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摘要：本文提供了一種基于 4G網(wǎng)絡的地震監(jiān)控系統(tǒng)設計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了4G網(wǎng)絡技術的基本知識，描述了 4G 無線傳輸應用于地震監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。

關鍵詞：4G 路由器；Internet;地震監(jiān)控

一、前言

地震監(jiān)測行業(yè)具有網(wǎng)點多、布局分散的特點，將各采集點的數(shù)據(jù)實時上傳到中心監(jiān)控端進行分析預測是地震監(jiān)測行業(yè)中非常重要的一環(huán)，這對于突發(fā)事件的預測及震后的監(jiān)測都至關重要，而對于每監(jiān)測點數(shù)據(jù)的采集通過有線網(wǎng)絡傳輸來實現(xiàn)是不切實際的，廈門才茂通信科技有限公司根據(jù)地震監(jiān)測行業(yè)的特點，依托4G 網(wǎng)絡和 INTERNET 互聯(lián)網(wǎng)提供的豐富的網(wǎng)絡資源、運用先進的無線數(shù)據(jù)傳輸技術進行建設，為地震局提供完善的遠程、實時、交互數(shù)據(jù)采集、無線傳輸、監(jiān)測設備狀態(tài)及數(shù)據(jù)分析功能。下面我們以 4G 為例，根據(jù)該項目的要求，我們廈門才茂通信科技有限公司為該項目提出了一套切實可行的方案。

二．網(wǎng)絡結構

下圖為整個系統(tǒng)方案的網(wǎng)絡結構圖：

如上圖：各個臺站的測震設備通過以太網(wǎng)口與無線路由器CM520-86F連接,CM520-86F 上電后按照監(jiān)控中心網(wǎng)絡管理員的生成的 vpn 配置,向監(jiān)控中心 internet 上的 VPN Router 發(fā)起 VPN 連接,當中心端路由器通過認證檢測后,會為下端CM520-86F 分配一個私有 IP 地址、在 vpn 建立后,各個臺站監(jiān)測數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)奖O(jiān)測中心并自動生成數(shù)據(jù)文件并存入數(shù)據(jù)庫;監(jiān)測中心通過遠程設置各臺站數(shù)字采集器的工作狀態(tài)和參數(shù),監(jiān)測各臺站數(shù)據(jù)的接收情況及運行情況,實現(xiàn)了對各臺站的統(tǒng)一管理;并且為地震前兆監(jiān)測數(shù)據(jù)資源共享搭建了平臺.vpn 隧道保證了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性.監(jiān)測中心的工作人員隨時對收集到的測震數(shù)據(jù)進行分析,整理等。

三．主要功能介紹

中心監(jiān)控：震波采集當廈門才茂路由器 CM520-86與中心端 VPN Router 成功建立 vpn 后,中心端可以與下端測震設備實現(xiàn)點到點的通訊。

如下圖：

假設中心網(wǎng)絡 IP 地址網(wǎng)段為監(jiān)測點1的 IP 地址網(wǎng)段為 CM520-86F 的 IP 地址為此時中心端監(jiān)控站可直 接采集到測震設備(本例中為中的數(shù)據(jù),同時中心端的工作人員可以對收集到的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和分析。

遠程維護功能位于中心在 Internet 上的 VPN Router 具有 VPN 接入功能.負責維護此網(wǎng)絡的管理 工程師可設置不同的配置和訪問權限,通過這些配置可以讓各個網(wǎng)絡間互相通信.利用其功能,我們 可以讓出差在外的技術工程師或管理員通過 internet 使用 VPN 連接至監(jiān)控中心、并通過中心的 VPN Router 訪問下端的測震設備。維護此網(wǎng)絡的管理工程師按照要求為需要的人員分配帳號,密碼、路由策略,身份有效期等、即可保 證安全性.

這種模式為我們提供一種靈活,安全的機制隨時監(jiān)測現(xiàn)場設備.假設這么一種情況,當工程師出差 在外,此時需要采集監(jiān)測點1的震波數(shù)據(jù)時,監(jiān)控中心的網(wǎng)絡管理工程師可臨時為該工程師生成一個 vpn 策略,允許其撥入 vpn 到監(jiān)控中心、并設置到監(jiān)測點1的路由.生成配置后,該工程師收到配置,通過隨身攜帶的筆記本或 PC 先撥號到 Internet,然后以 vpn 方式接入到監(jiān)測中心、運行配套的震波采 集軟件就可以收到監(jiān)測點1設備采集的數(shù)據(jù).完成對數(shù)據(jù)的采集和分析后,工程師拆掉 vpn 連接,監(jiān)控 中心的網(wǎng)絡管理工程師刪掉該工程師的臨時設置。