Система контроля сейсмических воздействий

Программная часть системы контроля сейсмических воздействий выполнена в среде графического программирования ZETVIEW и представляет собой SCADA-проект (исходный код в виде мнемосхемы) и исполнительный файл. Программа функционирует как OPC сервер, что позволяет SCADA системам сторонних производителей подключаться к OPC-серверу ZETVIEW и получать от него результаты.

Программная часть системы имеет 3 уровня:

• уровень сейсмических регистраторов,
• уровень сервера,
• уровень АРМ.

ПО промышленных компьютеров сейсмостанций детектирует и классифицирует сейсмические воздействия. Для землетрясений определяются оценки магнитуды (в относительных единицах по шкале Рихтера) и расстояния от сейсмостанции до эпицентра землетрясения.

Данные со всех сейсмостанций передаются на сервер, где определяется общая сейсмическая обстановка. При условии использования в СКСВ трёх и более сейсмостанций возможно определение географических координат эпицентра землетрясения. На сервере происходит обработка данных в реальном времени, архивирование данных, а также выдача на SCADA системы сторонних производителей информации о текущей сейсмической обстановке.

АРМ позволяет проводить анализ сейсмических сигналов в расширенном режиме в реальном времени и по предварительно записанным сигналам.

• регистрация в непрерывном режиме, с привязкой к московскому времени, сигналов сейсмоприемников о сейсмической обстановке в зоне нахождения, первичной обработки и хранения цифровой сейсмической информации в памяти сейсмического регистратора;
• формирование сигнала тревоги «Опасное землетрясение» (вида «сухой контакт») при превышении уровня сейсмического воздействия эквивалентного 6 баллам по шкале MSK-64 и выдачи сигнала «сухой контакт» в контроллер линейной телемеханики (ЛТМ) для передачи;
• формирование сигнала тревоги «Опасное землетрясение» при превышении уровня сейсмического воздействия на любую из сейсмостанций, эквивалентного 6 баллам по шкале MSK-64 и передачи его по протоколу ModBus TCP в сервер ввода-вывода МПСА НПС, с последующей передачей;
• формирование предупреждающего сигнала при превышении уровня сейсмического воздействия, эквивалентного 3 баллам по шкале MSK-64, для выполнения комплексного обследования состояния сейсмостанции;
• передача на сервер СКСВ по выделенным каналам технологической связи непрерывного потока сейсмических данных;
• визуализация на уровне АРМ оператора СКСВ полученной информации от регистратора сейсмического цифрового;
• хранение сейсмической информации, как на уровне сейсмического регистратора, так и на уровне серверов СКСВ за период не менее 1 года.

1. Непрерывная регистрация и преобразование измеренных сейсмоприёмниками значений сигналов виброускорений с записью исходных сигналов на накопитель (срок хранения не менее 90 дней).
2. Цифровые фильтры верхних и нижних частот с бесконечной импульсной характеристикой для осуществления полосовой фильтрации исходных сигналов виброускорения.
3. Цифровые интегрирующие фильтры первого и второго порядков для обеспечения возможности формирования вторичных непрерывных сигналов виброскорости и виброперемещения из непрерывных сигналов виброускорения.
4. Многопараметрическое детектирование сейсмических событий в режиме реального времени по оцифрованным сигналам виброускорения (акселерограммам), в том числе фильтрацию, интегрирование для формирования промежуточных сигналов виброскорости (велосиграмм) и перемещения (сейсмограмм) с последующей оценкой на их основе уровня сейсмического воздействия.
5. Многопараметрические программируемые обнаружители и классификаторы событий для определения и классификации сейсмических событий; работа обнаружителей и классификаторов построена на базе алгоритмов: STALTA, поляризационного анализа, спектрального анализа, вейвлет-анализа, цифровой фильтрации.
6. Средства для формирования и передачи сигналов типа «сухой контакт», а также по закрытому протоколу TCP/IP, в ОРС-сервер или по протоколу Modbus TCP.
7. Определение параметров сейсмического события:
— время начала сейсмического события в эпицентре;
— время прихода продольных (P) и поперечных (S) сейсмических волн;
— магнитуда сейсмического события;
— балльность сейсмического события в месте установки сейсмостанции;
— пиковое ускорение за время сейсмического события;
— дистанция до эпицентра сейсмического события;
— значение преобладающего периода колебаний по осям X, Y и Z за время сейсмического события;
— максимальные значения амплитуды ускорения по осям X, Y и Z за время сейсмического события.
8. Выдача сигналов предупреждения и опасности по критериям превышения уровня сигналов по закрытому протоколу TCP/IP, в ОРС-сервер или по протоколу Modbus TCP.
9. Функционирование в качестве ОРС-клиента.
10. Непрерывный контроль сейсмоприемников и самодиагностика блоков из состава ПРА.
11. Возможность дополнительного подключения и обработки информации от датчиков следующих типов: велосиметров индукционного типа, лазерных датчиков перемещения.
12. Автоматическая загрузка программного обеспечения сейсмостанции после восстановления электропитания.
13. Защиту метрологически значимой части программного обеспечения от несанкционированного или случайного изменения путем проверки подлинности через алгоритм хеширования MD5.

1. Получение непрерывного потока сейсмических данных от сейсмостанций по закрытому протоколу TCP/IP.
2. Передача непрерывного потока сейсмических данных, получаемого от сейсмостанций, по закрытому протоколу TCP/IP.
3. Долговременное архивирование первичных сейсмических данных от сейсмостанции и результатов их обработки;
4. Функционирование в качестве ОРС-сервера.
5. Функционирования в качестве ОРС-клиента.
6. Выдача информации по запросу исходных сейсмических данных от АРМ из архива данных, хранящихся на накопителе сервера.

1. Получение непрерывного потока сейсмических данных от сервера по закрытому протоколу TCP/IP.
2. Функционирование в качестве ОРС-клиента.
3. Визуализация сейсмограмм в режиме реального времени с выбранного сейсмоприемника сейсмостанции.
4. Просмотр исторических сообщений и исходных сигналов ускорения по заданному периоду времени по каждому из сейсмоприемников.
5. Просмотр трендов за длительные периоды времени (день, месяц, год) для оценки динамики и характера развития процесса по всем или выбранным сигналам.
6. Формирование предупреждения для диспетчерского персонала посредством световой и звуковой сигнализации при превышении заданных порогов уровня сейсмического воздействия.
7. Отображение измеренных и вычисленных параметров сейсмического события с привязкой к карте местности.
8. Расчет и визуализация напряженно-деформированного состояния объекта, на котором функционирует СКСВ, при возникновении сейсмического события с визуализацией и сохранением в архив.