基于cRIO的多通道數字強震記錄儀

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

　　數據接口將數據觸發引擎傳送的觸發數據及相應的報警信息處理轉換成miniSEED格式數據后，通過網絡實時傳輸至上位機進行顯示和報警。控制接口用于接收上位機的控制指令，對系統進行配置和工作狀態的切換。狀態接口負責將各引擎和接口的狀態轉換及錯誤信息進行匯總，并以廣播的形式向上位機發送。

　　上位機程序界面

　　上位機與多通道數字強震記錄儀通過網絡進行連接，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屬性、對應傳感器信息及屬性、記錄儀觸發條件及屬性等的查詢與設置。信號顯示及分析界面如圖6所示，包括記錄儀及GPS的工作狀態指示、各通道觸發數據及報警信息的實時顯示(miniSEED格式數據解包)、信號數據的在線及離線時頻域分析等功能。

　　結論

　　基于NI優秀的cRIO硬件平臺和強大的LabVIEW軟件平臺，我們在短時間內成功開發出集不間斷數據采集、強震信號記錄與實時傳輸、強震信號預警等功能于一體的多通道數字強震記錄儀，并成功運用于多個大型結構體的強震環境監測。以往此類設備幾乎全部依靠整套進口，昂貴的費用負擔和技術約束在一定程度上制約了我國防震減災工作的進一步發展。基于cRIO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域的一項技術空白，在各類性能指標達到國際同類先進技術產品的同時，降低了應用成本，形成了自主知識產權的軟件及系統產品[5]。