Friday, July 19, 2019

SISMICA PASSIVA REMI - sismografo autocostruibile 24 bit

SISMICA PASSIVA REMI 

Essenso in avanzato stato di progettazione il nuovo sismogrago 12 camali espandibile a 24, 24 bit con gain 128 x ( Il tutto opensource, con schemi elettrici online free) verranno pubblicati una serie di post sull'uso del programma GEOPSY / REMI e di eventuali altri software da utilizzare assieme al sistema di acquisizione.

Da tener presente che pur avendo utilizzato altri programmi Remi devo incominciare da zero per imparare ad usare le opzioni di base del REMI DI GEOPSY. 

Spero che qualcuno tra coloro che leggono possano condividere le proprie conoscenze sull'uso del programma, a favore di altri che appena hanno iniziato e coloro che desiderano imparare , il gruppo è nato anche per questi modivi dove tutti possono avere ma anche dare.

Per dare il proprop contributo si utilizzare il guppo di geologia geofisica

Oppure contattare dolfrang inviando un messaggio di posta che verrà pubblicato in questo spazio sia in maniera pubblica o inserendo solo le iniziali di chi lo vuole pullicare:


Nel messaggio possoo essere fatte domande oppure risposte e/ò la descrizione di come occorre procerere in certe fadi dell'elaborazione.
Utilizzando il sistema Theremino Dolfrang si hanno i seguenti vantaggi:

1) avere un acquisitore di ultima generazione il cui componente fondamentale è di una importante multinazionale americana specializzata nella progettazione, realizzazione vendita di ottimi adconverter.2) basato su adc 24 bit con filtro e amplificatore da 124 x a basso noise

3) per acquisire il REMI sono disponibili frequenze di campionamento 200 250 333 500 hz. il numero di sati acquisizbili e di conseguenza la durata dell'acquisizione dipende solo dallo spazio libero presente nel pc o nel tablet

4) Importante è la segistrazione su unico dile acquisizione di durata 5 10 20 30 40 60 e oltre minuti. e poter visualizzare nella fase di acquisizione il segnale che si sta acquisendo, anche in remoto. 

5) importante è salvare il dato in tempo reale sull'unità di massa ed importarlo in geopsy 

6 ) i files salvati potranno essere salvati in diversi formati compatibili con i software in commercio 



Fase di acquisizione ed esportazione del File in SEG 2
per essere elaborato con Geopsy

COME ACQUISIRE I DATI DEL REMI:
PARTE 1° IMPORTAZIONE DEL SEGNALE  IN GEOPSY 


In questa prima fase di sperimentazione  consiglio di utilizzare il programma  realizzato , open source del tromografo sperimentale Theremino - dolfrang collegato  direttamente al prototipo a 12 canali ( espandibili) .

Questo programma può acquisiire fino a 8 - 16 - 24 canali in modalità DIFFERENZIALE  (  con 2 o 3 unità 8 canali ) oppure in modalita pseudo differenziale ( consigliata  con 12 camali  (con 1 o 2 unita da 12 canali.

Per il momento la soluzione consigliata e funzionante a livello di software  è quella a 12 canali  in mofalità pseudodifferenziale

Per  velocizzare  le operazioni  di trasferimento al geopsy il programma prossimamente sarà modificato per salvare i dati in formaro ASCII multicanale  comparibile con Geopsy , attualmete  deve essere dinominato da Saf in acii, devono essere cancellate manualmente le rifhe di settaggio dale saf  e poi risalvato.... ( procedura macchinosa e lenta )

Una volta salvato il file in ASCII, lo si può con geopsy esportare anche in altri formati come il SEG2 compatibile alla maggioranza dei programmi REMI commerciali.

Caricati i dati acquisiti in geopsy , dopo aver modificato la Tab e filtrato il degnale con banda passante 2 - 80 hz si può procedere alla visualizzaxione del segnale come  nell'immagine sotto


PRIMA ACQUISIZIONE - traccia sismica 12 canali, 15 minuti in continuo senza interruzioni, in questo caso a 350 hz ma è possibile acquisire a 200 250 333 500 hz ; gaun 128 adc 24 bit
Questo FILE verrà utilizzato come base di lavoro per la sperimentazione e l'apprendimento del metodo in questo spazio veb https://www.facebook.com/downloadReMi SEG2 - demo

La maggior parte dei sismografi professionali acquisiscno a 124 350 500 hz per un tempo non superiore a 30 60 120 secondi, per cui se si vuole fare una acquisizione di 14 minuti occorre eseguire 28 - 14 - 7 acquisizioni rispettiamente di 30, 60, 120 eecondi , ogni fase di acquisizione deve essere intercalata da una fase di registrazione di durata quasi pari al tempo dell'acquisizione e altermine i dingoli files devomo errere riuniti con una operazione di merge in un unico file per poi essere elaborato da geopsy o da altro files.

Per fare ciò oltre al tempo di acquisizione dei vari spzzoni di registrazione del segnale sismico bisofna conteggiare il tempo di registazone dei dati e la ricompattazione del file finale per cui i tempi si un sondaggio potrebbero prolungarsi di un tempo doppio rispetto alla furata effettiva del sondaggio.



Spezzettando il file in più sezioni comporta una registrazione non continua soluzione meno performate rispetto ad un'acquisizione ottenibile con un unico processo per motivi che sono lunghi da descrivere in quanto molte seduenze spettreli vengon alterare e manomesse dalle interruzioni di oltre
30 60 120 secondi.

1) avere un acquisitore di ultima generazione il cui componente fondamentale è di una imprtante multinazionale americana specializzata alla progettazione, realizzazione vendita di ottimi adconverter.

2) L'dc è basato du adc 24 bit con filtro e amplificatore da 124 x a basso noise

3) per acquisire il REMI sono disponibili frequenze di campionamento 200 250 333 500 hz. il numero di dati acquisibili e di conseguenza la durata dell'acquisizione dipende solo dallo spazio libero presente nel pc o nel tablet

4) Importante è la registrazione su unico file dell'acquisizione IN CONTINUO di durata da 5 10 20 30 40 60 minuti ed oltree poter visualizzare nella fase di acquisizione il segnale che si sta acquisendo, anche da remoto.

5) importante è salvare il dato in tempo reale sull'unità di massa ed importarlo in geopsy

6 ) i files salvati potranno essere di diversi formati comatibili don i software di elaborazione in commercio e di geopsy

COME ELABORARE  I DATI DEL REMI:
PARTE 2° 
Elaborazione REMI
UTILIZZANDO METODO FK DEL MASW

Il MASW e il REMI si differenziano solamente per il fatto che il primo metodo si basa sulla sismica attiva  mentre il secondo sulla sismica passiva, per cui il primo analizza i segnale ottenuti da una mazzata sulla piastra, il secondo esclusivamente  sui microtremori ambientali.

I due procedimenti  si basano sulla ricostruzione di un modello frequenza / velocità o frequenza / lentezza, che permetterà di calcolare i parmatri di velocita e gli spessori degli strati del sito indagato.




Acquisizione dati:

Dopo aver collegato  i cavi ai connettori del sismografo  e i geofoni al cavo   è possibile iniziare l'acquisizione .

Per tale operazione si utilizza lo stesso programma che viene utilizzato per acquisire l'HVSR  il progrmma THERMIDO - DOLFRANG open source  Versione  5.5  che si differenzia dalla precedente per i seguenti motivi;

1) se si attivano 3 canali  il programma salva i dati in formato *.SAF in modo da renderlo compatibile con la maggior parte  dei programmi di elaborazione e con geopsy, con lo stesso programma il file si potrà esportare in altri formati

2) Attivando 1, 2, -- , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 canali verrà salvato il file in formato *.dol perfettamente importabile con Geopsi ( cosa che precedentemente mon era possibile in quanto anche se il file conteneva 12 tracce  il provramma visualizzava solamente le prime tre in maniera automatica.


Il demo dimostra  i cambiamenti di velocità di ampessa del grafico a seconda dei settaggi impostati.
si tratta di un demo hvsr, i parametri impostati si differenziano con quelli del REMI proncipalmente:

1) numero di canali  12 invece di 3 per l'Hvsr

2) frequenza di campionamento  consigliato 200-250  visi il numero enorme di campioni acquisibili per acquisizioni in continuo  per 5 10 15 20 30 45 60 minuti e oltre cosa non sempre possibile  possibile  a parte gli strumenti di nuova generazione che hanno seguito le orme del Theremino.
In tutti i casi è anche possibile  acquisire a 333  e a 500 hz;

ATTRNZIONE: controllare du Hal vhe nella finestra speed com sia impostato 12 e che la frequenza di acquisizione  di Hal sia superiore a quella richiesta dal programma di 200 250 333 500 hz  selezionata per l'acquisizione, controllare anche  che il pin 7  sia settato a 9700 hz invede di 1600 campioni sec per le prove a 3 canali SAF 

3 ) il gain  mantenerlo a 128x per avere una risoluzione superiore di 128 volte superiore a quella  di un sismografo  a 24 bit tadisionale, normalmente amplificato con un gain 1 2 4 8 , ultimanente sono comparsi alcuni sistemi  von gai 64 bit  ( cosa criticata da alcuni venditori ) in quanto si pensava che amplificando cosi tanto il rapporto segnale rumore poteva crescere.

L'aumentare il gain fa solo diminuire eventualmente  la dinamica, che in tutti i casi è enormemente alta rispetto  a quella necessaria per le prove di sismica indiretta.

4) si consiglia di non ingrandire lo zoom asse z e rallentare al minimo o quasi la visualiizaione delle tracce in fase di acquisizione tra 1 .10 hz specialmente se non si hnno pc di ultima generazione. 

Impostare tempi di acquisizione  di 20 eo minuti per ottenere una ottima risoluzione del dato acquisito,  con il sistema Theremino non occorre eseguire  10  o 20  acquisizioni sa  2 o 1 minuti e poi salvare ilfile per cui 10 minuti di acquisizine a conti fatti diventano di 20 minuti e  tutto il segnale  è struttalile al 1==% rispetto  ai sistemi che acquisiscono a  intermittenza,  ogni volta che si interrome l'acquisizione   di perdono i primi e gli ultimi 1o secondi  in quanto per acquisire  frequenze  da 1  .2 hz  occorre  acquisire appubto di 10 o 5 secondi. 
 terminata la fase di acquisizione il file verrà salvato   nell'apposita sottocartella dari del programma di acquisizione  in formato     NOME SONDAGGIO  + 250 *.DOL  dove 250 è la frequenza di campionamento , dato questo che dovrà essere passato manualmente a Geopsy.

Franco Ardillo Per vedere lo spettro FK, si deve ingannare lo strumento attivo. Imposta una pseudo fonte su un lato della linea. Quindi elaborarlo come una fonte attiva con una sola finestra temporale sull'intero record.

grafico FK eseguito con geopsy


sezione geologica dimostrativa eseguita con Dinver di Geopsy


PAGINA IN FASE DI REALIZZAZIONE E COMPLETAMENTO

 grafico fk

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