5 期 王 洪 体 等 : 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 541 TELNET 等 标 准 的 网 络 通 讯 协 议, 开 发 了 基 于 网 络 的 实 时 波 形 数 据 服 务 系 统, 有 效 地 解 决 了 数 字 地 震 观 测 的 网 络 通 讯 问 题

第 28 卷 第 5 期 地 震 学 报 Vol.28,No.5 2006 年 9 月 (540~545) ACTASEISMOLOGICASINICA Sep.,2006 文 章 编 号 :0253 3782(2006)05 0540 06 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 王 洪 体 1,, 庄 灿 涛 薛 兵 李 江 陈 阳 朱 小 毅 娄 文 宇 刘 明 辉 1) 中 国 北 京 100081 中 国 地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 中 国 北 京 100036 中 国 地 震 局 地 震 预 测 研 究 所 摘 要 介 绍 了 基 于 国 产 方 舟 SOC 及 嵌 入 式 Linux 操 作 系 统 的 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统. 它 支 持 TCP/IP 计 算 机 网 络 通 讯 协 议, 具 有 自 监 控 自 复 位 功 能, 支 持 大 容 量 固 态 存 储 器, 功 耗 小, 授 时 精 度 高, 运 行 连 续 可 靠, 可 以 通 过 网 络 同 时 向 20 个 客 户 端 提 供 实 时 波 形 数 据 服 务, 满 足 固 定 台 网 观 测 虚 拟 地 震 台 网 观 测 的 实 时 波 形 数 据 传 输 的 需 要, 也 适 用 于 流 动 观 测 强 震 观 测 及 地 震 勘 探 观 测 等. 关 键 词 SOC 嵌 入 式 Linux 按 需 数 据 服 务 主 动 数 据 服 务 WatchDog 中 图 分 类 号 :P315.61 文 献 标 识 码 :A 引 言 数 字 地 震 观 测 系 统 出 现 于 上 世 纪 70 年 代 初, 在 至 今 的 30 多 年 里 取 得 了 长 足 的 发 展, 其 性 能 得 到 了 很 大 改 善, 动 态 范 围 分 辨 率 大 大 提 高, 功 耗 大 大 降 低 ( 游 庆 瑜 等,2003a, b), 已 经 实 现 了 地 震 观 测 技 术 宽 频 带 大 动 态 数 字 化 的 发 展 目 标. 但 是, 此 前 的 数 字 地 震 观 测 系 统 在 通 讯 方 面 仅 支 持 基 于 串 口 的 通 讯 方 式, 这 对 于 适 应 当 今 这 个 网 络 时 代 提 供 的 多 种 网 络 通 讯 条 件, 推 动 地 震 观 测 技 术 进 一 步 发 展, 提 高 地 震 观 测 水 平 具 有 十 分 明 显 的 局 限 性. 近 年 来, 为 了 全 面 改 善 地 震 监 测 能 力, 要 求 使 用 虚 拟 台 网 组 网 技 术 消 除 台 网 之 间 的 地 震 监 测 薄 弱 区, 满 足 对 特 定 对 象 区 域 的 观 测 与 研 究 需 求, 这 就 要 求 数 字 地 震 观 测 系 统 支 持 基 于 网 络 的 多 重 连 接 数 据 通 讯 方 式 ( 雷 军 等,2004; 滕 吉 文,2005). 中 国 地 震 局 在 制 定 十 五 发 展 规 划 时, 也 提 出 了 十 五 台 网 建 设 要 实 现 IP 到 台 站 的 目 标, 这 也 要 求 数 字 地 震 观 测 系 统 具 有 计 算 机 网 络 通 讯 功 能. 此 前 的 数 字 地 震 观 测 系 统 由 于 缺 乏 操 作 系 统 的 支 持, 在 软 件 方 面 采 用 底 层 代 码 编 程, 编 程 难 度 大, 调 试 困 难, 很 大 程 度 上 限 制 了 功 能 的 实 现 及 系 统 开 发 的 灵 活 性 ( 滕 云 田 等,200. 因 而 在 此 基 础 上 发 展 网 络 通 讯 技 术 是 相 当 困 难 的. 于 是 采 用 嵌 入 式 芯 片 和 嵌 入 式 操 作 系 统 来 实 现 数 字 地 震 观 测 系 统 的 网 络 通 讯 功 能, 提 高 数 字 地 震 观 测 系 统 的 性 能, 成 为 必 然 选 择 ( 滕 云 田,2002;Teng 犲 狋 犪 犾,2001; 魏 银 珍 等,2005; 李 耿 民,2004; 周 振 安,2004). 为 此, 我 们 设 计 开 发 了 基 于 双 芯 结 构 和 嵌 入 式 Linux 操 作 系 统 的 网 络 数 字 地 震 观 测 与 记 录 系 统. 其 中 采 用 国 产 方 舟 SOC 构 成 网 络 通 讯 与 记 录 系 统, 实 现 了 工 业 标 准 的 支 持 计 算 机 网 络 通 讯 的 TCP/IP 协 议, 实 现 了 应 用 层 的 FTP,HTTP, 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 项 目 (2001CB711005 1) 资 助. 中 国 地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 论 著 06AC1034. 2006 01 12 收 到 初 稿,2006 06 12 决 定 采 用 修 改 稿. 通 讯 作 者.E mail:hongti wang@vip.sina.com

5 期 王 洪 体 等 : 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 541 TELNET 等 标 准 的 网 络 通 讯 协 议, 开 发 了 基 于 网 络 的 实 时 波 形 数 据 服 务 系 统, 有 效 地 解 决 了 数 字 地 震 观 测 的 网 络 通 讯 问 题 ; 并 且 在 Linux 的 标 准 多 任 务 环 境 及 标 准 的 文 件 系 统 支 持 下, 可 充 分 保 证 系 统 工 作 的 可 靠 性 和 连 续 性, 改 进 了 数 字 地 震 观 测 系 统 的 性 能, 极 大 地 提 高 了 系 统 应 用 管 理 与 维 护 的 灵 活 性. 1 系 统 结 构 1.1 数 字 地 震 观 测 与 通 讯 记 录 系 统 硬 件 的 双 芯 结 构 如 图 1 所 示, 整 个 网 络 数 字 地 震 观 测 与 通 讯 记 录 系 统 采 用 美 国 德 州 仪 器 生 产 的 专 用 数 字 信 号 处 理 芯 片 DSP TMS320 和 国 产 方 舟 SOC GT2000 两 个 CPU 系 统. 其 中 以 DSP TMS320 为 核 心 构 成 数 据 采 集 系 统, 负 责 完 成 地 震 数 据 采 集 和 标 定 信 号 发 生. 以 SOC GT2000 为 核 心 运 行 嵌 入 式 Linux 操 作 系 统 构 成 网 络 通 讯 与 记 录 系 统, 实 现 了 网 络 通 讯 数 据 存 储 事 件 检 测 GPS 同 步 等 功 能. 双 芯 分 工 协 同 并 行 工 作, 完 成 了 设 计 的 各 项 任 务 (Yaghmour,2003). 图 1 网 络 数 字 观 测 系 统 硬 件 结 构 示 意 图 本 文 研 究 的 重 点 在 于 以 方 舟 SOC GT2000 为 核 心 构 成 的 网 络 通 讯 与 记 录 系 统. 在 硬 件 方 面 它 集 成 了 16C554 串 行 通 讯 芯 片 ( 提 供 4 个 标 准 RS 232 串 口 ) 512kBBootFlash 存 储 器 64MB 静 态 存 储 器 256BitCPLD 128MBDOC, 再 加 上 SOC GT2000 本 身 的 一 个 控 制 台 接 口 两 个 USB 接 口 和 一 个 10/100 M 以 太 网 口, 构 成 了 一 个 功 能 完 备 的 满 足 设 计 需 求 的 嵌 入 式 计 算 机 系 统 作 为 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统. 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 通 过 一 个 USB 接 口 连 接 CF 卡 ( 最 多 可 达 8G) 或 硬 盘 ( 最 多 可 达 30G), 通 过 一 个 串 口 连 接 GPS, 一 个 串 口 连 接 DSP 系 统, 构 成 了 完 整 的 网 络 数 字 地 震 观 测 与 记 录 系 统. 图 1 中 的 供 电 及 断 电 保 护 系 统, 可 以 保 证 系 统 在 临 时 断 电 电 压 波 动 等 情 况 下 连 续 正 常 工 作, 以 及 在 没 有 外 电 网 供 电 的 情 况 下, 支 持 短 时 间 的 观 测 ( 含 地 震 计 供 电 不 少 于 2 小 时 ). 1.2 定 制 的 专 用 嵌 入 式 犔 犻 狀 狌 狓 操 作 系 统 Linux 系 统 是 开 放 源 代 码 的 操 作 系 统, 可 以 免 费 或 以 极 低 的 代 价 取 得 源 代 码, 并 可 以 按 照 需 求 随 意 修 改, 特 别 适 用 于 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统.Linux 操 作 系 统 是 一 个 十 分 庞 大 的 系 统, 为 了 在 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 上 安 装 运 行, 必 须 按 照 需 要

542 地 震 学 报 28 卷 对 系 统 进 行 定 制 得 到 专 用 的 嵌 入 式 Linux 系 统. 定 制 得 到 的 专 用 嵌 入 式 Linux 软 件 系 统 包 括 4 个 部 分 : 引 导 程 序 系 统 核 心 系 统 运 行 支 持 程 序 和 共 享 库 文 件. 在 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 中, 引 导 程 序 选 用 了 广 泛 在 国 内 外 嵌 入 式 系 统 中 使 用 的 开 放 源 代 码 程 序 RedBoot, 它 保 存 在 占 用 起 始 地 址 的 FLASH 存 储 器 内, 系 统 上 电 时 自 动 执 行, 完 成 加 载 核 心 并 启 动 核 心 的 任 务. 定 制 的 核 心 是 在 删 除 无 用 代 码 保 留 需 要 代 码 增 加 专 用 代 码 的 基 础 上 得 到 的 Linux 系 统 核 心. 具 体 地 讲, 删 除 了 其 中 绝 大 部 分 驱 动 程 序 代 码, 仅 保 留 了 串 口 USB SCSI (USB 硬 盘 支 持 需 要 ) MTDBLOCK FLASH 网 络 等 设 备 的 驱 动 程 序, 保 留 了 对 EXT2 ( 支 持 引 导 文 件 系 统 ) VFAT( 与 Windows 兼 容 ) NFS( 支 持 网 络 启 动, 用 于 调 试 ) MI NIX(RamDisk 支 持 ) 等 类 型 文 件 系 统 的 支 持, 增 加 了 CPLD 的 驱 动 程 序 及 对 GPS 同 步 温 度 检 测 环 境 监 控 和 电 源 管 理 等 功 能 的 支 持. 系 统 支 持 程 序 方 面, 采 用 了 广 泛 应 用 在 嵌 入 式 Linux 操 作 系 统 中 的 多 入 口 程 序 BusyBox 和 TinyLogin, 实 现 了 90% 以 上 的 Linux 系 统 命 令, 选 用 了 网 络 管 理 程 序 DOC 写 入 程 序 等 专 用 程 序, 还 移 植 了 wu ftpd apache htpd telnetd 等 网 络 服 务 守 护 程 序, 共 同 构 成 了 运 行 支 持 文 件 系 统. 利 用 系 统 工 具 列 出 选 取 的 系 统 支 持 程 序 和 应 用 程 序 运 行 时 需 要 引 用 的 共 享 库 文 件, 归 并 得 到 必 须 的 专 用 Linux 系 统 运 行 需 要 的 共 享 库 文 件. 定 制 出 的 专 用 Linux 系 统 功 能 完 备, 所 占 空 间 大 约 为 16 MB, 可 以 满 足 网 络 数 字 地 震 观 测 通 讯 与 记 录 系 统 的 要 求. 1.3 高 精 度 犌 犘 犛 时 间 服 务 系 统 如 图 2 所 示, 主 板 上 的 压 控 晶 体 振 荡 器 提 供 4.096 MHz 的 振 荡 信 号. 该 信 号 经 过 分 频 后 形 成 PPS( 秒 脉 冲 ) 信 号, 与 4.096 MHz 信 号 一 起 提 供 给 数 据 采 集 系 统 作 为 地 震 数 据 采 集 单 元 的 时 基, 同 时 为 整 个 系 统 提 供 时 间 服 务. 压 控 晶 体 振 荡 器 的 频 率 可 以 通 过 电 压 调 节 ( 电 压 是 通 过 程 序 用 数 字 控 制 的 ), 这 样 当 GPS 与 卫 星 系 统 同 步 后, 图 2 高 精 度 GPS 服 务 系 统 结 构 示 意 图 比 较 GPS 的 PPS 信 号 与 CPLD 输 出 的 PPS 信 号 确 定 的 时 间 误 差 和 晶 体 振 荡 器 输 出 的 频 率 误 差. 通 过 调 节 控 制 电 压, 使 钟 差 和 晶 体 振 荡 器 的 振 荡 频 率 精 度 达 到 要 求, 实 现 系 统 时 间 与 GPS 系 统 时 间 同 步. 在 与 GPS 同 步 的 情 况 下, 该 时 间 服 务 系 统 的 精 度 优 于 100μs, 频 率 稳 定 度 优 于 0.1 10-6. 1.4 犠 犪 狋 犮 犺 犇 狅 犵 由 于 多 种 原 因 会 导 致 系 统 进 入 死 机 状 态, 这 时 只 需 要 复 位 即 可 恢 复 工 作, 但 是 依 靠 人 工 手 动 复 位 很 难 进 行 及 时 处 理, 而 WatchDog 就 可 以 很 好 地 执 行 这 项 任 务. 网 络 数 字 地 震 观 测 系 统 中 实 现 的 WatchDog 包 括 两 个 部 分 : 独 立 于 系 统 的 WatchDog 计 时 器 和 核 心 线 程.WatchDog 计 时 器 构 建 在 CPLD 上, 它 独 立 于 SOC 系 统, 初 始 化 就 开 始 计 时, 计 时 器 溢 出 就 发 出 复 位 信 号. 正 常 情 况 下, 核 心 线 程 不 断 回 零 WatchDog 计 时 器, 计 时 器 绝 不 会

5 期 王 洪 体 等 : 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 543 出 现 溢 出, 系 统 正 常 运 行. 当 系 统 因 某 种 原 因 出 现 死 机,Linux 核 心 停 止 工 作, 核 心 线 程 停 止 复 位 该 计 时 器, 一 定 时 间 后 ( 约 30s),WatchDog 计 时 器 溢 出, 发 出 系 统 复 位 信 号, 系 统 重 新 开 始 工 作, 系 统 运 行 恢 复. 采 用 核 心 线 程 驱 动 WatchDog, 可 以 保 证 及 时 可 靠 地 检 测 到 系 统 死 机, 保 障 系 统 连 续 运 行. 1.5 地 震 观 测 专 用 软 件 系 统 地 震 观 测 专 用 软 件 系 统 是 专 门 设 计 开 发 的, 用 于 完 成 数 据 收 集 数 据 记 录 事 件 检 测 数 据 服 务 等 功 能 的 应 用 软 件 系 统. 专 用 软 件 系 统 采 用 了 SYS Ⅴ 标 准 的 共 享 缓 冲 区, 在 其 上 构 造 出 循 环 共 享 数 据 缓 冲 区, 用 来 实 现 不 同 进 程 间 的 数 据 交 换 与 通 讯. 系 统 程 序 按 Linux 多 进 程 多 线 程 的 体 系 结 构, 采 用 面 向 对 象 的 方 法 分 析 设 计, 使 用 GNU C++ 编 码, 充 分 利 用 了 Linux 系 统 的 多 任 务 特 性, 结 构 简 单 可 靠, 可 以 保 证 系 统 连 续 运 行. 敏 感 任 务 具 有 自 监 视 线 程, 可 以 有 效 避 免 任 何 原 因 导 致 程 序 进 入 临 界 状 态, 保 证 敏 感 任 务 运 行 正 常. 图 3 是 地 震 观 测 专 用 软 件 系 统 的 结 构 和 数 据 流 程 示 意 图. 从 图 中 可 看 出, 来 自 数 据 采 集 系 统 的 数 据 首 先 由 数 据 收 集 程 序 收 集, 写 入 建 立 在 SYS Ⅴ 共 享 内 存 的 循 环 队 列 数 据 缓 冲 区. 各 种 数 据 服 务 事 件 检 测 等 进 程 从 该 数 据 缓 冲 区 取 得 数 据 完 成 相 应 的 任 务. 数 据 记 录 进 程 按 照 设 置 把 数 据 记 录 到 DOC 内, 当 到 达 指 定 时 间 或 DOC 的 剩 余 空 间 低 于 一 定 水 平 时, 数 据 转 储 进 程 自 动 打 开 硬 盘 ( 或 CF 卡 ), 把 存 放 在 DOC 内 的 数 据 转 移 到 硬 盘 ( 或 CF 卡 ) 上. 图 3 专 用 软 件 系 统 结 构 及 数 据 流 程 示 意 图 1.6 实 时 数 据 服 务 系 统 实 时 数 据 服 务 是 为 向 台 网 中 心 ( 实 际 的 或 虚 拟 的 ) 提 供 实 时 数 据 而 设 计 的, 在 网 络 数 字 地 震 观 测 中 的 数 据 服 务 的 实 现 是 基 于 面 向 连 接 的 TCP/IP 协 议 的, 包 括 了 按 需 服 务 和 主 动 服 务 以 满 足 不 同 网 络 环 境 的 需 要. 按 需 服 务 应 用 于 普 通 的 网 络 环 境 ( 即 台 网 中 心 和 台 站 可 以 相 互 直 接 访 问 ). 在 此 情 况 下, 在 台 网 中 心 的 客 户 端 与 系 统 建 立 连 接 后, 首 先 通 过 基 于 Linux 系 统 的 用 户 口 令 管 理 体 系 的 用 户 认 证, 然 后, 由 客 户 端 提 出 数 据 服 务 请 求, 系 统 依 据 服 务 请 求 提 供 数 据 服 务. 按 需 服 务 时, 系 统 可 以 同 时 向 多 个 用 户 提 供 数 据 服 务, 考 虑 到 实 际 需 要 和 系 统 的 能 力, 软 件 限 制 为 最 多 同 时 保 持 16 个 链 接, 也 就 是 说 最 多 可 同 时 向 16 个 数 据 用 户 ( 即 台 网 中 心 ) 提 供 实 时 数 据 服 务. 主 动 数 据 服 务 用 于 可 由 台 站 直 接 访 问 中 心 而 中 心 不 能 直 接 访 问 台 站 的 场 合. 主 动 数 据 服 务 首 先 要 定 制 服 务, 在 定 制 服 务 时 决 定 数 据 服 务 的 类 型 接 受 服 务 的 客 户 端 ( 在 台 网 中 心 ) 地 址 及 端 口, 系 统 根 据 定 制 信 息, 在 适 当 的 时 机 主 动 向 客 户 端 发 起 连 接 并 提 供 数 据

544 地 震 学 报 28 卷 服 务. 系 统 允 许 最 多 同 时 向 4 个 客 户 端 提 供 主 动 数 据 服 务. 为 了 提 高 数 据 传 输 的 效 率, 采 用 了 STEIM2 数 据 压 缩 算 法 对 数 据 进 行 压 缩 ( 王 洪 体 等, 2004), 同 时 采 用 了 应 答 机 制 来 保 证 网 络 状 态 不 好 时 数 据 服 务 的 质 量. 1.7 远 程 维 护 系 统 网 络 数 字 地 震 观 测 系 统 的 远 程 维 护, 同 时 采 用 了 基 于 网 络 的 C/S 模 式 和 B/S 模 式, 两 种 模 式 实 现 的 功 能 一 致. 在 C/S 模 式 下, 当 客 户 端 用 授 权 用 户 与 系 统 建 立 连 接 后, 可 以 查 询 修 改 其 配 置 和 运 行 参 数, 重 新 启 动 系 统 等. 在 B/S 模 式 下, 用 管 理 员 帐 号 登 录 系 统 后, 通 过 WWW 网 页 调 用 CGI 命 令, 也 可 以 同 等 地 完 成 参 数 修 改 系 统 设 置 及 系 统 重 新 启 动 等 任 务. 2 系 统 性 能 分 析 本 文 的 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统, 全 面 实 现 了 标 准 的 计 算 机 网 络 通 讯 的 功 能, 可 以 支 持 多 种 实 时 网 络 数 据 服 务 方 式, 最 多 可 以 同 时 向 16 个 客 户 提 供 按 需 实 时 波 形 数 据 服 务, 向 4 个 客 户 提 供 主 动 数 据 服 务, 总 共 可 以 同 时 向 多 达 20 个 客 户 提 供 实 时 波 形 数 据 服 务, 可 以 满 足 不 同 网 络 条 件 下 实 时 网 络 数 据 服 务 的 需 要, 完 全 可 以 满 足 包 括 虚 拟 地 震 台 网 的 各 种 数 字 地 震 台 网 组 网 需 求. 同 时, 在 应 用 层 标 准 网 络 协 议 的 支 持 下, 可 以 通 过 多 种 方 式 (ftp,telnet,internet 浏 览 器 等 ) 进 行 远 程 访 问 控 制 配 置 和 数 据 下 载, 与 标 准 网 络 系 统 无 缝 连 接, 全 面 满 足 了 数 字 地 震 观 测 对 网 络 通 讯 功 能 的 要 求. 此 外, 在 设 计 方 面, 充 分 考 虑 到 了 低 功 耗 和 系 统 连 续 运 行 方 面 的 需 要, 总 体 功 耗 水 平 低 于 1.2W, 通 过 断 电 保 护 WatchDog 系 统 调 度 等 多 种 手 段 保 障 系 统 连 续 运 行, 系 统 工 作 的 连 续 能 力 与 稳 定 性 都 上 了 一 个 台 阶. 3 讨 论 和 结 论 本 文 介 绍 的 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 具 有 功 耗 小, 运 行 连 续 可 靠, 网 络 功 能 标 准 完 备, 支 持 大 容 量 固 态 存 储 器 等 特 点. 它 不 仅 适 于 固 定 台 网 实 时 传 输 观 测, 也 适 于 现 场 记 录 的 流 动 观 测 强 震 观 测 和 地 震 勘 探 观 测 等, 具 有 十 分 广 泛 的 应 用 前 景. 此 外, 由 于 具 有 嵌 入 式 Linux 系 统 支 持, 比 较 容 易 改 造 提 升 系 统 功 能, 也 易 于 根 据 不 同 的 需 求 配 置 来 满 足 不 同 的 应 用 需 要. 目 前 该 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 已 经 应 用 在 十 五 中 国 地 震 局 数 字 地 震 台 网 建 设 的 关 键 设 备 中, 在 国 家 数 字 地 震 台 网 区 域 数 字 地 震 台 网 流 动 观 测 和 强 震 观 测 中 广 泛 使 用. 其 中 的 低 功 耗 技 术 大 容 量 存 储 技 术 连 续 运 行 保 障 技 术 及 高 精 度 时 间 服 务 技 术 等 也 完 全 满 足 海 底 地 震 观 测 的 需 要, 也 将 在 海 底 地 震 观 测 中 得 到 使 用. 下 一 代 互 联 网 技 术 IPV6 正 在 全 球 范 围 内 兴 起, 在 国 内 发 展 势 头 也 十 分 迅 猛. 随 着 IPV6 的 广 泛 采 用, 限 制 互 联 网 使 用 的 地 址 空 间 将 极 大 地 扩 展 ( 吴 荣 辉 等,2005), 必 将 推 动 基 于 网 络 的 地 震 观 测 技 术 快 速 发 展, 为 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 的 应 用 提 供 更 大 的 舞 台. Linux 系 统 在 支 持 IPV6 方 面 具 有 天 生 的 优 势, 本 文 介 绍 的 专 用 嵌 入 式 Linux 系 统 完 整 地 继 承 了 这 方 面 的 优 势, 其 在 下 一 代 互 联 网 环 境 中 的 应 用 也 具 有 十 分 巨 大 的 空 间. 参 考 文 献 雷 军, 李 学 政, 冯 永 革.2004. 从 二 十 年 国 际 地 学 计 划 中 看 地 震 观 测 台 网 与 现 代 数 字 地 震 仪 的 发 展 [J]. 地 球 物 理 学 进

5 期 王 洪 体 等 : 数 字 地 震 观 测 网 络 通 讯 与 记 录 系 统 545 展,19(4):819~827 李 耿 民.2004. 嵌 入 式 地 震 观 测 系 统 单 元 的 设 计 [J]. 地 震 地 磁 观 测 与 研 究,25(4):26~31 滕 吉 文.2005. 中 国 地 球 物 理 仪 器 和 试 验 设 备 研 究 与 研 制 的 发 展 与 导 向 [J]. 地 球 物 理 学 进 展,20(:276~281 滕 云 田, 张 炼, 王 彦, 等.2002.PC104 嵌 入 式 模 块 技 术 研 究 及 在 地 学 观 测 仪 器 设 计 中 的 应 用 [J]. 地 震 学 报,24(4): 421~427 王 洪 体, 陈 阳, 庄 灿 涛.2004.SEED 格 式 STEIM2 地 震 数 据 压 缩 算 法 在 实 时 地 震 数 据 传 输 中 的 应 用 [J]. 地 震 地 磁 观 测 与 研 究,25(4):14~19 魏 银 珍, 郭 唐 永, 廖 承 旺.2005. 地 震 观 测 仪 器 网 络 化 探 讨 [J]. 大 地 测 量 与 地 球 动 力 学,25(3):133~135 吴 荣 辉, 王 建 军, 续 春 荣, 等.2005. 基 于 IPV6 的 地 震 传 感 器 网 络 及 其 应 用 前 景 展 望 [J]. 国 际 地 震 动 态,(10):31~36 游 庆 瑜, 刘 福 田, 冉 崇 荣.2003a.MC1 微 功 耗 宽 频 带 数 字 地 震 仪 [J]. 地 球 物 理 学 报,46(3):347~351 游 庆 瑜, 刘 福 田, 冉 崇 荣, 等.2003b. 高 频 微 功 耗 海 底 地 震 仪 研 制 [J]. 地 球 物 理 学 进 展,18(1):173~176 周 振 安.2004. 地 震 前 兆 数 据 采 集 器 的 设 计 考 虑 [J]. 大 地 测 量 与 地 球 动 力 学,24(3):121~123 YaghmourKarim( 著 ).2003. 韩 存 兵, 龚 波 ( 改 编 ).2004. 构 建 嵌 入 式 Linux 系 统 [M]. 北 京 : 中 国 电 力 出 版 社,163~ 245 TengYuntian,ZhangLian,ZhouHemin, 犲 狋 犪 犾.2001.Anearthquakedataacquisitionsystemformobileobservation[J]. 犃 犮 狋 犪 犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犛 犻 狀 犻 犮 犪,14(5):596~599 犃 犖 犈 犜 犠 犗 犚 犓 犆 犗 犕 犕 犝 犖 犐 犆 犃 犜 犐 犗 犖 犃 犖 犇 犚 犈 犆 犗 犚 犇 犐 犖 犌 犛 犢 犛 犜 犈 犕 犉 犗 犚 犇 犐 犌 犐 犜 犃 犔 犛 犈 犐 犛 犕 犐 犆 犗 犅 犛 犈 犚 犞 犃 犜 犐 犗 犖 WangHongti 1, ZhuangCantao XueBing LiJiang ChenYang ZhuXiaoyi Lou Wenyu Liu Minghui 1) 犐 狀 狊 狋 犻 狌 狋 犲 狅 犳 犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊, 犆 犺 犻 狀 犪 犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲 犃 犱 犿 犻 狀 犻 狊 狋 狉 犪 狋 犻 狅 狀, 犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵 100081, 犆 犺 犻 狀 犪 犐 狀 狊 狋 犻 狌 狋 犲 狅 犳 犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲, 犆 犺 犻 狀 犪 犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲 犃 犱 犿 犻 狀 犻 狊 狋 狉 犪 狋 犻 狅 狀, 犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵 100036, 犆 犺 犻 狀 犪 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 :A networkcommunicationandrecordingsystem basedonhomemade ARCA SOCandembeddedLinuxoperatingsystemisintroducedinthispaper.ItsupportsTCP/ IPnetworkcommunicationprotocolandmassstoragemedium.Ithasstrongpointsofself monitor,lowpowerconsumption,hightimingaccuracy,highreliabilityofoperation, 犲 狋 犮. Itcanserveupto20centersreal timewaveformdataatthesametime.itmeetsnotonly therequirementsofphysicalnetworkingobservation,butalsovirtualnetworkingobserva tionbasedoninternetinwhichreal timedatatransmissionisrequired.itsabilityoffield recordingalsomeetstherequirementsofportableseismicobservation,strongmotionob servationandseismicexplorationobservation, 犲 狋 犮. 犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊 :SOC;embeddedLinux;passiveservice;activeservice;WatchDog