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▋项目概述
在地震多发的我国，如何扩展地震监测点，收集并处理分布在野外的地震台站数据，加强地震信息的实时监测是国家急需解决的课题。
▋行业需求
为了提高地震背景场探测系统的信息化水平，提高数据分析的及时性和准确性，避免地震带来的重大危害，有效及时发现并救援，将各采集点的数据实时上传到中心监控端进行分析预测是地震监测行业中非常重要的一环。
地震监测面临问题：
▶监测点一般在野外地区，且各点分布较散，铺设网络电缆取电困难。
▶地震监测点分布范围极广，多在山区，拉电布线网线成本高昂。
▶ 野外山区安装环境复杂，实施难度大，且设备维护成本较高。
▶安全稳定：24小时全天候供电供网保证设备安全稳定运行
▶节约成本：无需拉电网线布线，节约成本
▶智能高效：无人值守，实时监控，智能化分析，快速、高效
▶就地取电：无需铺设网络电缆，可迅速方便地在需要监控的地方架设前端监控设备
▋解决方案
厦门才茂根据地震行业的监测特点，采用工业路由器，构建一整套地震监控系统解决方案，实现地震背景场探测系统的自动化、信息化、网络化，加强地震科学研究、监测预报、震灾预防及紧急救援的基础设施。
整个系统包括三大部份：前端采集及无线传输部份、中心数据存储及处理展示部份，预警发布部份。
采集及传输：主要包括地震数据采集器、设备防护箱等。主要是由地震数据采集器采集相关的地震数据，并通过4G/5G无线网络将数据传输到中心服务器，由于地震数据的安全性、可靠性等问题，需进行加密传输，所以我们采集带有VPN功能的无线路由器来做为无线数据传输的介质。
数据存储及处理展示：主要包括数据服务器、应用服务器、监控大屏等部份组成。主要负责对前端采集返回的数据进行存储、分析、展示等操作。
预警发布部份：地震发生并且成功预测后，预测的结果需要及时发布，进行预警，减少人民群众的损失。
▋系统意义
1、实时监测点的变形、位移、倾角等数据，了解监测点的情况；
2、对信息进行存储，方便管理人员对当前数据以及之前数据进行对比分析；
3、对监测点进行实时进行提醒，同时可以安排警务人员对该监测点；
4、能实现安全监测系统的远程登录、远程访问、远程管理、远程控制和远程维护。
▋系统功能
超低能耗：设备采用超低功耗设计，适用于野外无人值守太阳能供电应用；
实时传输：24小时不间断传输数据，实时监测点数据；
长期存储：长期保存设定参数及历史数据，提供16MB 的数据存储空间，可存储10 年以上的采集数据；
连续抓拍：可接摄像头，支持图片抓拍功能，对超载车辆进行锁定、跟踪；
异常报警：可通过4G/5G进行数据传输，及时对异常数据进行报警。
▋产品特性
工业级设计
项目 | 内容 |
工业级CPU | 工业级高性能嵌入式处理，533MHz；带 32KB Dcache，高速缓存数据，加快高速数据访问速度；带64KB Icache，高速指令缓存，加强了指令处理速度。 |
工业级无线模块 | 采用工业级无线模块，抗干扰强，传输稳定。 |
实时操作系统 | 采用LINUX2.6操作系统，带内存管理单元，实时性强，功能升级快，系统稳定，带完善TCP/IP协议栈； |
强化电路板 | PCB采用遵循3H和3W原则，同时公司所有产品电路板都采用高品质材质来生产，确保板材的稳定可靠。 |
工业级元器件 | 整机元器件采用严格筛选的工业级元器件来生产。 |
电磁防护 | 以太网接口内置1.5KV电磁隔离防护 |
抗干扰设计 | 采用金属外壳，屏蔽电磁干扰，系统保护等级IP30；天线带防雷设计；系统超低温和超高温设计；特别适合在环境恶劣的工业环境下使用。 |
稳定可靠
项目 | 内容 |
在线维持技术 | 智能防掉线，在线检测，在线维持，掉线自动重拨，异常自动复位，确保设备永远在线。 |
三层系统保护 | 在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗WDT保护）系统保护的基础上，增加一级系统虚拟值守VWM（Virtual Man Watch）检测保护功能，确保系统稳定可靠。 |
UIM/SIM卡ESD保护 | 1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KV ESD保护。 |
串口ESD保护 | 串口RS232内置15KV ESD保护。 |
金属外壳 | 采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP41；特别适合于环境恶劣的工业控制领域。所有无线模块都有通过CGD认证或者FCC认证或者CE认证。 |
高速处理CPU | 采用高速的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换；解决了业内“假在线”、“假死机”、“当机”等疑难问题。 |
内存管理MMU | 新款CPU 带内存管理MMU，可以防止系统内存异常问题导致的系统不稳定现象。 |
超大内存 | FLASH 128Mbits，SDRAM 1GMbits，有超大的内存来缓存客户发送数据，同时接收超大数据包，数据不丢失。 |
完善的协议栈 | 新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，采用了完善的TCP/IP协议栈；使网络通信性能优异，掉线概率极大降低。 |
EMC性能优异 | 通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用；系统EMC/EMI优异，系统稳定可靠；通过EMC测试；公司产品2010年荣获“中国工控行业客户满意供应商”。 |
▋方案总结
目前地震部门广泛采用的地震数据采集器是数字化地震观测的主要设备之一，它将地震计输出的模拟信号转换为数字信号输出，以便于数字传输和计算机处理。为保证地震数据采集器上传数据的精度，多采用连续采样的方式工作，因此数据量较大。为确保地震监测数据不丢失，必需要求所使用的通信网络具有带宽高、稳定性好并不受野外环境制约的特点。4G/5G无线数据网络以其速度快、组网灵活、扩展容易、不受距离和环境限制、使用费用低的特点，正成为地震台组网的一种新的技术途径。
