淺析數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
--以GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)為例

■　楊正瓊

（云南省富民縣地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心云南富民650400）

淺析數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
--以GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)為例

■楊正瓊

（云南省富民縣地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心云南富民650400）

隨著時(shí)代的迅猛發(fā)展，地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)極需更新，而GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)可以滿足地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)字化的需要。本文主要以GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)為例，調(diào)查分析了我國(guó)各地方地震前兆監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀，通過(guò)了解GPRS通訊技術(shù)的特點(diǎn)以及其在地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中的實(shí)際運(yùn)用，為我國(guó)數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)逐步走向成熟奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GPRS地震前兆監(jiān)測(cè)通信技術(shù)

GPRS作為一種移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地方地震前兆檢測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)有學(xué)者較早提出了利用GPRS通訊技術(shù)作為地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的科研課題，并進(jìn)行深入研究和開(kāi)發(fā)。傳統(tǒng)的地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式呈現(xiàn)出速度慢、效率低、成本高、信息滯后等缺點(diǎn)?，F(xiàn)如今，我們利用GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)和Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)卣鸨O(jiān)測(cè)所抓取的數(shù)據(jù)，不僅速度快、效率高，而且造價(jià)成本低，大大實(shí)現(xiàn)了對(duì)地震前兆的實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)測(cè)，為震情分析提供及時(shí)可靠的信息。

1　地震前兆監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)傳輸是地震前兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的高低優(yōu)劣直接關(guān)系到地震前兆的監(jiān)測(cè)和之后的分析。根據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)利用的電話線數(shù)據(jù)傳輸和電子郵箱傳輸以及無(wú)線數(shù)傳、DDN專(zhuān)線等途徑和方式，雖然這些方式可以發(fā)揮一定的作用，但是存在一些局限性：傳輸速度慢、時(shí)效性差；其中有線撥號(hào)傳輸僅僅只能用于數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)法解決實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)測(cè)的問(wèn)題；由于城市中高層建筑多，阻礙信號(hào)的傳輸，出現(xiàn)多重干擾，傳輸信號(hào)極其的不穩(wěn)定；無(wú)線數(shù)傳無(wú)法達(dá)到連續(xù)通暢的傳輸過(guò)程；虛擬專(zhuān)線(DDN)盡管傳輸速度相比前幾個(gè)較快，但是投入高額成本和運(yùn)行費(fèi)用，大大減少了這種方式的使用頻率，因?yàn)榈胤降卣鸨O(jiān)難以承受巨大的監(jiān)測(cè)成本。因此，我們需要以不降低監(jiān)測(cè)質(zhì)量為前提，找到一種既可以大幅度提高前兆監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，又能降低監(jiān)測(cè)運(yùn)行成本的方式和途徑，這是地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸所要面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，也給GPRS技術(shù)的運(yùn)用帶來(lái)了一次合適的機(jī)遇。

2　GPRS通信技術(shù)概述

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，縮寫(xiě)GPRS。作為第一代移動(dòng)通信技術(shù)的代表，是在GSM系統(tǒng)發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，它的主要目的是為GSM的用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，允許這些用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，不再需要利用電路交換模式中的網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供了一種高效、低成本、穩(wěn)定的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。尤其特別適用于監(jiān)測(cè)允許短暫間斷的、突發(fā)的和頻繁的少量數(shù)據(jù)傳輸，也偶爾適用于大數(shù)據(jù)的傳輸。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸完全采用TCP/IP協(xié)議，由于TCP/IP協(xié)議的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和廣泛使用性，這些特點(diǎn)為各種設(shè)備之間的互聯(lián)互通提供了極大的方便。GPRS通信采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可以同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，而同一無(wú)線信道又可以由多個(gè)用戶進(jìn)行共享，信道資源可以得到有效利用，從根本上減少了信息傳播的浪費(fèi)。

GPRS通信技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸方面的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）移動(dòng)通信。GPRS無(wú)線通信技術(shù)打破了傳統(tǒng)有線通信的固定位置限制，可以根據(jù)具體業(yè)務(wù)的需要隨時(shí)增減數(shù)據(jù)傳輸點(diǎn)的多少，極大地拓展了通信的領(lǐng)域的發(fā)展和前景，為我國(guó)地震監(jiān)測(cè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）快速登錄。GPRS無(wú)線通信技術(shù)的連接時(shí)間非?？欤珿PRS無(wú)線終端一開(kāi)機(jī)，就已經(jīng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立了連接，每次登錄網(wǎng)絡(luò)，僅僅需要一個(gè)激活的過(guò)程，時(shí)間一般僅需10—30s，減少了用戶等待的時(shí)間，提高了地震前兆監(jiān)測(cè)的工作效率。

（3）永久在線。由于建立新的連接幾乎無(wú)需任何時(shí)間(即無(wú)需為每次數(shù)據(jù)的訪問(wèn)建立呼叫連接)，因而用戶可以隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。因此，地震的發(fā)生具有突發(fā)性，永久在線可以使地震監(jiān)測(cè)工作不會(huì)錯(cuò)過(guò)大小地震的發(fā)生。

（4）高速傳輸。由于GPRS網(wǎng)絡(luò)采取了先進(jìn)的分組交換技術(shù)，它的高速數(shù)據(jù)傳輸速度相當(dāng)于GSM傳輸速度的10倍，為地震監(jiān)測(cè)工作的快速完成做好技術(shù)上的支持。

（5）費(fèi)用低廉。GPRS網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量來(lái)收費(fèi)，而不是采用之前以在線時(shí)間方式收費(fèi)，極大地降低了地震監(jiān)測(cè)的費(fèi)用和成本。

3　GPRS通訊技術(shù)在地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中的運(yùn)用

GPRS通信技術(shù)所具有功能和特點(diǎn)，尤其是它的“永久在線”和“按流量計(jì)費(fèi)”的方式，十分符合地震監(jiān)測(cè)“連續(xù)、高效、低耗”的要求。利用Internet和GPRS通信技術(shù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地、高效準(zhǔn)確的傳輸。通過(guò)應(yīng)用GPRS通信技術(shù)在地下水微動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的試驗(yàn)，結(jié)果令人十分滿意。下面簡(jiǎn)單介紹某市地震局DSJY一1型地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)端和中心端兩部分構(gòu)成，現(xiàn)場(chǎng)端由地下水位數(shù)據(jù)采集器和GPRS通信設(shè)備、電源組成，水位數(shù)據(jù)采集器由液位變送器、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、工控機(jī)組成，每分鐘可以采集60個(gè)數(shù)據(jù)，取平均值后再壓縮打包向中心發(fā)送內(nèi)容，每次8 B/s，這樣，每小時(shí)流量為480 B/s，每天流量為11.52 kB/s。每個(gè)月的流量為357.12 kB/s。假設(shè)我們選取中國(guó)移動(dòng)的經(jīng)濟(jì)套餐（一個(gè)月流量費(fèi)用為20元），也能足以滿足信息傳輸?shù)男枰Ｓ纱丝梢?jiàn)，GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式無(wú)論是其運(yùn)行成本還是傳輸速度和時(shí)效性，所呈現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。

4　總結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)的逐步成熟，數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以其運(yùn)行質(zhì)量高、信息處理能力好、數(shù)據(jù)傳輸快、信息量大等優(yōu)勢(shì)，在全國(guó)范圍內(nèi)逐步普及，其中以GPRS數(shù)字技術(shù)平臺(tái)為主導(dǎo)。就前期的實(shí)驗(yàn)調(diào)查來(lái)看，GPRS通信技術(shù)其以極高的性價(jià)比完全適用于我國(guó)地震前兆監(jiān)測(cè)工作，特別是它的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能更是傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)傳輸方式無(wú)法比擬的，它對(duì)于改善地震監(jiān)測(cè)工作效能、提高地震監(jiān)測(cè)能力和地震預(yù)報(bào)水平都有著非常積極的作用，對(duì)我國(guó)地震監(jiān)測(cè)事業(yè)意義重大。

[1]張曉峰，王太文.基于GPRS數(shù)字技術(shù)的地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].應(yīng)用技術(shù)，2009（1）

[2]田鑫，鄭重，田繼峰，周公威.中國(guó)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)（CDSN）技術(shù)系統(tǒng)[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2015（1）.

[3]王余偉，龍承厚.CDMA無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸在地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2007（2）.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-272-1