[实用新型]一种GNSS用于地震监测的可变采样设备

说明书

技术领域

本实用新型属于地震监测或者振动测试领域，具体涉及一种GNSS用于地震监测的可变采样设备。

背景技术

GNSS（全球导航卫星系统）目前已成为地震监测的常规仪器。常规测地型（Geodetic）GNSS用于地震监测时通常有两种模式：一是使用较低的采样频率，如30sec、15sec监测地壳运动等长周期构造形变；二是在地震时，以较高的采样频率，如1Hz、50Hz、100Hz等监测地震所造成的高频非构造信号。但由于地震预报为世界性难题，事先无法判断监测地区是否会有地震发生，导致GNSS只能单独以上述其一的模式工作，且用于监测震时的高采样率的GNSS仅能采用循环冲洗的记录方法以保证存储要求，经常存在大量有效数据丢失的情况。存储的瓶颈使得GNSS在地震监测方面的效能大打折扣；而加速度计则具有低成本、小体积和方便使用的特点。

实用新型内容

本实用新型目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种GNSS用于地震监测的可变采样设备，提高GNSS的工作效能及有效保护监测数据。

实现本实用新型目的的技术方案是：

本实用新型将加速度计与GNSS进行集成，基于加速度记录及识别算法确定监测区域是否发生地震以改变GNSS采样模式，并通过远程监控实现自动与人工模式的切换。

具体地说：

一、GNSS用于地震监测的可变采样设备（简称设备）

本设备包括工作对象——GNSS核心板；

设置有地震发生判断装置和GNSS采样模式切换装置；

所述的地震发生判断装置包括前后连接的加速度记录单元110和触发条件判断单元；加速度记录单元包括前后连接的加速度计和第一存储器；触发条件判断单元包括依次连接的数字信号处理芯片、单片机和时钟；

所述的GNSS采样模式切换装置包括指令传输与控制单元和远程监控单元；指令传输与控制单元包括前后连接的可编程逻辑门阵列和第二存储器；远程监控单元包括网卡和监控客户端；

其连接关系是：

加速度计、数字信号处理芯片、单片机、可编程逻辑门阵列和GNSS核心板依次连接；可编程逻辑门阵列、网卡、监控客户端和GNSS核心板依次连接。

二、使用方法：

通过地震发生判别单元确定当前监测区域地震情况，通过GNSS采样模式切换单元自动或者人工的改变GNSS采样模式。

本实用新型具有下列优点和积极效果：

①利用灵敏的加速度计与GNSS集成，回避了GNSS精度低难以识别地震波初至的问题；

②较传统的分别监测模式，依据观测区域不同的地震活动状态实现GNSS的低频采样模式与高频采样模式的自由切换，大量节约了监测成本及存储空间，提高了工作效率；

③在边远地区无网络的条件下使用自动模式，加载预设采样模式；在网络通畅的区域实现人工模式的切换，对采样模式可加入人为干预，可实现根据实际情况切换自动模式与人工模式。

总之，本实用新型充分考虑技术可行性，用廉价的加速度计集成至GNSS以增加GNSS的监测效能、克服存储瓶颈；随着GNSS地震监测网络的规模进一步扩大，这一方法所表现出来成本优势和性能优势效果将更加明显。

附图说明

图1是本设备的结构方框图。

图中：

100—地震发生判断装置，

110—加速度记录单元，

111—加速度计，

112—第一存储器；

120—触发条件判断单元，

121—数字信号处理芯片（DSP），

122—单片机，

123—时钟；

200—GNSS采样模式切换装置，

210—指令传输与控制单元，

211—可编程逻辑门阵列（FPGA），

212—第二存储器；

220—远程监控单元，

221—网卡，

222—监控客户端；

300—GNSS核心板。

英译汉：

1、GNSS：Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统；它是泛指所有的卫星导航系统，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统；国际GNSS系统是个多系统、多层面和多模式的复杂组合系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：