14 июня 2020 года исполнилось ровно 2 года после запуска системы сейсмометрического мониторинга на Сангтудинской ГЭС-1 в Республике Таджикистан.

Система представляет собой сеть из 11 станций с цифровыми акселерометрами Guralp CMG-5TDE, установленными на основных сооружениях ГЭС. Также есть одна станция свободного поля, на которой установлены цифровые акселерометр CMG-5TDE и велосиметр CMG-6TD. Данные в режиме реального времени передаются по оптическим линиям связи на сервер и синхронизируются по сети от источника времени GPS. За счёт этого достигается максимальное быстродействие и максимально точная синхронизация по сети.

Некоторые станции приходилось перегружать для обновления настроек, но несколько станций уже перешли 2-х летний up-time, а одна станция уже перешла 800 дневный up-time на момент написания статьи. 

    Рис.1.811 дней непрерывной работы.Максимальная температура иногда достигала 56 С°

Также в системе присутствует система оповещения о сейсмическом событии (превышение уровня срабатывания). Система оповещения интегрирована с программой БИНГ-3 для геотехнического мониторинга и при срабатывании, вырабатывается команда, которая делает дополнительный опрос датчиков (пьезометров, термометров и проч.)  на момент зарегистрированного события на ГЭС.

Вообще, поводом для написания данной новости стали 2 события – это 2 года успешной эксплуатации и землетрясение 16 июня 2020 года в 01 час 30 мин гринвичского времени (04 час 30 мин московского времени) в Таджикистане (в эпицентре ощутимое по шкале ШСИ-17) с М=6.1 (Официальные данные с сайта ФИЦ ЕГС РАН, раздел ССД). Спасибо ФИЦ ЕГС РАН за возможность получить информацию на сайте о событии, иначе было бы не так интересно!

  Данное событие было зарегистрировано системой мониторинга примерно через 1  минуту после начала  и расстояние до эпицентра составило примерно 280км (обратите внимание, система не определяет эпицентр, а только сам факт события на станции). Также включилась свето-звуковая сигнализация, сообщающая о том, что был превышен нижний порог «зелёной» зоны, который мы условно выставили на значения интенсивности от 2 до 4 баллов («жёлтая» для 4-5 и «красная» больше 5).

 Рис.2. Условные уровни срабатывания (настраиваются в специальном модуле обработки данных Guralp CMG-NAM). 

Рис.3 Волновая форма Z-компоненты велосиметра (станция свободного поля). Также указаны максимальные и минимальные амплитуды колебаний. Горизонтальная шкала Часы:Минуты (Гринвич).

Рис.4. Скриншот с  информацией с сайта ФИЦ ЕГС РАН (фиолетовая звезда – расположение Сангтудинской ГЭС-1). 

Вкратце про работу системы.  Для исключения ложных срабатываний мы решили взять 2 максимально удалённых друг от друга сейсмопункта. Это станция свободного поля на правом берегу и станция на выходе скальных пород чуть выше по течению на левом берегу. Расстояние между станциями около 1.5км, что не является большой проблемой при регистрации событий.  

Рис. 5. Волновые формы 2-х станций. Для срабатывания системы оповещения необходимо, чтобы превышение было хотя бы по 4-м осям суммарно от 2-х датчиков (в нашем случае - 1-я станция все 3 компоненты, 2-я станция  N-компонента). 

После того как происходит срабатывание, то мы получаем текстовую информацию вида:

Jun 16 01:32:01 localhost daemon.warn gdi-trig-record[record]: ring_buffer_checkrec:393: inst_9-E: triggered but no data. – СРАБАТЫВАНИЕ ТРИГЕРА

Jun 16 01:32:01 localhost user.debug set_lights[19065]: invoked with 1 arguments: /root/bin/set_lights green – ВКЛЮЧЕНИЕ СВЕТО-ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ 

Jun 16 01:32:38 localhost daemon.debug set_lights[5188]: Setting GPIOs for OFF – ВЫКЛЮЧЕНИЕ СВЕТО-ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ.

Как видно, срабатывание происходит после прихода S-волны через примерно полминуты, и P-волна практически игнорируется. Так как система не является сейсмологической, то нельзя сказать, что она не работает или «почему она не срабатывает на P-волне?!», так как для более раннего предупреждения должна быть более обширная сейсмологическая сеть.  Можно выставить систему срабатывания по имеющимся статистическим данным событий и уровням P-волн, но сразу предупредим, что такая задача не стоит, поэтому оставим только S-волны для анализа. 

Для завершения добавим, что система работает по системе «голосов». Для каждого уровня есть определённое цифровое значение (1 – зелёный, 10 – жёлтый, 100 – красный). При превышении данные числа полученные от каждого канала регистрации суммируются и если превышено 4, то получаем, что лампочка светится зелёным, при превышении 40 - жёлтым, при превышении 400 - красным.  Конечно, при срабатывании одной станции на 10, может загореться зелёный свет, но как было сказано ранее, сигнал должен поступить как минимум от 2-х датчиков, что исключит ложные срабатывания. Хотя при таких случаях, возможно, было бы не лишним проверить что происходит в районе сейсмопункта. Надо подумать над этим…

Рис. 6. Уровень срабатывания «4» для «зелёной» зоны. ( «1» – за превышение по одной компоненте (Vote weight), «4» – сумма от 4-х каналов (Vote threshold). По 2 канала превышения от каждого датчика тоже актуальны).

И самое интересное – как было зарегистрировано землетрясение в машзале (оператор в машзале землетрясение наверняка даже не ощутил):

 На момент установки системы, компания Guralp только запускала в производство новые модели цифровых велосиметров Certimus  и акселерометров Fortimus, поэтому мы использовали предыдущие типы приборов, успешно зарекомендовавших себя за десятилетия. Но, если бы потребовалось сделать это ещё раз, то в качестве альтернативы безусловно лучше рассматривать более современные приборы (Certimus и Fortimus): 

С дополнительной информацией Вы можете ознакомиться на нашем сайте  www.dsys.ru  ,

Обязательно посмотрите видеообзоры на нашем ютуб канале DSys ,

Также Вы можете следить за нашими новостями в социальных сетях: инстаграмм DSys, Facebook DSys, ВКонтакте ДСис

Все интересующие вопросы присылайте на sales@dsys.ru