地震前兆数据采集适配软件方案设计

汤一翔; 滕云田; 刘高川; 张旸; 王晨; 王喆

doi:10.11899/zzfy20180120

地震前兆数据采集适配软件方案设计

doi: 10.11899/zzfy20180120

汤一翔^1,,
滕云田^1, ,,
刘高川^{1, 2},
张旸¹,
王晨¹,
王喆¹

1.
中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
2.
中国地震台网中心, 北京 100045

基金项目:

中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项“地震前兆观测网仪器适配器研制” DQJB16B01

“基于云平台的前兆组网技术中数据通信系统原型设计” DQJB16B02

详细信息

作者简介:
汤一翔, 男, 生于1991年。在读硕士研究生。主要从事地球物理观测信息技术研究。E-mail:tyx@cea-igp.ac.cn

通讯作者:
滕云田, 男, 生于1966年。研究员。主要从事地球物理观测综合技术研究。E-mail:tengyt@cea-igp.ac.cn

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出版历程
- 收稿日期: 2017-05-18
- 刊出日期: 2018-03-01

Design of Adaptation Software for Seismic Precursor Data Acquisition

1.
Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China
2.
China Earthquake Networks Center, Beijing 100045, China

摘要

摘要: 为解决地震前兆非标准仪器的统一接入问题，本文对地震前兆台网设备异构性进行了分析，提出一套完整的地震前兆数据采集适配软件设计方案，并从采集、存储、传输3个主要软件模块描述了关键技术设计。
- 前兆台网 /
- 数据采集 /
- 适配器 /
- 设备异构 /
- 序列化 /
- NIO
Abstract: In order to solve the unified access problem of seismic precursory nonstandard equipment, we analyzed the heterogeneity of seismic precursor network equipment. And then, a complete set of seismic precursor data acquisition and matching software design scheme is proposed and the key technology design is described from three main software modules of acquisition, storage and transmission.
- Precursor observation network /
- Data acquisition /
- Adaptation /
- Device heterogeneous /
- Serialization /
- NIO

HTML全文

图 1 适配器物理拓扑图

Figure 1. Physical topology of the adapter

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图 2 适配器主要业务逻辑模块

Figure 2. The main business logic module of the adapter

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图 3 基于适配的采集程序结构

Figure 3. The acquisition program structure based on the adaptation

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图 4 设备访问流程

Figure 4. Device access process

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图 5 采集结果处理流程

Figure 5. Data collection result processing flow

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图 6 采集结果数据具体构造过程模拟示意

Figure 6. Data construction process simulation

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图 7 接口实例化过程

Figure 7. Interface instantiation process

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图 8 数据存取流程

Figure 8. Data access process

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图 9 数据分块流程

Figure 9. Data decomposition process

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图 10 基于NIO的消息传输程序结构

Figure 10. Message transfer program structure based on NIO

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图 11 字符串编解码与Protostuff序列化高负载模拟分项耗时图

Figure 11. String codec and protostuff serialization high-load simulation of partial time-consuming

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图 12 字符串编解码与Protostuff序列化高负载模拟总耗时差

Figure 12. String codec and protostuff serialization high-load simulated total time difference

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图 13 “十五”命令格式与模拟异构设备命令差异对比

Figure 13. Comparison between the command format of type "Ten-Five" and simulation heterogeneous device

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图 14 “十五”结果格式与模拟异构设备结果差异对比

Figure 14. Comparison between the results format of type "Ten-Five" and simulated heterogeneous device

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图 15 测试的采集日志

Figure 15. The collection log of test

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图 16 数据批量插入耗时对比

Figure 16. Bulk insert data time-consuming comparison

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图 17 随机查询耗时对比

Figure 17. Random query time-consuming comparison

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表 1 基于NIO和传统BIO的传输程序性能对比

Table 1. Comparison of transmission performance based on NIO and BIO

属性	数据大小/GB	读写耗时/ms
NIO	1.43	8497
BIO	1.43	30092
对比	100.00%	28.24%

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表 2 字符串编解码与Protostuff序列化性能对比

Table 2. Performance comparison of string codec and protostuff serialization

属性	数据大小/KB	编码耗时/ms	解码耗时/ms
字符串编码	3628	53	69
Protostuff	2531	4	4
百分比	69.76%	7.55%	5.80%

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参考文献(12)

陈峰, 荣晓慧, 邓攀等, 2011.设备协同技术及其系统软件研究综述.电子学报, 39(2):440-447. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dianzixb201102033

陈庆奎, 吕晓明, 郝聚涛等, 2012.一个物联网异构数据接入系统ChukwaX.计算机工程, 38(17):12-15. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsjgc201217004

邓攀, 荣晓慧, 陈峰等, 2010.基于适配的异构设备统一访问中间件.计算机工程, 36(6):233-235, 238. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsjgc201006079

方效林, 高宏, 李建中, 2014.无线传感器网络数据收集问题综述.智能计算机与应用, 4(1):1-5, 9. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_dnxx201401001.aspx

贾鸿飞, 陈敏, 马广庆等, 2013.全国前兆台网"九五"系统台站接入的设计与实施.地震研究, 36(3):384-389. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=dzyj201303020&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ

梁红杰, 刘彦磊, 吉红等, 2014.基于地震前兆数据采集器在地震前兆台网运行系统的应用研究.天津科技, 41(1):11-13. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-TJKJ201401005.htm

毛国勇, 张晓斌, 张武, 2008.基于序列化及压缩的网格数据传输性能改进.计算机工程, 34(16):89-91. doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2008.16.031

史栋杰, 2010.五种快速序列化框架的性能比较.电脑知识与技术, 6(34):9710-9711. doi: 10.3969/j.issn.1009-3044.2010.34.016

王晨, 滕云田, 王晓美等, 2012.地震前兆串口通讯设备的网络接入方案与实现.地震地磁观测与研究, 33(5):244-249. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dzdcgcyyj201205046

袁理想, 汪文勇, 罗光春, 2005.设备网格技术的研究.计算机应用, 25(12):2914-2915. http://www.cqvip.com/QK/94832X/200512/20632126.html

周克昌, 赵刚, 王晨等, 2013.中国地震前兆台网观测技术系统整合.中国地震, 29(2):270-275. http://industry.wanfangdata.com.cn/dl/Detail/Periodical?id=Periodical_zgdz201302010

Maeda K., 2012. Performance evaluation of object serialization libraries in XML, JSON and binary formats. In: Proceedings of the Second International Conference on Digital Information and Communication Technology and it's Applications (DICTAP). Bangkok: IEEE, 177-182.

施引文献

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