manual de prezentare text - geodin de prezentare smalt.pdfmanual de prezentare sistem complex de...
TRANSCRIPT
MANUAL DE PREZENTARE
SISTEM COMPLEX DE MONITORIZARE A ZONELOR DE RISC NATURAL RIDICAT DATORAT
ALUNECARILOR DE TEREN - SMALT.
Contract MENER 441/ 2004 : Director de proiect: Dr. ing. Dumitru STĂNICĂ
BUCUREŞTI - 2006
2
Academia Română
Institutul de Geodinamică "Sabba S.Ştefănescu"
Str. Jean-Louis Calderon, Nr. 19-21, Bucureşti-37, România, R-70201, fax:(4021)317 21 20, tel. (4021) 317 2126 e-mail: [email protected]
www.academiaromana.ro/inst_geodin/pag_geodin.htm
Domenii de cercetare de referinţă:
• Geodinamică
• Fizica globului
• Hazard natural şi antropic
Direcţii principale de cercetare- dezvoltare:
• Evidenţierea zonelor geodinamic active şi evaluarea hazardului natural şi antropic al
acestora prin studii geofizice complexe;
• Evaluarea distribuţiei anomale a unor parametri legaţi cauzal de cumularea
tensiunilor responsabile de producerea cutremurelor de pământ, în special a celor de
adâncime intermediară din zona seismic activă Vrancea ;
• Monitorizarea variaţiilor spaţio-temporale ale câmpurilor naturale (electromagnetic,
geomagnetic, geoelectric, gravific, geotermic), ale deformărilor crustei terestre
(clinometrie, deplasări relative) şi ale tensiunilor din roci ;
• Crearea şi implementarea unor sisteme de monitorizare complexă (senzori specifici
şi module de achiziţie), de transmisie şi de procesare a informaţiei geodinamice.
3
CUPRINS Pag. 1. DOMENII DE APLICABILITATE…......…………………………………………… 4
2. STRUCTURA SISTEMULUI COMPLEX DE MONITORIZARE A ZONELOR DE RISC NATURAL RIDICAT DATORAT ALUNECĂRILOR DE TEREN - SMALT .......................................................... 5 2.1. Echipamente utilizate la realizarea de măsurători în puncte discrete....... 5
2.1.1. Senzori pentru măsurarea câmpului magnetic......................................... 6
• Calibrarea senzorilor magnetici................................................................ 10
• Instalarea în teren a senzorilor magnetici................................................ 12 2.1.2. Măsurarea câmpului electric........................................................................13
• Instalarea în teren a senzorilor electrici.....................................................14 2.1.3. Modul de achiziţie şi stocare a datelor (ADU 06)....................................... 15
• Sistemul GPS.. ............................................................................................ 16
• Sistemul de alimentare............................................................................... 17
• Benzile de frecvenţe înregistrate de ADU-06........................................... 17
• Sistemul de calibrare...................................................................................17
2.1.4. Utilizarea softului aferent modulului de achiziţie GSM-06….……………. 18
2.1.5. Modul de achiziţie şi stocare date electrice (Rezistivimetru )..................26
2.2. Echipamente utilizate pentru monitorizare continuă .............................. 29
2.2.1. Sistem pentru monitorizarea continuă a câmpului electromagnetic natural…………………………………………………………………………… 29
2.2.2 Sistem pentru înregistrarea continuă a deformărilor crustei terestre.. 32
3. TRAINING şi SERVICE…..………………………………………………………….. 33
4
1. DOMENII DE APLICABILITATE
• Investigarea structurilor geologice de mică şi mare adâncime în vederea elaborării : a) Hărţilor de hazard ; b) Tomografiilor electromagnetice; c) Modelelor 2D geoelectrice;
• Identificarea zonelor de interes geodinamic natural şi antropic (alunecări de teren, falii active, prăbuşiri de teren în zone cu goluri subterane rezultate în urma exploatărilor miniere) şi instalarea sistemelor de monitorizare continuă a câmpurilor electromagnetic (EM) natural al Pământului şi electric cu sursă controlată - varianta SEV;
• Stabilirea paternului EM al mediului geoelectric sub punctul de monitorizare (tipul şi direcţia structurii geoelectrice, anizotropia electrică, distribuţia pe verticală a rezistivităţii aparente) în condiţii de stabilitate, respectiv instabilitate geodinamică;
• Monitorizarea continuă a câmpului EM în puncte de observaţie fixe, inclusiv observatoare, în scopul evidenţierii parametrilor cu caracter precursor activităţii geodinamice.
5
2. STRUCTURA SISTEMULUI COMPLEX DE MONITORIZARE A ZONELOR DE RISC NATURAL RIDICAT DATORAT ALUNECĂRILOR DE TEREN - SMALT. SMALT include mai multe echipamente de monitorizare care pot fi utilizate simultan sau
separat în toate areale de interes geodinamic caracterizate prin alunecări de teren (Fig. 1).
COSistem central de
Procesare,DiagnozãSi Decizie
SMALT
MODULMAG-03
DAM24 bit
MODULADU-0624 bit
MODULLABVIEW
16 bit
SenzoriCâmpelectric
DC
SenzoriCâmp
electricsi
electromag-netic(joasa
frecventã)
SenzoriCâmp
electricsi
electromag-netic
(înaltãfrecventã)
SenzoriMiscãricrustale
MODULINTEL V3
Informatiisatelitare
şigeologice
Sistemtransmisiedate
Fig. 1. Sistem complex de monitorizare a zonelor de risc natural ridicat datorat alunecărilor de
teren - SMALT
6
2.1. Echipamente utilizate la realizarea de măsurători în puncte discrete
• sistem de măsură a componentelor electrice şi magnetice ale câmpului
electromagnetic natural al pământului, de tip GMS-06 (Fig.2);
• Sistem de achiziţie şi stocare date electrice, tip INTEL V3
Sistemul pentru măsurători electromagnetice (EM) - GMS06 este produs de firma
Metronix, Germania şi permite efectuarea de înregistrări simultane, multicanal,
numărul acestora fiind în legătură directă cu unităţile ADU-06 avute la dispoziţie
(maximum 32) ; fiecare unitate având 2-5 canale independente.
1. ADU 06 – Unitate
analog/digitală de
condiţionare semnal
şi stocare date;
2. EFP-06-Senzori
electrici de tip PB-
PbCl2;
3. Hx, Hy, Hz-
senzori magnetici
uniaxiali de tip
inductiv;
6. Laptop pentru
procesare date.
Fig. 2. Sistemul GMS-06
In cadrul SMALT, acest sistem de înregistrare este prevăzut cu două ADU 06,
unul cu 5 canale independente de înregistrare (2 electrice şi 3 magnetice) şi, respectiv,
2 canale electrice; acesta din urmă cu posibilităţi de extindere la 5 canale.
7
2.1.1 Senzori pentru măsurarea câmpului magnetic O măsurătoare completă de câmp magnetic presupune existenţa a trei senzori
uniaxiali ortogonali, fiecare dintre aceştia aflându-se într-un tub cilindric de plastic întărit
cu fibră de sticlă, rezistent la şocuri mecanice, apă şi radiaţii ultraviolete (Fig.3).
Senzorul (MFS-06) aflat în dotare este produs de firma Metronix-Germania şi este de tip
inductiv. Partea sa centrală constă dintr-un miez de permaloy, infăşurat de câteva mii
de spire de cupru.
Date tehnice:
- domeniu de frecvenţă: 0.00025 Hz- 10 KHz;
- zgomot intern: 1⋅10-2nT/√Hz pentru 0.01 Hz; 1⋅10-4nT/√Hz
pentru 1Hz<
- sensibilitate la ieşire: 0,2 V/ (nT⋅ Hz), pentru f << 4Hz
0,8 V/ nT, pentru f >> 4Hz
- tensiune la ieşire: +/- 10 V;
- tensiune de alimentare: +/- 12 V până la +/- 15 V, stabilizată şi
filtrată;
- curent de alimentare: +/- 25mA;
- greutate: cca. 8,5 Kg;
- dimensiuni externe: lungime 1,25m, diametru 75mm;
- domeniu de temperatură : -250C la + 700C
Fig.3. Senzor magnetic uniaxial
Diagrama circuitului echivalent simplificat pentru senzorul menţionat anterior este
prezentată în fig.4.
8
Fig. 4
Pentru sensor fără preamplificator funcţia de transfer este dată de relaţia:
cu rezistenţa de intrare pentru amplificator (Rd), frecvenţa de rezonanţă (f0),
amplificarea G şi atenuarea D, definite prin relaţiile:
Răspunsul în frecvenţă al senzorului magnetic este redat in Fig. 5.
9
Fig.5 Senzorul magnetic conţine componentele electronice pentru preamplicarea
semnalului, precum şi pentru o autocalibrare de mare precizie. Preamplificatorul integrat
(Fig.6) efectuează amplificarea de semnal a tensiunii de ieşire a senzorului,
condiţionarea semnalului feedback a câmpului magnetic şi intrarea unui semnal de
calibrare din exterior (Fig.7)
10
Fig. 6. Preamplificatorul senzorului magnetic
Fig. 7. Bloc diagrama senzorului magnetic
Adiţional, partea electronică a preamplificatorul conţine şi un driver de ieşire prevăzut cu
un filtru trece jos, de 8kHz. Buffer-ul de ieşire transferă datele pe un cablu de lungime
maximă de 50m.
Calibrarea senzorilor magnetici Firma constructoare Metronix a realizat o calibrare iniţială a senzorilor magnetici, iar
testele effectuate au demonstrat o excelentă stabilitate în timp a funcţiilor de transfer.
Această operaţie se realizează în condiţii de laborator, unde sunt asigurate condiţii
11
speciale (perturbaţii locale reduse, solenoid cu L= 3.6m şi d = 30 cm, capabil să
genereze un câmp magnetic omogen de intensitate cunoscută).
Fiecare sensor este calibrat cu ajutorul relaţiei (pentru f = 0.1Hz):
După efectuarea acestei operaţii se obţine o filă de calibrare pentru domeniul de
frecvenţe cuprins între 0.1 Hz şi 10kHz. Frecvenţe mai joase de calibrare nu sunt
necesare deoarece senzorul se supune unei reguli matematice riguroase, care permite
efectuarea calculului funcţiei de transfer cu o precizie foarte mare. Fiecare senzor este
livrat cu un set de date de calibrare original, care conţine valorile măsurate de
amplitudine şi fază ale funcţiei de transfer pentru domeniul de frecvenţe specificat
anterior. In Fig. 8 şi 9 sunt reprezentate funcţiile de transfer ale senzorului MFS-06 cu
seria #002.
Fig. 8. Funcţiile de transfer pentru amplitudine ale senzorului magnetic
12
Fig. 9. Funcţiile de transfer pentru fază ale senzorului magnetic
Instalarea în teren a senzorilor magnetici Cablurile de conexiune ale senzorilor magnetici asigură o foarte bună protecţie faţă
de distorsiunile externe, iar conectorii prezintă impermeabilitate faţă de apă sau diverse
particule.
Pentru a evita apariţia distorsiunilor de joasă frecvenţă datorate vibraţiilor mecanice,
în timpul măsurătorilor de teren, aceştia trebuie să fie îngropaţi în pământ, sau acoperiţi
cu tuburi din material plastic semi-cilindrice. Senzorul vertical trebuie să fie îngropat în
pământ la o adâncime corespunzătoare cu cel puţin jumătate din lungimea sa, iar
capătul său liber să fie acoperit cu un cap de protecţie din material plastic.
În procesul de instalare, o atenţie deosebită trebuie acordată alinierii exacte a
tubului senzorului, întrucât partea de jos a acestuia (cel fără cablu conector) trebuie să
asigure următoarele direcţii de măsură a câmpului magnetic: senzorul Hx spre nord,
senzorul Hy spre est şi senzorul Hz spre interiorul Pământului, astfel încât să se
obţină valori pozitive pentru toate componentele.
13
Fig. 10. Senzori magnetici uniaxiali (amplasaţi în teren pentru măsurarea componentelor
Hx, Hy şi Hz ale câmpului geomagnetic)
2.1.2. Măsurarea câmpului electric Pentru măsurarea câmpului electric se utilizează senzori impolarizabili, de tip Pb-
PbCl2 sau de tip Cu-CuSO4, confecţionaţi în cadrul Institutului de Geodinamică
(Fig.11)
Date tehnice:
- rezistenţa internă: < 500 ohm;
- zgomot: 1-3 µ V pentru f = 10kH-0.001Hz;
- stabilitate în timp: 0.02 µV/24 ore;
- coeficient de temperatură scăzut;
- rezistenţă mecanică la transport şi măsurători de teren
Fig. 11. Senzor electric
Aspecte detaliate privind structura internă a senzorului electric se găsesc la producător
(Institutul de Geodinamică al Academiei Române).
14
Fig. 12. Caracteristica de timp (drift) pentru trei perechi de senzori electrici de tip Pb-PbCl2 Instalarea în teren a senzorilor electrici Pentru înregistrarea câmpului electric se utilizează un dispozitiv de măsură în
formă de „ cruce “, alcătuit din 4 electrozi conectaţi la sistemul de achiziţie prin
intermediul unor cabluri de cupru multifilar, izolate electric, a căror lungime este cuprinsă
între 50-100m. Pentru a evita apariţia distorsiunilor de joasă frecvenţă, datorate
vibraţiilor mecanice, în timpul măsurătorilor de teren, aceştia trebuie să fie amplasaţi în
gropi de 15-20 cm adâncime şi acoperiţi cu pământ. Rezistenţa dintre doi senzori de
măsură trebuie să fie cuprinsă între câteva sute de Ω şi 10 KΩ. La instalarea
dispozitivului de măsură se are în vedere ca orientarea liniei de înregistrare Ex să
corespundă direcţiei NS, iar a componentei Ey să corespundă direcţiei EV, având în
vedere respectarea următoarelor polarităţi:
- pentru componenta Ex : nord = +
sud = -
- pentru componenta Ey : est = +
vest = -
MONITORIZAREA VALORILOR DE CAMP ELECTRIC
-0.075-0.07
-0.065-0.06
-0.055-0.05
-0.045-0.04
VALO
RIL
E D
E C
AM
P (m
v/m
)
12 18 24 6 TIMPUL (ore)
15
Fig. 13. Senzor electric de tip Pb-PbCl2
instalat în teren şi cablu de legătură cu
unitatea centrală de înregistrare ADU-06
2.1.3. Modul de achiziţie şi stocare a datelor (ADU 06)
Senzorii pentru înregistrarea componetelor magnetice (Hx, Hy, Hz) şi electrice
(EFP-06) sunt conectaţi direct, prin intermediul cablurilor de legătură, la unitatea
centrală ADU 06. Fiecare unitate poate opera atât ca sistem independent (Fig.2) , cât şi
într-o reţea, prin utilizarea unei tehnologii LAN (Local Area Network), în care fiecare
unitate este sincronizată prin intermediul unui ceas GPS.
Fig. 2 ilustrează modul de amplasare în teren a unui sistem de înregistrare a câmpului
electromagnetic, prevăzut cu 5 canale. Acest sistem include următoarele componente
de bază:
• ADU-06 ( varianta cu 5 anale);
• Antena – GPS;
• 3 senzori magnetici (Hx, Hy, Hz), de tip MFS-06
• 3 cabluri de legătură pentru senzorii magnetici ( L = 10m);
• 4 senzori electrici (Pb-PbCl2);
• 4 role cu cabluri de legătură pentru senzorii electrici (L = 150m);
• Cablu pentru punerea la pămât a sistemului,
• Cablu coaxial de reţea (L = 100m), asigură legătura dintre ADU-06 şi laptop;
16
• Calculator de teren (laptop) cu softul aferent MAPROS pentru procesare în timp
real.
In Fig. 14 este prezentată unitatea ADU 06 cu principalii săi conectori necesari
pentru interfaţare la senzorii magnetici şi electrici, reţeaua de unităţi ADU 06, antena
GPS, acumulatorul de alimentare şi la laptopul pentru procesare în timp real a datelor.
1,2,3. conectori pentru senzorii Hx,Hy, Hz
4 buton pentru testare automată
5 led indicator, alimentare de la baterie
6 led indicator, funcţionare GPS
7 conector pentru alimentare la baterie
8 conector pentru antena GPS
9 conector pentru reţeaua de ADU
10 led indicator, reţeaua de ADU 06
11 led indicator funcţionare sistem
12 conector pentru senzorii electrici
(prin cablu cu buffer)
13 conector pentru senzorii electrici (prin
cablu standard)
14 conector la pământ (GND)
Fig. 14. Unitatea analog/digitală ADU 06
Sistemul GPS La instalarea sistemului şi a antenei GPS trebuie avută în vedere o deschidere
suficient de mare, întrucât sunt necesari cel puţin 4 sateliţi pentru ca sincronizarea
dintre sisteme să fie bună. Receptorul GPS are 8 canale şi permite poziţionare în teren
a punctului de măsură prin furnizarea latitudinii, longitudinii şi elevaţiei.
Ceasul intern este conectat direct la modulul GPS şi asigură derularea timpului
cu o precizie de ± 130 ns, necesară şi pentru conversia analog/digitală.
17
Sistemul de alimentare Alimentarea sistemului de înregistrare este asigurată de unu sau mai mulţi
acumulatori de 12V, de capacitate mai mare de 10Ah. Pentru reîncărcarea
acumulatorilor se utilizează un generator portabil HONDA de 1500W.
Benzile de frecvenţe înregistrate de ADU-06 Benzile de frecvenţă înregistrate cu ajutorul unităţii ADU 06, precum şi relaţiile
dintre aceste benzi şi pasul de eşantionare, sunt redate în tabelul de mai jos.
Sistemul de calibrare Unitatea ADU are posibilitatea de a efectua calibrarea înainte de începerea înregistrării.
Semnalul produs de generatorul intern este de formă rectangulară şi este emis pentru
urmatoarele frecvenţe:
- 32 Hz pentru amplificare 1
- 762 Hz şi 3072 Hz pentru amplificare 30
18
Rezultatul calibrării sistemului este prezentat ca filă text sau poate fi vizualizat cu
programul MAPROS.
2.1.4. Utilizarea softului aferent modulului de achiziţie GSM-06
Baza de date electromagnetice este organizată în cadrul programului
MAPROS după cum urmează:
Line - profilul pe care se fac măsurători;
Site - punct de măsură pe profil;
Run - o măsurătoare din cadrul aceluiaşi
punct de măsură.
Această bază de date este de tip arbore şi
permite o evidenţă foarte clară a punctelor
măsurate.
Totodată, acest mod de organizare
permite obţinerea unui rezultat unic
«create result » ce concentrează
informaţiile din toate run-urile efectuate
intr-un site.
După ce am prelucrat datele din toate
înregistrarile (RUN) din cadrul unui site,
creem rezultatul final al sondajului:
19
Configurarea senzorilor si a fisierelor
de calibrare aferente fiecărui sensor magnetic se face urmând urmatoarea procedură:
Curbele teoretice de amplitudine şi de fază pentru fiecare sensor magnetic au următorul
aspect:
20
Configurarea canalelor de înregistrare se obţine urmând indicaţiile din figura următoare,
in care Ex si Ey sunt canalele electrice, iar Hx, Hy si Hz sunt canalele magnetice.
Benzile de frecvenţă in care se pot face măsurători electromagnetice sunt HF,
LF1, LF2 si LF3, iar prin prelucrare şi aplicarea filtrelor 4x sau 32x se obtin benzile LF4
21
si LF5. In tabelul următor sunt prezentate domeniile de frecvenţă şi rata de eşantionare
pentru fiecare bandă in parte:
Achizitia poate fi facută in două moduri :
• on line, cu programul MAPROS – în acest caz, datele se stochează direct pe
laptop si necesită mentinerea conexiunii dintre statie si calculator pe toata durata
măsurătorii.
23
• off line, cu programul GMS - în acest caz, datele se stochează pe memoria
sistemului de achiziţie, iar la sfarsitul masurătorii unui RUN se transferă pe
laptop. Mentinerea conexiunii dintre staţie şi calculator nu mai este necesară
decât la începutul RUN-ului (când trasmitem comanda la staţie) şi la sfârsit, când
descarcam datele pe laptop. Având in vedere acest avantaj, a doua variantă este
de preferat atunci când se urmăreşte obţinerea unor informaţii de la mare
adâncime, situaţie în care trebuie să se ţină seama de dimensiunile fisierelor ce
urmeaza a fi achizitionate si de memoria sistemului de achiziţie.
In tabelul urmator sunt date cateva exemple de inregistrari in diferite benzi de frecventa:
24
Procedeul de lucru ce trebuie urmat cu programul GMS este urmatorul:
• Informaţii privind amplasamentul (coordonatele) sistemelor de achiziţie ;
• Stabilirea modului de înregistrare ;
• Stabilirea benzii de frecvenţă, a timpului de start şi de oprit, amplificarea pe canale, etc.
25
Pentru inregistrări de foarte bună calitate, in care sunt respectate atât condiţiile de
tehnice de instalare, cât şi condiţiile geologice de mediu, curbele de distribuţie a
rezistivităţii şi fazei, în funcţie de frecvenţă (adâncime), sunt de forma:
26
De asemenea, programul MAPROS asigură vizualizarea în timp real, pentru
diferite frecvenţe de înregistrare, a seriilor de timp şi a următorilor parametri
electromagnetici:
• tipul de structură (skew);
• direcţia structurii (strike);
• anizotropia electrică ;
Toate aceste informaţii sunt necesare în procesul de interpretare a rezultatelor
electromagnetice, cu implicaţii în evidenţierea parametrilor cu caracter precursor
activităţii geodinamice şi în elaborarea unor modele şi tmografii electromagnetice.
2.1.5. Modul de achiziţie şi stocare date electrice (Rezistivimetru INTEL - V3)
In vederea realizării sondajelor electrice verticale (SEV), electrozii de emisie
(construiţi din oţel inoxidabil) şi senzorii electrici de recepţie, impolarizabili (Fig.13) sau
polarizabili, din oţel inoxidabil, sunt conectaţi la un sistem de achiziţie digital – INTEL V3
(produs de firma INTEL 91, Bucureşti, România - 15). Acesta este prevăzut cu:
• 2 canale pentru injecţia curentului în linia de emisie AB;
• 2 canale pentru recepţia semnalului din linia MN;
• memorie internă: 128 K;
• pas de eşantionare : 0.2 s;
• generator de curent în trepte (încorporat): max 200mA/ 400V;
• interfaţă serială pentru transfer de date;
• programul de COMUNICARE pentru transfer dedate în fişiere binare cu
extensie „ log”
27
Fig. 15. Sistem de achiziţie digital- INTEL V3
Modul de amplasare în teren a electrozilor de emisie (A, B), recepţie(M, N) şi
conectarea acestora la sistemul de achiziţie, stocare şi procesare date electrice sunt
redate în Fig. 16.
A BM N
Fig. 16. Configuraţia in teren a sistemului de achiziţie, stocare şi procesare date
electrice (Rezistivimetru INTEL 03)
28
Masurătorile realizate în teren pot fi transformate cu ajutorul programului de
COMUNICARE într-un fisier binar cu extensie „ log”.
Funcţiile acestui program sunt următoarele:
• Transfer de date de la rezistivimetru la calculator;
• Vizualizare date primare;
• Transfer informaţie în baza de date;
• Prelucrare primară;
• Salvare informaţie în fisier cu extensie „ txt ” sau „ pre ”
Fig. 17. Interfaţa grafică între Rezistivimetru INTEL V 3 şi calculator
29
2.2. Echipamente utilizate pentru monitorizare continuă .
În poligoanele de interes geodinamic selectate prin măsurători discrete, în punctele
stabilite au fost instalate echipamentele specifice în vederea efectuîrii monitorizării
continu. Echipamentele pot fi utilizate şi pentru obţinerea de date în puncte discrete, dar
având în vedere specificul activităţii de cercetare, fiabilitatea şi sensibilitatea deosebite,
acestea trebuie să fie amplasate numai în locuri special amenajate. Datele înregistrate
urmează a fi transmise la sediul central în vederea procesării lor în timp real.
Sistemele de înregistrare care fac parte din această categorie permit monitorizarea
continuă a următoarelor mărimi:
• câmpul electromagnetic natural de joasă frecvenţă ;
• deformarea crustei terestre
2.2.1. Echipament pentru monitorizarea continuă a câmpului electromagnetic natural de joasă frecvenţă
Sistemul de monitorizare continuă a datelor electromagnetice, în varianta de
observator sau în puncte fixe, este alcătuit din următoarele părţi componente:
• Senzor magnetic triaxial, de tip fluxgate, model MAG 03 MC/MS (produşi de
firma Bartington, Anglia) - operaţional în domeniul de frecvenţe DC - 1kHz şi de
măsură ± 70 µ T (Fig 18, a şi b);
• Unitate Analog-Digitală -MAG 03 DAM produsă de firma Bartington, Anglia
(Fig.19);
• 4 senzori electrici de tip Pb-PbCl2 sau Cu-CuSO4 , cu soluţia în gel de caolin
( vezi Fig. 11);
• Computer (Laptop) pentru înregistrare, stocare date şi procesare în timp real
(Fig.20).
30
a.
b.
Fig. 18. Senzor magnetic triaxial MAG-03 MC, cu dispozitivul de fixare, orientare şi orizontalizare (a); carcasa termoizolantă (b)
Aceşti senzori magnetici sunt de mare performanţă, iar electronica integrată asigură
măsurarea simultană şi cu precizie a celor trei componente (Bx, By, Bz) ale câmpului
magnetic.
Caracteristicile de performanţă ale senzorilor magnetici sunt prezentate în Tabelul 1.
TABELUL 1
Tensiunea de alimentare ± 12V la ± 17V
Ieşirea analogică ± 10V (la o alimentare de ± 12V)
Impedanţa de ieşire < 1Ω
Eroarea de linearitate < 0.0015%
Acurateţea la calibrare ± 0.5%
Domeniul de frecvenţe 0 -3kHz
Eroarea de ortogonalitate dintre axele
senzorilor
< 0.50
Domeniul de măsură ± 70 µT
Scalarea 143 mV/µT
31
Fig. 19. Unitate analog digitală MAG-03 DAM
Caracteristicile tehnice ale unitatăţii de achiziţie MAG 03 DAM sunt prezentate în
Tabelul 2
TABELUL 2
Canale de intrare 6 diferenţiale
Rezoluţie 16 sau 24 bit, selectabilă prin soft
Linearitate 0.002% din toată scala pâna la 50 Hz rata de date
Rata de eşantionare programabilă
Scala de intrare ± 10 V pe toată scala
Scalare şi offset Calibrare automată prin program
Alimentare 9 - 24V, DC, prin intermediul unui transformator, 120 mA
Baterie internă 12V, 2.1 Ah, plumb-acid, 10 ore de utilizare
Dimensiune 265mm x 255mm x 55mm
Greutate 2,8 kg
32
Parametrii sistemului de achiziţie sunt controlaţi de un program special, operabil sub
DOS şi Windows 95, care permite atât vizualizarea seriilor de timp înregistrate (Ex, Ey,
Hx, Hy, Hz), cât şi stocarea acestora pe disc (Fig. 20)
Fig. 20. Inregistrarea pe HDD-ul instrumentului virtual (Laptop), in timp real, a seriilor de
timp electromagnetice.
2.2.2. Echipament pentru monitorizarea continuă a deformărilor crustei terestre
Modernizarea tehnicilor de măsurători geodinamice, în acord cu noul concept de
achiziţie a datelor înregistrate, a condus la utiliyarea ]n cadrul SMALT a senzorilor de
proximitate (pendul vertical invers - Fig. 21) şi a modului de achiziţie FieldPoint, pe 16
biţi, bazat pe instrumentaţie LabVIEW (Fig. 22) produsă de National Instruments.
Fig.21 . Pendul vertical-invers şi cei doi senzori de proximitate
33
Fig. 22. Sistem compact FieldPoint ce conţine interfaţa de control,
modulele I/O şi blocul conector
3. TRAINING şi SERVICE
Institutul de Geodinamica al Academiei Române asigură contra cost scolarizare
privind metodologia de aplicare a SMALT, care presupune parcurgerea următoarelor
etape:
• Identificarea zonelor susceptibile de alunecări;
• Instalarea şi utlizarea SMALT;
• Intocmirea bazei de date şi procesare;
• Diagnoză şi alertare.
De asemenea, specialiştii institutului pot participa pe bază de comandă la realizarea
de studii complexe în zone geodinamic active în vederea îndeplinirii obiectivelor
prevăzute la capiltolul 1.