RU2654830C1 - Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures - Google Patents
Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654830C1 RU2654830C1 RU2017122139A RU2017122139A RU2654830C1 RU 2654830 C1 RU2654830 C1 RU 2654830C1 RU 2017122139 A RU2017122139 A RU 2017122139A RU 2017122139 A RU2017122139 A RU 2017122139A RU 2654830 C1 RU2654830 C1 RU 2654830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- digital
- analog
- recorders
- digital converters
- single memory
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/24—Recording seismic data
- G01V1/242—Seismographs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/24—Recording seismic data
- G01V1/247—Digital recording of seismic data, e.g. in acquisition units or nodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к цифровым инженерно-сейсмометрическим станциям, которые могут быть использованы также и для регистрации сейсмических явлений на строительных объектах при сильных землетрясениях, имеющих систему мониторинга технического состояния зданий или сооружений.The invention relates to the field of construction, namely to digital engineering-seismometric stations, which can also be used to record seismic phenomena at construction sites during strong earthquakes that have a system for monitoring the technical condition of buildings or structures.
Известен способ регистрации сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой, реализуемый устройством, содержащим трехкомпонентные сейсмометры с собственной энергонезависимой памятью, аналого-цифровые преобразователи, анализирующее устройство, устройство управления и линии связи (см. патент РФ №2008700, G01V 1/24, 1991 г.).A known method of recording seismic signals with multi-channel digital seismometric equipment, implemented by a device containing three-component seismometers with their own non-volatile memory, analog-to-digital converters, an analyzing device, a control device and communication lines (see RF patent No. 20088700,
Известное решение имеет сложную систему записи информации, что может привести к значительной потере полезной информации и недостаточной достоверности зарегистрированной информации из-за неоптимального использования носителей информации сейсмометров и не позволяет осуществлять мониторинг технического состояния зданий и сооружений с целью получения информации о динамическом поведении конструкций зданий и сооружений, так как не охватывает два диапазона измерения ускорений: для станций мониторинга технического состояния зданий и сооружений и для инженерно-сейсмометрических станций.The known solution has a complex system of recording information, which can lead to a significant loss of useful information and insufficient reliability of the recorded information due to the non-optimal use of storage media of seismometers and does not allow monitoring the technical condition of buildings and structures in order to obtain information about the dynamic behavior of structures of buildings and structures , since it does not cover two ranges of measuring accelerations: for stations for monitoring the technical condition of buildings and weapons and for engineering-seismometric stations.
Предлагаемое решение позволяет устранить указанные недостатки.The proposed solution eliminates these disadvantages.
Технический результат - расширение функциональных возможностей.The technical result is an extension of functionality.
Достигается это тем, что в цифровую инженерно-сейсмометрическую станцию с системой мониторинга технического состояния зданий или сооружений, включающую размещенные в заданных пунктах цифровые трехканальные регистраторы сейсмических колебаний с аналого-цифровыми преобразователями и носителями информации, анализирующее устройство, устройство управления и линии связи, дополнительно введены единый блок памяти, блок переключения режима работы и блок включения регистрации, при этом часть цифровых трехканальных регистраторов выполнена запускающими, каждый аналого-цифровой преобразователь, соединенный с кварцевым резонатором, выполнен с компаратором, единый блок памяти соединен с аналого-цифровыми преобразователями, блок переключения режима работы соединен с аналого-цифровыми преобразователями и с линией связи между компараторами аналого-цифровых преобразователей и анализирующим устройством и осуществляет выключение аналого-цифровых преобразователей запускающих регистраторов сейсмических колебаний и разрыв линии передачи сигналов от компараторов аналого-цифровых преобразователей на анализирующее устройство при мониторинге технического состояния зданий или сооружений, блок включения регистрации соединен с аналого-цифровыми преобразователями и единым блоком памяти и осуществляет передачу сигнала на одновременное включение всех цифровых регистраторов сейсмических колебаний и одновременное переключение передачи регистрируемой цифровой информации в единый блок памяти, причем трехканальные цифровые регистраторы имеют максимальный диапазон измерения ускорений 2.10-5-14 м/с2 при частотном диапазоне 0,1-200 Гц.This is achieved in that a digital engineering seismometer station with a monitoring system for the technical condition of buildings or structures, including digital three-channel seismic oscillation recorders with analog-to-digital converters and storage media, an analyzing device, a control device and communication lines, is located at specified points a single memory unit, an operating mode switching unit and a registration enable unit, while part of the digital three-channel recorders is made triggering, each analog-to-digital converter connected to a quartz resonator is made with a comparator, a single memory unit is connected to analog-to-digital converters, the mode switching unit is connected to analog-to-digital converters and to the communication line between the comparators of analog-to-digital converters and the analyzing device and shuts down analog-to-digital converters of triggering recorders of seismic vibrations and breaks the signal line from analog-to-digital comparators new converters to the analyzing device when monitoring the technical condition of buildings or structures, the recording enable unit is connected to analog-to-digital converters and a single memory unit and transmits a signal to simultaneously turn on all digital seismic oscillation recorders and simultaneously switch the transmission of recorded digital information to a single memory unit, moreover, three-channel digital recorders have a maximum acceleration measurement range of 2.10 -5 -14 m / s 2 at a frequency d in the range of 0.1-200 Hz.
Указанный диапазон измерения ускорений при заявленном конструктивном выполнении цифровой инженерно-сейсмометрической станции позволяет производить измерение ускорений как в случае мониторинга технического состояния зданий или сооружений, так и для инженерно-сейсмометрических станций.The indicated range of measurement of accelerations in the claimed design of a digital engineering seismometric station allows the measurement of accelerations both in the case of monitoring the technical condition of buildings or structures, and for engineering seismometric stations.
На фиг. 1 схематически изображена цифровая инженерно-сейсмометрическая станция.In FIG. 1 schematically depicts a digital engineering seismometric station.
Станция содержит цифровые трехканальные устанавливаемые в заданных пунктах регистраторы 1 сейсмических колебаний с аналого-цифровыми преобразователями, каждый из которых, соединенный с кварцевым резонатором 2, выполнен с компаратором 3 и имеет собственный носитель информации 4; выполненный автоматическим центральный пункт управления 5 с анализирующим устройством 6 и устройством управления 7; систему мониторинга 8 технического состояния зданий и сооружений, включающую единый блок памяти 9, блок переключения режима работы 10 и блок включения регистрации 11; и линии связи, соединяющие между собой элементы станции.The station contains three-channel digital
Единый блок памяти 9 соединен с каждым аналого-цифровым преобразователем, блок 10 переключения режима работы также соединен с каждым аналого-цифровым преобразователем и с линией связи 12 между аналого-цифровыми преобразователями и анализирующим устройством 6, блок 11 включения регистрации соединен с аналого-цифровыми преобразователями и через них с единым блоком памяти 9. Трехканальные цифровые регистраторы имеют максимальный диапазон измерения ускорений 2.10-5 - 14 м/с2 при частотном диапазоне 0,1-200 Гц.A
Часть цифровых регистраторов сейсмических колебаний выполнена запускающими 13 и для каждого запускающего цифрового регистратора задан уровень срабатывания при превышении порогового уровня сейсмических колебаний. Этот уровень в цифровом виде контролируют компараторы 3 аналого-цифровых преобразователей. Компараторы разных запускающих регистраторов, расположенных в разных точках сооружений и грунта, срабатывают неодновременно в силу неодновременности достижения их порогов срабатывания. Компараторы аналого-цифровых преобразователей запускающих регистраторов, которые осуществляют только сравнение текущих цифровых значений с предельными без их регистрации, соединены линиями связи с анализирующим устройством 6, представляющим собой, например, схему из элементов И или ИЛИ, автоматического центрального пункта управления 5.A part of the digital registrars of seismic vibrations is made triggering 13 and for each triggering digital registrar a response level is set when the threshold level of seismic vibrations is exceeded. This level is digitally controlled by
Анализирующее устройство 6 осуществляет анализ поступающих от компараторов сигналов о превышении порогового значения сейсмического сигнала, при наличии которого прекращается аналого-цифровое преобразование на соответствующем регистраторе. При наличии на входе анализирующего устройства двух или более сигналов о превышении порогового уровня оно дает команду устройству управления 7 автоматического центрального пункта управления 5 на выработку управляющего сигнала. Устройство управления 7 может быть реализовано, например, в виде реле.The analyzing
Управляющий сигнал поступает по линиям связи на аналого-цифровые преобразователи всех регистраторов и включает аналого-цифровое преобразование, чем обеспечивает одновременность начала регистрации на всех регистраторах 1, после чего все регистраторы осуществляют регистрацию сейсмических сигналов на свои носители информации.The control signal is transmitted via communication lines to the analog-to-digital converters of all registrars and includes analog-to-digital conversion, which ensures simultaneous start of registration on all
Аналого-цифровое преобразование осуществляют с частотами, обеспечиваемыми собственными кварцевыми резонаторами, со стабильностью тактовой частоты, при которой отклонение времени снятия последнего аналого-цифрового сигнала со всех трехканальных цифровых регистраторов сейсмических колебаний составляет не более 1/10 времени между последовательными снятиями сигнала аналого-цифрового преобразования. Условие стабильности тактовой частоты определяется необходимой точностью решения численными методами обратных задач для уравнений динамического поведения конструкций зданий и сооружений, в которые подставляются зарегистрированные трехканальными цифровыми регистраторами сейсмических колебаний цифровые значения колебательных процессов в различных точках конструкций. Это позволяет сохранить синхронность аналого-цифрового преобразования на всех трехканальных цифровых регистраторах сейсмических колебаний за все время регистрации.An analog-to-digital conversion is carried out with frequencies provided by its own quartz resonators, with a clock frequency stability at which the deviation of the time taken for the last analog-to-digital signal from all three-channel digital seismic oscillation recorders is no more than 1/10 of the time between successive readings of the analog-to-digital conversion signal . The condition for the stability of the clock frequency is determined by the necessary accuracy of solving inverse problems by the numerical methods for the equations of the dynamic behavior of the structures of buildings and structures, into which the digital values of the oscillatory processes recorded at three points of the structures recorded by three-channel digital registrars of seismic vibrations are substituted. This allows you to maintain the synchronism of the analog-to-digital conversion on all three-channel digital recorders of seismic vibrations for the entire time of registration.
При выполнении работ по мониторингу технического состояния объекта, на котором установлена инженерно-сейсмометрическая станция, из блока переключения режима работы 10 поступает сигнал на выключение аналого-цифрового преобразования запускающих регистраторов 13 сейсмических колебаний и разрыв линии связи, передающей сигналы от компараторов аналого-цифровых преобразователей запускающих регистраторов сейсмических колебаний на анализирующее устройство 6 автоматического центрального пункта управления 5. Затем из блока включения регистрации 11 подается сигнал на включение аналого-цифровых преобразователей регистраторов сейсмических колебаний 1, при этом одновременно производится переключение линии связи от аналого-цифровых преобразователей к собственным носителям информации 4 на линию связи от аналого-цифровых преобразователей к единому блоку памяти 9.When performing work on monitoring the technical condition of the object on which the engineering-seismometric station is installed, a signal to turn off the analog-to-digital conversion of triggering
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122139A RU2654830C1 (en) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122139A RU2654830C1 (en) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654830C1 true RU2654830C1 (en) | 2018-05-22 |
Family
ID=62202680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017122139A RU2654830C1 (en) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654830C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802974A1 (en) * | 1977-02-03 | 1978-08-10 | Nitro Consult Ab | MEASURING AND REGISTRATION DEVICE FOR MONITORING VIBRATIONS CAUSED BY Blasting |
SU1368836A1 (en) * | 1986-08-08 | 1988-01-23 | Специальное Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения Института Геологии Ан Азсср | Device for recording seismic information |
SU1442956A1 (en) * | 1987-04-24 | 1988-12-07 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Method of multichannel registration of seismic vibrations at engineering and seismometric station |
EP0201297B1 (en) * | 1985-05-06 | 1993-03-10 | Halliburton Company | Downhole memory gauge |
RU2008700C1 (en) * | 1991-12-27 | 1994-02-28 | Малое государственное предприятие по экологическому и гидрофизическому приборостроению "Экотехника МИФИ" | Method of registration of seismic signals with digital seismometric equipment |
RU2616346C1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Multi-channel digital signal recorder |
-
2017
- 2017-06-23 RU RU2017122139A patent/RU2654830C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802974A1 (en) * | 1977-02-03 | 1978-08-10 | Nitro Consult Ab | MEASURING AND REGISTRATION DEVICE FOR MONITORING VIBRATIONS CAUSED BY Blasting |
EP0201297B1 (en) * | 1985-05-06 | 1993-03-10 | Halliburton Company | Downhole memory gauge |
SU1368836A1 (en) * | 1986-08-08 | 1988-01-23 | Специальное Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения Института Геологии Ан Азсср | Device for recording seismic information |
SU1442956A1 (en) * | 1987-04-24 | 1988-12-07 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Method of multichannel registration of seismic vibrations at engineering and seismometric station |
RU2008700C1 (en) * | 1991-12-27 | 1994-02-28 | Малое государственное предприятие по экологическому и гидрофизическому приборостроению "Экотехника МИФИ" | Method of registration of seismic signals with digital seismometric equipment |
RU2616346C1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Multi-channel digital signal recorder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9797986B2 (en) | Method for determining the geographic position of an equipment | |
US9325435B2 (en) | System and method for facilitating comparison of radio frequency (RF) data signals transmitted by a device under test (DUT) and received by a test system | |
KR101754158B1 (en) | Intelligence structure safety monitoring system for collecting timing- synchronized sensor data, and method for the same | |
SG190409A1 (en) | System and method for monitoring mechanically coupled structures | |
US4639900A (en) | Method and a system for monitoring a sea area | |
US8064560B2 (en) | Systems and methods for detecting a signal across multiple Nyquist bands | |
RU2654830C1 (en) | Digital engineering seismic station with a monitoring system of the technical condition of buildings or structures | |
Hamada et al. | A high quality digital network for microearthquake and ground tilt observations in the Kanto-Tokai area, Japan | |
Giammarini et al. | Design of wireless sensor network for real-time structural health monitoring | |
RU2616346C1 (en) | Multi-channel digital signal recorder | |
GB1169570A (en) | Improvements in Remote Supervision Systems and Devices | |
RU2654831C1 (en) | Method of multichannel recording of seismic vibrations at the engineering seismic station | |
US4057778A (en) | Built-in test equipment for sonobuoy | |
KR101427804B1 (en) | Digital receiver and signal processing method thereof | |
SU1056101A1 (en) | Digital geoacoustic station | |
Bashilov et al. | Means of synchronization of independent seismic stations in seismic arrays | |
RU2271034C1 (en) | Onboard autonomous system for continuous analysis and registration of information | |
JP2006038694A (en) | Data sampling system | |
WO2023242797A1 (en) | Method of synchronization of a wireless sensor system and a sensor system implementing such a method | |
SU1249711A1 (en) | Device for checking communication channel | |
SU1737552A1 (en) | Device for automated test of relay protection and automatics | |
SU581485A1 (en) | Device for monitoring automatic control objects | |
RU1809297C (en) | Device for pipeline position metering | |
RU2658570C2 (en) | Multichannel device for collecting signals from accelerometers | |
SU605322A1 (en) | Arrangement for measuring noise level at speech pauses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190624 |