以低功耗微型電容式三軸向加速度傳感器作為傳感部件，采用基于ARM9的嵌入式系統(tǒng)并定制Linux作為總控系統(tǒng)，選擇符合802.11b標準的無線通訊技術(shù)作為儀器的網(wǎng)絡(luò)接入方式，研制完成基于無線IPv6的SI一2型地震烈度計，實現(xiàn)了地震烈度的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化觀測，解決了我國缺乏直接測定地震烈度儀器的問題。

　　引 言

　 當前國內(nèi)外已建設(shè)的城市地震災害速報系統(tǒng)一般以地震烈度計觀測系統(tǒng)為主體。日本東京煤氣公司在1994年就完成了由331臺譜烈度計、20臺液化傳感器和5臺強震儀構(gòu)成的地震監(jiān)測與震害快速評估系統(tǒng)(SIGNAL)。阪神地震取得顯著的減災效益后，東京煤氣公司于1997年～2007年的十年間布設(shè)了3 800個新型地震譜烈度計。

　　目前我國儀器測定地震烈度是通過強震儀觀測數(shù)據(jù)換算得到的。但強震儀結(jié)構(gòu)相對復雜，制造成本很高，不便于大規(guī)模布設(shè)，而大量應用國外地震烈度測定儀器也不現(xiàn)實，因此自主開發(fā)我國適用的地震烈度傳感器很有必要。

　　近年來，傳感器網(wǎng)絡(luò)研究和應用已成為熱點。專業(yè)傳感元器件產(chǎn)品也在向小型化、高精度發(fā)展，傳感器的發(fā)展出現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化的新趨勢而非傳統(tǒng)的單純檢測功能。網(wǎng)絡(luò)傳感器以嵌入式微處理器為核心，集成了傳感器、信號處理器和網(wǎng)絡(luò)接口，由于引入了微處理器，采用了嵌入式技術(shù)和集成技術(shù)，使傳感器的體積減小，抗干擾性能和可靠性得到提高，同時提高了控制系統(tǒng)的實時性和可靠性;網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)的應用，為系統(tǒng)的擴充提供了極大的方便，具有便于遠程操作、維護簡單、實時監(jiān)控等優(yōu)點。因此，嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在地震觀測領(lǐng)域已得到廣泛應用。

　　鑒于此，新開發(fā)的SI一2型地震烈度計不只是一個單純的地震烈度檢測儀器，而是一個高度集成的網(wǎng)絡(luò)化傳感器，它集成了地震烈度感知器件、采集模塊、嵌入式處理器與存儲器、通信器件、嵌入式軟件系統(tǒng)等，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊、定位等功能，可以通過無線方式接入IPv6網(wǎng)絡(luò)。應用SI一2型地震烈度計搭建的基于IPv6的地震傳感器示范網(wǎng)絡(luò)，在地震監(jiān)測預警、地震應急快速響應以及減輕地震災害方面有著廣泛的應用前景。

　　1 系統(tǒng)架構(gòu)

　　基于IPv6的SI一2型地震烈度計的軟、硬件資源由加速度傳感器，數(shù)據(jù)采集模塊(A/D)，電源，嵌入式系統(tǒng)(CPU)，符合802.11b標準的無線網(wǎng)卡，GPS，內(nèi)置測控軟件等模塊構(gòu)成。市場上現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)自帶的操作系統(tǒng)一般是Linux 2.4內(nèi)核，為支持IPv6須將操作系統(tǒng)的內(nèi)核進行重新編譯，升級為2.6版本內(nèi)核。圖1所示是SI一2型地震烈度計的總體架構(gòu)。

　　2 主要部件選型

　　2.1 傳感部件

　　選用美國Freescale公司出品的MMA7260Q低功耗微型電容式三軸向加速度傳感器。傳感器自身具有信號調(diào)理、一階低通鋁箔和溫度補償、高靈敏度、低噪聲、低功耗、線性輸出、自檢等特點。測量范圍：+/-2 g，測量精度：O.2μg。

　　2.2 數(shù)據(jù)采集A/D

　　地震烈度通過測量加速度換算而得，依據(jù)中國地震烈度表，最大的地震烈度2 g對應的加速度在200 cm/s2左右，采用10位A/D進行采樣，其加速度分辨率為0.04 g，對應的烈度分辨率為O.024度，遠高于人們所能接受的精度。