Способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции Российский патент 2018 года по МПК G01V1/24 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для регистрации сейсмических явлений на строительных объектах при землетрясениях, вызывающих повреждения зданий и сооружений.

Известен способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции, согласно которому при автономной регистрации сейсмических колебаний трехканальными сейсмостанциями на автоматический центральный пункт управления передают сигналы от самовключающихся сейсмостанций о включении на них регистрации. При наличии двух таких сигналов передают от автоматического пункта управления сигналы на принудительный запуск невключенных сейсмостанций и через определенный интервал времени единую метку времени на носители информации всех сейсмостанций инженерно-сейсмометрической станции (см. авт. свид. СССР №1442956, G01V 1/24, 1987 г.).

Недостатки известного решения заключаются в том, что способ не обеспечивает регистрацию сейсмических сигналов многоканальной цифровой сейсмометрической аппаратурой, что приводит к значительной вероятности потери полезной информации и недостаточной достоверности зарегистрированной информации.

Известен способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции, включающий размещение в заданных пунктах многокомпонентных сейсмографов, связанных с центральным пунктом управления, настройку сейсмографов на заданные пороги срабатывания, непрерывный прием сейсмических сигналов каждым сейсмографом и их регистрацию при превышении сейсмическим сигналом заданного уровня срабатывания (см. патент РФ №2008700, G01V 1/24, 1991 г.).

В устройстве, согласно которому реализован известный способ, носители информации выполнены в виде предварительного оперативного запоминающего устройства, оперативного запоминающего устройства и постоянного запоминающего устройства. В процессе работы осуществляется перенос информации из одного устройства в другое. Такое сложное выполнение носителя информации может привести к вероятности потери информации и снизить точность и достоверность зарегистрированной информации.

Предлагаемое решение позволяет устранить указанные недостатки.

Технический результат - повышение точности и достоверности измерения сейсмических колебаний.

Достигается это тем, что способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции характеризуется тем, что в заданных пунктах размещают цифровые трехканальные регистраторы сейсмических колебаний, передающие при включении регистрируемые сигналы на свои носители информации и соединенные с центральным пунктом управления, выполненным автоматическим, при этом часть цифровых трехканальных регистраторов сейсмических колебаний выполняют запускающими, имеющими возможность самостоятельного запуска, и для каждого из них устанавливают свой уровень срабатывания, при этом превышение порогового уровня сейсмических колебаний запускающих регистраторов контролируют компараторы аналого-цифровых преобразователей, осуществляющие сравнение порогового уровня с поступающими сигналами без регистрации последних и передающие сигналы о превышении уровня срабатывания на анализирующее устройство автоматического центрального пункта управления, которое осуществляет отключение аналого-цифрового преобразования на соответствующем регистраторе, а при наличии двух и более сигналов на входе анализирующего устройства управляющее устройство автоматического центрального пункта управления передает сигнал на одновременное включение аналого-цифрового преобразования на всех цифровых трехканальных регистраторах сейсмических колебаний, после чего все регистраторы осуществляют одновременную регистрацию сигналов на свои носители информации, причем аналого-цифровое преобразование осуществляют 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.

Предлагаемый способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний позволяет повысить точность и достоверность измерения сейсмических колебаний, так как обеспечивает синхронность аналого-цифрового преобразования на всех цифровых трехканальных регистраторах сейсмических колебаний за все время регистрации.

Отклонение времени снятия последнего аналого-цифрового сигнала со всех трехканальных цифровых регистраторов сейсмических колебаний более 1/10 времени между последовательными снятиями сигнала аналого-цифрового преобразования приводит на высоких частотах к неконтролируемым ошибкам, которые могут достигать более 100%.

На фиг. 1 схематически изображена инженерно-сейсмометрическая станция для осуществления способа.

Инженерно-сейсмометрическая станция содержит цифровые трехканальные регистраторы 1 сейсмических колебаний, каждый из которых выполнен с аналого-цифровым преобразователем, имеющим компаратор 2, кварцевый резонатор 3 и свой носитель информации 4, автоматический центральный пункт управления 5 с анализирующим устройством 6 и устройством управления 7 и линии связи.

Часть 8 цифровых трехканальных регистраторов сейсмических колебаний выполнена запускающими, имеющими возможность самостоятельного запуска, и для каждого из них задан свой уровень срабатывания при превышении порогового уровня сейсмических колебаний. Этот уровень в цифровом виде контролируют компараторы 2 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 осуществляют только сравнение текущих цифровых значений с предельными без их регистрации и соединены линиями связи с анализирующим устройством 6, представляющим собой, например, схему из элементов И или ИЛИ, автоматического центрального пункта управления 5.

Анализирующее устройство 6 осуществляет анализ поступающих от компараторов сигналов о превышении порогового значения сейсмического сигнала, при наличии которого прекращается аналого-цифровое преобразование на соответствующем запускающем 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.

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 своих носителях информации 4.

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.

Сохранение синхронности аналого-цифрового преобразования на всех трехканальных цифровых регистраторах сейсмических колебаний за все время регистрации позволяет повысить точность и достоверность зарегистрированной информации при измерении сейсмических колебаний.

Изобретение относится к способу многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции и может быть использовано для регистрации сейсмических явлений на строительных объектах при землетрясениях, вызывающих повреждения зданий и сооружений. В заданных пунктах размещают цифровые трехканальные регистраторы сейсмических колебаний, часть которых выполняют запускающими, имеющими возможность самостоятельного запуска, для каждого из них устанавливают свой уровень срабатывания. Превышение порогового уровня сейсмических колебаний запускающих регистраторов контролируют компараторы аналого-цифровых преобразователей, осуществляющие сравнение порогового уровня с поступающими сигналами без регистрации последних и передающие сигналы о превышении уровня срабатывания на анализирующее устройство автоматического центрального пункта управления, которое осуществляет отключение аналого-цифрового преобразования на соответствующем запускающем регистраторе. При наличии двух и более сигналов на входе анализирующего устройства управляющее устройство автоматического центрального пункта управления передает сигнал на одновременное включение аналого-цифрового преобразования на всех цифровых трехканальных регистраторах сейсмических колебаний. После этого все регистраторы осуществляют одновременную регистрацию сигналов на свои носители информации. Аналого-цифровое преобразование осуществляют 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. Технический результат - повышение точности и достоверности измерения сейсмических колебаний. 1 ил.

Способ многоканальной регистрации сейсмических колебаний на инженерно-сейсмометрической станции, характеризующийся тем, что в заданных пунктах размещают цифровые трехканальные регистраторы сейсмических колебаний, передающие при включении регистрируемые сигналы на свои носители информации и соединенные с центральным пунктом управления, выполненным автоматическим, при этом часть цифровых трехканальных регистраторов сейсмических колебаний выполняют запускающими, имеющими возможность самостоятельного запуска, и для каждого из них устанавливают свой уровень срабатывания, при этом превышение порогового уровня сейсмических колебаний запускающих регистраторов контролируют компараторы аналого-цифровых преобразователей, осуществляющие сравнение порогового уровня с поступающими сигналами без регистрации последних и передающие сигналы о превышении уровня срабатывания на анализирующее устройство автоматического центрального пункта управления, которое осуществляет отключение аналого-цифрового преобразования на соответствующем запускающем регистраторе, а при наличии двух и более сигналов на входе анализирующего устройства управляющее устройство автоматического центрального пункта управления передает сигнал на одновременное включение аналого-цифрового преобразования на всех цифровых трехканальных регистраторах сейсмических колебаний, после чего все регистраторы осуществляют одновременную регистрацию сигналов на свои носители информации, причем аналого-цифровое преобразование осуществляют 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.