基于大数据架构的地球物理观测数据管理系统

中国地震地球物理观测网络的核心业务软件“十五”地震前兆数据管理系统已运行十多年,随着观测数据量的增长,数据库的读取和统计查询的性能逐渐降低。此外,管理系统存在SQL注入和跨站脚本攻击等漏洞的安全问题,系统架构难以满足业务发展的需求。中国地震台网中心基于分布式组件的大数据架构,使用消息中间件和时序数据库等技术对管理系统进行重构,将原来存储于Oracle数据库中的地球物理观测数据、基础信息、产品数据等按照各自特点在时序数据库中建表,并将历史数据和增量数据都迁移到新的时序数据库,显著提升了系统读写和统计性能、数据的安全性和可用性(多副本技术)。分布式和容器化等技术的引入,增强了系统的高可用性,并可通过横向扩展进一步增加系统的处理能力。

分析数据库ClickHouse在国家地球物理台网中心的应用

面对日益增长的地球物理观测数据,传统的Oracle数据库已经力不从心。根据地球物理历史数据可大量被读取的使用特点,通过技术选型,以具备横向扩展能力的分布式OLAP数据库ClickHouse作为数据底座,重新设计适用于ClickHouse的地球物理观测数据表结构。经过全库迁移、增量迁移和数据对比,国家地球物理台网中心的Oracle数据库中约13 TB的数据已经迁移到ClickHouse并每日更新。实际测试表明:ClickHouse显著提升数据读写性能,增强了数据统计查询能力,并且通过多副本保证了数据库的一致性和安全性。

海南地球物理站网运维辅助平台系统的设计与实现

为了使海南地球物理管理系统运维高效便捷,项目基于B/S架构,应用Django、Uwsgi、Virt-ualenv和Python等技术手段设计与实现了一套海南地球物理站网运维辅助平台系统。该平台系统具有高效、便捷、易于操作的特点,可实现一键将已备份好的数据从服务器端并行传输至移动硬盘或者电脑端,也可实现一键快速查阅服务软硬件情况和数据库的状态。此外,可通过页面可视化操作一键备份重要的数据库数据,避免重复操作,实现一键产出服务器与数据库等参数Excel表格的月报告。利用此平台系统的辅助,有助于提升海南地球物理站网运维的工作效率,减轻运维负担,为海南地球物理站网的数据完整性、连续性和安全性做好保障。

基于SFTP的GNSS数据采集软件的设计与实现

本文首先对GNSS数据产品服务平台的建设背景及其系统设计框架进行概述,进而介绍了平台的关键组成模块——GNSS数据采集软件。因GNSS数据采集要求安全可靠,调研后引入了SFTP安全文件传输技术,并开展了基于SFTP技术的采集软件方案的设计与实现。该方案保证了数据采集的简便、稳定和安全,为服务平台的整体建设与运行提供了有效保障。

SQLite在地震前兆数据汇集器中的应用

首先概述地震前兆数据汇集器的软硬件体系结构及使用嵌入式数据库的优越性,进而介绍简洁实用的嵌入式数据库SQLite,并搭建平台进行可行性测试与论证,为地震前兆数据汇集器应用嵌入式数据库提供依据。

磁通门磁力仪背景磁场的自动补偿设计

提出一种在单片机的控制下用逐次渐近反馈比较式的背景磁场自动补偿方法,设计了实现高精度自动补偿的硬件电路和程序实现。仪器经自动补偿后,在大约60000nT的背景地磁场中,能使磁力计探头工作在几个nT左右的真正"零背景场"下。适于井下磁力计或其他不能进行实地操作的磁力计的背景场补偿,并有利于磁力计分辨力的提高。同时也实现了仪器观测的自动化、智能化和远程监控。

地震前兆数据库系统共享接口设计与实现

为解决分析预报等相关专业软件访问前兆数据库时存在的性能与安全问题,本文设计了地震前兆数据库系统共享接口软件。该软件可以隔离数据库与应用程序,对应用程序的数据使用情况进行审计与控制,切断非法、低效的数据访问请求;同时,使用连接池、数据缓存和数据压缩等技术提高前兆数据的访问速度。软件无需安装Oracle客户端,易于使用,屏蔽了数据库表结构的复杂性。

地震前兆仪器管理系统建设

长期以来,对前兆台网仪器的管理缺乏系统性。为此,研发了前兆仪器管理系统。该系统实现了对前兆仪器从购买到淘汰整个生命周期的管理,其中包括安装、接入、运行、故障、停测、报废等,以及仪器故障维修流程的管理,其中包括故障登记、处理、维修、备机备件库等。基于这些信息,对仪器及故障维修情况进行综合统计分析,为管理决策提供信息支持。本文主要介绍了该系统设计的一些主要技术方面和系统实现的主要功能。

使用MATLAB获取地震前兆数据库中观测数据

地震前兆数据库中的观测数据具有极高的科研及应用价值。MATLAB作为具有强大功能的科学计算及分析平台是地震前兆数据分析的得力工具。虽然如此,但MATLAB提供的数据库工具箱并不能完全操控基于ORACLE的前兆数据库。因此,直接通过MATLAB获取前兆观测数据进行后续的前兆统计及分析工作受到了影响。本文首先介绍了主流的数据库访问机制以及在MATLAB中如何实现以这些机制对前兆数据库进行访问并指出了其中的缺陷;然后,给出了通过组件对象模型(COM)的访问方式获取前兆观测数据的方法;最后,给出了使用该方法进行函数封装后,在实际应用中的实例的全部源代码。通过本文提供的方法,台站工作人员或科研人员可以快速、方便的通过MATLAB获取前兆数据库中的相关信息进行科研及日常管理工作。

地震前兆Oracle数据库备份策略与应用

"十五"中国地震前兆台网观测数据依照设计存储在Oracle 10g数据库中,国家地震前兆台网中心汇集全国地震前兆观测数据,面对日益增长的庞大数据库,难以使用常规备份方式进行备份和迁移。在经历国家地震前兆台网中心主数据库磁盘阵列故障和地电学科中心数据库崩溃后,笔者提出适用于大型前兆数据库全库备份的准在线冷备份方式,并且运用到实践,取得良好效果。对国家中心数据存储架构调整进行讨论,以规避将来可能的数据风险。

地震前兆数据管理系统中元数据管理设计

针对前兆系统的现状和需求,基于对前兆数据管理系统中的元数据进行分析,结合地震前兆系统元数据的多样性、分布性、约束性等特点,设计了前兆元数据管理系统。

2011年3月10日云南盈江M_(S)5.8地震的微震匹配定位与发震机理研究

前震序列分析在主震成核过程研究中具有重要意义。为探讨2011年3月10日盈江M_(S)5.8地震孕震发震机理,利用微震匹配定位技术(Match and Locate),以92个M_(S)≥2.0的地震事件作为模板事件,对主震区周围5个台站连续地震记录进行前震检测,并结合前震、余震分布特点和主震前、后b值变化趋势等开展综合分析。结果显示,盈江M_(S)5.8地震前震主要集中于大盈江断裂第一分支西侧,余震沿ENE、SSE两个优势方向展布,推测此次盈江M_(S)5.8地震的主要动力学成因系印度板块的持续向东挤压致使ENE向的大盈江断裂和SSE向的隐伏断层构成的共轭断层系统发生破裂导致;主震前、后b值变化暗示腾冲火山区下方广泛存在的流体在此次地震孕育发生过程中起到重要的诱发和促进作用。

地震站网全流程一体化监控平台建设进展

在应急管理部信息化规划指导下,中国地震局为全面提升地震站网监控与运维一体化管理能力和水平,实现对全国测震台网和地球物理台网的全过程、一体化实时监控、告警发布、跟踪和运维,建设了地震站网全流程一体化监控平台。经过2018、2019两年的建设,平台目前已在京津冀鲁4省区全面落地,并在全国多省区推广试用。

基于微服务架构的地震站网全流程一体化监控平台设计与实现

地震站网全流程一体化监控平台是基于微服务框架,应用数据库、通信、并行计算等传统信息技术,结合新兴的云计算、大数据进行建设的信息服务平台。该平台采用Hadoop分布式处理方案,应用Spring Cloud框架搭建,进行Docker容器封装,以标准RESTful API作为服务接口的微服务架构,实现了各应用服务模块之间的高内聚、低耦合及灵活、可扩展的特性,最终实现对地震台站运行的实时监测、高效运维和一体化管理。

用可调进口导叶调节特性的大型混流泵

阐述了大型混流泵采用可调进口导叶调节特性的原理、技术特点和结构设计 ,介绍了带可调进口导叶的SEZ2 0 0 0— 1 62 5VR型泵的具体结构和运行效果。

压水堆核电厂冷却剂主循环泵的技术历程和发展(Ⅰ)

本文回顾了压水堆(PWR)核电厂冷却剂主循环泵(简称主泵)从无密封的屏蔽电泵到有轴封泵的发展经历,从核安全要求达成的技术共识,以及世界知名泵厂商在自主化技术背景下各自形成的主泵的技术风格与流派。介绍了主泵技术的改进与创新,以及采用非能动安全系统、优化及简化后的NSSS中,第三代压水堆(PWR)主泵的有关问题。(由于篇幅关系,本文分两期刊出)

大型锅炉给水泵可靠性探讨与对策

根据对国内火电厂给水泵运行情况的调查结果,讨论了故障产生的原因。介绍新一代 CHTC 2000型系列给水泵提高可靠性的对策和改进。

压水堆核电厂冷却剂主循环泵的技术历程和发展(Ⅱ)

本文回顾了压水堆(PWR)核电厂冷却剂主循环泵(简称主泵)从无密封的屏蔽电泵到有轴封泵的发展经历,从核安全要求达成的技术共识,以及世界知名泵厂商在自主化技术背景下各自形成的主泵的技术风格与流派。介绍了主泵技术的改进与创新,以及采用非能动安全系统、优化及简化后的NSSS中,第三代压水堆(PWR)主泵的有关问题。

电厂循环水泵的特性调节及叶片调节机构设计

介绍了电厂循环水泵特性调节的要求,比较了不同的特性调节的方法,着重论述了可调叶片循环水泵的叶片调节机构的结构与设计的有关问题。

LCC和超大型锅炉给水泵的实践——百万千瓦超临界机组全容量给水泵

一台近30年来世界上最大的锅炉给水泵业已稳定运行了2年多。本文基于寿命周期成本(LCC)的分析原则,对这台超大型给水泵在水力设计上着重于效率和汽蚀性能与机械设计上着重于提高可靠性这两个特点作一分析介绍。