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　　我们非常迫切需要研制一套集振动信号检测、数据采集、数据传输与分析、工程建筑结构物的健康诊断和突发性震动破坏事件报警技术等功能于一体的“多通道强震动监测与报警系统”。该系统的研制成功，将减轻费用的负担，形成拥有自主知识产权的软件产品，更好地满足社会经济发展的需要。通过部署这套系统到重大工程、生命线工程、超高层建筑和特殊结构上，将获取丰富的结构抗震性能信息、提高结构分析和设计水平，将能实时地对工程建筑结构物的健康进行诊断。特别是在遇到突发性震动破坏事件时，能对重大工程、生命线工程实行监测报警，及时采取应急措施，进而减轻突发性破坏事件造成的经济损失、人员伤亡。

　　“多通道强震动监测与报警系统”，将能加速科技成果转化、形成产业化，为全国的重大工程、生命线工程、超高层建筑和特殊结构的抗震设防、健康诊断和破坏性震动事件预警提供更为准确和可靠的科学依据。

　　2、强震动监测与报警系统组成

　　“基于NI cRIO的多通道强震动监测与报警系统”是针对重大工程、生命线工程、超高层建筑和特殊结构远程实时长期地开展强震动监测和分析其健康状况而设计的，能够以分布式布设，也可以作为单一监测系统独立工作。系统由地震观测站点、专线网络和数据中心三大部分构成，如图 1所示。地震观测站点则由数据采集器、加速度计、供电设备和防雷设施组成，主要进行数据采集和预处理。专线网络提供了地震观测站点到数据中心的通信链路，使数据实时传输和交互通信有了便捷的途径。数据中心主要部署了服务器、客户端等设备。服务器加载了地震数据流模块、数据存储模块、交互分析模块等，负责实时数据的接收与对外分发、数据的存储和交互分析。此外，服务器上还安装了上位机通信控制及分析软件，以Client的方式主动连接远程的数据采集器，启动第二路实时数据流的接收和数据的实时显示、实时处理、实时警报。

图1 强震动监测与报警系统组成

　　3、强震动监测与报警系统硬件平台搭建

　　多通道强震动数据采集器采用NI cRIO数据采集模块、GPS模块和电源模块搭建而成。其中cRIO由嵌入式实时控制器cRIO 9014、cRIO背板cRIO 9104、模拟输入模块cRIO 9205、模拟输出模块cRIO 9263和高速数字IO模块cRIO 9401构成。如图 2所示。

图2 多通道强震动数据采集器内部结构

　　NI cRIO是一款高级嵌入式控制和采集系统，基于NI可重新配置I/O(RIO)技术。它不仅具备实时嵌入式处理器的低功率能耗功能，还兼有RIO FPGA芯片集的优越性能。借助NICompactRIO，用户可以快速、低成本、高度可靠地创建嵌入式控制或采集系统，该系统可与自定义设计的硬件电路在优化性能上相媲美。

关键词： NI LabVIEW cRIO