淺析數字地震監測系統
--以GPRS數字技術平臺為例

■　楊正瓊

（云南省富民縣地震監測預報中心云南富民650400）

淺析數字地震監測系統
--以GPRS數字技術平臺為例

■楊正瓊

（云南省富民縣地震監測預報中心云南富民650400）

隨著時代的迅猛發展，地震監測系統極需更新，而GPRS數字技術平臺可以滿足地震監測系統數字化的需要。本文主要以GPRS數字技術平臺為例，調查分析了我國各地方地震前兆監測的現狀，通過了解GPRS通訊技術的特點以及其在地震監測數據傳輸中的實際運用，為我國數字地震監測系統逐步走向成熟奠定了基礎。

數字地震監測系統GPRS地震前兆監測通信技術

GPRS作為一種移動數據通信技術，廣泛應用于地方地震前兆檢測系統。我國有學者較早提出了利用GPRS通訊技術作為地震監測網絡平臺的科研課題，并進行深入研究和開發。傳統的地震監測系統數據傳輸方式呈現出速度慢、效率低、成本高、信息滯后等缺點。現如今，我們利用GPRS數字技術平臺和Internet網絡傳輸地震監測所抓取的數據，不僅速度快、效率高，而且造價成本低，大大實現了對地震前兆的實時實地的監測，為震情分析提供及時可靠的信息。

1　地震前兆監測的現狀

數據傳輸是地震前兆監測系統中的一個非常重要的環節。數據傳輸質量的高低優劣直接關系到地震前兆的監測和之后的分析。根據調查顯示，我國長期以來利用的電話線數據傳輸和電子郵箱傳輸以及無線數傳、DDN專線等途徑和方式，雖然這些方式可以發揮一定的作用，但是存在一些局限性：傳輸速度慢、時效性差；其中有線撥號傳輸僅僅只能用于數據傳輸，無法解決實時實地監測的問題；由于城市中高層建筑多，阻礙信號的傳輸，出現多重干擾，傳輸信號極其的不穩定；無線數傳無法達到連續通暢的傳輸過程；虛擬專線(DDN)盡管傳輸速度相比前幾個較快，但是投入高額成本和運行費用，大大減少了這種方式的使用頻率，因為地方地震監難以承受巨大的監測成本。因此，我們需要以不降低監測質量為前提，找到一種既可以大幅度提高前兆監測的時效性和準確性，又能降低監測運行成本的方式和途徑，這是地震監測數據傳輸所要面臨的一個重要問題，也給GPRS技術的運用帶來了一次合適的機遇。

2　GPRS通信技術概述

GPRS是通用分組無線業務 (General Packet Radio Service)的英文簡稱，縮寫GPRS。作為第一代移動通信技術的代表，是在GSM系統發展出來的一種新的承載業務，GPRS突破了GSM網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據傳輸業務，允許這些用戶在端到端分組轉移模式下進行發送和接收數據，不再需要利用電路交換模式中的網絡資源，為用戶提供了一種高效、低成本、穩定的無線分組數據業務。尤其特別適用于監測允許短暫間斷的、突發的和頻繁的少量數據傳輸，也偶爾適用于大數據的傳輸。GPRS網絡傳輸完全采用TCP/IP協議，由于TCP/IP協議的事實標準和廣泛使用性，這些特點為各種設備之間的互聯互通提供了極大的方便。GPRS通信采用分組交換技術，每個用戶可以同時占用多個無線信道，而同一無線信道又可以由多個用戶進行共享，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。

GPRS通信技術在數據傳輸方面的優點如下：

（1）移動通信。GPRS無線通信技術打破了傳統有線通信的固定位置限制，可以根據具體業務的需要隨時增減數據傳輸點的多少，極大地拓展了通信的領域的發展和前景，為我國地震監測打下堅實的基礎。

（2）快速登錄。GPRS無線通信技術的連接時間非常快，GPRS無線終端一開機，就已經與GPRS網絡平臺建立了連接，每次登錄網絡，僅僅需要一個激活的過程，時間一般僅需10—30s，減少了用戶等待的時間，提高了地震前兆監測的工作效率。

（3）永久在線。由于建立新的連接幾乎無需任何時間(即無需為每次數據的訪問建立呼叫連接)，因而用戶可以隨時與網絡保持聯系。因此，地震的發生具有突發性，永久在線可以使地震監測工作不會錯過大小地震的發生。

（4）高速傳輸。由于GPRS網絡采取了先進的分組交換技術，它的高速數據傳輸速度相當于GSM傳輸速度的10倍，為地震監測工作的快速完成做好技術上的支持。

（5）費用低廉。GPRS網絡根據用戶傳輸的數據流量來收費，而不是采用之前以在線時間方式收費，極大地降低了地震監測的費用和成本。

3　GPRS通訊技術在地震監測數據傳輸中的運用

GPRS通信技術所具有功能和特點，尤其是它的“永久在線”和“按流量計費”的方式，十分符合地震監測“連續、高效、低耗”的要求。利用Internet和GPRS通信技術平臺，可以實現對地震監測數據進行實時實地、高效準確的傳輸。通過應用GPRS通信技術在地下水微動態監測中的試驗，結果令人十分滿意。下面簡單介紹某市地震局DSJY一1型地下水位動態監測系統，該監測系統由現場端和中心端兩部分構成，現場端由地下水位數據采集器和GPRS通信設備、電源組成，水位數據采集器由液位變送器、數據采集轉換模塊、工控機組成，每分鐘可以采集60個數據，取平均值后再壓縮打包向中心發送內容，每次8 B/s，這樣，每小時流量為480 B/s，每天流量為11.52 kB/s。每個月的流量為357.12 kB/s。假設我們選取中國移動的經濟套餐（一個月流量費用為20元），也能足以滿足信息傳輸的需要。由此可見，GPRS數據傳輸方式無論是其運行成本還是傳輸速度和時效性，所呈現出來的優勢是顯而易見的。

4　總結

隨著科學技術的日益發展，數字化技術的逐步成熟，數字地震監測系統以其運行質量高、信息處理能力好、數據傳輸快、信息量大等優勢，在全國范圍內逐步普及，其中以GPRS數字技術平臺為主導。就前期的實驗調查來看，GPRS通信技術其以極高的性價比完全適用于我國地震前兆監測工作，特別是它的動態實時監測性能更是傳統監測傳輸方式無法比擬的，它對于改善地震監測工作效能、提高地震監測能力和地震預報水平都有著非常積極的作用，對我國地震監測事業意義重大。

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P315[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-272-1