WO2006130933A1 - Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes - Google Patents
Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes Download PDFInfo
- Publication number
- WO2006130933A1 WO2006130933A1 PCT/AZ2005/000006 AZ2005000006W WO2006130933A1 WO 2006130933 A1 WO2006130933 A1 WO 2006130933A1 AZ 2005000006 W AZ2005000006 W AZ 2005000006W WO 2006130933 A1 WO2006130933 A1 WO 2006130933A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- monitoring
- interference
- epsiv
- useful signal
- beginning
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G01V1/01—
Definitions
- the invention relates to information-measuring systems, and in particular to methods for monitoring the technical condition of building structures and signaling the beginning of abnormal seismic processes.
- Complex structures are monitored for long-term systemic control over permanent and temporary loads arising during operation, internal stresses, and structural deformations of the structure. Monitoring should provide control over the emerging stresses and forces in the most vulnerable structural elements and hazardous sections. This control is necessary to establish the compliance of the actual stress-strain state of structures with the permissible standards laid down in the project of this facility, and proactive detection of critical, pre-emergency conditions and the onset of anomalous seismic processes.
- the monitoring of structural safety and reliability of technically complex and socially significant construction objects is known (1).
- This monitoring carries out, periodically and plannedly, the collection, systematization and analysis of information on the technical condition of controlled objects and is intended to form a databank of the technical condition of construction objects, to establish compliance of the controlled object with the rules of technical operation and timely identification of objects requiring repair. But here the possibility of analysis and notification of changes in the normal seismic situation is not provided ..
- the method includes collecting, storing and processing information and comparing, preliminarily incorporated into the system, maximum permissible indicators of the state of structures with current information and issuing a diagnosis of their conditions.
- the result of this monitoring is only data characterizing the state of the object itself and does not reflect the change in the seismological situation.
- this method does not provide reliable diagnosis and prognosis. This is because the real signal coming from controlled objects (which change their state over time) is not always adequate to the changes that occur and cannot reflect the presence in the controlled object of emerging microdamages and / or microcracks.
- the objective of the invention is to create interference monitoring - a reliable way to track the start of abnormal seismic processes for monitoring the technical condition of building structures using informative signs of the parameters of the interference of a real signal as a carrier of useful information about micro-changes in structures that spontaneously occur during these processes.
- the essence of the invention lies in the fact that the method of monitoring the beginning of abnormal seismic processes includes the collection, processing of measurement information and the development of current informative features, comparing them with many reference informative features and issuing recommendations.
- the collection of measurement information is carried out simultaneously from many objects.
- the method uses the interference histogram W ( ⁇ ), statistical estimates and functions, including the mathematical expectation of m ⁇ interference, the estimate
- FIG. l shows a diagram of an implementation of a method for monitoring the onset of abnormal seismic processes.
- a - monitoring objects high-rise buildings
- C - device for receiving measurement information
- 1 - unit for collecting and processing measurement information
- Figure 2 presents a functional block diagram that implements this method. It contains: unit 1 for collecting measurement information from the sensors; blocks 2-7 of the preliminary processing of measurement information and the development of informative features in the form of: W ( ⁇ ), m ⁇ , D ⁇ , R x ⁇ ( ⁇ ), m x and D x, respectively; block 8 of the formation of reference sets and recognition of changes in the parameters of the technical condition of the monitoring object; decision block 9.
- the method is as follows.
- the measuring information in the form of noisy signals from vibration-acoustic sensors B located at the monitoring objects A, for example, high-rise buildings, is transmitted through the transceiver C to block 1 (the unit for collecting measurement information), where it is converted to digital signals g k (W) for further processing in blocks 2-7.
- block 1 the unit for collecting measurement information
- W digital signals
- blocks 2-7 for each of the signals g k ( ⁇ ), the histogram of the interference W ( ⁇ ), estimates of the mathematical expectation of the interference m E and the useful signal m x , the variance of the interference D ⁇ and the useful signal D x , as well as the cross-correlation function R x ⁇ ( ⁇ ).
- the values of the parameters received from blocks 2–7 go to block 8.
- these values form reference sets for comparison with the current values of informative features, which are used as the values of the parameters obtained on the output of blocks 2-7.
- These reference sets are intervals of informative features, within which fluctuations in the values of current informative features are possible under normal technical condition. These fluctuations occur, as a rule, from changes in external influences, such as, for example, daily or seasonal fluctuations in ambient temperature. If the current informative features when compared with the reference differ from the reference. And these differences (they matter at the same time have Since the place for most monitoring objects, this deviation is considered a sign of the beginning of abnormal seismic processes.
- the current informative features are sent to block 9, in which the threshold values are used to evaluate the probability of the beginning of abnormal seismic processes, based on which an appropriate decision is made: from a simple warning of the danger level to evacuation of the population. Decisions made can be of a multilevel nature and depend both on the range of threshold values of informative features and on the degree of necessary and / or mandatory awareness of the city leadership. If the changes in the current informative features are not connected between the objects, i.e. occur simultaneously and independently, and are individual in nature, this indicates that the cause of the change in the parameters of the incoming signals is not seismic processes, but only short-term external influences and / or changes in the technical condition of the corresponding monitoring object.
- block 8 the duration of the deviation of the parameter from the acceptable intervals is estimated and, if it exceeds the maximum allowable time set by the expert on the monitoring object, then this deviation is considered stable and is sent to block 9. Short-term changes of current signs that take place for individual objects monitoring, even if they significantly exceed the permissible values, block 8 does not take into account accepted.
- the total change in the technical condition of the monitoring object S is estimated, which is calculated by the formula: where: - weighting factors characterizing the effect of changes in the relevant parameters on the total change in the technical condition of the monitoring object; Af k ⁇ deviation of the values of the corresponding function or evaluation from the reference values obtained from block 8 k - serial number of the analyzed parameter;
- the values of the coefficients s k and the values of S are determined by experts on the monitoring object and seismic processes.
- the obtained value of S is compared with its threshold values.
- all the deviations of informative features from the embedded reference features and threshold values that occur are stored in block 8 as additional reference sets. They are used in the further process of continuous monitoring to identify newly arrived deviations and to adjust threshold values.
- Example 2 Interference monitoring of changes in the technical condition of an object.
- the proposed interference monitoring a method for monitoring the onset of abnormal seismic processes, combining the diagnosis of the technical condition of a monitored object with an assessment of the seismic situation, is reliable, accurate and reliable. It allows you to predict in advance not only a change in the technical condition of the object, but also to signal the beginning of abnormal seismic processes. The latter is especially important for seismically hazardous areas, as early warning of the population about the deterioration of the seismic situation will avoid numerous casualties.
Abstract
The invention relates to information and measuring systems, in particular to methods for monitoring mechanical conditions of building structures and warning about the beginning of anomalous seismic processes. The inventive method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes (noise monitoring) consists in acquiring and processing measurement information, producing current informative tags, comparing said tags with a plurality of reference informative tags and in delivering recommendations. The measurement information is acquired simultaneously from a great number of objects. The informative tags are embodied in the form a noise histogram W (ϵ), statistical estimates and functions including a noise mathematical expectation mϵ, a noise ϵ (iΔt) dispersion Dϵ estimate, the mutual correlation function Rxϵ(µ) of a useful signal x (iΔt) and the noise ϵ (iΔt), the useful signal x (iΔt) dispersion Dx estimate, which are computed with the aid of corresponding algorithms. The inventive method makes it possible to forecast well in advance the modifications of the object mechanical conditions and to warn about the beginning of anomalous seismic processes, which is particularly important for seismically dangerous regions, wherein the early warning of the population about the aggravation of a seismic situation enables to avoid numerous human losses.
Description
СПОСОБ МОНИТОРИНГА НАЧАЛА АНОМАЛЬНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ METHOD FOR MONITORING THE BEGINNING OF ANOMALOUS SEISMIC PROCESSES
Изобретение относится к информационно-измерительным системам, а именно к способам мониторинга технического состояния строительных сооружений и сигнализации о начале аномальных сейсмических процессов. Мониторинг сложных сооружений осуществляется для долговременного системного контроля над постоянными и, возникающими в процессе эксплуатации, временными нагрузками, внутренними напряжениями и деформациями конструкций сооружения. Мониторинг должен обеспечить контроль над возникающими напряжениями и усилиями в наиболее уязвимых элементах конструкций и опасных сечениях. Этот контроль необходим для установления соответствия фактического напряженно- деформированного состояния конструкций допустимым нормам, заложенным в проекте данного объекта, и упреждающего обнаружения критических, предаварийных состояний и начала возникновения аномальных сейсмических процессов.The invention relates to information-measuring systems, and in particular to methods for monitoring the technical condition of building structures and signaling the beginning of abnormal seismic processes. Complex structures are monitored for long-term systemic control over permanent and temporary loads arising during operation, internal stresses, and structural deformations of the structure. Monitoring should provide control over the emerging stresses and forces in the most vulnerable structural elements and hazardous sections. This control is necessary to establish the compliance of the actual stress-strain state of structures with the permissible standards laid down in the project of this facility, and proactive detection of critical, pre-emergency conditions and the onset of anomalous seismic processes.
Традиционно, надзор за безопасностью стратегических объектов и высотных зданий осуществляется, как правило, путем проведения систематического визуального обследования, реже выполняются геофизические и сейсмические исследования. Результатом этих обследований являются заключения или отчеты, представленные на бумажных носителях, проанализировать которые за многие годы эксплуатации сооружений весьма затруднительно. А еще труднее диагностировать поведение сооружений и конструкций и давать рекомендации по их дальнейшей эксплуатации. В связи с этим, в
последние годы стали создаваться для таких объектов системы мониторинга, в способах которых используются методы системного анализа сигналов, поступающих от измерительных приборов, расположенных на контролируемых сооружениях.Traditionally, the safety supervision of strategic objects and high-rise buildings is carried out, as a rule, by conducting a systematic visual inspection, less often geophysical and seismic surveys are performed. The results of these surveys are conclusions or reports presented on paper, which are very difficult to analyze over the many years of operation of the facilities. It is even more difficult to diagnose the behavior of structures and structures and give recommendations for their further operation. In this regard, in In recent years, monitoring systems have been created for such objects, in the methods of which methods are used for system analysis of signals from measuring instruments located at controlled facilities.
Известен мониторинг конструктивной безопасности и надежности технически сложных и социально-значимых строительных объектов (1). Этот мониторинг осуществляет, периодически и планово, сбор, систематизацию и анализ информации о техническом состоянии контролируемых объектов и предназначен для формирования банка данных технического состояния строительных объектов, для установления соответствия контролируемого объекта правилам технической эксплуатации и своевременного выявления объектов, требующих ремонта. Но здесь не предусмотрена возможность анализа и оповещения об изменении нормальной сейсмической ситуации..The monitoring of structural safety and reliability of technically complex and socially significant construction objects is known (1). This monitoring carries out, periodically and plannedly, the collection, systematization and analysis of information on the technical condition of controlled objects and is intended to form a databank of the technical condition of construction objects, to establish compliance of the controlled object with the rules of technical operation and timely identification of objects requiring repair. But here the possibility of analysis and notification of changes in the normal seismic situation is not provided ..
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является компьютерный способ мониторинга для диагностики и технического состояния теплоэлектростанций (2), включающий традиционные методы системного анализа сигнала. Способ содержит сбор, хранение и обработку информации и сравнение, заранее заложенных в систему, предельно допустимых показателей состояния сооружений с текущей информацией и выдаче диагноза их состояний. Однако результатом этого мониторинга являются только данные, характеризующие состояние самого объекта и не отражают изменение сейсмологической обстановки. Кроме того, этот способ не обеспечивает надежное диагностирование и прогноз. Это происходит потому, что реальный сигнал, поступающий с контролируемых объектов, (которые с течением времени меняют свое состояние) не всегда адекватен происходящим изменениям и не может
отражать наличие в контролируемом объекте возникающих микроповреждений и/или микротрещин.Closest to the technical nature of the claimed invention is a computer-based monitoring method for the diagnosis and technical condition of thermal power plants (2), including traditional methods of system analysis of the signal. The method includes collecting, storing and processing information and comparing, preliminarily incorporated into the system, maximum permissible indicators of the state of structures with current information and issuing a diagnosis of their conditions. However, the result of this monitoring is only data characterizing the state of the object itself and does not reflect the change in the seismological situation. In addition, this method does not provide reliable diagnosis and prognosis. This is because the real signal coming from controlled objects (which change their state over time) is not always adequate to the changes that occur and cannot reflect the presence in the controlled object of emerging microdamages and / or microcracks.
Задача изобретения состоит в создании помехомониторинга - достоверного способа отслеживания начала аномальных сейсмических процессов по мониторингу технического состояния строительных сооружений, используя информативные признаки параметров помехи реального сигнала как носителя полезной информации о спонтанно возникающих при этих процессах микроизменениях в сооружениях.The objective of the invention is to create interference monitoring - a reliable way to track the start of abnormal seismic processes for monitoring the technical condition of building structures using informative signs of the parameters of the interference of a real signal as a carrier of useful information about micro-changes in structures that spontaneously occur during these processes.
Сущность изобретения состоит в том, что способ мониторинга начала аномальных сейсмических процессов включает сбор, обработку измерительной информации и выработку текущих информативных признаков, сравнение их с множеством эталонных информативных признаков и выдачу рекомендации. Сбор измерительной информации производится одновременно со множества объектов. В качестве информативных признаков способ использует гистограмму помехи W(ε), статистические оценки и функции, включающие математическое ожидание mε помехи, оценкуThe essence of the invention lies in the fact that the method of monitoring the beginning of abnormal seismic processes includes the collection, processing of measurement information and the development of current informative features, comparing them with many reference informative features and issuing recommendations. The collection of measurement information is carried out simultaneously from many objects. As informative features, the method uses the interference histogram W (ε), statistical estimates and functions, including the mathematical expectation of m ε interference, the estimate
дисперсии Dε помехи ε{ш), взаимно корреляционную функциюdispersion D ε interference ε (w), cross-correlation function
Rxε(μ) полезного сигнала x(iΔt) и помехи ε(Ш), математическое ожидание mx полезного сигнала x(iAt), оценку дисперсии Dx полезного сигнала x(iAt), которые вычисляются с помощью алгоритмов:R xε (μ) of the useful signal x (iΔt) and interference ε (Ш), the mathematical expectation m x of the useful signal x (iAt), the variance estimate D x of the useful signal x (iAt), which are calculated using the following algorithms:
Сравнительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что заявляемое изобретение отличается от прототипа новыми существенными признаками, в качестве которых используются информативные признаки параметров помехи. Эти параметры обладают исключительной чувствительностью (3) к изменению технического состояния объекта мониторинга (помехомониторинга), что позволяет заблаговременно отследить начало нештатной ситуации. Следовательно, изобретение обладает новизной. Кроме того, измерительная информация, обладающая повышенной чувствительностью к сейсмическим процессам, поступает от множества высотных зданий и сооружений, расположенных территориально на значительных расстояниях друг от друга, что повышает ее достоверность. Следовательно, заявляемый способ - обладает чувствительностью и достоверностью, что дает возможность заблаговременно диагностировать начало аномальных сейсмических процессов. А механизм реализации вычисления информативных признаков и принятия решения в том виде, как он представлен в изобретении, позволяет сделать вывод, что изобретение соответствует критерию «изoбpeтaтeльcкий уровень)). На Фиг.l показана схема реализации способа мониторинга начала аномальных сейсмических процессов. А - объекты мониторинга (высотные здания); В — устройства передачи измерительной информации с вибро - акустических датчиков, расположенных на объектах мониторинга; A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that the claimed invention differs from the prototype in new significant features, which are used as informative signs of interference parameters. These parameters have exceptional sensitivity (3) to changes in the technical condition of the monitoring object (noise monitoring), which allows you to track the onset of an emergency situation in advance. Therefore, the invention is novel. In addition, measuring information with increased sensitivity to seismic processes comes from many high-rise buildings and structures located geographically at significant distances from each other, which increases its reliability. Therefore, the inventive method - has a sensitivity and reliability, which makes it possible to diagnose the beginning of abnormal seismic processes in advance. And the mechanism for implementing the calculation of informative features and making decisions as presented in the invention allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step)). Figure l shows a diagram of an implementation of a method for monitoring the onset of abnormal seismic processes. A - monitoring objects (high-rise buildings); B - devices for transmitting measurement information from vibro - acoustic sensors located at monitoring objects;
С - устройства приема измерительной информации; 1 - блок сбора и обработки измерительной информации.C - device for receiving measurement information; 1 - unit for collecting and processing measurement information.
На Фиг.2 представлена функциональная блок-схема, реализующая данный способ.
Она содержит: блок 1 сбора измерительной информации, поступающей от датчиков; блоки 2-7 предварительной обработки измерительной информации и выработке информативных признаков в виде: W(ε), mε , Dε , Rxε{μ), mx и Dx соответственно; блок 8 формирования эталонных множеств и распознавания изменения параметров технического состояния объекта мониторинга; блок 9 принятия решения.Figure 2 presents a functional block diagram that implements this method. It contains: unit 1 for collecting measurement information from the sensors; blocks 2-7 of the preliminary processing of measurement information and the development of informative features in the form of: W (ε), m ε , D ε , R xε (μ), m x and D x, respectively; block 8 of the formation of reference sets and recognition of changes in the parameters of the technical condition of the monitoring object; decision block 9.
Способ осуществляется следующим образом. Измерительная информация в виде зашумленных сигналов от вибро-аккустических датчиков В, расположенных на объектах А мониторинга, например, высотных зданиях, поступает через приемо-передающее устройство С на блок 1 (блок сбора измерительной информации), где происходит ее преобразование в цифровые сигналы gk(Ш) для дальнейшей обработки в блоках 2-7. В блоках 2-7 для каждого из сигналов gk(Ш) вычисляются гистограмма помехи W(ε), оценки математических ожиданий помехи mE и полезного сигнала mx , дисперсии помехи Dε и полезного сигнала Dx , а также взаимно корреляционная функция Rxε(μ) . Значения параметров, полученных с блоков 2-7, поступают в блок 8. Причем, на начальном этапе (этап обучения) реализации данного способа, эти значения образуют эталонные множества для сравнения с текущими значениями информативных признаков, в качестве которых используются значения параметров, полученных на выходе блоков 2-7. Эти эталонные множества представляют собой интервалы информативных признаков, в пределах которых возможны колебания значений текущих информативных признаков при нормальном техническом состоянии. Данные колебания происходят, как правило, от изменения внешних воздействий, таких как, например, суточные или сезонные колебания температуры окружающей среды.
Если текущие информативные признаки при сравнении с эталонными отличаются от эталонных. И эти отличия (они имеют значения дновременно имеют
место для большинства объектов мониторинга, то данное отклонение считается признаком начала аномальных сейсмических процессов. В этом случае текущие информативные признаки пересылаются в блок 9, в котором по пороговым значениям оценивается вероятность начала аномальных сейсмических процессов, на основании которых принимается соответствующее решение: от простого оповещения об уровне опасности до эвакуации населения. Принимаемые решения могут носить многоуровневый характер и зависеть как от области пороговых значений информативных признаков, так и от степени необходимой и/или обязательной информированности городского руководства. Если же изменения текущих информативных признаков не связаны между объектами, т.е. происходят одновременно и независимо, и носят индивидуальный характер, то это свидетельствует о том, что причиной изменения параметров поступающих сигналов являются не сейсмические процессы, а лишь кратковременные внешние воздействия и/или изменения технического состояния соответствующего объекта мониторинга. В этом случае в блоке 8 оценивается продолжительность отклонения параметра от допустимых интервалов и, если она превосходит максимально допустимое время, заданное экспертом по объекту мониторинга, то данное отклонение считается устойчивым и пересылается в блок 9. Кратковременные же изменения текущих признаков, имеющие место для отдельных объектов мониторинга, даже если они значительно превосходят допустимые значения, блоком 8 во внимание не
принимаются.The method is as follows. The measuring information in the form of noisy signals from vibration-acoustic sensors B located at the monitoring objects A, for example, high-rise buildings, is transmitted through the transceiver C to block 1 (the unit for collecting measurement information), where it is converted to digital signals g k (W) for further processing in blocks 2-7. In blocks 2-7, for each of the signals g k (Ш), the histogram of the interference W (ε), estimates of the mathematical expectation of the interference m E and the useful signal m x , the variance of the interference D ε and the useful signal D x , as well as the cross-correlation function R xε (μ). The values of the parameters received from blocks 2–7 go to block 8. Moreover, at the initial stage (training stage) of the implementation of this method, these values form reference sets for comparison with the current values of informative features, which are used as the values of the parameters obtained on the output of blocks 2-7. These reference sets are intervals of informative features, within which fluctuations in the values of current informative features are possible under normal technical condition. These fluctuations occur, as a rule, from changes in external influences, such as, for example, daily or seasonal fluctuations in ambient temperature. If the current informative features when compared with the reference differ from the reference. And these differences (they matter at the same time have Since the place for most monitoring objects, this deviation is considered a sign of the beginning of abnormal seismic processes. In this case, the current informative features are sent to block 9, in which the threshold values are used to evaluate the probability of the beginning of abnormal seismic processes, based on which an appropriate decision is made: from a simple warning of the danger level to evacuation of the population. Decisions made can be of a multilevel nature and depend both on the range of threshold values of informative features and on the degree of necessary and / or mandatory awareness of the city leadership. If the changes in the current informative features are not connected between the objects, i.e. occur simultaneously and independently, and are individual in nature, this indicates that the cause of the change in the parameters of the incoming signals is not seismic processes, but only short-term external influences and / or changes in the technical condition of the corresponding monitoring object. In this case, in block 8, the duration of the deviation of the parameter from the acceptable intervals is estimated and, if it exceeds the maximum allowable time set by the expert on the monitoring object, then this deviation is considered stable and is sent to block 9. Short-term changes of current signs that take place for individual objects monitoring, even if they significantly exceed the permissible values, block 8 does not take into account accepted.
В блоке 9 по результатам комплексного анализа данных, полученных из блока 8, оценивается общее изменение технического состояния объекта мониторинга S, которое вычисляется по формуле:
где: - весовые коэффициенты, характеризующие влияние изменения соответствующих параметров на общее изменение технического состояния объекта мониторинга; Af k ~ отклонение значений соответствующих функции или оценки от эталонных значений, полученных из блока 8
к — порядковый номер анализируемого параметра;In block 9, according to the results of a comprehensive analysis of the data obtained from block 8, the total change in the technical condition of the monitoring object S is estimated, which is calculated by the formula: where: - weighting factors characterizing the effect of changes in the relevant parameters on the total change in the technical condition of the monitoring object; Af k ~ deviation of the values of the corresponding function or evaluation from the reference values obtained from block 8 k - serial number of the analyzed parameter;
/<-"- количество анализируемых параметров./ <- " - the number of analyzed parameters.
Значения коэффициентов sk и величины S, определяются экспертами по объекту мониторинга и сейсмическим процессам. В блоке 9 полученная величина S сравнивается со своими пороговыми значениями. При этом все происходящие отклонения информативных признаков от заложенных эталонных признаков и пороговых значений запоминаются блоком 8 как дополнительные эталонные множества. Они используются в дальнейшем процессе постоянного мониторинга для идентификации вновь поступивших отклонений и для корректировки пороговых значений.The values of the coefficients s k and the values of S are determined by experts on the monitoring object and seismic processes. In block 9, the obtained value of S is compared with its threshold values. Moreover, all the deviations of informative features from the embedded reference features and threshold values that occur are stored in block 8 as additional reference sets. They are used in the further process of continuous monitoring to identify newly arrived deviations and to adjust threshold values.
Примеры мониторинга для объектов, съем сигнала с которы: проводится в одной точке. Пример 1. Помехомониторинг сигнализации о начале аномальных сейсмических процессов.Examples of monitoring for objects, which I will take a signal from: carried out at one point. Example 1. Interference monitoring of the signaling of the beginning of abnormal seismic processes.
Если для безопасных сейсмических процессов порог значения S составляет 500 единиц, а для незначительных — 2000, то возможно 3
случая:If for safe seismic processes the threshold value of S is 500 units, and for insignificant - 2000, then it is possible 3 case:
1) если S ≤ 500, то результат блока 9: сейсмические процессы отсутствуют или незначительны.1) if S ≤ 500, then the result of block 9: seismic processes are absent or insignificant.
2) если 500 < S ≤ 2000 , то результат блока 9: имеют место безопасные 5 сейсмические процессы, извещение соответствующих государственных служб о возможности начала аномальных сейсмических процессов.2) if 500 <S ≤ 2000, then the result of block 9: there are safe 5 seismic processes, notification of the relevant government services about the possibility of the beginning of anomalous seismic processes.
3) если S > 2000 , то результат блока 9: имеют место аномальные сейсмические процессы, извещение соответствующих ю государственных служб и общегородская сигнализация для эвакуации людей из строительных сооружений.3) if S> 2000, then the result of block 9: there are abnormal seismic processes, notification of the corresponding state services and citywide signaling for evacuating people from building structures.
При этом в случаях 2 и 3 текущие информативные признаки запоминаются как эталонные для данного сейсмического процесса.Moreover, in cases 2 and 3, the current informative features are remembered as reference for this seismic process.
При возникновении в будущем аналогичной ситуации способIf a similar situation arises in the future, the method
15 позволит заблаговременно идентифицировать ее и информировать об этом соответствующие городские службы.15 will allow it to be identified in advance and to inform the relevant city services about it.
Пример 2. Помехомониторинг изменения технического состояния объекта.Example 2. Interference monitoring of changes in the technical condition of an object.
Если для нормального технического состояния пороговое0 значение S составляет 150 единиц, а для безопасных нарушений - 900, то возможны 3 случая:If for a normal technical condition the threshold0 value of S is 150 units, and for safe violations - 900, then 3 cases are possible:
1) если S ≤ 150, то результат блока 9: техническое состояние объекта мониторинга удовлетворительное.1) if S ≤ 150, then the result of block 9: the technical condition of the monitoring object is satisfactory.
2) если 150 < ιS < 900, то результат блока 9: техническое состояние5 объекта нарушено, необходимо принять меры.2) if 150 <ιS <900, then the result of block 9: the technical condition5 of the object is violated, measures must be taken.
3) если S > 900, то результат блока 9: большая вероятность разрушения объекта, включается сигнализация о необходимости эвакуации людей.3) if S> 900, then the result of block 9: there is a high probability of destruction of the object, the alarm about the need for evacuation of people turns on.
При этом в случаях 2 и 3 текущие информативные признаки
запоминаются как эталонные для данного нарушения технического состояния объекта мониторинга, что позволит при повторении подобного нарушения оперативно принять необходимые меры.Moreover, in cases 2 and 3, current informative signs memorized as reference for this violation of the technical condition of the monitoring object, which will allow you to quickly take the necessary measures when repeating such a violation.
Предлагаемый помехомониторинг - способ мониторинга начала аномальных сейсмических процессов, сочетающий диагностику технического состояния контролируемого объекта с оценкой сейсмической ситуации, является достоверным, точным и надежным. Он позволяет заблаговременно прогнозировать не только изменение технического состояния объекта, но и сигнализировать о начале аномальных сейсмических процессов. Последнее, особенно важно для сейсмически опасных районов, т.к. заблаговременное оповещение населения об ухудшении сейсмической обстановки позволит избежать многочисленных человеческих жертв.
The proposed interference monitoring, a method for monitoring the onset of abnormal seismic processes, combining the diagnosis of the technical condition of a monitored object with an assessment of the seismic situation, is reliable, accurate and reliable. It allows you to predict in advance not only a change in the technical condition of the object, but also to signal the beginning of abnormal seismic processes. The latter is especially important for seismically hazardous areas, as early warning of the population about the deterioration of the seismic situation will avoid numerous casualties.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Мониторинг конструктивной безопасности и надежности технически сложных и социально-значимых строительных объектов. http://www.secшpress/ru/issue/5B/2005/1. Monitoring of structural safety and reliability of technically complex and socially significant construction projects. http: //www.secшpress/ru/issue/5B/2005/
2. Мониторинг и безопасность ГТС. НИИЭС, ОАО «Hayчнo- исследовательский институт энергетических сооружений)), Российское акционерное общество энергетики и электрофикации «ЭEC Poccии», рекламный лист Интернет-сайта.2. Monitoring and safety of hydraulic structures. NIIES, OJSC Haychno-Research Institute of Energy Structures)), Russian Joint-Stock Company of Energy and Electrification EEC Russia, an advertising sheet of the website.
3. Теlmап Аliеv, Rоbиst Тесhпоlоgу with Апаlуsis оf Iпtеrfеrепсе iп Sigпаl Рrосеssiпg, Кluwеr Асаdеmiс/Рlепum Рιιblishеrs, Nеw Yоrk (2003), рр. 168-173.
3. Telmap Aliev, Robist Teshologu with Apulsis of Ipterferpse ip Sigpal Rocessipg, Cluper Asadémis / Rpum Rιblishеrs, New York (2003), pp. 168-173.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM
Способ мониторинга начала аномальных сейсмических процессов, включающий сбор, обработку измерительной информации и выработку текущих информативных признаков для сравнения их с множеством эталонных информативных признаков и выдачу рекомендаций, отличающийся тем, что измерительная информация поступает от множества объектов одновременно, а в качестве информативных признаков в способе используются гистограмма помехи, статистические оценки и функции, включающие математическое ожидание помехи, оценку дисперсии помехи, взаимно корреляционную функцию полезного сигнала и помехи, мaтeмaтичr скоt ожидание полезно rс сигнала и оценку дисперсии полезного сигнала, которые вычисляются следующими алгоритмами, соответственно :A method for monitoring the beginning of abnormal seismic processes, including the collection, processing of measurement information and the generation of current informative features to compare them with many reference informative features and the issuance of recommendations, characterized in that the measurement information comes from many objects at the same time, and the method uses informative features interference histogram, statistical estimates and functions, including mathematical expectation of interference, estimation of interference variance, cross-correlation useful signal and interference ionic function, r matematich skot expectation useful signal rc and evaluation of the dispersion of the useful signal, which are calculated by the following algorithms, respectively:
At - шаг дискретизации сигнала
;At - signal sampling step ;
N- количество отсчетов сигнал
; sgn(x) - функция, возвращающая знак величины х;
Dε - дисперсия помехи ε(iAt) ;N- number of samples signal ; sgn (x) is a function that returns the sign of x; D ε is the interference variance ε (iAt);
R. „ - взаимно корреляционная функция полезного сигнала хε
помехи
; mx — математическое ожидание полезного сигнала
Dx — дисперсия полезного сигнал
R. „- cross-correlation function of the useful signal xε interference ; m x - mathematical expectation of a useful signal D x - dispersion of the useful signal
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200800612A EA012803B1 (en) | 2005-06-09 | 2005-12-19 | Method for monitoring the beginning anomalous seismic processes |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AZA20050143 | 2005-06-09 | ||
| AZA20050143 | 2005-06-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2006130933A1 true WO2006130933A1 (en) | 2006-12-14 |
Family
ID=37498050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/AZ2005/000006 WO2006130933A1 (en) | 2005-06-09 | 2005-12-19 | Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA012803B1 (en) |
| WO (1) | WO2006130933A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2099751C1 (en) * | 1996-07-25 | 1997-12-20 | Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН | Process of seismic microzoning |
| US20020191490A1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-12-19 | Julien Meunier | Method for seismic monitoring of an underground zone by simultaneous use of sererval vibroseismic sources |
| WO2005012852A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Edil Control S.R.L. | Building structures monitoring system |
-
2005
- 2005-12-19 EA EA200800612A patent/EA012803B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-12-19 WO PCT/AZ2005/000006 patent/WO2006130933A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2099751C1 (en) * | 1996-07-25 | 1997-12-20 | Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН | Process of seismic microzoning |
| US20020191490A1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-12-19 | Julien Meunier | Method for seismic monitoring of an underground zone by simultaneous use of sererval vibroseismic sources |
| WO2005012852A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Edil Control S.R.L. | Building structures monitoring system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Seismorazvedka. Sprovochnik geofizika. Prod red. I.I. Gurvicha", MOSCOW, NEDRA, 1981, pages 287 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA012803B1 (en) | 2009-12-30 |
| EA200800612A1 (en) | 2009-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8009041B2 (en) | Access monitoring and control system and method | |
| CN108734055B (en) | Abnormal person detection method, device and system | |
| US20200380841A1 (en) | Impact Force Estimation and Event Localization | |
| CN109583570A (en) | The method for determining bridge health monitoring system abnormal data source based on deep learning | |
| Daneshvar et al. | Early damage detection under massive data via innovative hybrid methods: application to a large-scale cable-stayed bridge | |
| Hutton et al. | Real-time burst detection in water distribution systems using a Bayesian demand forecasting methodology | |
| KR101290824B1 (en) | Infrastructure maintenance and management businesssupport system | |
| KR101903879B1 (en) | Device and method for seismic safety estimation for infrastructures | |
| CN105868845A (en) | Risk pre-warning method and apparatus | |
| CN109655298A (en) | A kind of the failure real time early warning method and device of large span metal Roof | |
| CN116823227A (en) | Intelligent equipment management system and method based on Internet of things | |
| CN115905341A (en) | Data quality abnormity detection method and device, electronic equipment and storage medium | |
| CN112678640A (en) | Detection system for remotely monitoring elevator presence and people trapping monitoring system | |
| WO2006130933A1 (en) | Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes | |
| US20230024104A1 (en) | Identification of false transformer humming using machine learning | |
| KR102393039B1 (en) | System for disaster occurrence pre-prediction using short data and method thereof | |
| KR100842887B1 (en) | System for evaluating quickly seismic damge using structure monitering | |
| CN116402190A (en) | Railway line landslide geological disaster identification method and system | |
| Ma et al. | An optic-fiber fence intrusion recognition system using mixture Gaussian hidden Markov models | |
| CN110443349A (en) | A kind of underground installation guard method and system | |
| CN113653534A (en) | Mine water disaster early warning system and method | |
| Chun et al. | An application of data fusion technology in structural health monitoring and damage identification | |
| JP6033563B2 (en) | Crustal failure prediction method | |
| KR20100115958A (en) | Prediction method of slope failure to real-time in seashore revetment facilities | |
| Ivanets et al. | Model for forecast-ing emergencies: the regional dimension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Ref document number: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 200800612 Country of ref document: EA |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC, OUR COMMUNICATION OF 21.05.08(EPO FORM 1205A) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 05850050 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |