地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)設備和工程方案

1、第一章 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)設備和工程方案為了實現(xiàn)地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)建設的技術方案，需要相應的設備配置和工程土建方案，以保證地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的正常運轉。1.1 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)功能框架地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)基于廣域專用網，極低頻地震電磁監(jiān)測網定時記錄的電磁波信息快速并入中國地震局地震中心網，傳輸?shù)降卣饠?shù)據(jù)服務子系統(tǒng)進行存儲和處理。圖8.1給出地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的功能架構圖。地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)基于一個1000M光纖以太網(LAN)結構，主要部件包括：共2臺數(shù)據(jù)庫服務器、2臺數(shù)據(jù)處理服務器、1臺中間件服務器、1臺數(shù)據(jù)匯集服務器、1臺網絡監(jiān)控與備份服務器、1臺KVM集中控制服務器，均連接到一

2、臺配備48個千兆端口的核心IP交換機上。與此同時，高性能統(tǒng)一網絡存儲系統(tǒng)也與IP網絡相連，為所有接入IP交換機的服務器客戶端提供異構環(huán)境下的集中、統(tǒng)一、共享、實時的數(shù)據(jù)存儲服務。地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)將具有以下功能：實現(xiàn)電磁監(jiān)測臺站（包括固定臺和流動臺）觀測數(shù)據(jù)的實時與快速匯集、管理、處理與應用，主要完成兩大任務：（1） 記錄來自固定或流動極低頻地震電磁監(jiān)測臺送來的信息并存入磁盤陣列、備份磁帶機/光盤機；（2）對磁盤陣列數(shù)據(jù)進行處理：生成極低頻地震電磁正常或異常信息，并將其存入數(shù)據(jù)庫。圖8.1 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)網絡拓撲圖1.2 設備方案按照地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)技術方案和上述硬件框架，地震數(shù)據(jù)服務子

3、系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)處理與應用軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸、存儲、管理和處理硬件平臺構成。8.2.1數(shù)據(jù)處理軟件數(shù)據(jù)處理軟件主要依據(jù)建設目標和技術指標要求，結合地球物理和極低頻無線電通信研究成果，進行計算模型的規(guī)范化構建，發(fā)展高效合理的數(shù)據(jù)處理算法和程序設計手段，定制相應的專業(yè)軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理輸入輸出規(guī)范化?？傮w技術要求數(shù)據(jù)處理軟件總體技術要求為： 各種數(shù)據(jù)產品計算模型基于最新研究成果，在國內外具有先進性； 數(shù)據(jù)處理算法具有高效性，并盡量采用并行算法進行程序設計； 計算軟件基于數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、計算自動化，專業(yè)軟件主要基于C/S架構； 依據(jù)具體需要，產品數(shù)據(jù)可采用數(shù)據(jù)庫存儲、文件存儲等

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)工程目標產出相應的圖像產品； 界面簡便友好，并有相應的使用說明文檔。設備配置軟件系統(tǒng)設備配置包括三個軟件子系統(tǒng)中共8個軟件的定制，設備清單見表8.1所示。表8.1 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)軟件設備配置清單序號設備名稱單位數(shù)量備 注1數(shù)據(jù)連接與質量監(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大尺度三維電性結構快速反演軟件套15人工源極低頻地震電磁波場模擬軟件套16人工源極低頻地震電磁異常識別軟件套1地震電磁異常分析與應用軟件子系統(tǒng)7多信息地震異常綜合

5、分析軟件套18中強地震電磁異常模擬軟件套18.2.2數(shù)據(jù)處理硬件平臺數(shù)據(jù)處理硬件平臺的建設原則是：配置的硬件系統(tǒng)支撐實現(xiàn)地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的全部運行功能，包括數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理與應用三大部分，保障地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)內外部數(shù)據(jù)具交換通暢、數(shù)據(jù)存儲安全、數(shù)據(jù)管理方便和數(shù)據(jù)處理?？傮w技術要求l 通過中國地震行業(yè)專網及新建部分網絡，使得極低頻地震電磁監(jiān)測網、中國地震臺網中心、地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)之間在網絡通信、數(shù)據(jù)交換方面能夠通暢無阻，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)存儲和備份恢復功能；l 具有一定的數(shù)據(jù)處理能力；l 具有多維圖

6、像實時處理與展示功能；l 預留數(shù)據(jù)處理能力的升級與擴展功能。設備配置建設數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括對固定電磁監(jiān)測臺站的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術系統(tǒng)、對固定臺站及流動臺站的數(shù)據(jù)匯集技術系統(tǒng)、20TB數(shù)據(jù)存儲與備份技術系統(tǒng)、WEM地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)與WEM工程計算中心數(shù)據(jù)交換技術系統(tǒng)等。硬件設備清單見表8.2所示。表8.2 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)服務器機房設備配置清單序號設備名稱主要性能指標數(shù)量參考型號布設地點1數(shù)據(jù)庫服務器4×AMD CPU Opteron 6172 十二核（主頻2.1 GHz,12核心,80瓦）/48G 內存/3×300G （2.5吋）SAS熱插拔硬盤/256M

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

8、想機房4網絡監(jiān)控與備份服務器2顆Intel四核Xeon E5506 / 4GB內存/ 4*300G SAS硬盤 / RAID5 / 2*千兆網口 /光驅 / 2*熱插拔電源/操作系統(tǒng)：Windows Server 2008 企業(yè)版25用戶1臺聯(lián)想機房5KVM集中管理服務器KVM集中管理平臺，提供對臺站KVM切換器及服務器的控制。1臺力登機房6核心網絡交換機48口全千兆三層可網管交換機，模塊化插槽數(shù) 4個交換容量240Gbit/s包轉發(fā)率102Mpps1臺華為機房7機柜19” 服務器機柜；包括獨立的布線系統(tǒng)和供電系統(tǒng)（PDU）；配冗余電源2套聯(lián)想機房8統(tǒng)一集群存儲系統(tǒng)統(tǒng)一集群網絡存儲系統(tǒng)：裸容量

9、20TB SATA，600MB/s持續(xù)帶寬性能，8GB ECC緩存，6個千兆主機通道，支持LACP鏈路聚合，支持SAS或SATA磁盤，冗余熱插拔電源和風扇; 128位全日志文件系統(tǒng)，NFS, CIFS, FTP, HTTP網絡協(xié)議軟件，iSCSI協(xié)議軟件，自動精簡配置，性能與空間無損快照，實時磁盤校驗與數(shù)據(jù)修復，RAID級別0, 1, 0+1, 5, 6，熱備盤自動RAID重建，容量配額與預留，安全權限訪問，GUI管理界面，遠程管理；原廠系統(tǒng)安裝與部署，原廠保修服務。1套谷數(shù)機房9磁帶庫22個數(shù)據(jù)盒，配1TB磁帶20盤1套昆騰機房10網管軟件提供對網絡、主機、存儲設備、安全設備、數(shù)據(jù)庫、中間件

10、及應用軟件等IT資源的全面監(jiān)控和管理1套廣通機房11RAC集群數(shù)據(jù)庫軟件Oracle企業(yè)版（25用戶），中間件。1套Oracle機房12數(shù)據(jù)備份軟件實時備份、集中備份、恢復數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)任意回退、物理異構備份，同網段內接管、備機查詢等功能。支持ORACLE等主流的數(shù)據(jù)庫的備份。1套國產機房13PC終端CPU: 英特爾(R)酷睿(TM)2四核處理器; 4G/DDR3 1066；硬盤：500G/SATA；顯卡：9500GT/512MB/128B/DVI/DP；網卡：100-1000M；光驅：DVDRW；顯示器：22"LCD；操作系統(tǒng)：WIN7 PRO)（中文版）；其它：防水抗菌鍵盤，光電鼠標

11、,25L機箱；三年全保上門服務3臺聯(lián)想終端室14網絡打印機A3網絡彩色激光打印機：支持PCL6和Postscript 2頁面描述語言，分辨率高于1200×600dpi1臺HP終端室15彩色繪圖儀A01臺HP終端室16圖形顯示終端液晶顯示屏:39.6英寸點距:0.6735 mm，亮度性能:500cd /m2 對比率:800:1 反應時間: 8ms;VGA分配器1臺明基會商室17投影儀數(shù)字光學處理投影技術 ；真實分辨率 XGA （1024 x 768） ；影像尺寸 61”300” ；鏡頭 F=2.6， f=6.9 mm ；對比度 2400:1 （FOFO 最高值） ；色彩 16.7百萬全

12、彩色 ；屏幕高寬比 4:316:9可選 ；燈泡 280W、30004000h（經濟模式下）（實驗室測試環(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臺明基會商室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幅紅葉會商室1.3 機房工程改

13、造方案機房改造要求提供可靠的高品質的機房環(huán)境。一方面需要滿足計算機系統(tǒng)、網絡設備、數(shù)據(jù)存儲以及配套設施的設備安全、可靠、正常運行；另一方面，需要給機房工作人員提供一個健康衛(wèi)生的工作環(huán)境。因此，機房改造設計和施工中應確保機房先進、可靠及高品質。8.3.1 現(xiàn)有機房情況中國地震局地質研究所位于北京市朝陽區(qū)祁家豁子，在健德橋東側，地質所的具體位置圖見圖8.2.圖8.2 中國地震局地質研究所總平面布置圖地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的計算機機房位于中國地震局地質研究所實驗樓第六層。改建部分平面圖如8.3所示。圖8.3 中國地震局地質研究所固體地球物理研究室六層辦公運行環(huán)境及改造內容平面圖8.3.2 機房改建方案地

14、震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)土建工程內容是對現(xiàn)有辦公用房的改造，改造面積共150.0。機房平面布置見圖8.4：圖8.4地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)機房平面布置框圖服務器主機房服務器主機房主要用于匯集極低頻電磁監(jiān)測網的各種基礎數(shù)據(jù)信息，對這些基礎數(shù)據(jù)進行存儲、備份。同時具有高效的運算能力，保障專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件能對這些基礎數(shù)據(jù)作快速分析處理。如圖8.5所示，機房放置2臺數(shù)據(jù)庫服務器、2臺數(shù)據(jù)處理服務器、1臺網絡監(jiān)控與備份服務器、1臺數(shù)據(jù)匯集服務器、1臺KVM集中控制服務器、1套統(tǒng)一網絡存儲系統(tǒng)、1臺磁帶庫、1臺網絡IP交換機、1臺UPS不間斷電源。擬改建面積50.0 m2。圖8.5地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)服務器

15、機房布置圖終端室機房改建終端室通過終端機實現(xiàn)與服務器機房不同服務器的交互，不僅能監(jiān)控服務器的運轉情況，也能調用在服務器端的處理成果，對結果進行分析，并輸出圖形產口。終端室機房平面圖如圖8.6所示，放置3臺終端機，1臺網絡打印機、1臺彩色繪圖儀。擬改建面積50.0 m2。圖8.6 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)終端室機房布置圖會商室改建會商室用于定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)及結果進行綜合分析、討論，判斷和處理數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象。地震會商室平面圖如圖8.7所示，放置1張會議桌、17把椅子、1臺投影儀、1個投影幕、1臺圖形顯示終端、1張茶幾。擬改建面積50.0 m2。圖8.7 地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)會商室布

16、置圖8.3.3 改建的技術要求整個機房的改建按照電子計算機房設計規(guī)范GB50174-93進行，主要實施機房裝修、綜合布線、供電照明、防雷接地、消防系統(tǒng)共5個方面的改建工作。機房裝修按照計算機房的要求更換現(xiàn)有不符合抗靜電、阻燃及載荷標準的地板；重新更換吊頂；更換部分損壞的門窗；適應地震數(shù)據(jù)服務子系統(tǒng)的需要對原有工作區(qū)按新的需要重新布局；加強安全設施更換現(xiàn)有木門為帶門禁功能的磁卡門；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；改善布局達到照明亮度大于300LUX要求。綜合布線重新布設電話線、電力線和雙絞線。保證電話線和電力線與雙絞線相對位置保持20cm以上，避免對雙絞線產生干擾；信號傳輸部分撤換原來所有5類線纜及信息插座，使用超5類電纜按新的機房布局重新布設。供電系統(tǒng)采用市電供電和UPS供電兩種方式，互為備