(jī)房6核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)48口全千兆三層可網(wǎng)管交換機(jī)，模塊化插槽數(shù) 4個(gè)交換容量240Gbit/s包轉(zhuǎn)發(fā)率102Mpps1臺(tái)華為機(jī)房7機(jī)柜19” 服務(wù)器機(jī)柜；包括獨(dú)立的布線系統(tǒng)和供電系統(tǒng)（PDU）；配冗余電源2套聯(lián)想機(jī)房8統(tǒng)一集群存儲(chǔ)系統(tǒng)統(tǒng)一集群網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)：裸容量

9、20TB SATA，600MB/s持續(xù)帶寬性能，8GB ECC緩存，6個(gè)千兆主機(jī)通道，支持LACP鏈路聚合，支持SAS或SATA磁盤(pán)，冗余熱插拔電源和風(fēng)扇; 128位全日志文件系統(tǒng)，NFS, CIFS, FTP, HTTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件，iSCSI協(xié)議軟件，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置，性能與空間無(wú)損快照，實(shí)時(shí)磁盤(pán)校驗(yàn)與數(shù)據(jù)修復(fù)，RAID級(jí)別0, 1, 0+1, 5, 6，熱備盤(pán)自動(dòng)RAID重建，容量配額與預(yù)留，安全權(quán)限訪問(wèn)，GUI管理界面，遠(yuǎn)程管理；原廠系統(tǒng)安裝與部署，原廠保修服務(wù)。1套谷數(shù)機(jī)房9磁帶庫(kù)22個(gè)數(shù)據(jù)盒，配1TB磁帶20盤(pán)1套昆騰機(jī)房10網(wǎng)管軟件提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、安全設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件

10、及應(yīng)用軟件等IT資源的全面監(jiān)控和管理1套廣通機(jī)房11RAC集群數(shù)據(jù)庫(kù)軟件Oracle企業(yè)版（25用戶），中間件。1套Oracle機(jī)房12數(shù)據(jù)備份軟件實(shí)時(shí)備份、集中備份、恢復(fù)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)任意回退、物理異構(gòu)備份，同網(wǎng)段內(nèi)接管、備機(jī)查詢(xún)等功能。支持ORACLE等主流的數(shù)據(jù)庫(kù)的備份。1套國(guó)產(chǎn)機(jī)房13PC終端CPU: 英特爾(R)酷睿(TM)2四核處理器; 4G/DDR3 1066；硬盤(pán)：500G/SATA；顯卡：9500GT/512MB/128B/DVI/DP；網(wǎng)卡：100-1000M；光驅(qū)：DVDRW；顯示器：22"LCD；操作系統(tǒng)：WIN7 PRO)（中文版）；其它：防水抗菌鍵盤(pán)，光電鼠標(biāo)

11、,25L機(jī)箱；三年全保上門(mén)服務(wù)3臺(tái)聯(lián)想終端室14網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)A3網(wǎng)絡(luò)彩色激光打印機(jī)：支持PCL6和Postscript 2頁(yè)面描述語(yǔ)言，分辨率高于1200×600dpi1臺(tái)HP終端室15彩色繪圖儀A01臺(tái)HP終端室16圖形顯示終端液晶顯示屏:39.6英寸點(diǎn)距:0.6735 mm，亮度性能:500cd /m2 對(duì)比率:800:1 反應(yīng)時(shí)間: 8ms;VGA分配器1臺(tái)明基會(huì)商室17投影儀數(shù)字光學(xué)處理投影技術(shù) ；真實(shí)分辨率 XGA （1024 x 768） ；影像尺寸 61”300” ；鏡頭 F=2.6， f=6.9 mm ；對(duì)比度 2400:1 （FOFO 最高值） ；色彩 16.7百萬(wàn)全

12、彩色 ；屏幕高寬比 4:316:9可選 ；燈泡 280W、30004000h（經(jīng)濟(jì)模式下）（實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境） ；功率 最大 425W 輸入接口：模擬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音頻: jack x 1 音頻 左/右: RCA x 2 輸出接口：模擬RGB: D-sub 15pin x 1 12V電源輸出1臺(tái)明基會(huì)商室18投影幕100寸，阻燃，防霉，幕布視角為35°，增益為2.8 白塑幕布：可清洗，阻燃，防霉。1幅紅葉會(huì)商室1.3 機(jī)房工程改

13、造方案機(jī)房改造要求提供可靠的高品質(zhì)的機(jī)房環(huán)境。一方面需要滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及配套設(shè)施的設(shè)備安全、可靠、正常運(yùn)行；另一方面，需要給機(jī)房工作人員提供一個(gè)健康衛(wèi)生的工作環(huán)境。因此，機(jī)房改造設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)確保機(jī)房先進(jìn)、可靠及高品質(zhì)。8.3.1 現(xiàn)有機(jī)房情況中國(guó)地震局地質(zhì)研究所位于北京市朝陽(yáng)區(qū)祁家豁子，在健德橋東側(cè)，地質(zhì)所的具體位置圖見(jiàn)圖8.2.圖8.2 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所總平面布置圖地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)機(jī)房位于中國(guó)地震局地質(zhì)研究所實(shí)驗(yàn)樓第六層。改建部分平面圖如8.3所示。圖8.3 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所固體地球物理研究室六層辦公運(yùn)行環(huán)境及改造內(nèi)容平面圖8.3.2 機(jī)房改建方案地

14、震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)土建工程內(nèi)容是對(duì)現(xiàn)有辦公用房的改造，改造面積共150.0。機(jī)房平面布置見(jiàn)圖8.4：圖8.4地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)機(jī)房平面布置框圖服務(wù)器主機(jī)房服務(wù)器主機(jī)房主要用于匯集極低頻電磁監(jiān)測(cè)網(wǎng)的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、備份。同時(shí)具有高效的運(yùn)算能力，保障專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件能對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作快速分析處理。如圖8.5所示，機(jī)房放置2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、2臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與備份服務(wù)器、1臺(tái)數(shù)據(jù)匯集服務(wù)器、1臺(tái)KVM集中控制服務(wù)器、1套統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)、1臺(tái)磁帶庫(kù)、1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)IP交換機(jī)、1臺(tái)UPS不間斷電源。擬改建面積50.0 m2。圖8.5地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)服務(wù)器

15、機(jī)房布置圖終端室機(jī)房改建終端室通過(guò)終端機(jī)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器機(jī)房不同服務(wù)器的交互，不僅能監(jiān)控服務(wù)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，也能調(diào)用在服務(wù)器端的處理成果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并輸出圖形產(chǎn)口。終端室機(jī)房平面圖如圖8.6所示，放置3臺(tái)終端機(jī)，1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、1臺(tái)彩色繪圖儀。擬改建面積50.0 m2。圖8.6 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)終端室機(jī)房布置圖會(huì)商室改建會(huì)商室用于定期對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行綜合分析、討論，判斷和處理數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象。地震會(huì)商室平面圖如圖8.7所示，放置1張會(huì)議桌、17把椅子、1臺(tái)投影儀、1個(gè)投影幕、1臺(tái)圖形顯示終端、1張茶幾。擬改建面積50.0 m2。圖8.7 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)會(huì)商室布

16、置圖8.3.3 改建的技術(shù)要求整個(gè)機(jī)房的改建按照電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-93進(jìn)行，主要實(shí)施機(jī)房裝修、綜合布線、供電照明、防雷接地、消防系統(tǒng)共5個(gè)方面的改建工作。機(jī)房裝修按照計(jì)算機(jī)房的要求更換現(xiàn)有不符合抗靜電、阻燃及載荷標(biāo)準(zhǔn)的地板；重新更換吊頂；更換部分損壞的門(mén)窗；適應(yīng)地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的需要對(duì)原有工作區(qū)按新的需要重新布局；加強(qiáng)安全設(shè)施更換現(xiàn)有木門(mén)為帶門(mén)禁功能的磁卡門(mén)；墻面重新粉刷。照明工程更新現(xiàn)有已老化的燈具；采用節(jié)能照明；改善布局達(dá)到照明亮度大于300LUX要求。綜合布線重新布設(shè)電話線、電力線和雙絞線。保證電話線和電力線與雙絞線相對(duì)位置保持20cm以上，避免對(duì)雙絞線產(chǎn)生干擾；信號(hào)傳輸部分撤換原來(lái)所有5類(lèi)線纜及信息插座，使用超5類(lèi)電纜按新的機(jī)房布局重新布設(shè)。供電系統(tǒng)采用市電供電和UPS供電兩種方式，互為備