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▋項(xiàng)目概述
在地震多發(fā)的我國，如何擴(kuò)展地震監(jiān)測點(diǎn)，收集并處理分布在野外的地震臺站數(shù)據(jù)，加強(qiáng)地震信息的實(shí)時監(jiān)測是國家急需解決的課題。
▋行業(yè)需求
為了提高地震背景場探測系統(tǒng)的信息化水平，提高數(shù)據(jù)分析的及時性和準(zhǔn)確性，避免地震帶來的重大危害，有效及時發(fā)現(xiàn)并救援，將各采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時上傳到中心監(jiān)控端進(jìn)行分析預(yù)測是地震監(jiān)測行業(yè)中非常重要的一環(huán)。
地震監(jiān)測面臨問題：
?監(jiān)測點(diǎn)一般在野外地區(qū)，且各點(diǎn)分布較散，鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜取電困難。
?地震監(jiān)測點(diǎn)分布范圍極廣，多在山區(qū)，拉電布線網(wǎng)線成本高昂。
? 野外山區(qū)安裝環(huán)境復(fù)雜，實(shí)施難度大，且設(shè)備維護(hù)成本較高。
?安全穩(wěn)定：24小時全天候供電供網(wǎng)保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行
?節(jié)約成本：無需拉電網(wǎng)線布線，節(jié)約成本
?智能高效：無人值守，實(shí)時監(jiān)控，智能化分析，快速、高效
?就地取電：無需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜，可迅速方便地在需要監(jiān)控的地方架設(shè)前端監(jiān)控設(shè)備
▋解決方案
廈門才茂根據(jù)地震行業(yè)的監(jiān)測特點(diǎn)，采用工業(yè)路由器，構(gòu)建一整套地震監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，實(shí)現(xiàn)地震背景場探測系統(tǒng)的自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，加強(qiáng)地震科學(xué)研究、監(jiān)測預(yù)報、震災(zāi)預(yù)防及緊急救援的基礎(chǔ)設(shè)施。
整個系統(tǒng)包括三大部份：前端采集及無線傳輸部份、中心數(shù)據(jù)存儲及處理展示部份，預(yù)警發(fā)布部份。
采集及傳輸：主要包括地震數(shù)據(jù)采集器、設(shè)備防護(hù)箱等。主要是由地震數(shù)據(jù)采集器采集相關(guān)的地震數(shù)據(jù)，并通過4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆?wù)器，由于地震數(shù)據(jù)的安全性、可靠性等問題，需進(jìn)行加密傳輸，所以我們采集帶有VPN功能的無線路由器來做為無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。
數(shù)據(jù)存儲及處理展示：主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控大屏等部份組成。主要負(fù)責(zé)對前端采集返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、展示等操作。
預(yù)警發(fā)布部份：地震發(fā)生并且成功預(yù)測后，預(yù)測的結(jié)果需要及時發(fā)布，進(jìn)行預(yù)警，減少人民群眾的損失。
▋系統(tǒng)意義
1、實(shí)時監(jiān)測點(diǎn)的變形、位移、傾角等數(shù)據(jù)，了解監(jiān)測點(diǎn)的情況；
2、對信息進(jìn)行存儲，方便管理人員對當(dāng)前數(shù)據(jù)以及之前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析；
3、對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時進(jìn)行提醒，同時可以安排警務(wù)人員對該監(jiān)測點(diǎn)；
4、能實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程登錄、遠(yuǎn)程訪問、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程維護(hù)。
▋系統(tǒng)功能
超低能耗：設(shè)備采用超低功耗設(shè)計(jì)，適用于野外無人值守太陽能供電應(yīng)用；
實(shí)時傳輸：24小時不間斷傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)時監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)；
長期存儲：長期保存設(shè)定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)，提供16MB 的數(shù)據(jù)存儲空間，可存儲10 年以上的采集數(shù)據(jù)；
連續(xù)抓拍：可接攝像頭，支持圖片抓拍功能，對超載車輛進(jìn)行鎖定、跟蹤；
異常報警：可通過4G/5G進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，及時對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報警。
▋產(chǎn)品特性
工業(yè)級設(shè)計(jì)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 |
工業(yè)級CPU | 工業(yè)級高性能嵌入式處理，533MHz；帶 32KB Dcache，高速緩存數(shù)據(jù)，加快高速數(shù)據(jù)訪問速度；帶64KB Icache，高速指令緩存，加強(qiáng)了指令處理速度。 |
工業(yè)級無線模塊 | 采用工業(yè)級無線模塊，抗干擾強(qiáng)，傳輸穩(wěn)定。 |
實(shí)時操作系統(tǒng) | 采用LINUX2.6操作系統(tǒng)，帶內(nèi)存管理單元，實(shí)時性強(qiáng)，功能升級快，系統(tǒng)穩(wěn)定，帶完善TCP/IP協(xié)議棧； |
強(qiáng)化電路板 | PCB采用遵循3H和3W原則，同時公司所有產(chǎn)品電路板都采用高品質(zhì)材質(zhì)來生產(chǎn)，確保板材的穩(wěn)定可靠。 |
工業(yè)級元器件 | 整機(jī)元器件采用嚴(yán)格篩選的工業(yè)級元器件來生產(chǎn)。 |
電磁防護(hù) | 以太網(wǎng)接口內(nèi)置1.5KV電磁隔離防護(hù) |
抗干擾設(shè)計(jì) | 采用金屬外殼，屏蔽電磁干擾，系統(tǒng)保護(hù)等級IP30；天線帶防雷設(shè)計(jì)；系統(tǒng)超低溫和超高溫設(shè)計(jì)；特別適合在環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。 |
穩(wěn)定可靠
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 |
在線維持技術(shù) | 智能防掉線，在線檢測，在線維持，掉線自動重?fù)?，異常自動?fù)位，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。 |
三層系統(tǒng)保護(hù) | 在原來兩級（軟件保護(hù)+CPU內(nèi)置看門狗WDT保護(hù)）系統(tǒng)保護(hù)的基礎(chǔ)上，增加一級系統(tǒng)虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）檢測保護(hù)功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 |
UIM/SIM卡ESD保護(hù) | 1.8V/3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式用戶卡接口，內(nèi)置15KV ESD保護(hù)。 |
串口ESD保護(hù) | 串口RS232內(nèi)置15KV ESD保護(hù)。 |
金屬外殼 | 采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統(tǒng)安全隔離，防雷設(shè)計(jì)；符合電力安規(guī)要求；防護(hù)等級為IP41；特別適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制領(lǐng)域。所有無線模塊都有通過CGD認(rèn)證或者FCC認(rèn)證或者CE認(rèn)證。 |
高速處理CPU | 采用高速的工業(yè)級CPU，可以更加高速地處理各種協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；解決了業(yè)內(nèi)“假在線”、“假死機(jī)”、“當(dāng)機(jī)”等疑難問題。 |
內(nèi)存管理MMU | 新款CPU 帶內(nèi)存管理MMU，可以防止系統(tǒng)內(nèi)存異常問題導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 |
超大內(nèi)存 | FLASH 128Mbits，SDRAM 1GMbits，有超大的內(nèi)存來緩存客戶發(fā)送數(shù)據(jù)，同時接收超大數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)不丟失。 |
完善的協(xié)議棧 | 新系統(tǒng)加載了完善的TCP/IP協(xié)議棧，采用了完善的TCP/IP協(xié)議棧；使網(wǎng)絡(luò)通信性能優(yōu)異，掉線概率極大降低。 |
EMC性能優(yōu)異 | 通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境惡劣下使用；系統(tǒng)EMC/EMI優(yōu)異，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；通過EMC測試；公司產(chǎn)品2010年榮獲“中國工控行業(yè)客戶滿意供應(yīng)商”。 |
▋方案總結(jié)
目前地震部門廣泛采用的地震數(shù)據(jù)采集器是數(shù)字化地震觀測的主要設(shè)備之一，它將地震計(jì)輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出，以便于數(shù)字傳輸和計(jì)算機(jī)處理。為保證地震數(shù)據(jù)采集器上傳數(shù)據(jù)的精度，多采用連續(xù)采樣的方式工作，因此數(shù)據(jù)量較大。為確保地震監(jiān)測數(shù)據(jù)不丟失，必需要求所使用的通信網(wǎng)絡(luò)具有帶寬高、穩(wěn)定性好并不受野外環(huán)境制約的特點(diǎn)。4G/5G無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以其速度快、組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、不受距離和環(huán)境限制、使用費(fèi)用低的特點(diǎn)，正成為地震臺組網(wǎng)的一種新的技術(shù)途徑。
