Sistema de control de influencias sísmicas

El sistema de control de influencias sísmicas está destinado para controlar el movimiento de terrenos de la superficie de la tierra al influirles terremotos, explosiones y otros factores naturales y tecnogénicos. Este sistema se utiliza para obtener información actual sobre la situación sísmica y también para  el monitoreo del estado de objetos tecnológicos (en particular, sistemas de tubería por los que se hace la transportación de productos de extracción y  refinación de la industría de gas y petróleo). El sistema de control de influencias sísmicas tiene la posibilidad de integración en sistemas extraños a través de protocolos ОРС, ModBus, y también a través de las bases de datos.

Destinación del sistema

Detección y clasificación de eventos sísmicos
Evaluación del nivel de influencia sísmica
Transmisión de señales a sistemas extraños
Registro sincrono y acumulación de datos
Visualización de trends de señales de salida
Control de la capacidad de trabajo de los equipos

Principio de funcionamiento

Variantes de realización del sistema

Como regla, los sistemas de control se construyen a base de una estructura dendroidea. El principio básico de funcionamiento del sistema de control de influencias sísmicas consiste en lo siguiente.

En cada punto de observación se instala un receptor sísmico (velocímetro o acelerometro). Del receptor sísmico a los canales de entrada vienen señales de aceleración por tres coordenadas de espacio X, Y, Z y una señal de control de alimentación. Los receptores sísmicos pueden ser como de tipo exterior (variante de ejecución 1), y también integrados en el cuerpo del registrador sísmico (variantes de ejecución 2,3 y 4).

En el registrador sísmico, la sincronización de los generadores de reloj internos se lleva a cabo utilizando el sistema GPS o PTP, así como la digitalización de señales analógicas y la transferencia de valores digitalizados al nivel promedio de procesamiento de señal a través de Ethernet, USB, líneas WiFi. Este nivel se puede realizar en forma de una computadora industrial instalada en el objeto de control (versiones 1 y 2). Además, los sismógrafos se pueden conectar directamente al servidor (versiones 3 y 4).

Desde una computadora industrial o desde un registrador sísmico, los datos en forma de eventos y estados y/o un flujo continuo de datos (16 kbit/s desde cada geófono) se envían al servidor a través de varios canales de comunicación. Las variantes autónomas de los sismógrafos se pueden equipar con paneles solares y pueden transmitir datos a través de GSM/GPRS o WiMAX.

Dependiendo de los esquemas de conexión, se pueden implementar diferentes topologías de los sistemas de control de influencias sísmicas.

Variants of construction of SKSV

Organización de sincronización de transmisión de datos del registrador sísmico

Al equipar los puntos de observación, como regla, en un objeto instalan al menos dos geófonos con un velocímetro altamente sensible y un acelerómetro de banda ancha. En algunos objetos especialmente peligrosos, se recomienda instalar hasta 6 acelerómetros.

Para aumentar la seguridad de los sistemas de acumulación de datos es necesario instalar el ordenador industrial en el objeto para la acumulación previa y procesamiento de datos. Los datos procesados tienen un volumen mucho menor en comparación  con los datos iniciales y por lo tanto esta información se puede transmitir por líneas de conexión de baja velocidad, por ejemplo, modems telefónicos, GSM/GPRS o avisos a través de GSM/SMS.

Existen varios esquemas de realización de sincronización de registradores sísmicos:

individual — cuando cada registrador sísmico se sincroniza de su módulo y antena GPS;

grupal — cuando el ordenador industrial o una de las estaciones sísmicas se sincroniza por GPS, y las demás estaciones sísmicas se sincronizan por PTP a través del internet.

Para garantizar la sincronización por PTP tiene que estar realizada la red local por un canal de cobre u óptico.

Custom synchronization

Custom-synchronization

Group synchronization

Group-synchronization

Instalación de receptores sísmicos y de registradores sísmicos

Los receptores sísmicos y los registradores ZET 048-C se instalan en refugios en base de hormigón.

Example of installing the ZET 048 seismograph

Example of installing a seismograph

Example of a technological solution for installing a seismograph on the street

Example of installing a seismograph

Los registradores sísmicos ZET 048-C se instalan en una superficie dura y se sujetan con la ayuda de laminas, Las laminas se buscan, de acuerdo al principio, indicado en la tabla:

Recording-of-seismographs

Al sujetar a una superficie horizontal se debe utilizar la detalle “Lamina 1”.

La “Lamina 2” se debe utilizar también para los casos cuando al sujetar a una superficie horizontal se requiere regulación – giro del registrador sísmico por el azimut (en 360°) y el ángulo del lugar (en los límites de ±3°).

Para sujetar a una superficie vertical junto con el detalle “Lamina 1” se debe utiliizar la detalle “Soporte” (un perfil en U con unas dimensiones de no menos de 12П con una lamina soldada a él con un grosor de no menos de 6 mm). Se permite al instalar a construcciones metálicas verticales un perfil en U (de un tamaño de no menos de 12П) sin lamina, con todo esto, el perfil en U se solda directamente al elemento controlado de la construcción.

Al sujetar en superficies metálicas inclinadas el borde del perfil en U que se va a soldar a la superficie se debe cortar con un ángulo con el que se va a garantizar una posición horizontal (en los límites de  ±3°) del casillero del perfil en U.

Para instalar el registrador sísmico en el objeto de monitoreo también se utilizan armarios especializados. El fondo del armario se quita, para el montaje del sensor.

Cabinet for installing the seismograph
Cabinet for installing the seismograph ZETLAB

Proyecto SCADA Sistema de control de influencias sísmicas

Funciones del sistema

  • MEDICIÓN DE VALORES FÍSICOS DE VIBROACELERACIONES

    y su transformación en señales eléctricas por receptores sísmicos que componen parte de estaciones sísmicas

  • REGISTRO Y ALMACENAMIENTO

    de todos los datos meditos y digitalizados en acumuladores de estaciones sísmicas con referencia a la hora exacta (plazo de almacenamiento de al menos 90 días)

  • ENTREGA DE DATOS ARCHIVADOS

    entrega de información por pedido del complejo de computación e información del archivo de datos que se almacenan en el acumulador de la estación sísmica o del servidor

  • AUTODIAGNÓSTICO

    el autodiagnóstico y el control de prueba de la capacidad de trabajo de los equipos que forman parte de las estaciones sísmicas

  • SEÑAL “TERREMOTO PELIGROSO”

    si se excede el nivel establecido de acción sísmica con la señal retenida durante un tiempo predeterminado

  • PROGRAMA “SIMULADOR”

    análisis de registros de eventos sísmicos y señales del modelo sísmico en tiempo real y estimación de la calidad de los parámetros especificados para módulos paramétricos para varios tipos de señales analizadas con la emisión de una comparación relativa del tipo “mejor-peor”

  • VISUALIZACIÓN DE DATOS HISTÓRICOS

    de mensajes y señales de aceleración inicial para un período de tiempo determinado para cada uno de los geófonos, así como tendencias durante largos períodos de tiempo (día, mes, año) para evaluar la dinámica y la naturaleza del desarrollo del proceso para todas las señales o señales seleccionadas

  • REFORZAMIENTO, AJUSTE Y TRANSFORMACIÓN ANALÓGICA DIGITAL

    En el registrador sísmico de señales de vibroaceleraciones que han llegado de receptores sísmicos

  • REFERENCIA A UN MAPA DE TERRENO

    visualización de los parámetros medidos y calculados de un evento sísmico con referencia a un mapa del terreno

  • TRANSMISIÓN CONTÍNUA DE DATOS

    transmisión por canales de comunicación tecnológica a través del protocolo cerrado TCP/IP de un flujo continuo de datos sísmicos al complejo de cálculo e información

  • PRUEBA SIN DEMONTAJE

    prueba a distancia sin demontaje de receptores sísmicos y de registradores sísmicos digitales

  • “MÓDULO DE EVALUACIÓN DE PARÁMETROS DE INFLUENCIA SÍSMICA”

    cálculo de la lejanía del epicentro y de la magnitud del efecto sísmico por la escala de Richter, teniendo en cuenta las correcciones obtenidas de fuentes independientes de información sobre el epicentro y sobre la magnitud de la influencia sísmica

  • “DETECTOR DE UMBRAL”

    detección de umbral y evaluación del nivel de influencia sísmica según los requerimientos MSK-64

  • CORRECCIÓN DE PARÁMETROS

    la posibilidad para el usuario de ajustar los parámetros del sistema de control de influencias sísmicas del detector multifuncional de terremotos después de seleccionarlos usando el programa “Simulador”, para excluir la formación de falsas alarmas y señales “Terremoto peligroso”

  • CÁLCULO DE PRONÓSTICO A MEDIANO PLAZO

    la posibilidad de calcular el pronóstico a mediano plazo de los terremotos con los sismógrafos del Sistema de control de influencias sísmicas ZET 048-C, con convertidores primarios de tipo MTSS-2003 o CME-4211

Ventajas del sistema

Automatización completa del sistema

Procesamiento de datos y representación de la información sobre la situación sísmica

Escalabilidad del sistema

en dependencia de la tarea la cantidad de canales de estaciones sísmicas puede llegar a 96

Mensajes de aviso

señalización en caso de detección del hecho de superación de valores críticos predeterminados

Calibración sin demontaje

y control de alimentación de sensores gracias al generador que forma parte de la estación sísmica y programación informática