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分布式地震前兆台站综合管理系统设计与实现

缪杰  
【摘要】:地震是对人类社会有重大影响的自然灾害之一。无论对于城市乡村,地震造成的破坏都是不可逆转甚至有可能是毁灭性的。目前世界许多国家对地震展开了多种层面的研究,取得了海量的数据资料。为了更合理地利用众多仪器设备并使得实测地震数据被成功的归纳和应用,科研人员也开发了相应的管理系统并投入使用。但随着科学的发展和观测的进步,传统地震观测管理系统难以满足现代地震前兆台站管理需求的特点也日益凸显,存在问题主要包括:第一、缺少对地震台站、仪器、数据行之有效的实时监控系统,影响台站工作效能。第二、观测数据量的急剧膨胀,使得处理和运算系统的工作量不断增大,目前的地震台站管理系统迫切的需要更新配置方式、强化功能、拓展容量。最好的解决办法是将分布式系统技术融入系统设计思路。第三、地震前兆台站信息资料和文件档案需要有相应的管理功能与之适应。第四、目前没有B/S架构地震预报软件能够使得台站工作人员用于地震预报,这也影响了地震前兆观测数据的进一步高效利用。针对上述存在问题,开发了一套分布式地震前兆台站综合管理系统软件,工作主要包括:(1)对地震的危害、研究现状和国内外地震台站信息管理系统研发使用情况进行了深入的调查研究。针对实际工作的需求,对地震前兆台站的工作内容和流程进行了梳理,对系统功能模块进行建模,整合地震前兆台站管理信息、仪器数据资料、前兆分析、即时通讯等内容,设计并实现了地震前兆台站综合管理系统的运行。首先,各级用户能够通过系统实时掌握台站的运行状态和工作情况,并有效进行交流和沟通;其次,系统能够对台站的仪器、数据进行实时监控,从而使工作人员可以即时发现仪器故障和数据异常,尽快排查和解决存在的问题;再次,系统能够提供数据的使用功能,通过多种视图展示的方式将数据直观有效地呈现给用户并提供下载,地震预报模块可以对地震前兆观测仪器采集数据进行计算和分析,从而判断是否为地震异常。(2)通过对比国内外当前比较先进的技术方案,对使用到的技术进行了相关研究和介绍。结合本系统的特点,系统使用Java编程语言,选择SSM(Spring+SpringMVC+MyBatis)框架作为开发的主要框架,使用MySQL数据库进行编码和开发。数据存储运用HDFS分布式文件存储系统与MySQL相结合的方式,使用Redis缓存技术将原始数据等缓存到内存,显著提高数据读写运算的的速度。同时,分布式数据存储使得系统和数据安全性得到提高,进一步优化了服务器工作效率,增强了平台的易维护性。(3)根据设计的需求选择途径和详细编程,实现预期的功能和完成存储。系统组建后,再进行反复推演和验证,证明系统已经实现了稳定的模块功能,能够满足现阶段地震监测和管理的实际需求。系统开发完成后,在山东省陵阳地震台投入测试使用,运行效果良好。结果显示,本系统对于提高地震前兆台站工作效率,保障仪器正常运行、提升基层工作质量、加强数据应用和分析能力均具有非常重要的意义。


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