ISSN: 2079-5165, eISSN: 2410-7948, https://elibrary.ru/title_about.asp?id=32295; http://std.ifz.ru/
Наука и технологические разработки.
2017. Т. 96, № 3, с. 33–40 . DOI: 10.21455/std2017.3-3
The metadata in English is presented at the end of the article!

 

УДК 550.3

 

ПОРТАТИВНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ регистратор «Сейсар-5»
С ОЧЕНЬ НИЗКИМ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ
ДЛЯ АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ В СЛОЖНЫХ

КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

 

© 2017 г. И.В. Матвеев, Н.В. Матвеева

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Автор для переписки: И.В. Матвеев, e-mail: igormat954@mail.ru

 

Главное

 

разработан портативный полевой автономный трехканальный цифровой регистратор

важное достоинство прибора — рекордно низкое энергопотребление (0.35 Вт)

применена бесфайловая система, обеспечивающая повышенную сохранность данных

прибор может работать автономно в сложных климатических условиях

прибор успешно использовался в практических многолетних исследованиях в Сибири

 

Аннотация. В статье описан автономный трехканальный цифровой регистратор, разработанный в ИФЗ РАН. Регистратор разрабатывался с учетом требований работы в особо сложных климатических условиях, минимального энергопотребления и простоты обслуживания. Особое внимание уделено надежности сохранения данных при внезапном пропадании питания, для чего разработан новый формат записи. Применена беcфайловая система записи с приписыванием к каждой секунде данных служебной строки, состоящей из точного времени, кода станции и координат места установки станции. Это позволяет при считывании не потерять ни одной секунды данных. При возобновлении питания регистратор автоматически включается в рабочий режим и продолжает прерванную запись. Питание аналоговой части регистратора гальванически отвязано от питания цифровой части и тщательно сглажено специальными линейными стабилизаторами и фильтрами. Для исключения проникновения пульсаций из цифровой части в аналоговую по общему (земляному) проводу, управляющий интерфейс АЦП отделен от микроконтроллера схемами цифровой гальванической развязки. Съем накопленных данных осуществляется путем замены карты памяти и занимает всего несколько секунд. Управление также сведено к минимуму — регистратор имеет всего 2 управляющие кнопки. Простота обслуживания позволяет быстро устанавливать большое количество сейсмостанций при небольшой численности обслуживающего персонала. Важнейшая отличительная особенность регистратора — существенно сниженное энергопотребление (менее 0.7 А×ч в сутки при напряжении питания 12 В). Это в 5–6 раз ниже, чем у отечественных и зарубежных аналогов и позволяет обеспечивать работу регистратора от одного комплекта сухих марганцево-воздушных батарей емкостью 150 А×ч и весом 4 кг более 6 мес. В составе систем сейсмического мониторинга и при проведении эпицентральных измерений эти регистраторы применялись (и применяются) во всех климатических зонах северного полушария от Сербии до Сахалина и от Якутии до Бангладеш и зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые приборы.

Ключевые слова: регистратор, сейсмический мониторинг, эпицентральные измерения, формат записи, энергопотребление

Цитируйте эту статью как: Матвеев И.В., Матвеева И.В. Портативный сейсмический регистратор «Сейсар-5» с очень низким энергопотреблением для автономной работы в сложных климатических условиях // Наука и технологические разработки. 2017. Том 96, № 3. С. 33–40. [Тематический выпуск «Прикладная геофизика: новые разработки и результаты. Часть 1. Сейсмология и сейсморазведка»]. DOI: 10.21455/std2017.3-3

 

Литература

 

Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования / М.: Академкнига, 2003. 376 с. ISBN: 5-94628-076-7

Байкал-8. Техническое описание. Ревизия 1.4 от 16.06.2014. 26 с. URL: http://opg.sscc.ru/attachments/095_BY-8-RU.pdf

Быкова В.В. О выборе моделей ожидаемых движений грунта при оценке сейсмической опасности в платформенных районах // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Том 42, № 1. С. 47–57.

Быкова В.В., Татевосян Р.Э., Николаев Л.Д., Михин А.Г., Мокрушина Н.Г. Сковородинское землетрясение 2011 г. // Физика Земли. 2015. № 1. С. 112–127. DOI: 10.7868/S0002333714050019

Гаврилов А.В., Коновалов А.В., Никифоров С.П. Результаты полевых и стационарных испытаний регистратора сейсмических сигналов «Дельта 03» // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46, № 4. С. 30–39.

Сагайдачная О.М., Сальников А.С., Шмыков А.Н. Автономные многоканальные сейсмические станции семейства РОСА® // Приборы и системы разведочной геофизики. 2012. № 4. С. 35–45.

Сагайдачная О.М., Сагайдачный А.В., Сальни-ков А.С., Сальников Т.А., Шмыков А.Н. Пространственно распределенная система регистрации сейсмических данных на основе автономных станций РОСА-А. Геофизические методы исследования земной коры: Материалы Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.Н. Пузырева (Новосибирск, 8–13 декабря 2014 г.). Новосибирск: Изд-во ИНГГ СО РАН, 2014. С. 247–250.

Татевосян Р.Э., Аммосов С.М., Аптекман Ж.Я., Быкова В.В., Вакарчук Р.Н., Волков Н.В., Калинина А.В., Кузьмин Ю.О., Николаев Л.Д., Матвеев И.В., Матвеева Н.В., Михин А.Г., Моисеенко С.А., Мокрушина Н.Г., Молотков С.Г., Парини И.Е., Рогожин Е.А., Сав-вичев П.А., Татевосян Т.Н. Технология оценки сейсмической опасности при проектировании магистральных трубопроводов // Наука и технологические разработки. Импортозамещение в геофизике. Ч. 1. Технологии мониторинга и разведки. 2016. Том 95. № 3. С. 31–41.

130-01 (“Refraction Technology Inc.”). URL: http://www.reftek.com/pdf/130-01.pdf

ADS1255 Datasheet URL: http://www.ti.com/product/ADS1255?keyMatch= ads1255&tisearch=Search-EN-Everything

Guralp Minimus. Capture. Process. Distribute. Version 2017/07/05. URL: http://www.guralp.com/documents/DAS-MIN-0001.pdf

LE-3DLite MKII (“Lennartz-Electronic”). URL: http://www.lennartz-electronic.deс

LS7000XT (“Hakusan Corporation”). URL: http://www.hakusan.co.jp/bosai/products/ ls7000xt.shtml

MAX-7 u-blox 7 GNSS modules. Data sheet. URL: https://www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/MAX-7_DataSheet_%28 UBX-13004068%29.pdf

Mougenot D. Land cableless systems: use and misuse // First Break. 2010. Vol. 28. P. 55–58.

SMART-24 (“Geotech Instruments”). URL: http://www.geoinstr.com/ds-smart24.pdf

 

 

Сведения об авторах

 

МАТВЕЕВ Игорь Владимирович  старший научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-83-42. E-mail: igormat954@mail.ru

 

МАТВЕЕВА Наталья Владимировна  научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1.
Тел.: +7(499) 254-53-16. E-mail: natvl56@mail.ru