勞 謙 ，李 敬，盧子晉

(1.廣東省地震局，廣東 廣州 510070；2.中國地震局地震監(jiān)測與減災(zāi)技術(shù)重點實驗室，廣東 廣州510070；3.廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點實驗室 （籌），廣東 廣州 510070）

無線局域網(wǎng)在地震觀測數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用

勞 謙1，2，3，李 敬1，2，3，盧子晉1，2，3

(1.廣東省地震局，廣東 廣州 510070；2.中國地震局地震監(jiān)測與減災(zāi)技術(shù)重點實驗室，廣東 廣州510070；3.廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點實驗室 （籌），廣東 廣州 510070）

在波密縣地震觀測站建設(shè)項目中，我們采用了無線局域網(wǎng)為主，3G網(wǎng)絡(luò)為輔的雙線路方式傳輸?shù)卣鹩^測數(shù)據(jù)。經(jīng)一年半的運行實踐，證明這種組網(wǎng)方式在有效降低通信費用的同時，能保證數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸。

地震數(shù)據(jù)傳輸；WLAN；3G；VPN

0 引言

目前，地震臺站數(shù)據(jù)傳輸通訊的方式一般有兩大類：① 有線傳輸，如SDH、DDN、ADSL等；②無線傳輸，如衛(wèi)星、短波、3G、WLAN等。近幾年來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異，正向著更快、更穩(wěn)定和更安全的方向發(fā)展。其中以無線技術(shù)為依托的無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展尤其引人注目：3G無線傳輸技術(shù)已經(jīng)在地震行業(yè)網(wǎng)中占了一席之地；無線局域網(wǎng)接入技術(shù)由于通信速率高、設(shè)備種類多且可靠性高，在短距離組網(wǎng)，如地震觀測臺陣數(shù)據(jù)傳輸和地震應(yīng)急指揮現(xiàn)場方面得到應(yīng)用。

1 無線局域網(wǎng)技術(shù)介紹

無線局域網(wǎng)是在有線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，以無線信道作傳輸媒介的局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network)，簡稱WLAN。從專業(yè)角度講，無線局域網(wǎng)就是通過無線信道來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信，并實現(xiàn)通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講，無線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。與有線相比，無線局域網(wǎng)最主要的優(yōu)勢在于可以不受布線條件的限制，在有線網(wǎng)絡(luò)所不能達(dá)到的地方也能方便地網(wǎng)絡(luò)接入。因此，無線局域網(wǎng)是不通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的計算機網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)的優(yōu)點：

（1）靈活性和移動性。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制，而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。

（2）安裝便捷。無線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設(shè)備，就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。

（3）易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對于有線網(wǎng)絡(luò)來說，接入端或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。

（4）故障定位容易。有線網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。

（5）易于擴展。無線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)擴展到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點間 “漫游”等有線網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的特性。

由于無線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點，因此其發(fā)展十分迅速。最近幾年，無線局域網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)、醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等場合得到了廣泛的應(yīng)用[1]。

2 應(yīng)用案例

“波密縣地震觀測系統(tǒng)”是廣東省政府對口援藏項目之一，建設(shè)單位是廣東省地震局。該項目于2010年8月簽署協(xié)議，12月投入試運行，系統(tǒng)的建成提高了波密縣地震監(jiān)測能力。

波密縣地震觀測站是波密縣地震觀測系統(tǒng)的組成部分。從噪聲、基巖、通信、安保和交通等方面綜合考慮，我們將觀測站建于波密縣縣政府大院東北角后山的山腳下，離縣政府信息中心機房約800 m，之間僅有少量樹木阻擋。

由于當(dāng)?shù)氐膶＞€資費較高，我們用無線局域網(wǎng)設(shè)備將觀測站接入波密縣政府信息中心的政府外網(wǎng)，與廣東省地震信息網(wǎng)建立VPN隧道，傳輸?shù)卣鹩^測數(shù)據(jù)。同時，采用中國電信3G網(wǎng)絡(luò)作為備份信道，在政府外網(wǎng)中斷時，自動切換至3G信道，提高了傳輸鏈路的可靠性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 System structure diagram

2.1 設(shè)備描述

建立通信鏈路方面用到的主要設(shè)備如下表：

表1主要設(shè)備

Table 1 The major equipment名稱型號 性能描述 部署地點

Mikrotik RB411UAHR

路由板AR7161 680MHz處理器； 32MB內(nèi)存；

64MB固態(tài)硬盤；集成AR5212 802.11b/g無

線網(wǎng)卡，功率20dBm；SIM卡插口、

MiniPCI、MiniPCI-e、RJ45網(wǎng)口和RS-232

口各一個； 工作電壓10-28V；最大功耗10W；路由系統(tǒng)為RouterOS 4.13 Level4。 觀測站

（組裝成VPN路由器）華為EM660 Modem支持CDMA2000/EVDO；工作頻率為900/ 1900 MHz； 最高上行速度1.8 Mbps， 最高

下行速度3.1Mbps；Mini PCI-E接口。WLAN天線 2400-2500Mhz 12 dBi平板天線。

3G天線 890-960/1710-1990 Mhz 14 dBi全向天線。

UBNT AirGrid M2無線AP Atheros MIPS 24KC 400MHz處理器；32MB內(nèi)存； 8MB電子硬盤；支持 802.11 b/g，功率20 dBm；一個RJ45網(wǎng)口；一體化20 dBi柵格天線；工作電壓10-30V；最大功耗5W。

信息中心

2.2 配置描述

我們在縣政府的信息中心樓頂架設(shè)UBNT AirGrid M2一體化無線網(wǎng)橋，接入波密縣政府外網(wǎng)，將之設(shè)置為AP模式，SSID為bomi，工作頻率為2437Mhz，加密方式為wpa2-psk。

通過GPS測量計算出觀測站和信息中心的方位角，將地震觀測站端的WLAN天線對準(zhǔn)AP。以系統(tǒng)管理員身份登錄進(jìn)VPN路由器，配置要點如下：

2.3 運行效果

波密地震觀測站經(jīng)過一年半的傳輸運行，連續(xù)率達(dá)到98.2%。可見，這種雙線路備份通信方式為地震觀測數(shù)據(jù)的傳輸提供了較好的保障。

3 討論

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，無線局域網(wǎng)在技術(shù)上已經(jīng)日漸成熟，應(yīng)用日趨廣泛，無線局域網(wǎng)將從小范圍應(yīng)用進(jìn)入主流應(yīng)用。隨著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線設(shè)備價格的不斷下降，我們相信在不遠(yuǎn)的將來無線局域網(wǎng)技術(shù)在地震臺站傳輸方向上會有更好的應(yīng)用前景。

[1]麻信洛，李曉中，葛長濤，等.無線局域網(wǎng)構(gòu)建及應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社,2009.

[2]崔北亮.Router OS全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

The application of wireless local area network in the transmission of seismic observation data

LAO Qian1，2，3，LI Jing1，2，3，LU Zijin1，2，3

（1.Earthquake Administration of Guangdong Province，Guangzhou 510070，China；2.Key laboratory of Earthquake Monitoring and Disaster Mitigation Technology,CEA，Guangzhou 510070，China；3.Key Laboratory of Guangdong Province Earthquake Early Warning and Safety Diagnosis of Major Projects，Guangzhou 510070，China)

In Bomi earthquake observing station construction project,a double line transmission of seismic observation data was adopted in which one was the wireless local area network (WLAN)based,the other was the 3G network supplemented.After one and a half years running practice,it has been proved that the networking mode can guarantee the continuous data transmission in effectively reducing communication costs at the same time.

The Transmission of Seismic Data；WLAN；3G；VPN

P315.726

A

1001-8662（2012）03-0102-05

2012-03-10

勞 謙，男，1983年生，助理工程師.主要從事地震監(jiān)測臺網(wǎng)維護工作. E-mail：laoqian27@126.com.