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)測網(wǎng)定時記錄的電磁波信息快速并入中國地震局地震中心網(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1000M光纖以太網(wǎng)(LAN)結(jié)構(gòu)，主要部件包括：共2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、1臺中間件服務(wù)器、1臺數(shù)據(jù)匯集服務(wù)器、1臺網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與備份服務(wù)器、1臺KVM集中控制服務(wù)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(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)也與IP網(wǎng)絡(luò)相連，為所有接入IP交換機的服務(wù)器客戶端提供異構(gòu)環(huán)境下的集中、統(tǒng)一、共享、實時的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。地震數(shù)據(jù)服務(wù)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(yīng)用，主要完成兩大任務(wù)：（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(jìn)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(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、管理和處理硬件平臺構(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線電通信研究成果，進(jìn)行計算模型的規(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)計手段，定制相應(yīng)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(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)品計算模型基于最新研究成果，在國內(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； 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(gòu)； 依據(jù)具體需要，產(chǎn)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(biāo)產(chǎn)出相應(yīng)的圖像產(chǎn)品； 界面簡便友好，并有相應(yīng)的使用說明文檔。設(shè)備配置軟件系統(tǒng)設(shè)備配置包括三個軟件子系統(tǒng)中共8個軟件的定制，設(shè)備清單見表8.1所示。表8.1 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)軟件設(shè)備配置清單序號設(shè)備名稱單位數(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(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(shè)原則是：配置的硬件系統(tǒng)支撐實現(xiàn)地震數(shù)據(jù)服務(wù)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(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 通過中國地震行業(yè)專網(wǎng)及新建部分網(wǎng)絡(luò)，使得極低頻地震電磁監(jiān)測網(wǎng)、中國地震臺網(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(fù)功能；l 具有一定的數(shù)據(jù)處理能力；l 具有多維圖

6、像實時處理與展示功能；l 預(yù)留數(shù)據(jù)處理能力的升級與擴展功能。設(shè)備配置建設(shè)數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括對固定電磁監(jiān)測臺站的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)、對固定臺站及流動臺站的數(shù)據(jù)匯集技術(shù)系統(tǒng)、20TB數(shù)據(jù)存儲與備份技術(shù)系統(tǒng)、WEM地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)與WEM工程計算中心數(shù)據(jù)交換技術(shù)系統(tǒng)等。硬件設(shè)備清單見表8.2所示。表8.2 地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)服務(wù)器機房設(shè)備配置清單序號設(shè)備名稱主要性能指標(biāo)數(shù)量參考型號布設(shè)地點1數(shù)據(jù)庫服務(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/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/256M SASRAID卡/超薄DVD-RW/冗余電源/集成雙千兆網(wǎng)卡/上架套件 2臺聯(lián)想機房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 / 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臺聯(lián)

8、想機房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 / 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臺聯(lián)想機房5KVM集中管理服務(wù)器KVM集中管理平臺，提供對臺站KVM切換器及服務(wù)器的控制。1臺力登機房6核心網(wǎng)絡(luò)交換機48口全千兆三層可網(wǎng)管交換機，模塊化插槽數(shù) 4個交換容量240Gbit/s包轉(zhuǎn)發(fā)率102Mpps1臺華為機房7機柜19” 服務(wù)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(wǎng)絡(luò)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(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(fù)，RAID級別0, 1, 0+1, 5, 6，熱備盤自動RAID重建，容量配額與預(yù)留，安全權(quán)限訪問，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(wǎng)管軟件提供對網(wǎng)絡(luò)、主機、存儲設(shè)備、安全設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、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(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、備機查詢等功能。支持ORACLE等主流的數(shù)據(jù)庫的備份。1套國產(chǎn)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(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，光電鼠標(biāo)

11、,25L機箱；三年全保上門服務(wù)3臺聯(lián)想終端室14網(wǎng)絡(luò)打印機A3網(wǎng)絡(luò)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(yīng)時間: 8ms;VGA分配器1臺明基會商室17投影儀數(shù)字光學(xué)處理投影技術(shù) ；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(jīng)濟(jì)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(zhì)的機房環(huán)境。一方面需要滿足計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲以及配套設(shè)施的設(shè)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(shè)計和施工中應(yīng)確保機房先進(jìn)、可靠及高品質(zhì)。8.3.1 現(xiàn)有機房情況中國地震局地質(zhì)研究所位于北京市朝陽區(qū)祁家豁子，在健德橋東側(cè)，地質(zhì)所的具體位置圖見圖8.2.圖8.2 中國地震局地質(zhì)研究所總平面布置圖地震數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的計算機機房位于中國地震局地質(zhì)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(zhì)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(nèi)容平面圖8.3.2 機房改建方案地

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(wù)子系統(tǒng)機房平面布置框圖服務(wù)器主機房服務(wù)器主機房主要用于匯集極低頻電磁監(jiān)測網(wǎng)的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)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(chǔ)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(wù)器、2臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、1臺網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與備份服務(wù)器、1臺數(shù)據(jù)匯集服務(wù)器、1臺KVM集中控制服務(wù)器、1套統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)、1臺磁帶庫、1臺網(wǎng)絡(luò)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(wù)子系統(tǒng)服務(wù)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(wù)器機房不同服務(wù)器的交互，不僅能監(jiān)控服務(wù)器的運轉(zhuǎn)情況，也能調(diào)用在服務(wù)器端的處理成果，對結(jié)果進(jìn)行分析，并輸出圖形產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(wù)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(jié)果進(jìn)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(wù)子系統(tǒng)會商室布

16、置圖8.3.3 改建的技術(shù)要求整個機房的改建按照電子計算機房設(shè)計規(guī)范GB50174-93進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的地板；重新更換吊頂；更換部分損壞的門窗；適應(yīng)地震數(shù)據(jù)服務(wù)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(shè)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(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位置保持20cm以上，避免對雙絞線產(chǎn)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(shè)。供電系統(tǒng)采用市電供電和UPS供電兩種方式，互為備