Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zalety i ograniczenia systemu Seismobile

Barnaś M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

185--194

PL

W artykule przedstawiono zalety i ograniczenia systemu Seismobile zebrane w wyniku wstępnych badań terenowych. Jest to system mobilny przystosowany do wykonywania równocześnie pomiarów sejsmicznych oraz georadarowych. Ta cecha wyróżnia ten system od dotychczas opracowanych strimerów. W pracy przedstawiono metodykę pomiarową systemu Seismobile, obejmującą przygotowanie sprzętu, akwizycję danych oraz wykonanie pomiaru danych sejsmicznych. Na podstawie dotychczasowych testów omówiono zalety systemu Seismobile, do których należy zaliczyć m.in. ograniczenie pracochłonności podczas pomiarów, bezprzewodową komunikację pomiędzy elementami systemu, niezależność modułów pomiarowych od siebie, możliwość zmiany rozstawu w zależności od zadania badawczego, mobilny wzbudnik, możliwość zastosowania dowolnego typu czujników sejsmicznych, zapis danych na powszechnie dostępnych kartach pamięci SDHC, stację dokującą służącą do archiwizowania i ładowania baterii modułów pomiarowych. System Seismobile, podobnie do innych tego typu urządzeń, posiada również różnego rodzaju ograniczenia, głównie o charakterze technicznym. Przygotowanie systemu do pierwszego pomiaru jest czasochłonne i wymaga dość dużego nakładu pracy. Zestawy czujników na metalowych podstawach mogą być niestabilne w trudnych warunkach terenowych, a ich kontakt z ośrodkiem jest słabszy niż w przypadku geofonów wbijanych w grunt. Czas pracy baterii modułów pomiarowych ulega skróceniu z upływem czasu. Mogą też występować problemy z rejestracją poprawnego sygnału GPS w trudnych warunkach terenowych, wykorzystywanego do lokalizacji systemu i synchronizacji czasu pracy jego elementów. Niezależnie od wskazanych ograniczeń wyniki uzyskiwane systemem Seismobile wskazują na jego dużą przydatność w badaniach defektów płytkiego podłoża.

EN

In the article advantages and limitations of the Seismobile system, which were recognized during initial field measurements, were described. This is a mobile system adapted to performing seismic and GPR surveys simultaneously. It is a fundamental attribute which distinguishes this system from streamers that were developed thus far. In the paper measurements methodology of the Seismobile system, containing preparing equipment, data acquisition, and seismic survey performing, was illustrated. Based on previous tests, the advantages of the Seismobile system which included, among others, the limitation of time and labor consumption during surveys, a wireless connection between parts of the system, independence of the measuring modules, possibility of changing offset depending on the research task, the mobile seismic source, possibility of using any type of seismic receiver, saving data on widely available SDHC memory sticks, docking station for archiving and recharging batteries of the measuring modules. The seismobile system, like those kinds of devices, has different types of limitations, mainly technical. Preparing system to the first measurement is time-consuming and requires quite a lot of work. Measuring sets on the metal plates can be unstable in difficult terrains and their contact with the basement is weaker from geophones embedded in the rock mass. The battery life will be shorter in the course of time. In hard conditions, problems with receiving GPS signals, which are used for localization and timing are possible. Regardless of indicated limitations, the results achieved with the Seismobile system are leading for its usefulness in inspections of shallow basement’s faults.

2

Założenia funkcjonalne systemu Seismobile

Kubańska A., Isakow Z., Pilecki Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

133--141

PL

W ostatnich kilkunastu latach dokonał się silny rozwój tzw. strimerów sejsmicznych pozwalających na usprawnienie sejsmicznych pomiarów w warunkach powierzchni utrudniających mocowanie geofonu, np. nawierzchnie betonowe, lub asfaltowe, w przypadku wykonywania długich, wielokilometrowych profili. Strimer jest mobilnym urządzeniem, którego głównym elementem jest układ specjalnie zamontowanych geofonów, przystosowanych do ciągnięcia po powierzchni terenu. Łącząc zalety profilowania sejsmicznego z użyciem strimera sejsmicznego oraz profilowania georadarowego, został opracowany system seismobile. system ten jest przeznaczony do diagnostyki podłoża gruntowego projektowanych i modernizowanych szlaków komunikacyjnych – dróg, linii kolejowych, pasów startowych na lotniskach itp. system ten pozwala na wykonanie profilowania sejsmicznego techniką refrakcyjną, refleksyjną lub wielokanałowej analizy fali powierzchniowej MASW oraz profilowania georadarowego. Umożliwia on również ciągły pomiar drgań sejsmicznych, lub parasejsmicznych w okresie do około 12 godzin. Konstrukcja systemu seismobile umożliwia ciągnięcie 4 linii pomiarowych oraz wózka z podwieszoną anteną georadarową. Rozpoznanie podłoża można prowadzić do szerokości 10,5 m, przy odległości 3,5 m pomiędzy liniami pomiarowymi. Pomiar georadarem prowadzony jest w osi konstrukcji systemu seismobile. Cechami charakterystycznymi systemu seismobile są: zdalna transmisja danych z geofonów oraz ich gromadzenie do 32 GB na geofon z dynamiką rejestracji większą od 120 dB, zautomatyzowany sposób lokalizacji układu pomiarowego na podstawie sygnału GPS oraz zautomatyzowany sposób wzbudzania fali sejsmicznej. w związku z tym usprawnienia systemu pozwalają na skrócenie czasu pomiaru oraz zmniejszenie pracochłonności.

EN

There has been a strong development in recent years of the so-called landstreamers which allow for the improvement of seismic measurements in conditions that hinder geophone attachment to the surfaces such as concrete or asphalt, and in the case of performing long profiles. The landstreamer is a mobile unit, the main element of which is the geophones system specially adapted to pull on the terrain surface. The seismobile system was developed, combining the advantages of seismic profiling using landstreamer and georadar profiling. This system is designed for the diagnosis of designed and modernized routes basement such as: roads, railways, airport runways, etc. This system allows for the execution of profiling such seismic techniques as: refractive, reflective, or multi-channel analysis of surface waves MASW. It also enables continuous measurement of seismic vibrations up to approx. 12 hours. The system design enables pulling seismobile 4 measuring lines and trolleys with a suspended GPR antenna. The basement recognition may be carried out to a maximum width of 10.5 m for a distance of 3.5 m between the measurement lines. GPR measurement is carried out on the axis of the seismobile system. seismobile characterizes: remote data transmission from geophones and storage up to 32 GB on a geophone with the dynamics of registration greater than 120 dB, automated location of the system based on GPS and automated way of inducing the seismic wave. Therefore, the improvements in the system allow the measurement time to be shortened, thus reducing work effort.

3

Skuteczność rejestracji zestawu pomiarowego strimera sejsmicznego Seismobile

Pilecki Z., Czarny R., Chamarczuk M., Krawiec K., Pilecka E.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

143--154

PL

W pracy przedstawiono wyniki testów mających na celu dobór konstrukcji podstawy geofonu w zestawie pomiarowym strimera Seismobile dla zapewnienia możliwie optymalnej rejestracji sygnału sejsmicznego. Zestaw ten składa się ze stalowej płyty z przymocowanymi od dołu podporami (nóżkami), a od góry zamocowanym geofonem. Istotnym elementem zestawu pomiarowego są nóżki, które mają zapewnić możliwie najlepszy kontakt z podłożem, zachować stateczność zestawu pomiarowego przy przesuwaniu się strimera sejsmicznego na kolejną pozycję pomiarową, oraz zapewnić wystarczająca odporność na ścieranie przy przesuwaniu po powierzchni terenu. Przetestowano 6 różnych kształtów stalowych podstaw dla geofonu zestawu pomiarowego strimera Seismobile. Wszystkie testy przeprowadzono w identycznych warunkach pomiarowych w celu uniknięcia wpływu ośrodka pomiarowego. Wyniki testów pokazały, że wszystkie stalowe podstawy zniekształcają sygnał sejsmiczny ze względu na wartości amplitud oraz widma amplitudowego. Najkorzystniejsze wyniki uzyskano dla pionowych prędkości drgań, które w akceptowalny sposób były zniekształcone. W tym przypadku wartości amplitud oraz kształt i wartości widma dla testowanych podstaw są bardzo podobne do wyników dla czujnika referencyjnego. W przypadku składowych poziomych radialnej X i transwersalnej Y rejestracje są silnie, w podobny sposób zniekształcone. W ogólnym ujęciu stalowe podstawy powodowały wzmocnienie wartości amplitudy dla niższych częstotliwości w zakresie od kilku do ponad 100 Hz oraz wytłumienie wyższych częstotliwości. W grupie testowanych stalowych podstaw najkorzystniejsze wyniki, mając na uwadze wszystkie kryteria, w tym związane ze statecznością zestawu pomiarowego, posiada podstawa E.

EN

The results of tests for the selection of construction of the base geophone of the Seismobile landstreamer measuring set to ensure the optimal recording seismic signal were presented. The set comprises a steel plate with legs attached to the bottom, and top mounted geophone. The legs, which are to ensure the best possible contact with the ground, keep the stability of the measuring set when moving the landstreamer to the next measurement position, and provide sufficient abrasion resistance when moving along the terrain surface are an important element of the set. We tested 6 different shapes of steel bases for the landstreamer geophone measuring set. All tests were conducted under identical measuring conditions in order to avoid the influence of the surrounding medium. Test results showed that all the steel base distort the seismic signal due to the amplitude values and the amplitude spectrum. The most preferred results were obtained for the Z vertical velocity vibration, which were distorted in an acceptable manner. In this case, the amplitudes and the spectrum of the tested bases were very similar to the results achieved for the reference sensor. In the case of registrations for X radial horizontal velocity and Y transversal velocity, they were both strongly distorted. In general, the steel base caused amplification of amplitude value for the lower frequency range from a few to more than 100 Hz and an attenuation of higher frequencies. In the group of tested steel basis, a E base achieved the best possible result, taking all the criteria into account, including those related to the stability of the measuring system when Seismobile moves along the profile.

4

Oprogramowanie narzędziowe strimera Seismobile

Isakow Z., Pysik A., Przybyła M., Juzwa J., Kuciara I.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

169--180

PL

Oprogramowanie strimera sejsmicznego Seismobile składa się z oprogramowania narzędziowego przeznaczonego do obsługi sprzętu pomiarowego oraz oprogramowania do przetwarzania i interpretacji danych. W pracy przedstawiono funkcje oprogramowania narzędziowego pozwalającego użytkownikowi na zarządzanie zestawem modułów pomiarowych oraz wzbudnikiem. Jest to oprogramowanie dedykowane, specjalnie opracowane na potrzeby tego strimera. Przedstawione możliwości oprogramowania dotyczą programowania konfiguracji strimera przed pomiarami, realizacji pomiarów wraz ze sterowaniem wzbudnikiem oraz funkcji diagnostycznych. Podstawowym elementem strimera są linie pomiarowe z zestawami pomiarowymi i modułami pomiarowymi. Strimer Seismobile posiada od 1 do 4 linii pomiarowych, gdzie w skład każdej linii może wchodzić do 24 modułów pomiarowych. Moduły pomiarowe – zapisują sygnał z geofonów rejestrowany w miejscu ich zainstalowania. Moduły mogą pracować w trybie rejestracji ciągłej i trybie rejestracji zdarzeń wyzwalanych sygnałem ze wzbudnika. Moduły pomiarowe rejestrują dane w swojej pamięci typu Flash, w której mogą zapisać do 32 GB danych podczas ciągłej rejestracji. Przeprowadzenie sesji pomiarowej wymaga wykonania wielu czynności przygotowawczych przed pomiarem w celu konfiguracji strimera i sprawdzenia prawidłowego działania jego elementów. W czasie pomiarów można kontrolować konfigurację zapisów oraz sprawdzać jakość zarejestrowanych danych. Pozyskane z pomiarów dane są segregowane i archiwizowane w formacie dostosowanym do dalszego przetwarzania i interpretacji z wykorzystaniem oprogramowania interpretacyjnego właściwego dla schematu pomiarowego.

EN

Software for the seismic streamer in the Seismobile system consists of utility software designed to support measuring equipment and software for data processing and interpretation. The paper presents the features of the utility software that allow a user to manage a set of measurement modules and the module of the seismic source exciter. The software is specialized and dedicated solely for this streamer. Its capabilities contain programming of the streamer’s configuration before measurements, performing a measurement process including a control of the exciter and various diagnostic functions. The basic element of the streamer are measuring lines with installed measurement sets and modules. The Seismobile streamer consists of 1 to 4 measuring lines, wherein a part of each line may comprise up to 24 of measurement units. Measuring modules record a signal from the geophones at the site of their location. They can operate in a continuous recording mode or in the mode of recording events triggered by a signal from the exciter. Measuring modules record the data in its Flash memory, which can store up to 32 GB of data during the mode of continuous recording. Conducting a measurement session requires a lot of preparatory activities to be done before the start of measurements in order to settle the streamer’s configuration and check for the proper operation of its components. During the measurements, one can control the configuration of the records and check the quality of the recorded data. Data obtained from the measurements is sorted and stored in a format adapted for further processing and interpretation, considering the analysis software to be applied in the arranged measurement scheme.

5

Strimery w sejsmice inżynierskiej

Pilecki Z., Harba P., Laszczak M., Adamczyk A., Cielesta S.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 7

32--38

PL

W artykule przedstawiono przegląd strimerów sejsmicznych wykorzystywanych w badaniach sejsmiki inżynierskiej. Znajdują one zastosowanie przede wszystkim w badaniach podłoża gruntowego szlaków komunikacyjnych. Pomiary takimi urządzeniami można również wykonywać w innych celach badawczych, lecz w warunkach terenowych o płaskim lub słabo zmiennym ukształtowaniu. Obecnie strimery sejsmiczne używane są w warunkach, gdzie długość i liczba profili pomiarowych zmuszają do wielokrotnego rozstawiania i składania sprzętu sejsmicznego. Autorzy definiują pojęcie strimera sejsmicznego. Opracowano klasyfikacje ze względu na rodzaje konstrukcji i sposoby mocowania czujników w strimerach. Scharakteryzowano i zilustrowano zasadę działania oraz opisano obecne stadium i kierunek rozwoju technologii strimerów. Przedstawione zostały możliwe konfiguracje strimerów sejsmicznych wraz z pojazdami ciągnącymi i źródłami sejsmicznymi wykorzystywanymi w pomiarach. Zaprezentowano przykłady strimerów sejsmicznych stosowanych w sejsmice inżynierskiej, ze szczegółowymi ich opisami. Dokonano porównania konstrukcji wybranych strimerów sejsmicznych.

EN

This paper presents a detailed overview of land streamers used in seismic engineering. They are commonly implemented in ground reconnaissance along communication routes. Other surveys can be also carried out with this systems, nevertheless field condition should be flat or moderately unchangeable. Nowadays land streamers are used when length and number of seismic profiles force us to make several changes in classical system set-up. Authors defined the term of land streamer. Classification is made due to construction and sensor handle. Characterization and illustration of land streamer principle of operation has been presented. Current direction of technical development was described. The authors presented possible configurations with different towing vehicles and seismic sources. Exemplary land streamers used in industry has been presented with a detailed description. Constructions of selected land streamers have been compered.