基于cRIO的多通道數字強震記錄儀

　　數據觸發(fā)引擎對數據采集引擎傳送的每通道實(shí)時(shí)信號波形數據進(jìn)行復雜的觸發(fā)邏輯判斷。具體某一通道的觸發(fā)流程如圖3所示，實(shí)時(shí)數據經(jīng)過(guò)可選的觸發(fā)濾波器(IIR-A、CLASSIC STRONG MOTION和IIR-C)后進(jìn)行閾值判定或長(cháng)時(shí)/短時(shí)均值比(LTA/STA)判定，從而判斷產(chǎn)生該通道觸發(fā)輸出。這樣可以有效消除噪聲的影響，改善記錄器的靈敏度。每個(gè)通道都有各自的權重，各通道判定的結果和外觸發(fā)及網(wǎng)絡(luò )觸發(fā)的加權組合決定是否對觸發(fā)選擇的通道信號數據(觸發(fā)數據)及相應的報警信息進(jìn)行本地記錄并傳送至數據接口。觸發(fā)的加權組合邏輯判斷如圖4所示。

　　數據接口將數據觸發(fā)引擎傳送的觸發(fā)數據及相應的報警信息處理轉換成miniSEED格式數據后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸至上位機進(jìn)行顯示和報警?？刂平涌谟糜诮邮丈衔粰C的控制指令，對系統進(jìn)行配置和工作狀態(tài)的切換。狀態(tài)接口負責將各引擎和接口的狀態(tài)轉換及錯誤信息進(jìn)行匯總，并以廣播的形式向上位機發(fā)送。

　　上位機程序界面

　　上位機與多通道數字強震記錄儀通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，提供記錄儀設置界面和信號顯示及分析界面。記錄儀設置界面如圖5所示，包括通道選擇及相關(guān)屬性、對應傳感器信息及屬性、記錄儀觸發(fā)條件及屬性等的查詢(xún)與設置。信號顯示及分析界面如圖6所示，包括記錄儀及GPS的工作狀態(tài)指示、各通道觸發(fā)數據及報警信息的實(shí)時(shí)顯示(miniSEED格式數據解包)、信號數據的在線(xiàn)及離線(xiàn)時(shí)頻域分析等功能。

　　結論

　　基于NI優(yōu)秀的cRIO硬件平臺和強大的LabVIEW軟件平臺，我們在短時(shí)間內成功開(kāi)發(fā)出集不間斷數據采集、強震信號記錄與實(shí)時(shí)傳輸、強震信號預警等功能于一體的多通道數字強震記錄儀，并成功運用于多個(gè)大型結構體的強震環(huán)境監測。以往此類(lèi)設備幾乎全部依靠整套進(jìn)口，昂貴的費用負擔和技術(shù)約束在一定程度上制約了我國防震減災工作的進(jìn)一步發(fā)展?；赾RIO的多通道數字強震記錄儀的成功推出和應用，填補了國內地震監測領(lǐng)域的一項技術(shù)空白，在各類(lèi)性能指標達到國際同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的同時(shí)，降低了應用成本，形成了自主知識產(chǎn)權的軟件及系統產(chǎn)品[5]。