基于廈門才茂4G5G通信技術(shù) 實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測站遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
時(shí)間:2022-05-07 來源:▋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(tái)站數(shù)據(jù),加強(qiáng)地震信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測是國家地震局急需解決的課題。
▋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(shí)性和準(zhǔn)確性,避免地震帶來的重大危害,有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)并救援,將各采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)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(bào)、震災(zāi)預(yù)防及緊急救援的基礎(chǔ)設(shè)施。
整個(gè)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(chǔ)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(chǔ)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(duì)前端采集返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(shí)發(fā)布,進(jìn)行預(yù)警,最大程度減少人民群眾的損失。
▋系統(tǒng)意義
1、實(shí)時(shí)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(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ),方便管理人員對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)以及之前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析;
3、對(duì)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)進(jìn)行提醒,同時(shí)可以安排警務(wù)人員對(duì)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(shí)傳輸:24小時(shí)不間斷傳輸數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù);
長期存儲(chǔ):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(chǔ)空間,可存儲(chǔ)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(duì)超載車輛進(jìn)行鎖定、跟蹤;
異常報(bào)警:可通過4G/5G進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,及時(shí)對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
▋產(chǎn)品特性
工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 |
工業(yè)級(jí)CPU | 工業(yè)級(jí)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(jí)無線模塊 | 采用工業(yè)級(jí)無線模塊,抗干擾強(qiáng),傳輸穩(wěn)定。 |
實(shí)時(shí)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(shí)性強(qiáng),功能升級(jí)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(shí)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(jí)元器件 | 整機(jī)元器件采用嚴(yán)格篩選的工業(yè)級(jí)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(jí)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 |
在線維持專利技術(shù) | 智能防掉線,在線檢測,在線維持,掉線自動(dòng)重?fù)?,異常自?dòng)復(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(jí)(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(jí)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(jí)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(jí)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(shí)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)客戶滿意最佳供應(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(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)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(tái)組網(wǎng)的一種新的技術(shù)途徑。