[發(fā)明專利]地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器及地震前兆觀測網(wǎng)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711049364.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107807383A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旸
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 亓贏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震觀測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連接地震前兆觀測網(wǎng)儀器的適配器及使用該適配器的地震前兆觀測網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的地震前兆觀測網(wǎng)采用分布式業(yè)務(wù)管理，系統(tǒng)平臺運(yùn)行在各個(gè)分級節(jié)點(diǎn)的商用服務(wù)器上，節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對觀測儀器進(jìn)行分區(qū)、分類的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)監(jiān)控。隨著觀測儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，新型觀測儀器的連續(xù)引入，該系統(tǒng)也逐步顯現(xiàn)出一些方面的不足：

（1）儀器接入兼容性不夠。由于僅對現(xiàn)有的觀測儀器進(jìn)行分區(qū)、分類的數(shù)據(jù)采集、管理和監(jiān)控，各種異地、異構(gòu)的新型觀測儀器不能及時(shí)、動(dòng)態(tài)的接入到系統(tǒng)平臺上，需要對系統(tǒng)平臺的各個(gè)版本進(jìn)行統(tǒng)一的系統(tǒng)升級和改造，改進(jìn)的系統(tǒng)其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性不能得到有效保障。

（2）功能擴(kuò)展性不強(qiáng)。采用分布式業(yè)務(wù)管理的系統(tǒng)平臺，只針對特定用戶和特定業(yè)務(wù)流程進(jìn)行服務(wù)，面對觀測領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法的應(yīng)用需求，不能適應(yīng)、擴(kuò)展其相應(yīng)的功能，系統(tǒng)的專用性和靈活性無法平衡。

（3）系統(tǒng)平臺移植性弱。系統(tǒng)平臺需運(yùn)行在商用服務(wù)器上，數(shù)據(jù)交換要在各個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)，軟件安裝對操作系統(tǒng)、通用數(shù)據(jù)庫及相關(guān)程序支持都有相應(yīng)的技術(shù)要求，整個(gè)系統(tǒng)不易方便、快捷的移植應(yīng)用，更不適合移植到獨(dú)立的臺陣式、流動(dòng)式觀測中。

（4）運(yùn)行維護(hù)成本高。地震前兆臺網(wǎng)目前有二百多個(gè)節(jié)點(diǎn)，日常需要對三百余套商用服務(wù)器及存儲設(shè)備和相關(guān)軟件進(jìn)行維護(hù)，人力和物力資源使用巨大，如果不斷引入觀測儀器，運(yùn)行維護(hù)成本將持續(xù)攀高。

（5）觀測工作量大。系統(tǒng)平臺運(yùn)行在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，特別是臺站節(jié)點(diǎn)上的觀測儀器種類繁多，觀測人員需要針對性的親自安裝、配置、調(diào)試相應(yīng)版本的系統(tǒng)平臺，分別接入不同通信協(xié)議、不同數(shù)據(jù)格式等的異構(gòu)觀測儀器，工作量的加大和軟硬件的技術(shù)應(yīng)用程度影響了數(shù)據(jù)傳輸和使用的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器以多種通信協(xié)議連接各種不同通信接口、不同傳輸方式、不同數(shù)據(jù)文件等異構(gòu)觀測儀器，并發(fā)實(shí)現(xiàn)對接入觀測儀器的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)存儲、即時(shí)響應(yīng)、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸?shù)榷喾N功能，具有一體性、高性能、動(dòng)態(tài)接入、動(dòng)態(tài)管理等特點(diǎn)，獲取的觀測數(shù)據(jù)可以本地存儲并能通過網(wǎng)絡(luò)上傳。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器，包括： 嵌入式控制板及外圍接口電路；

所述嵌入式控制板以微處理器作為核心，通過所述外圍接口電路連接各種異構(gòu)地震前兆觀測網(wǎng)儀器。

優(yōu)選的，所述外圍接口電路為LAN網(wǎng)絡(luò)接口電路，WLAN網(wǎng)絡(luò)接口電路，串行接口電路和USB接口電路中的任一種或幾種的組合。

優(yōu)選的，所述外圍接口電路，還包括存儲卡接口電路，用于連接存儲卡。

優(yōu)選的，所述的地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器，其還包括：嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件模塊；

所述嵌入式操作系統(tǒng)用于資源的分配、調(diào)度工作，以及控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；

所述嵌入式數(shù)據(jù)庫用于集合多種接入的地震前兆觀測網(wǎng)儀器的數(shù)據(jù)管理，以文件形式存放于所述嵌入式操作系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)管理包括對接入的地震前兆觀測網(wǎng)儀器的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和儀器監(jiān)控；

所述應(yīng)用軟件模塊通過網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)管理平臺的控制指令，調(diào)用嵌入式數(shù)據(jù)庫的管理指令，實(shí)現(xiàn)用戶對不同區(qū)域、不同類型的地震前兆觀測網(wǎng)儀器的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和儀器監(jiān)控。

優(yōu)選的，所述應(yīng)用軟件模塊并發(fā)啟動(dòng)儀器接入管理服務(wù)和管理平臺響應(yīng)服務(wù)；

所述管理平臺響應(yīng)服務(wù)，即時(shí)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理用戶動(dòng)態(tài)組網(wǎng)指令，對要求組網(wǎng)的本地儀器和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程儀器進(jìn)行狀態(tài)查詢，即時(shí)反饋可以組網(wǎng)的觀測儀器信息；實(shí)時(shí)接收用戶控制指令并設(shè)置相應(yīng)的工作參數(shù)，工作參數(shù)以數(shù)據(jù)庫文件形式存儲在本地的所述嵌入式數(shù)據(jù)庫中，所述工作參數(shù)包括：儀器并發(fā)接入數(shù)量、儀器接入種類、數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳時(shí)間、數(shù)據(jù)存儲天數(shù)、測量數(shù)據(jù)手動(dòng)上傳、信息數(shù)據(jù)手動(dòng)上傳、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)上傳同步時(shí)間、適配器狀態(tài)信息；

所述儀器接入管理服務(wù)，讀取所述工作參數(shù)，適配接入的觀測儀器采集數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行儀器信息提取、測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)碼、打包封裝的格式處理，觀測儀器的秒數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，小時(shí)和天數(shù)據(jù)文件及日志文件統(tǒng)一上傳。

本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：一種地震前兆觀測網(wǎng)系統(tǒng)，其包括：數(shù)個(gè)異構(gòu)前兆觀測儀器，數(shù)個(gè)如上所述地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器，每個(gè)異構(gòu)前兆觀測儀器分別與一個(gè)所述地震前兆觀測網(wǎng)儀器適配器連接；