DE60025533T2 - Autonomes Aufnahmegerät für digitale Daten des Grundrauschens eines Ortes - Google Patents

Autonomes Aufnahmegerät für digitale Daten des Grundrauschens eines Ortes Download PDF

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DE60025533T2
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    • GPHYSICS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein autonomes Aufnahmegerät für digitale Daten des Grundrauschens eines Ortes. Sie findet Anwendung in der Seismologie und insbesondere bei der Mikrozoneneinteilung eines Ortes, die in der Studie des Verhaltens der Böden und/oder der Bauten eines Ortes in Abhängigkeit von den Vibrationen, denen sie ausgesetzt sind, besteht.
  • Die Studie des Verhaltens eines Ortes, eines Bodens oder einer Konstruktion, die Vibrationen von geringer Amplitude ausgesetzt sind, ist nützlich, um das Verhalten des Bodens oder der Konstruktion bei verschiedenen mechanischen Belastungen einschätzen zu können.
  • Es sind Techniken bekannt, bei denen die Vibrationen künstlich durch Generatormaschinen erzeugt werden, die verschoben werden und wiederholte Spannungen auf den Boden oder auf die Elemente eines Gebäudes anlegen können, um sie zu erregen. Fühler vom Typ seismometrischer Fühler werden an verschiedenen Stellen des Ortes und entlang besonderer Achsen angeordnet. Die von diesen Fühlern erzeugten Signale werden in einer Informatikausrüstung gemessen und analysiert. Beispielsweise kann mit diesem Methodetyp die Struktur von Geländen abgeleitet, die Resonanzfrequenz einer Konstruktion entlang einer besonderen Achse erfasst werden...
  • Es zeigte sich, dass es möglich war, ohne spezifische Vibrationsgeneratoren auszukommen und die natürliche seismische Vibrationsquelle zu verwenden, die die Mikroerdbeben in den Zonen, in denen diese häu fig sind, darstellen. Jedoch eine solche Technik kann abgesehen von der Tatsache, dass sie zufällig ist, da auf ein solches Beben gewartet werden muss, nicht in den „ruhigen" Zonen auf seismologischer Ebene verwendet werden.
  • Die Mikrozoneneinteilung eines Ortes erfordert das Erfassen und Aufnehmen der Signale der Fühler an verschiedenen Punkten des Ortes gleichzeitig während mehrerer Minuten und dann deren Analyse, um Schlüsse zu ziehen. So sind bei Verwendung einer Erregung durch Mikroerdbeben mehrere Aufnahmegeräte und entsprechende Fühler für eine mehr oder weniger zufällige Zeit aufzustellen.
  • Eine neuere Technik wurde entwickelt, bei der die Erregung durch das Grundrauschen natürlichen oder künstlichen Ursprungs des Ortes erzeugt wird. Diese natürlichen Quellen sind beispielsweise der Donner, Wellen. Die künstlichen Quellen ergeben sich aus den menschlichen Aktivitäten, und beispielsweise, dem Straßenverkehr, ...
  • Falls das Grundrauschen verwendet wird, um den Ort zu erregen, ist die Notwendigkeit der Gleichzeitigkeit des Erfassens und Aufnehmens weniger groß. Es ist somit möglich, Erfassungen und Aufzeichnungen an verschiedenen Orten und zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchzuführen und sie später für die Analyse zu verwenden. Es ist somit mit einem einzigen Gerät möglich, rasch die Mikrozoneneinteilung eines Ortes vorzunehmen.
  • Die spätere Bearbeitung der von den Fühlern erzeugten Signale berücksichtigt die Besonderheit der Erregung durch das Grundrauschen, um auswertbare Ergebnisse hervorzubringen. Es ist so beispielsweise möglich, die Eigenfrequenz eines Ortes dank dieser Technik der Mikrozoneneinteilung durch das Grundrauschen zu bestimmen.
  • Die herkömmlichen Vorrichtungen zur Aufnahme der Signale, die von den seismometrischen Fühlern kommen, wie beispielsweise jene des Patents US-A-4 604 699, sind nicht besonders an diese Techniken der Mikrozoneneinteilung angepasst und ermöglichen es nicht, alle Vorteile derselben zu nutzen. Insbesondere erfordern sie eine komplexe Einstellung zahlreicher Parameter, die Abkoppelung der Fühler und/oder des Seismometers, des Aufnahmegeräts nach jeder Aufzeichnung. Da die Aufzeichnungen üblicherweise über lange Zeiträume erfolgen, sind die Daten komprimiert. Es handelt sich auch um verstärkte Ausrüstungen, die dazu bestimmt sind, Umgebungsbedingungen, die aggressiv sein können, über lange Zeiträume standzuhalten. Sie sind auch nicht dazu bestimmt, häufig verlegt zu werden. Eine Station, die für die Aufzeichnung von Seismen bestimmt ist, ist somit nicht geeignet und führt zu einem großen Zeitverlust im Falle eines Verfahrens der Mikrozoneneinteilung. Ferner erfordern die herkömmlichen Stationen, die für die Aufzeichnung der Seismen konzipiert sind, auf Grund ihres komplexen Charakters eine Übernahme durch Spezialteams, wodurch die Möglichkeit, zahlreiche Messungen an den verschiedenen Punkten eines in Mikrozonen eingeteilten Ortes durchzuführen, ebenfalls eingeschränkt wird. Schließlich sind diese Stationen, die dazu vorgesehen sind, Seismen aufzuzeichnen, die somit Signale mit großer Amplitude erzeugen, nicht dazu geeignet, das Grundrauschen zu verstärken und aufzuzeichnen.
  • Es ist somit wünschenswert, über eine spezifische Ausrüstung zu verfügen, die an die Verfahren der Mikrozoneneinteilung angepasst ist. Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein autonomes Gerät zur Aufnahme von digitalen Daten des Grundrauschens eines Ortes, wobei das Aufnahmegerät die Daten von seismologischen Fühlern empfängt, wobei die Fühler mindestens einen ersten Datentyp H und einen zweiten Datentyp V in Form von Analogsignalen liefert, wobei das Aufnahmegerät umfasst:
    • – eine Karte für die Erfassung und Analog-Digital-Umsetzung nach einer Erfassungsfrequenz, wobei die Karte mindestens zwei analoge Wege und einen digitalen Ausgang umfasst, wobei jeder analoge Weg einen Eingang, einen Verstärker von Analogsignalen mit programmierbarer Verstärkung und einen Filter umfasst, wobei der Filter mindestens eine Tiefpassfunktion hat, wobei ein Analog-Multiplexer zwischen den Filtern und einem Analog-Digital-Umsetzer angeordnet ist, wobei jeder Fühler mit einem spezifischen Weg verbunden ist;
    • – eine Benutzerschnittstelle, die die Sichtbarmachung, das Hören und die Eingabe von Informationen ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Aufnahmegerät ferner eine abnehmbare Speichervorrichtung für die Speicherung der Daten und eine Steuereinheit, umfassend ein Funktionsprogramm, wobei das Programm ein Mittel umfasst, das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen, die Aufzeichnung und Mitteilung über das Ende der Aufzeichnung ermöglicht, wobei die Parametereinstellung der Funktionsbedingungen mit Hilfe der Benutzerschnittstelle mindestens die Auswahl der Verstärkung, der Erfassungsfrequenz und der Aufzeichnungsdauer ermöglicht.
  • Bei verschiedenen Einsatzarten der Erfindung können die folgenden Mittel alleine oder in allen ihren technisch möglichen Kombinationen verwendet werden, wobei sie folgende Merkmale aufweisen:
    • – die Speichervorrichtung ist ein Flash-Speichermodul;
    • – die Speichervorrichtung ist eine Harddisk;
    • – die Speichervorrichtung ist eine Diskette;
    • – die Karte umfasst ferner auf jedem Weg zwischen dem Eingang und dem Verstärker einen Tiefpassfilter;
    • – die Karte umfasst ferner an jedem Eingang ein Netz zur Anpassung an die Impedanz des entsprechenden Fühlers;
    • – das Anpassungsnetz ist abnehmbar, um eine manuelle Anpassung bei einem Fühlerwechsel zu ermöglichen;
    • – das Mittel, das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen ermöglicht, ermöglicht ferner die Auswahl einer Anzahl von Aufzeichnungszyklen größer oder gleich Eins und eines Pausenwertes größer oder gleich Null, wobei der Pausenwert einem Pausenzeitintervall zwischen zwei Aufzeichnungen entspricht;
    • – das Mittel das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen ermöglicht, umfasst ferner einen Test der Parametereinstellung, um zu erfassen und einen Benutzer zu informieren, dass die ausgewählten Parameter zu einer Sättigung der Speichervorrichtung führen;
    • – die Steuereinheit ist ein Informatikmodul vom PC-kompatiblen Typ mit mindestens einer Schnittstelle vom Typ PCMCIA für ein Flash-Speichermodul vom Typ PCMCIA;
    • – das Aufnahmegerät umfasst drei analoge Wege;
    • – die Verstärkung ist programmierbar;
    • – die Verstärkung ist in Schritten von 6 dB zwischen 0 dB und 102 dB programmierbar;
    • – das Aufnahmegerät umfasst ein Mittel, das den Benutzer informiert, dass die Karte zur Erfassung und Umsetzung gesättigt ist;
    • – die Erfassungsfrequenz ist programmierbar;
    • – die Erfassungsfrequenz ist zwischen 50 Hz und 250 Hz programmierbar;
    • – die Auflösung des Analog-Digital-Umsetzers ist programmierbar;
    • – die Auflösung des Analog-Digital-Umsetzers beträgt zwischen 8 und 32 Bits;
    • – die Auflösung des Analog-Digital-Umsetzers beträgt 24 Bits;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Informationseingabe 3 Druckknöpfe, wobei derselbe Knopf in Abhängigkeit vom angezeigten Kontext unterschiedliche Funktionen hat;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung ein alphanumerisches Anzeigegerät;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung ein alphanumerisches Anzeigegerät mit Flüssigkristallen;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung, falls nach der Ingangsetzung des Aufnahmegeräts eine Vorerhitzung vorgesehen ist, eine Vorerhitzungs-Leuchtdiode, die während einer vordefinierten Zeit zur Wärmestabilisierung aktiviert wird;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung eine Sättigungs-Leuchtdiode, die aktiviert wird, wenn ein Signal die Erfassungs- und Umsetzungskarte sättigt;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung, falls ein Kurzschlussmittel für die Fühler in der Erfassungs- und Umsetzungskarte vorgesehen ist, eine Leuchtdiode zum Kurzschluss des Fühlers, die aktiviert wird, wenn das Signal von den Fühlern kommt;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für die Sichtbarmachung eine Leuchtdiode, die aktiviert wird, wenn die Aufzeichnung erfolgt;
    • – das Aufnahmegerät umfasst als Benutzerschnittstelle entweder ein alphanumerisches Anzeigegerät oder mindestens eine Leuchtdiode;
    • – die Benutzerschnittstelle umfasst für das Abhören einen Tongenerator, wobei der Generator mindestens aktiviert wird, wenn eine Aufzeichnung oder ein Aufzeichnungszyklus beendet ist;
    • – falls eine Vorerhitzung vorgesehen ist, umfasst das Aufnahmegerät Mittel, damit eine Aufzeichnung erst nach einer vordefinierten Zeit der Wärmestabilisierung erfolgen kann, wobei Erfassungen ohne Aufzeichnung allerdings vor dem Ende der vordefinierten Zeit möglich sind, um während dieses Zeitraums die Funktionsparameter zu bestimmen.
  • Das erfindungsgemäße Aufnahmegerät kann von nicht spezialisiertem Personal verwendet werden, wobei das Gerät einen geringeren Umfang und eine einfache Handhabung aufweist. Die Analyse der Daten erfolgt auf einer externen Informatikausrüstung, wobei die Daten in eine Speichervorrichtung übertragen und darin gespeichert werden, die bei einer bevorzugten Einsatzart ein Flash-Speichermodul PMCIA ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Einsatzbeispiels der Erfindung besser verständlich, wobei 1 schematisch ein Aufnahmegerät und 2 die Vorderseite des Aufnahmegeräts darstellt.
  • In 1 umfasst das Aufnahmegerät 1 eine Karte 2 zur Erfassung und zur Analog-Digital-Umsetzung, eine Benutzerschnittstelle 3, ein abnehmbares Flash-Speichermodul 4, eine Steuereinheit 5 und eine autonome Versorgungsquelle 6. Die autonome Versorgungsquelle 6 kann eine Batterie oder ein aufladbarer Akku sein. Sie sichern die Versorgung der verschiedenen Elemente des Aufnahmegeräts 1.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmegerät 1 mit drei seismologischen Fühlern 7, 8, 9 verbunden. Die Vorrichtungen zur Verbindung zwischen dem Aufnahmegerät und den Fühlern sind Mehrfachstecker, die den Anschluss von passiven oder aktiven Fühlern ermöglichen. Für diese letztgenannten sind Versorgungsklemmen in den Steckern vorgesehen.
  • Die Signale, die von den Fühlern kommen, werden von der Karte 2 empfangen und auf drei entsprechenden Analogwegen bearbeitet.
  • Jeder Analogweg umfasst eine Vorrichtung 10, die dazu bestimmt ist, den Kurzschluss des entsprechenden Eingangs zu ermöglichen, wobei es ein Impedanzanpassungssystem 11 ermöglicht, die Übertragung des Signals zwischen dem Fühler und dem Aufnahmegerät zu optimieren. Bei einer weiter entwickelten Einsatzart der Erfindung ist das Impedanzanpassungssystem 11 ein abnehmbares Modul oder ein Modul mit abnehmbaren Komponenten, das eine optimale Anpassung der Impedanz im Falle einer Änderung des Fühlertyps ermöglicht, wobei das Modul oder die Komponente(n) ausgetauscht werden. Es ist auch vorgesehen, dass gewisse Klemmen der Stecker mit spezifischen Impedanzanpassungssystemen verbunden sind, die automatisch die Anpassung in Abhängigkeit vom Fühler, beispielsweise aktiv oder passiv, durch einfachen Anschluss ermöglichen, wobei für einen Fühlertyp spezifische Endstecker verwendet werden.
  • Bei einer weiteren Einsatzart der Erfindung wird die Kurzschlussvorrichtung weggelassen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn aktive Fühler verwendet werden sollen, die den Kurzschluss ihrer Ausgänge nicht ertragen. Hier können auch gewisse Klemmen der Stecker mit einem Kurzschlussmittel verbunden sein, während andere dies nicht sind, wobei es dadurch möglich ist, unterschiedslos passive Fühler, die kurzgeschlossen werden können, und aktive Fühler, die dies nicht werden sollen, zu verwenden. Zwischen den beiden Fühlertypen sind die Anschlüsse im Bereich ihrer Endstecker somit unterschiedlich.
  • Jeder Weg umfasst auch einen Verstärker 13 mit einstellbarer Verstärkung sowie einen Tiefpassfilter 14. Der Filter 14 ist dazu bestimmt, das Phänomen der Spektralzusammenlegung zu vermeiden, falls das analoge Eingangssignal Frequenzkomponenten umfasst, die größer oder gleich der Hälfte der Bemusterungsfrequenz des Analog-Digital-Umsetzers 16, der am Ausgang der Karte 2 angeordnet ist, sind. Zwischen jedem der Filter 14 und dem Analog-Digital-Umsetzer 16 ist ein Multiplexer 15 angeordnet, der es ermöglicht, den umzusetzenden Analogweg auszuwählen.
  • Die Schnittstelle 3 umfasst eine alphanumerische Anzeige 17 mit Flüssigkristallen, Druckknöpfe 18, 19 und 20, die dazu bestimmt sind, die Informationseingabe zu ermöglichen, Leuchtdioden 21, 22, 23 und 24, die für die Anzeige von besonderen Informationen bestimmt sind, und einen Tongenerator 25. Die Informationseingabe mit Hilfe der Schnittstelle 3 ist dank der Interaktion des Anzeigegeräts 17 und/oder der Leuchtdioden mit den Knöpfen 18, 19 und 20 möglich. Die Funktion jedes der Knöpfe hängt von auf dem Anzeigegerät 17 und/oder von den Leuchtdioden angezeigten Informationen ab. Bei einer weniger weit entwickelten Form der Erfindung umfasst das Aufnahmegerät vom Typ mit Schnittstelle zur Sichtbarmachung nur Leuchtdioden in der Anzahl von mindestens einer und bei einer weiteren Form nur ein alphanumerisches Anzeigegerät.
  • Die Schnittstelle ermöglicht es beispielsweise, die Verstärkung, die Dauer, Wiederholungen der Aufzeichnung, die Einstellung einer Zeitschaltuhr, die Erfassungsfrequenz auszuwählen, die laufende Erfassung oder andere Funktionsparameter einzustellen. Es ist auch möglich, eine Schwelle von gesättigten Mustern einzugeben, die einen Warnton im Falle einer Überschreitung hervorruft.
  • Die Einheit 5 ist vorzugsweise ein Informatikmodul des PC-kompatiblen Typs, umfassend eine Schnittstelle PCMCIA, die ein Flash-Speichermodul 4 aufnehmen kann. Die Einheit 5 umfasst eine geschützte Zeitschaltung, die über die Schnittstelle 3 auf die Stunde und den Tag eingestellt werden kann. Zeitinformationen können bei der Aufzeichnung der Daten in dem Flash-Modul verwendet werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist der Analog-Digital-Umsetzer 16 ein Umsetzer mit 24 Bits und mit einer zwischen 50 und 250 Hertz programmierbaren Erfassungsfrequenz. Im Rahmen der Erfindung ist ein Umsetzer mit einer geringeren oder größeren Auflösung sowie mit anderen Bemusterungsfrequenzen vorgesehen.
  • Jeder der Verstärker 13 ist programmierbar, wobei die Verstärkung zwischen 0 und 102 Dezibel entweder automatisch durch ein im Programm der Steuereinheit enthaltenes Mittel oder manuell über die Schnittstelle 3 gewählt werden kann. Im Rahmen der Erfindung sind weitere Verstärkungswerte vorgesehen. Die automatische Auswahl der Verstärkung erfolgt durch Erfassungen ohne Aufzeichnung und durch progressive, lineare oder stufenweise Änderung der Verstärkung bis zur Sättigung, wobei die gewählte Verstärkung nun unter der Verstärkung, die die Sättigung hervorgerufen hat, gewählt wird. Bei einem weiteren Automatikmodus wird die gewählte Verstärkung aus Erfassungen bei einer Verstärkung, die nicht zur Sättigung geführt hat, berechnet.
  • Das Programm der Einheit 5 umfasst auch Mittel, die die Vorerhitzung des Aufnahmegeräts ermöglichen, wobei die Aufzeichnung während der Vorerhitzungszeit unmöglich ist. Es ist allerdings vorgesehen, dass es während der Vorerhitzungszeit möglich ist, die Verstärkung der Verstärker 16 der analogen Stimmen zu wählen, um rascher zu bestimmen, welche Verstärkung ohne übermäßige Sättigung verwendet werden kann. Es ist im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, dass das Aufnahmegerät bei seiner Inbetriebnahme betriebsbereit ist, d.h. dass der Schritt der Vorerhitzung zur Wärmestabilisierung der Schaltungen weggelassen wird. Dies kann durch Verwendung von Komponenten mit geringer Wärmeabweichung und/oder durch Softwarekorrektur und/oder durch Betrachten der Abweichung als vernachlässigbar erzielt werden. Es ist auch vorgesehen, dass die Karte zur Erfassung und Umsetzung ein Autokalibriermittel umfasst, wobei eine Referenzspan nungsquelle in die analogen Schaltungen in einer Kalibrierphase eingeleitet werden kann.
  • Das hergestellte Aufnahmegerät umfasst eine Versorgung mit Batterien von ungefähr 12 Volt mit der Möglichkeit einer externen Aufladung, 3 Analogwege mit Differentialeingängen, einen Analog-Digital-Umsetzer mit 24 Bits Delta Sigma. Die maximale Auflösung kann jedoch in Abhängigkeit von der Erfassungsfrequenz variieren. Die Dynamik des Aufnahmegeräts beträgt 108 dB bei der Erfassungsfrequenz von 100 Hz und 90 dB bei 250 Hz. Die Erfassungsfrequenz ist programmierbar und kann beispielsweise nach fünf Werten gewählt werden: 50, 100, 125, 200, 250. Bei einer weiteren Einsatzart kann die Erfassungsfrequenz als ein Vielfaches der Frequenz des Wechselstromversorgungsnetzes des Ortes gewählt werden, um das Zurückwerten möglichen Netzrauschens zu erhöhen.
  • Das Betriebsprogramm ermöglicht es, die Dauer der Aufzeichnungen zwischen 1 Minute und 60 Minuten zu wählen. Nach der Aufzeichnung wird ein Tonsignal von der Benutzerschnittstelle entsandt, um das Abhören zu ermöglichen und den Benutzer über das Ende der Aufzeichnung zu informieren. Bei der zyklischen Betriebsart kann die Pausendauer zwischen zwei Aufzeichnungen zwischen 1 Stunde und 12 Stunden gewählt werden. Während der Aufzeichnung kann das Betriebsprogramm die Restzeit, das Eingabeniveau und/oder die Sättigung und/oder die Anzahl von Punkten, die einer Sättigung in digitaler und/oder graphischer Form absolut oder prozentmäßig entsprechen, anzeigen. Das Betriebssystem umfasst auch Mittel zur Erfassung des elektrischen Versorgungsniveaus, um den Benutzer über ein Sinken des Niveaus zu informieren, dann, wenn das Niveau nicht steigt und/oder weiter sinkt, das Aufnahmegerät auf geringen Verbrauch umzustellen oder völlig abzuschalten.
  • Die Benutzerschnittstelle umfasst 3 Druckknöpfe 18, 19, 20, die es ermöglichen, alle für den Betrieb des Aufnahmegeräts erforderlichen Informationen einzugeben. Die Funktion jedes der Knöpfe hängt von einem angezeigten Kontext ab. Beispielsweise dient der Knopf, der zum Starten einer Erfassung oder eines Zyklus bestimmt ist, auch gegebenenfalls dazu, diesen anzuhalten, wenn länger auf ihn gedrückt wird.
  • Im Falle einer Verwendung zur Mikrozoneneinteilung werden die erfassten Rohdaten gespeichert. Es ist nicht erforderlich, die Daten zu komprimieren, wie im Falle der herkömmlichen seismologischen Stationen, bei denen die Aufzeichnungen über lange Zeiträume durchgeführt werden müssen. Es ist somit möglich, auf einer Karte mit Flash-Speicher von 20 Megaoktetts ungefähr 6 Stunden Daten mit 100 Hz zu speichern. Das Betriebsprogramm kann auch Mittel umfassen, die es ermöglichen, die Nutzungsrate des Flash-Speichers anzuzeigen. Die Rohdaten werden in der Flash-Karte in einem PC-kompatiblen Dateiformat, vorzugsweise in ASCII, gespeichert.
  • In 2 ist die Vorderseite des Aufnahmegeräts dargestellt. Sie umfasst Druckknöpfe („start recording" = Start Aufzeichnung, „down" = Verringern, „up" = Erhöhen), einen Ein/Aus-Schalter („on/off"), das Flüssigkristallanzeigegerät sowie eine gewisse Anzahl von kommerziellen Informationen (Marken und/oder Firmennamen und/oder Institutionen) oder praktischen Informationen. Was diese letztgenannten betrifft, ist eine Sicherungsreserve („spare fuses", „Fuses"), von 2 Ampere für die externe Versorgung („external power 2 Amp.") und von 4 Ampere für das Aufladen der Batterie („battery charge 4 Amp.") verfügbar.
  • Das Anzeigegerät gibt auch die folgenden Informationen: die gewählte Verstärkung („gain"), den Prozentsatz an sättigenden Erfassungspunkten („Ovf"), den Namen der folgenden Datei („nextFil"), die Dauer und Wiederholung („Long", „Rep") und in Form einer Balken-Anzeige oder eines „Baragraphen" die maximale Amplitude der erfassten Punkte („Amp Max").
  • Das Anzeigegerät kann auch weitere Informationstypen anzeigen, beispielsweise die Erfassungsfrequenz, den Namen der laufenden Datei, die Restzeit, ... Falls keine Speicherdatei vorhanden ist, hat der Name die Form mmddhhmm.nnn, wobei mm der Monat, dd der Tag, hh die Stunden, mm die Minuten und nnn ein digitaler Index zwischen 1 und 999 ist.
  • Das Aufnahmegerät für das Grundrauschen eines Ortes ist somit ein einfach zu bedienendes Gerät, das keine Tastatur für die Eingabe der Daten erfordert, drei Druckknöpfe reichen aus. Es ermöglicht eine unmittelbare Bearbeitung der auf einem Flash-Speichermodul 4 gespeicherten Daten durch Austausch mit einer zweiten Karte im Aufnahmegerät. Das Aufnahmegerät erfordert nicht den Einsatz von Speichern vor und/oder nach einem Ereignis.

Claims (10)

  1. Autonomes Aufnahmegerät (1) für digitale Daten des Grundrauschens eines Ortes, wobei das Aufnahmegerät die Daten von seismologischen Fühlern (7, 8, 9) empfängt, wobei die Fühler mindestens einen ersten Datentyp H und einen zweiten Datentyp V in Form von Analogsignalen liefern, wobei das Aufnahmegerät umfasst: – eine Karte (2) für die Erfassung und Analog-Digital-Umsetzung nach einer Erfassungsfrequenz, wobei die Karte mindestens zwei analoge Wege und einen digitalen Ausgang umfasst, wobei jeder analoge Weg einen Eingang, einen Verstärker (13) von Analogsignalen mit programmierbarer Verstärkung und einen Filter (14) umfasst, wobei der Filter mindestens eine Tiefpassfunktion umfasst, wobei ein Analog-Multiplexer (15) zwischen den Filtern (14) und einem Analog-Digital-Umsetzer (16) angeordnet ist, wobei jeder Fühler mit einem spezifischen Weg verbunden ist; – eine Benutzerschnittstelle (3), die die Sichtbarmachung (17, 21, 22, 23, 24) und die Eingabe (18, 19, 20) von Informationen ermöglicht; – eine abnehmbare Speichervorrichtung (4) für die Speicherung der Daten, – eine Steuereinheit (5), umfassend ein Funktionsprogramm, wobei das Programm ein Mittel umfasst, das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen, die Aufzeichnung und Mitteilung über das Ende der Aufzeichnung ermöglicht, wobei die Parametereinstellung der Funktionsbedingungen mit Hilfe der Benutzerschnittstelle mindestens die Auswahl der Verstärkung, der Erfassungsfrequenz und der Aufzeichnungsdauer ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Karte (2) ferner an jedem Eingang ein Netz (11) zur Anpassung an die Impedanz des entsprechenden Fühlers umfasst, wobei das Netz abnehmbar ist, um eine manuelle Anpassung bei einer Fühleränderung zu ermöglichen.
  2. Aufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Vorrichtungen zur Verbindung zwischen dem Aufnahmegerät und den Fühlern umfasst, die spezifische Mehrfachstecker eines Fühlertyps für die Impedanzanpassung sind.
  3. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Karte ferner auf jedem Weg zwischen dem Eingang und dem Verstärker einen Bandpassfilter (12) umfasst.
  4. Aufnahmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel, das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen ermöglicht, ferner die Auswahl einer Anzahl von Aufzeichnungszyklen größer oder gleich Eins und eines Pausenwertes größer oder gleich Null ermöglicht, wobei der Pausenwert einem Pausenzeitintervall zwischen zwei Aufzeichnungen entspricht.
  5. Aufnahmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel, das die Parametereinstellung der Aufzeichnungsbedingungen ermöglicht, ferner einen Test der Parametereinstellung umfasst, um zu erfassen und einen Benutzer zu informieren, dass die ausgewählten Parameter zu einer Sättigung der Speichervorrichtung führen.
  6. Aufnahmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein Informatikmodul vom PC-kompatiblen Typ mit mindestens einer Schnittstelle vom Typ PCMCIA für ein Flash-Speichermodul vom Typ PCMCIA ist.
  7. Aufnahmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle umfasst: – für die Sichtbarmachung ein alphanumerisches Anzeigegerät; – für das Abhören einen Tongenerator, wobei der Generator mindestens aktiviert wird, wenn eine Aufzeichnung oder ein Aufzeichnungszyklus beendet ist; – für die Eingabe von Informationen 3 Druckknöpfe, wobei ein selber Knopf unterschiedliche Funktionen in Abhängigkeit von einem angezeigten Kontext hat.
  8. Aufnahmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mittel umfasst, das den Benutzer über die Sättigung der Erfassungskarte informiert, wobei das Mittel eine Anzeige mit einem Prozentsatz einer Zahl von Erfassungspunkten bei Sättigung einleitet.
  9. Aufnahmegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mittel umfasst, das es ermöglicht, einen Warnton im Falle einer Überschreitung einer Schwelle von gesättigten Mustern hervorzurufen, wobei die Schwelle über die Benutzerschnittstelle eingegeben wird.
  10. Aufnahmegerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle für die Sichtbarmachung ferner mindestens eine Leuchtdiode umfasst.
DE60025533T 1999-11-26 2000-11-24 Autonomes Aufnahmegerät für digitale Daten des Grundrauschens eines Ortes Expired - Lifetime DE60025533T2 (de)

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