GR1010494B - Ολοκληρωμενο πληροφοριακο συστημα εγκαιρης ειδοποιησης και εκτιμησης της δομικης καταστασης κτιριων ενδιαφεροντος απο επερχομενο σεισμο - Google Patents

Abstract

Η εφεύρεση αφορά ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης σεισμών για την εκτίμηση της δομικής κατάστασης κτιρίων ενδιαφέροντος. Περιλαμβάνει: Σύστημα συλλογής δεδομένων από δίκτυο αισθητήρων και συστήματα ανίχνευσης σεισμών. Κεντρική βάση δεδομένων, στην οποία αποθηκεύονται κρίσιμες πληροφορίες για κάθε κτίριο ενδιαφέροντος, τις σεισμικές δονήσεις που ανιχνεύονται από λογισμικό έγκαιρης ειδοποίησης και τα στοιχεία πρόσβασης των χρηστών του πληροφοριακού συστήματος. Λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο για κάθε κτίριο, ανάλογα με τις εδαφικές συνθήκες χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους και της επικεντρικής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού. Λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου αναφορικά με τα χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων, των αναμενόμενων βλαβών και του δείκτη έντασης βλάβης για τα κτίρια ενδιαφέροντος, που παρέχει τη δυνατότητα απεικόνισης πληροφοριών και αποτελεσμάτων για τα κτίρια ενδιαφέροντος με μορφή χαρτών και άλλων μέσων αποτύπωσης. Λογισμικό ειδοποίησης στα κτίρια ενδιαφέροντος ανάλογα με το επίπεδο σεισμικής έντασης και του επιπέδου των βλαβών.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΓΚΑΙΡΗΣ ΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΔΟΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ ΑΠΟ ΕΠΕΡΧΟΜΕΝΟ ΣΕΙΣΜΟ

Η εφεύρεση ανήκει στο τεχνολογικό πεδίο των Συστημάτων Έγκαιρης Ειδοποίησης (Early Warning Systems) και, ειδικότερα, στην κατηγορία αυτών που αφορούν στην προστασία από φυσικές καταστροφές.

Η προτεινόμενη λύση αφορά ένα ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης σεισμών που σαν βασικό σκοπό έχει την έγκαιρη εκτίμηση σε σχεδόν πραγματικό χρόνο της δομικής κατάστασης (επίπεδο τρωτότητας) κρίσιμης σπουδαιότητας κτιρίων, όπως σχολεία, συμβάλλοντας καθοριστικά στην προστασία ατόμων που ζουν και εργάζονται σε αυτά. Το σύστημα έχει τη δυνατότητα λήψης δεδομένων από έναν αριθμό συστημάτων εντοπισμού, αναγνώρισης και καταγραφής σεισμικών δονήσεων με χρήση υπαρχόντων, προηγμένων και ώριμων τεχνολογιών και αλγορίθμων ανίχνευσης της έντασης σεισμικών δονήσεων και έγκαιρης ενημέρωσης αναφορικά με την έλευση σεισμού καί την ένταση του, παρέχοντας εξειδίκευμένες ειδοποιήσεις σε στοχευμένους χρήστες ανάλογα με την αναμενόμενη δομική κατάσταση και το επίπεδο ασφάλειας του κτιρίου λόγω του επερχόμενου σεισμού. Παρέχει επίσης τη δυνατότητα παρακολούθησης της δομικής κατάστασης κάθε κτιρίου, και της επίπτωσης που είχαν προηγούμενες σεισμικές δονήσεις ή/καί θα έχουν σεισμικές δονήσεις οι οποίες βρίσκονται σε εξέλιξη και είναι χρήσιμες για τους τοπικούς ή/καί κρατικούς φορείς.

Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί καί λειτουργήσει συστήματα έγκαιρης ειδοποίησης σε χώρες με έντονη σεισμικότητα και αποτελούν πολύτιμα εργαλεία για την προστασία των ανθρώπων καί κρίσιμων υποδομών. Στην Καλιφόρνια των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, όπου διαφορετικά συστήματα έγκαιρης ειδοποίησης δοκιμάζονται συστηματικά τα τελευταία χρόνια, ψηφίστηκε το 2013 νόμος, ο οποίος καθιστά υποχρεωτική την ύπαρξη τέτοιου συστήματος το οποίο απευθύνεται στους υπεύθυνους πολιτικής προστασίας και σε διαχειριστές κρίσιμων υποδομών, ενώ σε άλλες χώρες όπως η Ιαπωνία και το Μεξικό, το σύστημα απευθύνεται άμεσα και στους πολίτες. Στην Ευρώπη ανάλογες προσπάθειες βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο. Η διαθέσιμη τεχνογνωσία, σε συνδυασμό με τη μείωση του κόστους αισθητήρων καταγραφής της σεισμικής διέγερσης, καθιστούν ώριμες τις συνθήκες για την ανάπτυξη καί λειτουργία ανάλογων συστημάτων στην Ελλάδα, που θα απευθύνονται τόσο σε δημόσιους φορείς, όπως οργανισμοί κοινής ωφέλειας και δήμους που διαχειρίζονται δημόσια κτίρια, όπως σχολεία, όσο και σε ιδιώτες, όπως βιομηχανικές εγκαταστάσεις, λιμάνια και αεροδρόμια.

Για την αποτελεσματική ανίχνευση σεισμικών κυμάτων χρησιμοποιείται πληθώρα συστημάτων αισθητήρων. Τα συστήματα αυτά τα οποία είναι συνήθως δίκτυα σεισμογράφων και επιταχυνσιογράφων ποικίλουν τόσο σε ανάλυση με την οποία καταγράφουν τα δεδομένα τα οποία συλλέγουν, όσο και σε κόστος κατασκευής, προμήθειας, εγκατάστασης, λειτουργίας και συντήρησης. Ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής σε ακρίβεια μέτρησης καί καταγραφής δεδομένων και τους αντίστοιχους περιορισμούς κόστους, επιλέγεται για κάθε εφαρμογή το καταλληλότερο σύστημα συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων.

Κάθε ολοκληρωμένο σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης περιλαμβάνει επίσης ένα ή περισσότερα πληροφοριακά συστήματα (λογισμικό) για τη συλλογή, την αποθήκευση και την ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται από τα επιλεγέντα συστήματα καταγραφής σεισμικών δονήσεων. Από την ανάλυση των δεδομένων προκύπτει η αναγκαιότητα αποστολής ειδοποίησης στους χρήστες, σε κατοίκους περιοχών ή/και συγκεκριμένων κτιριακών συγκροτημάτων, που πρόκειται να πληγούν από έναν επικείμενο σεισμό. Η ειδοποίηση αυτή έχει συνήθως τη μορφή οπτικού ή/και ηχητικού σήματος, και κατά κανόνα είναι ενιαία για ολόκληρη την περιοχή, εφόσον το σύστημα αφορά σε μία περιοχή και όχι συγκεκριμένο κτίριο.

Πολλά από τα ήδη διαθέσιμα συστήματα συνδέονται με ένα ή περισσότερα διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Για παράδειγμα, το σύστημα το οποίο συνδέεται με την ευρεσιτεχνία US20180376314A1 [1] και ονομασία Earthquake Warning California που ανιχνεύει σεισμικά κύματα και αποστέλλει ειδοποιήσεις στους κατοίκους της πολιτείας της Καλιφόρνια των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, χρησιμοποιεί αισθητήρες οι οποίοι ανίχνεύουν την κίνηση του εδάφους και αισθητήρες επιτάχυνσης της εδαφικής κίνησης οι οποίοι βρίσκονται σε φορητές συσκευές πολιτών, όπως κινητά τηλέφωνα, και αποστέλλει ειδοποιήσεις μέσω γραπτού μηνύματος, ειδοποιήσεις σε φορητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα Android και ειδοποιήσεις μέσω εξειδικευμένης εφαρμογής για φορητές συσκευές, η οποία ονομάζεται MyShake App.

Η ευρεσιτεχνία με αριθμό US6169476B1 [2] στοχεύει στην έγκαιρη επιλεκτική ειδοποίηση μόνο των άμεσα και απόλυτα ενδιαφερομένων για έναν επερχόμενο σεισμό, όπως οι κάτοικοί των γεωγραφικών περιοχών που πλήττονται και τα συνεργεία διάσωσης τα οποία σπεύδουν σε περιπτώσεις σεισμών.

Η ευρεσιτεχνία CN103226084B [3] περιγράφει ένα σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης για γέφυρες οι οποίες έχουν υποστεί ρωγμές και βρίσκονται υπό παρακολούθηση αναφορικά με τη δομοστατική συμπεριφορά τους.

Η US9207338B2 [4] περιγράφει την παρακολούθηση αισθητήρων μέσω ενός δικτύου αυτοκινήτων για την αποτελεσματική καταγραφή των επιπτώσεων ενός σεισμού, την εκτίμηση βλαβών που έχουν προκληθεί από το σεισμό καί την ανάρτηση των σχετικών δεδομένων σε μία δομή cloud σε πραγματικό χρόνο.

Η US20090100509A1 [5] αφορά ένα σύστημα καθοδήγησης και έγκαιρης προειδοποίησης με έναν κεντρικό εξυπηρετητή και πολλές συσκευές χρηστών συνδεδεμένες στον εξυπηρετητή. Κάθε συσκευή χρήστη μπορεί να αποστέλλει ειδοποιήσεις στον εξυπηρετητή για κάποια έκτακτη κατάσταση, ώστε εκείνος να ειδοποιεί και τις υπόλοιπες συσκευές χρηστών. Ο εξυπηρετητής μπορεί να παρακολουθεί τις συσκευές χρηστών και να αποστέλλει σε αυτές μηνύματα και ειδοποιήσεις αναφορικά με την εξέλιξη ενός φαινομένου, οδηγίες για δράση και άλλες.

Η ευρεσιτεχνία με αριθμό US20070296575A1 [6] αφορά ένα ολοκληρωμένο σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης, το οποίο περιλαμβάνει κεντρικούς σταθμούς μετάδοσης ειδοποιήσεων σε επίπεδο εθνικό, χώρας, περιφέρειας, γειτονιάς ή/και ενός κτιρίου μέσω ραδιοπομπών και συσκευών ειδοποίησης με δυνατότητα λήψης ραδίοσημάτων και ηχητικής ειδοποίησης.

Η υπ' αριθμόν US20070211866A1 [7] ευρεσιτεχνία περιγράφει ένα σύστημα που αποτελείται από ένα δίκτυο συνδεδεμένων συσκευών έγκαιρης ειδοποίησης για αποστολή ειδοποιήσεων σε επίπεδο κοινότητας με δυνατότητα προσθήκης επιπλέον συσκευών ειδοποίησης,

οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν δίκτυο μεταξύ τους, χωρίς την ύπαρξη ενός κεντρικού εξυπηρετητή, επιτυγχάνοντας κατ' αυτόν τον τρόπο την επέκταση του υπάρχοντος δικτύου.

Η US20070195706A1 [8] περιγράφει ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση ενός αριθμού από συσκευές οι οποίες παράγουν δεδομένα που αφορούν τη δημόσια υγεία και την ευημερία των πολιτών. Στόχος αυτών των συστημάτων είναι παρακολούθηση ενός αριθμού κρίσιμων παραμέτρων που αφορούν τις ανωτέρω κατηγορίες, η αποστολή ειδοποιήσεων αναφορικά με τη μεταβολή των παραμέτρων αυτών σε συγκεκριμένες περιοχές ή/και την αποστολή ειδοποιήσεων για την οργάνωση επεμβάσεων όπου υπάρχει ανάγκη.

Η ευρεσιτεχνία με αριθμό US20070194906A1 [9] αφορά σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης το οποίο υποστηρίζει την αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ ενός κεντρικού εξυπηρετητή και συστημάτων αισθητήρων και επενεργητών, όπως ανιχνευτές καπνού, ήδη εγκατεστημένων σε κτίρια και σημεία ενδιαφέροντος. Oι εγκατεστημένες συσκευές αποστέλλουν δεδομένα στον κεντρικό εξυπηρετητή για την παρακολούθηση κρίσιμων παραμέτρων. Ο εξυπηρετητής αποστέλλει ειδοποιήσεις στις συσκευές αυτές προς ειδοποίηση ακόμη και για γεγονότα τα οποία συμβαίνουν εκτός των κτιρίων στα οποία βρίσκονται εγκατεστημένες οι συσκευές.

Η υπ' αριθμόν US20050220277A1 [10] ευρεσιτεχνία περιγράφει ένα σύστημα το οποίο βασίζεται σε μία βάση δεδομένων που συγκεντρώνει δεδομένα αναφορικά με εν δυνάμει κρίσιμα γεγονότα. Τα δεδομένα αυτά υπόκεινται σε επεξεργασία και σε περίπτωση που αναγνωριστεί μέσα από τα δεδομένα αυτά η ύπαρξη κάποιου κρίσιμου φαινομένου, αποστέλλεται ειδοποίηση μέσω ενός συστήματος επικοινωνίας.

Η ευρεσιτεχνία US6509833B2 [11] αφορά ένα σύστημα μετάδοσης ειδοποιήσεων μέσα από τηλεπικοινωνιακό δίκτυο με χρήση κεντρικών switches δικτύου και συνδρομητών, οι οποίοι λαμβάνουν ειδοποιήσεις που διαφοροποιούνται ανάλογα με το είδος και τη σοβαρότητα ενός συμβάντος που έχει λάβει χώρα.

Αρκετά από τα αναπτυχθέντα συστήματα έγκαιρης ειδοποίησης αφορούν προστασία από άλλες φυσικές καταστροφές, όπως Τσουνάμι. Ενδεικτικά αναφέρονται οι ακόλουθες:

Η US20110148643A1 [12] περιγράφει ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης σε περίπτωση πιθανότητας εκδήλωσης Τσουνάμι. Το σύστημα περιλαμβάνει αλγορίθμους για τον υπολογισμό της πιθανότητας εκδήλωσης Τσουνάμι και συσκευές έγκαιρης προειδοποίησης εγκατεστημένες σε δημόσιους χώρους.

Η ευρεσιτεχνία US20050234646A1 [13] αφορά ένα σύστημα το οποίο δημιουργεί σενάρια που περιλαμβάνουν την εκδήλωση Τσουνάμι σε συγκεκριμένες περιοχές και υποδεικνύει τις περιοχές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτελεσματική αντιμετώπιση του φαινομένου όπως την συγκέντρωση του πληθυσμού μίας ευρύτερης περιοχής.

Οι ανωτέρω ευρεσιτεχνίες, ενώ καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και ειδοποιήσεων των τελικών χρηστών, έχουν ορισμένα μειονεκτήματα όπως το ότι δεν λαμβάνουν υπ' όψη την σεισμική τρωτότητα των κτιρίων ενδιαφέροντος ενόψει επικείμενου σεισμού. Στέλνουν δηλαδή μία ενιαία ειδοποίηση για το μέγεθος του επικείμενου σεισμού σε όλους τους κατοίκους, ανεξάρτητα από τις πιθανές επιπτώσεις της σεισμικής διέγερσης στο κάθε κτίριο βάσει της δομικής του κατάστασης καί τρωτότητάς του. Εν ολίγοις για ένα σεισμό μεγέθους Μ, για παράδειγμα 6.3, με επίκεντρο σε απόσταση 30km, ενημερώνουν τους χρήστεςενδίαφερόμενους και μάλιστα στα πρώτα 2-4 δευτερόλεπτα από την έναρξη της διάρρηξης στον σείσμογόνο χώρο, ότι επίκειται ένας σεισμός αυτού του μεγέθους. Ωστόσο, δεν προσφέρουν καμία πληροφορία σε πραγματικό χρόνο για το επίπεδο βλαβών που θα προκληθούν στο κτίριο ή στα κτίρια ενδιαφέροντος. Ένας τέτοιου μεγέθους σεισμός μπορεί να προκαλέσει πολύ σοβαρές ζημιές σε ένα παλαιό κτίριο με κακή συντήρηση, αλλά ελαφρότερες σε ένα σύγχρονο κτίριο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε με τους πλέον σύγχρονους κανονισμούς και αυξημένα επίπεδα ασφάλειας. Επομένως το επίπεδο ειδοποίησης που αφορά κυρίως στην ασφάλεια των ενοίκων και χρηστών θα διαφέρει ανάλογα και με το επίπεδο των αναμενόμενων βλαβών και όχι μόνο με την ένταση (ή μέγεθος) του επικείμενου σεισμού.

Η ευρεσιτεχνία με αριθμό CN110006676B [14] αφορά μέθοδο για τον υπολογισμό μιας παραμέτρου που αφορά την απόδοση ενός κτιρίου βάσει της δομικής του κατάστασης. Το σύστημα αυτό μπορεί να εμφανίσει μηνύματα έγκαιρης ειδοποίησης σε μία συσκευή αλληλεπίδρασης με κάποιον χρήστη (Human Machine Interface - ΗΜΙ).

Η υπ' αριθμόν JP2021148528A [15] ευρεσιτεχνία περιγράφει ένα σύστημα το οποίο εκτιμά την επίδραση που θα έχει ένας σεισμός σε ένα κτίριο ανάλογα με τη δομή του και δεδομένα σχετικά με τα σεισμικά κύματα που ανιχνεύονται στην περιοχή που βρίσκεται το κτίριο. Τα δεδομένα αναφορικά με τη σεισμική δραστηριότητα προέρχονται από ένα σεισμογράφο εγκατεστημένο στα θεμέλια του κτιρίου ενδιαφέροντος. Το σύστημα απεικονίζει την εκτίμηση της επίδρασης του σεισμού επάνω στο συγκεκριμένο κτίριο και το μέγεθος της ζημιάς την οποία έχει υποστεί, βάσει ενός υπολογιστικού μοντέλου. Μπορεί επίσης να παρέχει μηνύματα έγκαιρης προειδοποίησης τα οποία προέρχονται από κάποιον κεντρικό φορέα.

Οι δύο ανωτέρω ευρεσιτεχνίες, ενώ σε κάποιο βαθμό λαμβάνουν υπ' όψη τη δομική κατάσταση του κτιρίου στο οποίο βρίσκεται τοποθετημένη η αντίστοιχη συσκευή συλλογής δεδομένων, δεν μπορούν να υποστηρίξουν ένα σύνολο κτιρίων ή να ειδοποιήσουν ένα σύνολο πολιτών, παρά μόνο εάν κάθε κτίριο έχει εγκατεστημένο το σύστημα που προτείνεται από την αντίστοιχη ευρεσιτεχνία. Επιπλέον, δεν είναι δυνατή η κεντρική ενημέρωση και η παρακολούθηση όλων των συσκευών που βρίσκονται εγκατεστημένες σε όλα τα κτίρια, ώστε να υπάρχει άμεση εποπτεία της κατάστασης του συνόλου των κτιρίων μίας περιοχής, να διευκολύνεται η λήψη αποφάσεων και η κατανομή των πόρων για την παροχή βοήθειας ανάλογα με τις ζημιές που έχουν υποστεί τα κτίρια ενδιαφέροντος εν προκειμένω τα σχολικά κτίρια σε μία περιοχή.

Τέλος η υπ' αριθμόν ΕΡ3835833Α1 ευρεσιτεχνία [16] περιγράφει ένα βελτιωμένο σύστημα παρακολούθησης και έγκαιρης ειδοποίησης, το οποίο αποτελείται από μετρητικές συσκευές και κατάλληλο πληροφοριακό σύστημα. Η ευρεσιτεχνία παρέχει άμεση ειδοποίηση σε περίπτωση σεισμού ή και άλλων φυσικών καταστροφών, ανιχνεύοντας παράλληλα τις δομικές αστοχίες των ενοργανωμένων κτιρίων ενδιαφέροντος με μετρήσεις ρηγματώσεων του φέροντος οργανισμού του κτιρίου μέσω μηκηνσιομέτρων. Ωστόσο, η συγκεκριμένη ευρεσιτεχνία ανιχνεύει την δομική κατάσταση του κτιρίου ουσιαστικά μετά το πέρας τους σεισμού και ως εκ τούτου δεν μπορεί να επιτελέσει την σε πραγματικό χρόνο εκτίμηση της σεισμικής τρωτότητας και των αναμενόμενων δομικών βλαβών των κτιρίων ενδιαφέροντος ενώ ο σεισμός βρίσκεται σε εξέλιξη. Αυτό δεν γίνεται με την ευρεσιτεχνία αυτή ενώ θα ήταν δυνατόν να γίνει με την χρήση κατάλληλων και εξειδικευμένων συναρτήσεων τρωτότητας συγκεκριμένα για το κτίριο στόχος, παρέχοντας με τον τρόπο αυτόν ειδοποίηση για το επίπεδο των σεισμικών δομικών βλαβών καί απωλειών.

Τα μειονεκτήματα των υφιστάμενων λύσεων των υπαρχόντων συστημάτων έγκαιρης ειδοποίησης συνοψίζονται στα παρακάτω:

• Δεν λαμβάνουν υπ' όψη την δομική κατάσταση (επίπεδο τρωτότητας) των κτιρίων ενδιαφέροντος για έναν επικείμενο σεισμό.

• Αποστέλλουν μία ενιαία ειδοποίηση για το μέγεθος του επικείμενου σεισμού, ανεξάρτητα από την ένταση του σεισμού σε κάθε θέση καί την τρωτότητα του κτιρίου ενδιαφέροντος.

• Δεν μπορούν να εκτιμήσουν σε πραγματικό χρόνο τη σεισμική τρωτότητα των κτιρίων ενδιαφέροντος κάνοντας χρήση κατάλληλων και εξειδικευμένων συναρτήσεων τρωτότητας Παρέχουν την δυνατότητα εκτίμησης της δομικής κατάστασης ενός μεμονωμένου κτιρίου ουσιαστικά μετά το πέρας του σεισμού και δεν μπορούν να υποστηρίξουν περισσότερα του ενός κτίρια ούτε να υποστηρίξουν ταυτόχρονη ειδοποίηση ενός συνόλου χρηστών.

Η παρούσα εφεύρεση αποτελεί ένα ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα που αποτελείται από διασυνδεδεμένα υποσυστήματα που επικοινωνούν μεταξύ τους καί το οποίο περιλαμβάνει:

α) Σύστημα συνεχούς συλλογής δεδομένων (ταλαντώσεις) από ένα ευρύ δίκτυο αισθητήρων καί συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων εγκαταστημένων τόσο στο ελεύθερο πεδίο όσο και εντός των κτιρίων και υποδομών ενδιαφέροντος (Σχέδιο 2 (1)). Το σύστημα αυτό παρέχει σεισμικά δεδομένα στο ολοκληρωμένο λογισμικό, τα οποία αποθηκεύονται στην κεντρική βάση δεδομένων και χρησιμοποιούνται από τα επιμέρους λογισμικά εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο, όπως περιγράφεται στα επόμενα,

β) Κεντρική βάση δεδομένων, η οποία περιέχει την κατάσταση του συστήματος σε κάθε στιγμή (Σχέδιο 2 (2)). Συγκεκριμένα, στη βάση δεδομένων αποθηκεύεται πληροφορία για τη θέση, το δομικό τύπο, την κατηγορία εδάφους και τις παραμέτρους περιγραφής της τρωτότητας του κάθε κτιρίου ενδιαφέροντος, για τις παραμέτρους και τα κρίσιμα χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων που ανιχνεύονται από κάποιο λογισμικό έγκαιρης ειδοποίησης, καθώς και τα στοιχεία πρόσβασης των χρηστών του πληροφοριακού συστήματος. Στην κεντρική βάση δεδομένων αποθηκεύονται δεδομένα από όλα τα επίμέρους λογισμικά τα οποία απαρτίζουν το ολοκληρωμένο λογισμικό. Επίσης, από την κεντρική βάση δεδομένων ανασύρονται δεδομένα από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο, ώστε να επιτελέσει τους υπολογισμούς του, αλλά και από το λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου, ώστε να απεικονιστούν δεδομένα που αφορούν σεισμικές δονήσεις, κτίρια ενδιαφέροντος που έχουν επηρεαστεί από τις δονήσεις αυτές, καθώς και πληροφορίες αναφορικά με τα κτίρια αυτά.

γ) Λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο (Σχέδιο 2 (3)) για κάθε κτίριο, ανάλογα με τις εδαφικές συνθήκες θεμελίωσης, χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους και της επικεντρικής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού. Το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο λαμβάνει δεδομένα τόσο από συστήματα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους καί της επικεντρικής απόστασης επερχόμενου σεισμικού κραδασμού, όσο και από την κεντρική βάση δεδομένων. Αποστέλλει ειδοποιήσεις στο λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου αναφορικά με επερχόμενους σεισμούς και κτίρια ενδιαφέροντος που επηρεάζονται από αυτούς, αλλά και στην κεντρική βάση δεδομένων ώστε οι πληροφορίες να αποθηκεύονται για λόγους τήρησης ιστορικού αλλά και μελλοντικούς υπολογισμούς,

δ) Λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου (Σχέδιο 2 (4)) αναφορικά με τα χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων, των αναμενόμενων βλαβών και του δείκτη έντασης βλάβης (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο) για τα κτίρια ενδιαφέροντος. Επιπλέον παρέχει τη δυνατότητα απεικόνισης πληροφοριών και αποτελεσμάτων αναφορικά με τα κτίρια ενδιαφέροντος με μορφή χαρτών και άλλων μέσων αποτύπωσης. Το λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου λαμβάνει δεδομένα από την κεντρική βάση δεδομένων αναφορικά με τα κτίρια ενδιαφέροντος, παρελθόντα καταγεγραμμένα σεισμικά γεγονότα καί τα κτίρια που αυτά επηρέασαν. Λαμβάνει επίσης ειδοποιήσεις απ' ευθείας από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο, προκείμένου να ενημερώνει έγκαιρα τους ενδιαφερομένους χρήστες του κέντρου ελέγχου για επερχόμενες σεισμικές δονήσεις.

ε) Λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα ή/και οπτικό σήμα στα κτίρια ενδιαφέροντος ανάλογα με το επίπεδο της έντασης και του επιπέδου των βλαβών (Σχέδιο 2 (5)). Το λογισμικό αυτό λαμβάνει απ' ευθείας ειδοποιήσεις από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο για την έγκαιρη ενημέρωση των τελικών χρηστών που ζουν ή/και εργάζονται στα κτίρια ενδιαφέροντος αναφορικά με επερχόμενες σεισμικές δονήσεις.

Το ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα που προτείνεται είναι δυνατόν να είναι εγκατεστημένο σε κάποια φυσική υποδομή, όπως ένας υπολογιστής ή μία οποίαδήποτε δομή εξυπηρετητή, σε κάποια δομή υπολογιστικού νέφους (cloud) ή σε κάποια εικονική υπολογιστική δομή (virtual machine), η οποία μπορεί να λειτουργεί ακόμη και με χρήση διαμοιραζόμενων υπολογιστικών και δίκτυακών πόρων.

Η παρούσα εφεύρεση εμφανίζει τα εξής πλεονεκτήματα σε σχέση με την υπάρχουσα τεχνολογία:

· Λαμβάνει πληροφορίες για την σεισμική κίνηση από ευρύ δίκτυο αξιόπιστων αισθητήρων εγκαταστημένων στο ελεύθερο πεδίο και εντός των υπό παρακολούθηση υποδομών και κτιρίων, με δυνατότητα καταγραφής της εδαφικής κίνησης σε μεγάλο φάσμα συχνοτήτων.

· Λαμβάνει υπ' όψη για κάθε σεισμική δόνηση που βρίσκεται σε εξέλιξη τη δομική κατάσταση κάθε κτιρίου ενδιαφέροντος, μέσω των αποθηκευμένων στο πληροφοριακό σύστημα καμπύλών τρωτότητας για όλες τις τυπολογίες κτιρίων ενδιαφέροντος.

• Παρέχει τη δυνατότητα ταχύτατης εμφάνισης, ουσιαστικά σε πραγματικό χρόνο, εξειδικευμένων μηνυμάτων έγκαιρης ειδοποίησης σε κεντρικό επίπεδο και στον τελικό αποδέκτη για το επίπεδο των αναμενόμενων βλαβών ανάλογα με τον βαθμό διακινδύνευσης που αναμένεται για κάθε κτίριο ενδιαφέροντος.

• Παρέχει τη δυνατότητα συγκεντρωτικής παρακολούθησης της δομικής κατάστασης των κτιρίων ενδιαφέροντος και της επίδρασης σειράς σεισμικών δονήσεων σε αυτά.

Το Σχέδιο 1 απεικονίζει μία ενδεικτική τοπολογία ενός ολοκληρωμένου συστήματος που περιλαμβάνει το ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα (1), διατάξεις συλλογής δεδομένων (2) καί επενεργητές ειδοποίησης με σειρήνα ή/και οπτικό σήμα στα κτίρια ενδιαφέροντος (3).

Το Σχέδιο 2 απεικονίζει αναλυτικά τη δομή του ολοκληρωμένου πληροφοριακού συστήματος. Στο σχέδιο αυτό απεικονίζονται όλα τα επιμέρους τμήματα του πληροφοριακού συστήματος: Το Σύστημα συλλογής δεδομένων από ένα ευρύ δίκτυο αισθητήρων και συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων εγκαταστημένων τόσο στο ελεύθερο πεδίο όσο και εντός των κτιρίων και υποδομών ενδιαφέροντος (1). Η κεντρική Βάση Δεδομένων (2), το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες (3), το λογισμικό οπτικοποίησης της ειδοποίησης στο κέντρο ελέγχου για το επίπεδο της έντασης και των αναμενόμενων βλαβών και του δείκτη βλάβης (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο) (4), το λογισμικό ειδοποίησης του τελικού αποδέκτη στα κτίρια ενδιαφέροντος με ηχητικό σήμα (σειρήνα) ή/και οπτικό σήμα ανάλογα με το επίπεδο της έντασης και των αναμενόμενων βλαβών (5). Το πληροφοριακό σύστημα λαμβάνει δεδομένα από σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης αναφορικά με το μέγεθος και την επικεντρική απόσταση του επερχόμενου σεισμού (6).

Η εφεύρεση αποτελείται από πέντε (5) μέρη, (Α) έως (Ε), τα οποία αλληλεπίδρούν μεταξύ τους και ανταλλάσσουν δεδομένα, όπως περιγράφεται ακολούθως.

Α. Σύστημα συλλογής δεδομένων από αισθητήρες και συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων εγκατεστημένων τόσο στο ελεύθερο πεδίο όσο και εντός κτιρίων

Το πληροφοριακό σύστημα παρέχει τη δυνατότητα συλλογής δεδομένων από μία πληθώρα συστημάτων ανίχνευσης ή/και καταγραφής σεισμικών δονήσεων τα οποία είναι δυνατόν να βρίσκονται εγκατεστημένα είτε εντός κτιρίων, είτε στο ελεύθερο πεδίο, είτε και στα δύο.

Στα συστήματα αυτά περιλαμβάνονται:

• Πρωτότυπες συσκευές οι οποίες παρέχουν αφ' ενός μεν την δυνατότητα λήψης δεδομένων από αισθητήρες ικανούς να ανιχνεύσουν σεισμικές δονήσεις, όπως επιταχυνσιόμετρα τύπου force balance και επιταχυνσιόμετρα τύπου MEMS και αφ' ετέρου τη δυνατότητα αποστολής δεδομένων που αφορούν σεισμικές δονήσεις σε πακέτα δεδομένων που χρησιμοποιούνται ευρέως από σείσμολόγους καί πολίτικούς μηχανικούς για την επεξεργασία και ανάλυση σεισμικών δεδομένων, όπως πακέτα miniSEED και SAC.

· Εμπορικά διαθέσιμα συστήματα καταγραφής τα οποία ανίχνεύουν, καταγράφουν και αποστέλλουν δεδομένα που αφορούν σεισμικές δονήσεις και τα οποία είναι δυνατόν να εγκατασταθούν είτε εντός κτιρίων, είτε στο ελεύθερο πεδίο.

• Υπάρχοντα, εγκατεστημένα συστήματα και υποδομές καταγραφής σεισμικών δονήσεων, στα οποία ανήκουν οι σταθμοί του εθνικού δικτύου της κάθε χώρας και στους οποίους περιλαμβάνονται σεισμογράφων ευρέως φάσματος, δίκτυα επιταχυνσιογράφων και άλλα όργανα και σταθμοί καταγραφής.

Το πληροφοριακό σύστημα παρέχει τη δυνατότητα συλλογής δεδομένων από τα συστήματα αυτά σε πραγματικό χρόνο και αδιάλειπτα. Το γεγονός ότι υποστηρίζονται πολλοί διαφορετικοί τύποι αισθητήρων και συστημάτων ανίχνευσης και καταγραφής σεισμικών δονήσεων προσδίδει στο πληροφοριακό σύστημα ευελιξία αναφορικά με τις πηγές δεδομένων βάσει των οποίων μπορεί να εξάγει κρίσιμες παραμέτρους, όπως το επίκεντρο του σεισμού, την εδαφική ταχύτητα και επιτάχυνση. Τα συστήματα αυτά τροφοδοτούν το ολοκληρωμένο λογισμικό με σεισμικά δεδομένα, τα οποία αποθηκεύονται στην κεντρική βάση δεδομένων και χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή κρίσιμων παραμέτρων από τα λογισμικά εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο.

Β. Κεντρική βάση δεδομένων

Η βάση δεδομένων περιέχει την κατάσταση του συστήματος σε κάθε στιγμή. Τα διάφορα υποσυστήματα δεν έχουν απευθείας πρόσβαση στη βάση δεδομένων. Η πρόσβαση γίνεται μόνο μέσω ενδιάμεσου, πρωτότυπου λογισμικού υποστήριξης (backend) το οποίο αποτελεί μέρος του αναπτυχθέντος πληροφοριακού συστήματος και το οποίο: • Εξασφαλίζει πως η βάση δεδομένων παραμένει συνεπής και • Επιτρέπει την πρόσβαση μόνο σε εξουσιοδοτημένες οντότητες (υποσυστήματα ή φυσικούς χρήστες)

Η κεντρική βάση δεδομένων παρέχει τη δυνατότητα αποθήκευσης πληροφορίας που αφορά σεισμικές δονήσεις καί στοιχεία των κτιρίων ενδιαφέροντος. Συγκεκριμένα, σε αυτή αποθηκεύονται τα ακόλουθα: • Δεδομένα που αφορούν σεισμικές δονήσεις, όπως το μέγεθος, το επίκεντρο, το βάθος και η ακριβής θέση αυτού, η οποία προσδιορίζεται από το γεωγραφικό μήκος καί πλάτος του επικέντρου του. Η ενημέρωση των στοιχείων αυτών γίνεται σε πραγματικό χρόνο καί με το ρυθμό που τα δεδομένα παράγονται και αποστέλλονται από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες, το οποίο περιγράφεται στην Ενότητα Γ. Τα δεδομένα αποστέλλονται από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες στο λογισμικό υποστήριξης της βάσης δεδομένων με την μορφή αρχείου JSON, τα δεδομένα του οποίου τοποθετούνται στα αντίστοιχα πεδία της βάσης δεδομένων και αποθηκεύονται.

· Δεδομένα που αφορούν τα χαρακτηριστικά των κτιρίων ενδιαφέροντος, όπως αριθμός ορόφων, επιφάνεια κάθε ορόφου, συνολική επιφάνεια κτιρίου, εάν υπάρχει πιλοτή στο κτίριο, έτος κατασκευής, έτος τελευταίας δομικής προσθήκης, εάν υπάρχει διαθέσιμη μελέτη, εάν έχει υποστεί επισκευή, κάποιο μοναδικό αναγνωριστικό σπουδαιότητας κατά ΕΑΚ2000, εάν έχει υποστεί ζημιές, εάν υπάρχει ένδειξη κακής κατασκευής, εάν υπάρχει ένδειξη κινδύνου πρόσκρουσης με παρακείμενο κτίριο, εάν υπάρχουν κάθετες ή οριζόντιες ανωμαλίες, εάν υπάρχει πιθανότητα συστροφής, ο αριθμός και η ηλικία των ατόμων που βρίσκονται καθημερινά εντός του κτιρίου. Τα δεδομένα αυτά, λόγω του ότι καταχωρούνται από τον εκάστοτε χρήστη του πληροφοριακού συστήματος ενημερώνονται με το ρυθμό με τον οποίο τα επικαιροποιεί ο εκάστοτε χρήστης. Τα δεδομένα αυτά ανακτώνται από το λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου και παρουσιάζονται στους τελικούς χρήστες του κέντρου ελέγχου. Επίσης, οι τελικοί χρήστες του κέντρου ελέγχου έχουν τη δυνατότητα επικαιροποίησης των στοιχείων που βρίσκονται αποθηκευμένα στη βάση δεδομένων για να κτίρια ενδιαφέροντος μέσω του αντίστοιχου λογισμικού.

• Δεδομένα που αφορούν την τρωτότητα των κτιρίων ενδιαφέροντος και συγκεκριμένα τις καμπύλες τρωτότητας των συγκεκριμένων κτιρίων. Τα δεδομένα αυτά επικαιροποιούνται με το ρυθμό με τον οποίο τα ενημερώνει ο εκάστοτε χρήστης του πληροφοριακού συστήματος μέσω του λογισμικού οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου καί παρουσιάζονται στους τελικούς χρήστες του κέντρου ελέγχου μέσω του ίδιου λογισμικού.

· Πληροφορίες που αφορούν τη διάδοση μίας σεισμικής δόνησης και την επίπτωση αυτής στα κτίρια ενδιαφέροντος όπως την ταχύτητα και την επιτάχυνση των σεισμικών κυμάτων και ο χρόνος που απομένει μέχρι την έλευση της σεισμικής δόνησης στο κάθε κτίριο ενδιαφέροντος. Η ενημέρωση των στοιχείων αυτών στην κεντρική βάση δεδομένων πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο μέσω αρχείου JSON, το οποίο αποστέλλεται από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες, το οποίο περιγράφεται στην Ενότητα Γ.

• Πληροφορίες που αφορούν στο ιστορικό των σεισμικών συμβάντων και βλαβών, όπου περιέχονται όλα τα απαραίτητα δεδομένα που προέκυψαν από ης προηγούμενες ειδοποιήσεις και οπτικοποιήσεις των παρελθόντων συμβάντων. Δεδομένου ότι αυτά τα στοιχεία προκύπτουν από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες, η ενημέρωση των αντίστοιχων στοιχείων στη βάση δεδομένων πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο, μέσω των πληροφοριών που παρέχονται στην κεντρική βάση δεδομένων από το λογισμικό αυτό σε μορφή πακέτου δεδομένων JSON. Το ιστορικό σεισμικών συμβάντων και βλαβών ανακτάται από τη βάση δεδομένων μέσω του λογισμικού οπτικοποίησης για προβολή παρελθόντων σεισμών και κτιρίων ενδιαφέροντος που έχουν επηρεαστεί από τους σεισμούς αυτούς. • Δεδομένα που αφορούν τα στοιχεία χρηστών και την πρόσβασή τους στις πληροφορίες που βρίσκονται αποθηκευμένες και απεικονίζονται στο πληροφοριακό σύστημα μέσω του λογισμικού οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου, το οποίο παρουσιάζεται στην Ενότητα Δ.

Γ. Λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανόιλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες

Το λογισμικό αυτό:

· Αντλεί περιοδικά από την κεντρική βάση δεδομένων και για κάθε κτίριο ενδιαφέροντος τα δεδομένα που χρειάζεται για να κάνει την εκτίμηση της τρωτότητας του (συντεταγμένες, κατηγορία εδάφους, δομικός τύπος κτιρίου, παράμετροι ή καμπύλες τρωτότητας).

• Επιτελεί τον υπολογισμό της διακινδύνευσης.

· Στέλνει διαφορετικά αρχεία για τις ειδοποιήσεις ανά κτίριο ενδιαφέροντος. Συγκεκριμένα στέλνει τρεις ειδοποιήσεις ανά κτίριο:

1. Αρχική ειδοποίηση προς το κέντρο ελέγχου και τον τελικό χρήστη (κτίρια ενδιαφέροντος) από το πρώτο δευτερόλεπτο μετά την αρχική ανίχνευση του συμβάντος, έτσι ώστε να αποφεύγονται καθυστερήσεις (της τάξεως των δευτερολέπτων) που είναι όμως σημαντικές για την έγκαιρη ειδοποίηση: έρχεται σεισμός μεγαλύτερος μίας προκαθορισμένης έντασης (π.χ. PGA>0.05g) για την αρχική άμεση ειδοποίηση στον τελικό αποδέκτη καί στο κέντρο ελέγχου.

2. Ειδοποίηση μετά από κάποια δευτερόλεπτα (σε σχέση και με τον εναπομένοντα χρόνο του σεισμού) αναφορικά με το μέγεθος, επικεντρική απόσταση και ένταση του σεισμού, τις αναμενόμενες βλάβες στα κτίρια ενδιαφέροντος, τις αναμενόμενες απώλειες (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο). Η δεύτερη αυτή ειδοποίηση, για την οποία ο παράγοντας χρόνος δεν είναι τόσο κρίσιμος, αφορά κυρίως σε ανώτερο επίπεδο (πολιτική προστασία, δήμος, περιφέρεια). Η ειδοποίηση αυτή δίδεται και προς ενημέρωση της βάσης δεδομένων (Ιστορικό σεισμικών συμβάντων).

3. Τελική ειδοποίηση προς τον τελικό χρήστη για να σταματήσει ο συρίγμός της σειρήνας.

Η ειδοποίηση σε όρους διακινδύνευσης πραγματοποιείται κατόπιν συσχέτισης των δεδομένων τρωτότητας με την πληροφορία που λαμβάνεται, σε πραγματικό χρόνο, από το συνεργαζόμενο λογισμικό έγκαιρης ειδοποίησης. Οι σχετικές ειδοποιήσεις αποστέλλονται στο λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου και στο λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα ή/και οπτικό σήμα στα κτίρια ενδιαφέροντος προς ειδοποίηση του συνόλου των τελικών χρηστών του συστήματος.

Ως μέρος του λογισμικού τρωτότητας αναπτύσσεται επίσης σε μορφή υπηρεσίας λογισμικό για την υποστήριξη της ειδοποίησης των αυτοματισμών που εγκαθίστανται στον τελικό χρήστη. Η υπηρεσία αυτή:

• Αποδέχεται εισερχόμενες συνδέσεις από τους αυτοματισμούς και επιβεβαιώνει τα διαπιστευτήριά τους στη βάση δεδομένων.

• Λαμβάνει τα σή ματα ετοιμότητας των αυτοματισμών και ενημερώνει τη βάση δεδομένων για την λήψη τους.

• Λαμβάνει τις ειδοποιήσεις (αρχικές-τελικές) του λογισμικού τρωτότητας, στέλνει τις κατάλληλες εντολές στους αυτοματισμούς των κτιρίων ενδιαφέροντος και ενημερώνει τη βάση δεδομένων για την τελευταία εντολή που έστειλε.

Στον αλγόριθμο του συστήματος, όπως αυτό αναπτύχθηκε:

α) Πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο και επαναληπτικά η ενημέρωση του συστήματος σε σχέση με τη διαθέσιμη πληροφορία στη βάση δεδομένων. Πιθανές αλλαγές (π.χ.) στις διαθέσιμες καμπύλες τρωτότητας λαμβάνονται άμεσα υπόψη λόγω της επαναληπτικής ρουτίνας ενημέρωσης του συστήματος υπολογισμού διακινδύνευσης. Μαθηματικά, οι καμπύλες τρωτότητας συνήθως εκφράζονται με συναρτήσεις σωρευτικής κατανομής, όπως κανονική, λογαριθμοκανονική, διωνυμική ή κατανομή βήτα. Συνηθέστερα συναντάται η θεώρηση της λογαριθμοκανονικής κατανομής δύο παραμέτρων (διάμεσος τιμή καi τυπική απόκλιση), η οποία διατυπώνεται μαθηματικά με τη σχέση:

όπου:

P[ds≥i | 1 ΙΜ] : η πιθανότητα υπέρβασης της στάθμης βλάβης dsiυπό σεισμική ένταση ΙΜ

IMm,dsi: η διάμεσος τιμή κατωφλιού της παραμέτρου σεισμικής έντασης (ΙΜ) (π.χ. PGA, PGV, PGD) πou απαιτείται για να προκληθεί η dsi στάθμη βλάβης

βtot,dsi: η τυπική απόκλιση του φυσικού λογαρίθμου της παραπάνω παραμέτρου για τη στάθμη βλάβης, dsi, που περιγράφει το σύνολο των αβεβαιοτήτων, οι οποίες υπεισέρχονται στον υπολογισμό της τρωτότητας

Φ : η τυπική κανονική σωρευτική συνάρτηση

Επίσης, με αυτή τη διαδικασία γίνεται και ενημέρωση του υπολογιστικού συστήματος ως προς τα κτίρια-στόχο, τις θέσεις, τις τοπικές εδαφικές συνθήκες και λοιπές πληροφορίες. Η βάση δεδομένων διαβάζεται μέσω αρχείου .json, το οποίο χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μεταξύ της βάσης και του λογισμικού. Η προσωρινή αποθήκευση καί διαχείριση των δεδομένων γίνεται με χρήση "dictionaries" σε γλώσσα Python. Οι τοπικές εδαφικές συνθήκες λαμβάνονται υπόψη χρησιμοποιώντας τον συντελεστή εδαφικής ενίσχυσης S, επαυξάνοντας την τιμή της εκτίμώμενης επιτάχυνσης στο βραχώδες υπόβαθρο PGAbedrock, κατά:

PGAsoil = PGAbedrock(2)

Πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο και επαναληπτικά η ενημέρωση του συστήματος σε σχέση με τη διαθέσιμη πληροφορία στο αρχείο καταγραφής του συνεργαζόμενου συστήματος έγκαιρης ειδοποίησης. Ο αλγόριθμος λαμβάνει διαρκώς και επαναληπτικά δεδομένα από το σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης, στο οποίο κάθε νέα καταγραφή αφορά σε ανίχνευση νέου συμβάντος. Ο αλγόριθμος «φιλτράρει» την πληροφορία, ώστε να γνωρίζει εάν επίκειται ισχυρό σεισμικό συμβάν. Ειδικότερα, ο αλγόριθμος διαβάζει επαναληπτικά το .log αρχείο του συστήματος έγκαιρης ειδοποίησης και ελέγχει την ανίχνευση νέου συμβάντος. Στην περίπτωση που ο έλεγχος επιστρέφει «αληθές» αποτέλεσμα, ο αλγόριθμος αντλεί την εκτιμώμενη επιτάχυνση στη θέση στόχο, την οποία και χρησιμοποιεί στους υπολογισμούς.

γ) Στην περίπτωση που ανιχνευθεί σεισμικό συμβάν, γίνεται η εκτίμηση της αναμενόμενης έντασης του σεισμού και ο αλγόριθμος αναλαμβάνει να συσχετίσει την ένταση με τις αναμενόμενες βλάβες και απώλειες.

Ειδικότερα, η σχέση εκτίμησης της εδαφικής κίνησης υπολογίζεται ως: log10(pga) = b1 b2 * Mag b3 * Mag<2>+ (b4 b5 *

Mag) * log10 ( sqrt(R<2>epi+ b6<2>)) (3)

με b1=1.647 , b2=0.767, b3=-0.074, b4=3.162 , b5=0.321 , b6=7.682 ,

και

Mag: μέγεθος του σεισμού

Repi: επικεντρική απόσταση του σεισμού

Συγκεκριμένα, έχοντας διαθέσιμα τα στοιχεία σχετικά με την τρωτότητα των κτισμάτων, γίνεται αντιστοίχιση της εκτιμώμενης έντασης με τις βλάβες/απώλειες, για κάθε κτίριο, λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές εδαφικές συνθήκες. Ως προς το τελευταίο, οι τοπικές εδαφικές συνθήκες οδηγούν συνήθως σε επαυξημένη ένταση και συνεπώς διακινδύνευση, σε σχέση με την εκτιμώμενη ένταση στη στάθμη του βραχώδους υποβάθρου. Για το λόγο αυτό, ο αλγόριθμος επιτελεί ειδικότερη επεξεργασία της εκτιμώμενης έντασης, ανά κτίριο-στόχο και βάσει τοπικών εδαφικών συνθηκών. Ειδικότερα ως προς τη συσχέτιση επιτάχυνσης-βλάβης, ο αλγόριθμος αξιοποιεί τις αποθηκευμένες λίστες τιμών (dictionaries). Οι λίστες τιμών έχουν αντληθεί σε προγενέστερο στάδιο από τη βάση δεδομένων. Η τιμή επιτάχυνσης που αντλείται από το αρχείο καταγραφής της έγκαιρης ειδοποίησης πολλαπλασιάζεται με τον αντίστοιχο συντελεστή εδαφικής ενίσχυσης. Κατόπιν, εντοπίζεται στην αποθηκευμένη λίστα η θέση της τιμής επιτάχυνσης και με τον τρόπο αυτό εντοπίζεται ουσιαστικά και η θέση στην αντίστοιχη λίστα του δείκτη βλάβης. Η βλάβη ελέγχεται ως προς την τιμή της και κατατάσσεται σε αντίστοιχη χρωματική ένδειξη - πράσινο, κίτρινο, κόκκινο.

δ) Ο αλγόριθμος μεταφράζει την πληροφορία από όρους διακινδύνευσης σε χρωματική ένδειξη, βάσει προκαθορισμένων σταθμών βλάβης. Ειδικότερα, υιοθετούνται τρεις κλασικού τύπου στάθμες-ενδείξεις αναμενόμενης βλάβης (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο) για μικρές, μέσες και πολύ μεγάλες βλάβες. Η όλη πληροφορία, συμπεριλαμβανομένων των αριθμητικών εκτιμήσεων καί υπολογισμένων μεγεθών, καταγράφεται σε αρχείο τύπου json, το οποίο αποστέλλεται προς οπτικοποίηση στο λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου και στο λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα ή/και οπτικό σήμα στα κτίρια ενδιαφέροντος, αλλά καί προς αποθήκευση στην κεντρική βάση δεδομένων.

Στο διάγραμμα ροής του Σχεδίου 3 παρουσιάζονται τα βήματα του αλγορίθμου εκτίμησης της δίακίνδύνευσης ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες σε πραγματικό χρόνο.

Δ. Λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου

Το λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου παρέχει τη δυνατότητα οπτικοποίησης ειδοποιήσεων και πληροφοριών αναφορικά με τα κτίρια ενδιαφέροντος καί σεισμικές δονήσεις στους χρήστες του συστήματος. Συγκεκριμένα, παρέχει τις εξής δυνατότητες:

. Απεικόνιση έγκαιρων ειδοποιήσεων, σεισμικών δονήσεων και των κτιρίων ενδιαφέροντος, τα οποία ο χρήστης έχει δικαίωμα να δει σε χάρτη, ανάλογα με τον ρόλο του. Οι ειδοποιήσεις αυτές παράγονταί και αποστέλλονται στο λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο στο κέντρο ελέγχου από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει τα κτίρια ενδιαφέροντος και να δει το όνομα του κτιρίου, καθώς και περισσότερες πληροφορίες για το κτίριο ενδιαφέροντος, μέσω της σελίδας απεικόνισης πληροφοριών για το συγκεκριμένο κτίριο. Δίνεται επίσης η δυνατότητα επιλογής των σημείων που αντιστοιχούν σε σεισμικές δονήσεις και εμφάνισης περισσότερων πληροφοριών για αυτούς, όπως ένταση και χρονική διάρκεια μέσω της σελίδας απεικόνισης πληροφοριών για σεισμικές δονήσεις. Δίνεται επίσης η δυνατότητα εμφάνισης ιστορικού σεισμικών δονήσεων με χρωματικό κώδικα ανάλογα με την έντασή τους για κάθε επιλεγμένο κτίριο. Τέλος, ο χρήστης μπορεί να αλλάξει είδος χάρτη ή/καί την εστίαση στη σελίδα του χάρτη.

Η συγκεκριμένη σελίδα είναι ενεργή, γεγονός το οποίο σημαίνει ότι υπάρχει ενημέρωση σε πραγματικό χρόνο για νέες σεισμικές δονήσεις που αποστέλλονται από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με ης τοπικές εδαφικές συνθήκες. Με την εκδήλωση νέας σεισμικής δόνησης εμφανίζεται ένα νέο σημείο στο χάρτη που αντιστοιχεί στο επίκεντρο αυτής και ένας πίνακας με τα χαρακτηριστικά της σεισμικής δόνησης, όπως η ταχύτητα και η επιτάχυνση των σεισμικών κυμάτων, τα κτίρια ενδιαφέροντος που θα επηρεαστούν, ο εκτιμώμενος δείκτης βλάβης, ο χρόνος για να φτάσει η σεισμική δόνηση στα κτίρια αυτά και μία χρωματική ένδειξη η οποία αντιστοιχεί στο βαθμό επίκίνδυνότητας του συγκεκριμένου σεισμού για το εκάστοτε κτίριο ενδιαφέροντος. Οι ενδείξεις το πίνακα ενημερώνονται από τα λογισμικά τα οποία παρουσιάζονται στα μέρη (Β), (Γ) και (Ε) καί ενημερώνονται διαρκώς με την πάροδο του χρόνου καθώς τα λογισμικά αυτά υπολογίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τα αντίστοιχα μεγέθη.

Σε κάθε σελίδα του λογισμικού σε περίπτωση εκδήλωσης σεισμού εμφανίζεται ειδοποίηση με σκοπό την ενημέρωση του εκάστοτε χρήστη της εφαρμογής, σε οποίαδήποτε σελίδα.

· Απεικόνιση ιστορικού σεισμικών δονήσεων για τα κτίρια ενδιαφέροντος. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα επιλογής είτε ενός σημείου που αντιστοιχεί σε σεισμική δόνηση στο χάρτη, είτε επιλογή μίας εγγραφής σε έναν πίνακα που αντιστοιχεί σε μία σεισμική δόνηση, ώστε να εμφανιστούν στοιχεία για τη σεισμική δόνηση, όπως η έντασή της και η ακριβής τοποθεσία της. Ο χρήστης μπορεί επιπλέον να ενημερωθεί για τα κτίρια που επηρεάστηκαν από το κάθε σεισμικό συμβάν επιλέγοντας από τον πίνακα μία σεισμική δόνηση. Στην περίπτωση αυτή εμφανίζονται πληροφορίες αναφορικά με την απόσταση του κτιρίου από το επίκεντρο του σεισμού και τον δείκτη δομικής βλάβης, καθώς και χρωματική ένδειξη η οποία αντιστοιχεί στην επίπτωση της συγκεκριμένης σεισμικής δόνησης στο κτίριο ενδιαφέροντος. Τα στοιχεία τα οποία παρουσιάζονται στον χρήστη βρίσκονται αποθηκευμένα στην κεντρική βάση δεδομένων.

• Εμφάνιση στατιστικών δεδομένων. Στη σελίδα αυτή ο χρήστης του πληροφοριακού συστήματος μπορεί να δει στατιστικά στοιχεία που αφορούν τα κτίρια ενδιαφέροντος σε συνδυασμό με τα σεισμικά γεγονότα τα οποία έχουν επηρεάσει τα κτίρια αυτά. Συγκεκριμένα, δίνεται η δυνατότητα εμφάνισης του δείκτη δομικής βλάβης και του δείκτη ταχέος οπτικού ελέγχου όλων των κτιρίων ενδιαφέροντος για μία συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, επιλέξιμη μέσω λίστας επιλογής με όλες τις διαθέσιμες γεωγραφικές περιοχές, όπως δήμους καί περιφέρειες. Oι συγκεκριμένοι δείκτες εμφανίζονται τόσο με τη μορφή στατιστικών διαγραμμάτων με στόχο την άμεση σύγκριση των μεγεθών ενδιαφέροντος για όλα τα διαθέσιμα κτίρια της επιλεχθείσας γεωγραφικής περιοχής, όσο και με τη μορφή πίνακα, στον οποίο απεικονίζεται εκτός των απολύτων τιμών των μεγεθών ενδιαφέροντος και ο μέσος όρος του εκάστοτε δείκτη για την επιλεχθείσα περιοχή.

• Εμφάνιση πληροφοριών κτιρίων ενδιαφέροντος. Τα χαρακτηριστικά των κτιρίων τα οποία παρουσιάζονται στο χρήστη του πληροφοριακού συστήματος μέσω της σελίδας αυτής του λογισμικού απεικόνισης βρίσκονται αποθηκευμένα στην κεντρική βάση δεδομένων. Τα δεδομένα αυτά είναι τα ακόλουθα: αριθμός ορόφων κάθε κτιρίου, επιφάνεια κάθε ορόφου, συνολική επιφάνεια κτιρίου, εάν υπάρχει πιλοτή στο κτίριο, έτος κατασκευής, έτος τελευταίας δομικής προσθήκης, εάν υπάρχει διαθέσιμη μελέτη, εάν το κτίριο έχει υποστεί επισκευή, ένα μοναδικό αναγνωριστικό σπουδαιότητας κατά ΕΑΚ2003, εάν το κτίριο ενδιαφέροντος έχει υποστεί ζημιά, εάν υπάρχει ένδειξη κακής κατασκευής, εάν υπάρχει ένδειξη κινδύνου πρόσκρουσης με παρακείμενο κτίριο, εάν υπάρχουν κάθετες ή οριζόντιες ανωμαλίες, εάν υπάρχει πιθανότητα συστροφής, ο αριθμός και η ηλικία των ατόμων που βρίσκονται καθημερινά εντός του κτιρίου και οι καμπύλες τρωτότητας αυτού.

• Εμφάνιση πληροφοριών που αφορούν στη λειτουργία των εγκατεστημένων συσκευών παρακολούθησης και καταγραφής σεισμικών δονήσεων. Μέσω της συγκεκριμένης σελίδας του λογισμικού δίνεται στον εκάστοτε χρήστη του συστήματος η δυνατότητα παρακολούθησης της λειτουργικής κατάστασης των συστημάτων ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων στο ελεύθερο πεδίο και εντός κτιρίων που παρουσιάστηκαν στο μέρος (Α). Τα συστήματα ανίχνευσης είναι δυνατόν να ομαδοποιηθούν ανά κτίριο ενδιαφέροντος στο οποίο είναι εγκατεστημένα, αλλά και ανά περιοχή ενδιαφέροντος.

• Διαχείριση χρηστών και των δικαιωμάτων πρόσβασής τους στο πληροφοριακό σύστημα, τα οποία βρίσκονται αποθηκευμένα στη βάση δεδομένων και συγκεκριμένα:

ο Πρόσβαση στο λογισμικό με χρήση ονόματος χρήστη καί κωδικού πρόσβασης.

ο Πρόσβαση στη σελίδα έγκαιρης ειδοποίησης για κάθε χρήστη του συστήματος, ώστε να ενημερώνεται για επερχόμενο σεισμό σε επίπεδο κτιρίου ενδιαφέροντος.

ο Πρόσβαση σε περισσότερα κτίρια ενδιαφέροντος, καθώς και πρόσβαση σε σελίδες ιστορικού σεισμών ή/και σε σελίδες στατιστικών στοιχείων για ένα κτίριο ενδιαφέροντος ή για ομάδες κτιρίων ενδιαφέροντος ή/και στην σελίδα ενημέρωσης για τη λειτουργία των συστημάτων ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων για χρήστες οι οποίοι έχουν υπό την ευθύνη τους έναν αριθμό κτιρίων ενδιαφέροντος, όπως Δήμαρχοι, Περιφερειάρχες καί Υπεύθυνοί της Πολιτικής Προστασίας.

ο Πρόσβαση στη σελίδα παραμετροποίησης του λογισμικού επιπλέον των προηγούμενων ρόλων για τον Διαχειριστή Συστήματος.

Ε. Λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα ή/και οπτικό σήμα στα κτίρια ενδιαφέροντος ανάλογα με το επίπεδο της έντασης και του επιπέδου των βλαβών

Το λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα έχει τις παρακάτω βασικές λειτουργίες:

1. Συριγμός ή/και κόκκινο οπτικό σήμα για σεισμό μεγαλύτερου μίας προκαθορισμένης έντασης.

2. Διακοπή του συριγμού ή/και οπτικού σήματος με την ολοκλήρωση της σεισμικής ακολουθίας όταν το κτίριο χαρακτηρίζεται ως «πράσινο» (καθόλου ή αμελητέες βλάβες), διακοπή του συριγμού μετά από ένα εύλογο χρονικό διάστημα όταν το κτίριο χαρακτηρίζεται ως «κίτρινο» (μικρές βλάβες), διακοπή του συριγμού μετά από ένα μεγαλύτερο χρονικό διάστημα όταν το κτίριο χαρακτηρίζεται ως «κόκκινο» (σημαντικές/σοβαρές βλάβες).

Ο αυτοματισμός επικοινωνεί με το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες μέσω TCP/IP χρησιμοποιώντας την υφιστάμενη ευρυζωνίκή σύνδεση του κτιρίου με το Internet, ενσύρματα μέσω ethernet ή ασύρματα μέσω Wi-Fi 2.4 ή 5 GHz).

Ο αυτοματισμός διατηρεί συνεχώς ενεργή σύνδεση με το λογισμικό εκτίμησης της δίακίνδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με ης τοπικές εδαφικές συνθήκες. Στέλνει επίσης περιοδικά σήματα ετοιμότητας καθώς αναμένει εντολές ενεργοποίησης ή απενεργοποίησης του σήματος συναγερμού. Κατά την εγκατάστασή του προγραμματίζεται με το ID του κτιρίου και μυστικό συνθηματικό κωδικό με τα οποία αναγνωρίζεται από το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες.

Ένα ενδεικτικό παράδειγμα λειτουργίας του ολοκληρωμένου συστήματος είναι το ακόλουθο:

1. Σεισμική δόνηση ανιχνεύεται από τα συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων που βρίσκονται εγκατεστημένα στο ελεύθερο πεδίο και εντός κτιρίων.

2. Το σύστημα συλλογής δεδομένων από αισθητήρες και συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων εγκατεστημένων τόσο στο ελεύθερο πεδίο όσο και εντός κτιρίων συγκεντρώνει τα δεδομένα από τα συστήματα ανίχνευσης και τα αποστέλλει στο σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης και στο λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες.

3. Το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες υπολογίζει τις κρίσιμες παραμέτρους τις σεισμικής δόνησης όπως το επίκεντρο, την ταχύτητα, την επιτάχυνση και το μέγεθος σεισμικής δόνησης. 4. Το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες προσδιορίζει τα κτίρια ενδιαφέροντος τα οποία θα επηρεαστούν από την επερχόμενη σεισμική δόνηση βάσει των κρίσιμων παραμέτρων της σεισμικής δόνησης και των χαρακτηριστικών των κτιρίων ενδιαφέροντος που βρίσκονται αποθηκευμένα στην κεντρική βάση δεδομένων, όπως οι καμπύλες τρωτότητάς τους.

5. Το λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες αποστέλλει ειδοποιήσεις στο λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου ώστε να ενημερωθούν οι χρήστες του κέντρου ελέγχου όπως Δήμαρχοι., Περιφερειάρχες και Υπεύθυνοι της Πολιτικής Προστασίας, αλλά και στο λογισμικό ειδοποίησης του τελικού αποδέκτη με ηχητικό σήμα για το επίπεδο της έντασης του σεισμού καί των αναμενόμενων βλαβών που είναι εγκατεστημένα στα κτίρια ενδιαφέροντος που επηρεάζονται από τη συγκεκριμένη σεισμική δόνηση, ώστε να ενημερωθούν τα άτομα τα οποία βρίσκονται στα κτίρια αυτά.

6. Οι κρίσιμες παράμετροι της σεισμικής δόνησης αποθηκεύονται στην κεντρική βάση δεδομένων.

7. Τα άτομα τα οποία βρίσκονται στα κτίρια που επηρεάζονται από τη σεισμική δόνηση ενημερώνονται από το λογισμικό ειδοποίησης του τελικού αποδέκτη με ηχητικό σήμα για το επίπεδο της έντασης του σεισμού καί των αναμενόμενων βλαβών.

8. Οι χρήστες του κέντρου ελέγχου ενημερώνονται από το λογισμικό οπτικοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου αναφορικά με την επερχόμενη σεισμική δόνηση.

9. Οι χρήστες του κέντρου ελέγχου μπορούν να δουν σε δεύτερο χρόνο στοιχεία αναφορικά με τα χαρακτηριστικά της σεισμικής δόνησης καί τα κτίρια ενδιαφέροντος που επηρεάστηκαν από αυτή μέσω του λογισμικού οπτίκοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου.

10. Οι χρήστες του κέντρου ελέγχου μπορούν να δουν σε δεύτερο χρόνο στατιστικά στοιχεία αναφορικά με τα χαρακτηριστικά των κτιρίων ενδιαφέροντος της σφαίρας ευθύνης τους μέσω του λογισμικού οπτίκοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου.

Βιβλιογραφικές αναφορές

[1] R. Allen and Q. Kong, "Myshake: smartphone-based earthquake early warning system," US20180376314A1, 2016.

[2] J. P. Flanagan, "Early warning system for natural and manmade disasters," US6169476B1, 1999.

[3] "Beam bridge damage assessment early-

warning method and early-warning system based on crack

development height," CN103226084B, 2013.

[4] A. Williams, "Vehicular-based earthquake early warning and damage assessment," US9207338B2, 2013.

[5] W. Wolfsberger, "Emergency notification system," US20090100509A1, 2008.

[6] E. Douglas, B. Perkins, P. Johnson, P. Fairchild, K. Tang, and T.

Barrett, "Disaster alert device, system and method," US20070296575A1, 2007.

[7] G. Sink, "Public safety warning network," US20070211866A1, 2007.

[8] G. Sink A., "Integrated municipal management console," US20070195706A1, 2006.

[9] G. Sink, "All hazard residential warning system," US20070194906A1, 2007.

[10] J. Blalock, J. Pruett, M. Fanning, and P. Mendonca, "System and method for providing centralized emergency management," US20050220277A1, 2004.

[11] P. Tate, "Method and system for providing a warning alert," US6509833B2, 2001.

[12] A. Annunziato and T. Benoist, "Tsunami warning system and method for providing tsunami warnings," US20110148643A1, 2008.

[13] P. Watts, "Tsunami hazard assessment system," US20050234646A1, 2005.

[14] "Building performance evaluation

method and system based on structural health monitoring data," CN110006676B, 2019.

[15] et al., "Disaster level display system and disaster level display device," JP2021148528A, 2020.

[16] G. Alessandroni, "Improved monitoring and early warning system," EP3835833A1, 2019.

Claims (10)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης έναντι επερχόμενου σεισμού με ταυτόχρονη εκτίμηση αναμενόμενων αστοχιών σε κτιριακές εγκαταστάσεις, βιομηχανικές υποδομές καί υποδομές μεταφορών, δίκτυα ζωής ή άλλες κατασκευές υψηλής σπουδαιότητας, το οποίο λαμβάνει υπόψιν την κατασκευαστική δομική κατάσταση των κηρίακών εγκαταστάσεων καί υποδομών. Το πληροφοριακό σύστημα χαρακτηρίζεται από το ότι περιλαμβάνει τα ακόλουθα επιμέρους λογισμικά:

α) Σύστημα συλλογής δεδομένων από ένα ευρύ δίκτυο αισθητήρων καί συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων εγκαταστημένων τόσο στο ελεύθερο πεδίο όσο καί εντός των κτιρίων και υποδομών ενδιαφέροντος (Σχέδιο 2 (1)).

β) Κεντρική βάση δεδομένων, η οποία περιέχει την κατάσταση του συστήματος σε κάθε στιγμή. Συγκεκριμένα, στη βάση δεδομένων αποθηκεύεται πληροφορία για τη θέση, το δομικό τύπο, την κατηγορία εδάφους καί τις παραμέτρους τρωτότητας του κάθε κτιρίου ενδιαφέροντος, για τις παραμέτρους καί τα κρίσιμα χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων που ανιχνεύονται από κάποιο λογισμικό έγκαιρης ειδοποίησης, καθώς καί τα στοιχεία πρόσβασης των χρηστών του πληροφοριακού συστήματος (Σχέδιο 2 (2)).

γ) Λογισμικό εκτίμησης της διακινδύνευσης σε πραγματικό χρόνο για κάθε κτίριο, ανάλογα με τις εδαφικές συνθήκες χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους καί της επικεντρικής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού (Σχέδιο 2 (3)).

δ) Λογισμικό οπηκοποίησης πληροφοριών στο κέντρο ελέγχου αναφορικά με τα χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων, των αναμενόμενων βλαβών καί του δείκτη έντασης βλάβης (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο) για τα κτίρια ενδιαφέροντος. Επιπλέον παρέχει τη δυνατότητα απεικόνισης πληροφοριών καί αποτελεσμάτων αναφορικά με τα κτίρια ενδιαφέροντος με μορφή χαρτών καί άλλων μέσων αποτύπωσης (Σχέδιο 2 (4)).

ε) Λογισμικό ειδοποίησης με σειρήνα στα κτίρια ενδιαφέροντος ανάλογα με το επίπεδο της έντασης καί του επιπέδου των βλαβών (Σχέδιο 2 (5)).

2. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με την αξίωση 1, λαμβάνει δεδομένα από συσκευές ανίχνευσης καί καταγραφής σεισμικών δονήσεων χρησιμοποιώντας αισθητήρες τύπου force balance ή επιταχυνσιόμετρα τύπου MEMS, αλλά και από υπάρχοντα, εγκατεστημένα συστήματα και υποδομές καταγραφής σεισμικών δονήσεων, στα οποία ανήκουν οι σταθμοί του εθνικού δικτύου σεισμογράφων ευρέως φάσματος (Σχέδιο 2 (1)).

3. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 καί 2, υπολογίζει την εκτιμώμενη θέση του επικέντρου καί το εκτίμώμενο μέγεθος του επερχόμενου σεισμού χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους καί της επικεντρικής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού και το σύστημα συλλογής δεδομένων από δίκτυο αισθητήρων και συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων καί προειδοποιεί εγκαίρως τον χρήστη (Σχέδιο 2 (3)).

4. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, υπολογίζει την αναμενόμενη ένταση του εδαφικού κραδασμού σε όρους εδαφικής ταχύτητας χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους καί της επίκεντρίκής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού και το σύστημα συλλογής δεδομένων από δίκτυο αισθητήρων και συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων και προειδοποιεί εγκαίρως τον χρήστη (Σχέδιο 2 (3)).

5. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, υπολογίζει την αναμενόμενη ένταση του εδαφικού κραδασμού σε όρους εδαφικής επιτάχυνσης χρησιμοποιώντας δεδομένα από το σύστημα συλλογής δεδομένων από δίκτυο αισθητήρων καί συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων και προειδοποιεί εγκαίρως τον χρήστη (Σχέδιο 2 (3)).

6. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, 2, 3, 4 καί 5, υπολογίζει την αναμενόμενη επίπτωση του εδαφικού κραδασμού στη δομική τρωτότητα του κτιρίου χρησιμοποιώντας δεδομένα από σύστημα έγκαιρης εκτίμησης του μεγέθους και της επικεντρικής απόστασης του επερχόμενου σεισμικού κραδασμού, το σύστημα συλλογής δεδομένων από δίκτυο αισθητήρων, συστήματα ανίχνευσης σεισμικών δονήσεων καί δεδομένα αναφορικά με την δομική κατάσταση του κτιρίου αποθηκευμένα στο πληροφοριακό σύστημα και προειδοποιεί εγκαίρως τον χρήστη (Σχέδιο 2 (3)).

7. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, 2, 3, 4, 5 και 6 και με βάση επιθυμητά επίπεδα ασφαλείας προτείνει προληπτικά μέτρα έναντι επερχόμενου σεισμού (για παράδειγμα διακοπή βιομηχανικών λειτουργιών, μείωση ταχύτητας τρένων, δικλείδες ασφαλείας σε δίκτυα παροχής ενέργειας, ρύθμιση εναέριας κυκλοφορίας, μεταξύ άλλων επιλογών) (Σχέδιο 2 (3)).

8. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, 3, 4, 5, 6 και 7, δύναται να παρέχει προειδοποιήσεις σε χρήστες ανάλογα με το επίπεδο ασφαλείας που επιθυμούν, για παράδειγμα να τους προειδοποιεί μόνο όταν η ένταση του εδαφικού κραδασμού σε όρους εδαφικής επιτάχυνσης ξεπεράσεί κάποια προκαθορισμένη τιμή (Σχέδιο 2 (3)).

9. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, 2, 3, 4, 5, 6 και 7, δύναται να αποθηκεύει χαρακτηριστικά του συνόλου των κτιρίων ενδιαφέροντος, χαρακτηριστικά σεισμικών δονήσεων που έχουν καταγραφεί στο παρελθόν και χαρακτηριστικά που αφορούν τις επιπτώσεις σεισμικών δονήσεων σε κτίρια ενδιαφέροντος σε βάση δεδομένων (Σχέδιο 2 (2)) καί να παρέχει ενημέρωση σε χρήστες αναφορικά με αυτά (Σχέδιο 2 (4)).

10. Σύστημα το οποίο, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, και 6, δύναται να χειρίζεται συστήματα ειδοποίησης με επενεργητές για την έγκαιρη ειδοποίηση των ατόμων που βρίσκονται στα κτίρια ενδιαφέροντος σε περίπτωση εκδήλωσης σεισμικής δόνησης (Σχέδιο 2 (5)).