Система контроля сейсмических воздействий

Система контроля сейсмических воздействий (СКСВ) предназначена для проведения контроля за движением участков поверхности земли при воздействии на них землетрясений, взрывов, и других естественных или техногенных факторов. СКСВ применяется для получения текущей информации о сейсмической обстановке, а так же для мониторинга состояния технологических объектов (в частности трубопроводных систем, по которым осуществляется транспортировка продуктов добычи и переработки нефтегазовой промышленности).
СКСВ имеет возможность интеграции в сторонние системы через протоколы ОРС, ModBus, а также через БД.

Система соответствует требованиям ГОСТ 53166-2008 «Воздействие природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика. Землетрясения».

Системы контроля как правило строятся по древовидной структуре. Основной принцип работы СКСВ состоит в следующем.

В каждой точке наблюдения устанавливается сейсмоприёмник (велосиметр или акселерометр). От сейсмоприёмника на входные каналы сейсморегистратора поступают сигналы ускорения по трем пространственным координатам X, Y, Z и сигнал контроля питания. Сейсмоприёмники могут быть как внешнего исполнения (вариант исполнения 1), так и интегрированными в корпус сейсморегистратора (варианты исполнения 2,3 и 4).

В сейсморегистраторе производится синхронизация внутренних тактовых генераторов по системе единого времени с использованием GPS или PTP, а так же оцифровка аналоговых сигналов и передача оцифрованных значений на средний уровень обработки сигналов по линиям Ethernet, USB, WiFi. Этот уровень может быть реализован в виде промышленного компьютера установленного на объекте контроля (варианты исполнения 1 и 2). Так же сейсморегистраторы могут подключаться напрямую к серверу (варианты исполнения 3 и 4).

С промышленного компьютера или от сейсморегистратора данные в виде событий и состояний и/или непрерывного потока данных (16 кбит/с с каждого сейсмоприемника) поступают на сервер по различным каналам связи. Автономные варианты сейсморегистраторов могут быть оснащены солнечными панелями и могут передавать данные по GSM/GPRS или WiMAX.

В зависимости от схем подключения могут быть реализованы различные топологии построения СКСВ:

При обустройстве точек наблюдений, как правило на одном объекте устанавливают по крайней мере два сейсмоприемника с высокочувствительным велосиметром и широкополосным акселерометром. На некоторых особого опасных объектах рекомендуется устанавливать до 6 акселерометров.

Для увеличения надежности системы сбора данных необходимо устанавливать промышленный компьютер на объекте для предварительного сбора и обработки данных. Обработанные данные имеют объем существенно меньший по сравнению с исходными данными и поэтому эту информацию можно передавать по низкоскоростным линиям связи, например, МЭК 60870-5-104, MODBUS RTU, телефонным модемам, GSM/GPRS или оповещения через GSM/SMS.

Существует несколько схем реализации синхронизации сейсморегистраторов:

 индивидуальная — это, когда каждый сейсморегистратор синхронизуется от своего модуля и антенны GPS;

 групповая — это когда промышленный компьютер или одна из сейсмостанций синхронизуется по GPS, а остальные сейсмостанции синхронизируются по PTP через интернет.

Для обеспечения синхронизации по PTP должна быть реализована локальная сеть по медному или оптическому каналу.

Индивидуальная синхронизация

Групповая синхронизация

Сейсмоприёмники и сейсморегистраторы ZET 048-C устанавливаются в укрытиях на бетонном фундаменте.

Пример установки сейсморегистратора ZET 048-C

Пример технологического решения для установки сейсморегистратора на улице

Сейсморегистраторы ZET 048-C устанавливаются на жёсткую поверхность и крепятся при помощи пластин. Пластины подбираются согласно принципу, указанному в таблице:

При креплении на горизонтальную поверхность следует использовать деталь «Пластина 1».

«Пластину 2» следует использовать также для случаев когда при креплении на горизонтальную плоскость требуется регулировка — поворот сейсморегистратора по азимуту (на 360°) и углу места (в пределах ±3°).

Для крепления на вертикальную поверхность совместно с деталью «Пластина 1» следует использовать деталь «Кронштейн» (швеллер размерами не менее 12П с приваренной к нему пластиной толщиной не менее 6 мм). Допускается при установке на металлические вертикальные конструкции использовать швеллер (размером не менее 12П) без пластины, при этом швеллер приваривается непосредственно к контролируемому элементу конструкции.

При креплении на наклонные металлические поверхности край швеллера, который будет привариваться к поверхности, следует обрезать под углом при котором будет обеспечиваться горизонтальное (в пределах ±3°) расположение полки швеллера.

Для установки сейсморегистратора на объекте мониторинга так же применяются специализированные шкафы. Дно шкафа снимается, для монтажа датчика.

• Монитор АРМ

  информация об активности (зеленая световая индикация) сейсмических станций

• Монитор АРМ

  сообщение о зарегистрированном сейсмическом воздействии

• Монитор АРМ

  пример работы единой сети сейсмических станций при моделированном событии на малом удалении от МН

• Монитор АРМ

  просмотр текущих сигналов

• Монитор АРМ

  вид журнала архива событий с иллюстрацией фильтрации по дате и источнику событий

информация об активности (зеленая световая индикация) сейсмических станций

сообщение о зарегистрированном сейсмическом воздействии

пример работы единой сети сейсмических станций при моделированном событии на малом удалении от МН

просмотр текущих сигналов

вид журнала архива событий с иллюстрацией фильтрации по дате и источнику событий

• Измерение физических величин виброускорений

  и их преобразование в электрические сигналы сейсмоприёмниками из состава сейсмостанций

• Регистрация и хранение

  всех измеренных и оцифрованных данных на накопителях сейсмостанции с привязкой к точному времени (срок хранения не менее 90 дней)

• Выдача архивных данных

  выдача информации по запросу от информационного вычислительного комплекса из архива данных, хранящихся на накопителе сейсмостанции или сервера

• Самодиагностика

  самодиагностика и тестовый контроль работоспособности оборудования в составе сейсмостанций

• «Обнаружитель сейсмических событий»

  фильтрация событий несейсмического характера или событий локального техногенного воздействия и их отбраковка на основе многопараметрического статистического и спектрально-временного анализа сигналов

• Сигнал «Опасное землетрясение»

  при превышении установленного уровня сейсмического воздействия с удержанием сигнала в течение заданного времени

• программа «Тренажёр»

  анализ записей сейсмических событий и модельных сигналов землетрясений в масштабе реального времени и оценка качества заданных параметров для параметрических модулей для различных видов анализируемых сигналов с выдачей относительного сравнения типа «лучше-хуже»

• Просмотр исторических данных

  сообщенний и исходных сигналов ускорения по заданному периоду времени по каждому из сейсмоприемников, а так же трендов за длительные периоды времени (день, месяц, год) для оценки динамики и характера развития процесса по всем или выбранным сигналам

и их преобразование в электрические сигналы сейсмоприёмниками из состава сейсмостанций

всех измеренных и оцифрованных данных на накопителях сейсмостанции с привязкой к точному времени (срок хранения не менее 90 дней)

выдача информации по запросу от информационного вычислительного комплекса из архива данных, хранящихся на накопителе сейсмостанции или сервера

самодиагностика и тестовый контроль работоспособности оборудования в составе сейсмостанций

фильтрация событий несейсмического характера или событий локального техногенного воздействия и их отбраковка на основе многопараметрического статистического и спектрально-временного анализа сигналов

при превышении установленного уровня сейсмического воздействия с удержанием сигнала в течение заданного времени

анализ записей сейсмических событий и модельных сигналов землетрясений в масштабе реального времени и оценка качества заданных параметров для параметрических модулей для различных видов анализируемых сигналов с выдачей относительного сравнения типа «лучше-хуже»

сообщенний и исходных сигналов ускорения по заданному периоду времени по каждому из сейсмоприемников, а так же трендов за длительные периоды времени (день, месяц, год) для оценки динамики и характера развития процесса по всем или выбранным сигналам

• Усиление, согласование и аналого-цифровое преобразование

  в сейсморегистраторе сигналов виброускорений, поступивших от сейсмоприёмников

• Привязка к карте местности

  отображение измеренных и вычисленных параметров сейсмического события с привязкой к карте местности

• Непрерывная передача данных

  передача по каналам технологической связи по закрытому протоколу TCP/IP непрерывного потока сейсмических данных в информационный вычислительный комплекс

• Бездемонтажная поверка

  дистанционная бездемонтажная поверка сейсмоприемников и регистраторов сейсмических цифровых

• «Модуль оценки параметров сейсмического воздействия»

  расчёт дальности эпицентра и магнитуды сейсмического воздействия по шкале Рихтера с учётом поправок, полученных по независимым источникам информации об эпицентре и магнитуде сейсмического воздействия

• «Пороговый обнаружитель»

  пороговое обнаружение и оценка уровня сейсмического воздействия в соответствии с требованиями MSK-64

• Корректировка параметров

  возможность корректировки пользователем СКСВ параметров многофункционального детектора землетрясений после подбора их с использованием программы «Тренажер», для исключения формирования ложных предупредительных сигналов и сигналов «Опасное землетрясение»

• Расчёт среднесрочного прогноза

  возможность расчёта среднесрочного прогноза землетрясений при комплектовании СКСВ сейсморегистраторами ZET 048-C, с первичными преобразователями типа МТSS-2003 или СМЕ-4211

в сейсморегистраторе сигналов виброускорений, поступивших от сейсмоприёмников

отображение измеренных и вычисленных параметров сейсмического события с привязкой к карте местности

передача по каналам технологической связи по закрытому протоколу TCP/IP непрерывного потока сейсмических данных в информационный вычислительный комплекс

дистанционная бездемонтажная поверка сейсмоприемников и регистраторов сейсмических цифровых

расчёт дальности эпицентра и магнитуды сейсмического воздействия по шкале Рихтера с учётом поправок, полученных по независимым источникам информации об эпицентре и магнитуде сейсмического воздействия

пороговое обнаружение и оценка уровня сейсмического воздействия в соответствии с требованиями MSK-64

возможность корректировки пользователем СКСВ параметров многофункционального детектора землетрясений после подбора их с использованием программы «Тренажер», для исключения формирования ложных предупредительных сигналов и сигналов «Опасное землетрясение»

возможность расчёта среднесрочного прогноза землетрясений при комплектовании СКСВ сейсморегистраторами ZET 048-C, с первичными преобразователями типа МТSS-2003 или СМЕ-4211

обработка данных и вывод информации о сейсмической обстановке

в зависимости от задачи количество каналов сейсмостанций может достигать 96

разрешение Ростехнадзора на применение системы во взрывоопасных зонах

сигнализация при обнаружении факта превышения установленных критических значений

и контроль питания датчиков благодаря генератору в составе сейсмостанции и ПО

оборудование, входящее в состав системы, внесено в Реестр средств измерений РФ

Для заказа системы, пожалуйста, заполните опросный лист и направьте его по адресу info@zetlab.ru