基于NIcRIO的多通道強(qiáng)震動監(jiān)測與報警系統(tǒng)

　　2、強(qiáng)震動監(jiān)測與報警系統(tǒng)的軟件架構(gòu)及其實現(xiàn)

　　系統(tǒng)軟件架構(gòu)由數(shù)據(jù)采集終端和上位機(jī)控制分析終端實現(xiàn)。

　　2.1采集終端的系統(tǒng)軟件架構(gòu)

　　整個數(shù)據(jù)采集終端的軟件由數(shù)據(jù)采集和通信兩大部分組成。數(shù)據(jù)采集在FPGA和實時(RT)控制器上實現(xiàn)，集成了GPS同步、數(shù)字降采樣、標(biāo)定信號的多路轉(zhuǎn)換控制和多種復(fù)雜的觸發(fā)策略等極具挑戰(zhàn)性的功能。通信部分的接口中，由數(shù)據(jù)采集器直接將實時數(shù)據(jù)流壓縮打包成miniSEED格式，并按照NetSeisIP地震數(shù)據(jù)流的通信協(xié)議，發(fā)送到遠(yuǎn)程的地震流服務(wù)器或上位機(jī)監(jiān)控分析軟件，如圖3所示。

圖3采集終端的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖

　　2.2上位機(jī)通信控制及分析軟件的實現(xiàn)

　　上位機(jī)通信控制及分析軟件主要由記錄儀設(shè)置、實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析四大模塊組成。其中記錄儀設(shè)置包括常規(guī)、數(shù)據(jù)采集、通道、事件記錄信息的設(shè)置等；實時監(jiān)測包括波形的實時顯示、通道表示、本地記錄設(shè)置、本地記錄、遠(yuǎn)程記錄、標(biāo)定信號、站點信息、系統(tǒng)狀態(tài)、連接狀態(tài)、GPS捕獲狀態(tài)、秒脈沖鎖定狀態(tài)、強(qiáng)震告警、關(guān)鍵參數(shù)實時計算及顯示等；數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)回收及數(shù)據(jù)刪除、本地數(shù)據(jù)的更新及刪除等。數(shù)據(jù)分析可以實時或離線分析信號的時域指標(biāo)（最大值、最小值、峰峰值、RMS值、平均值等），又可對時域波形進(jìn)行頻譜分析和時頻譜分析，計算出健康診斷和警報等關(guān)鍵參數(shù)信息。

　　結(jié)論

　　借助NI公司功能強(qiáng)大、高效并且容易使用的圖形化編程語言LabVIEW，結(jié)合先進(jìn)的cRIO硬件平臺，我們在很短的時間內(nèi)就搭建了多通道強(qiáng)震動監(jiān)測與報警平臺，較快地實現(xiàn)了地震動信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、時鐘同步、數(shù)據(jù)壓縮傳輸、數(shù)據(jù)實時分析、數(shù)據(jù)離線分析、健康診斷、突發(fā)性震動破壞事件報警、網(wǎng)絡(luò)通信和儀器控制等復(fù)雜功能，大大縮短了程序的開發(fā)周期?！盎?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/NI">NIcRIO的多通道強(qiáng)震動監(jiān)測與報警系統(tǒng)”，達(dá)到了高動態(tài)范圍、高計時精度、高頻譜純度和多通道的設(shè)計要求，并且結(jié)合了行業(yè)的應(yīng)用，采用了創(chuàng)新的方法，在NI的平臺上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的壓縮和基于NetSeisIP協(xié)議傳輸。可以預(yù)見，在地震行業(yè)內(nèi)，利用NI產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，將有廣闊的發(fā)展前景。