Dentro del universo del monitoreo sismológico, el sistema de adquisición de datos adquiere una relevancia absoluta.
Las ondas sísmicas son impulsos que se desplazan cuando ocurre algún tipo de perturbación de los suelos en sus capas interiores. Registrar, estudiar y almacenarlas nos permite comprender fenómenos como sismos y terremotos, y crear una cultura de prevención a su alrededor.
Los sistemas de adquisición de datos nos permiten traducir las ondas sísmicas a un lenguaje que la ciencia puede comprender.
Vamos a contarte cómo operan estos sistemas y la forma como transmiten y comparten la información que obtienen sobre la actividad sísmica.
Tecnología de la comunicación y sistema de adquisición de datos
Para crear sistemas de alerta temprana y comprender la naturaleza de los movimientos geodésicos es necesario registrar su expresión: las llamadas ondas sísmicas.
El sistema de adquisición de datos convierte a las señales sísmicas en una señal eléctrica digitalizable y medible.
Con este fin, estas señales físicas se convierten en señales eléctricas, factibles de digitalizar para su procesamiento en una computadora. Estas etapas de acondicionamiento y transformación corren a cargo del sistema de adquisición de datos.
Características de los sistemas de adquisición de datos sísmicos
Se trata de un flujo continúo de captura, conversión y transmisión de datos, en el cual interviene más de un dispositivo y un software. Es un proceso que va del registro de las ondas sísmicas hasta su digitalización. Se compone de tres etapas:
- Conversión de la magnitud a una señal eléctrica.
- Adaptación de la señal eléctrica para su lectura digital.
- Entrada a un sistema de adquisición de datos.
El sistema de adquisición de datos implica el ingreso de los datos a un ambiente digital, en donde esta información puede ser almacenada y analizada, a la vez que comunicada a diversas instancias en la forma de alertas sísmicas.
Principales sistemas de adquisición de datos sísmicos
Se trata de la última fase en el trabajo de monitoreo de una estación sísmica. Su finalidad es concentrar en tiempo real toda la información que registran los sensores instalados.
La mayoría de los SAD (por sus siglas) se componen de un programa básico para la adquisición, almacenamiento y despliegue de los datos sismológicos. Está diseñado en la mayoría de los casos sobre plataformas libres como Earthworm o Seiscomp3.
Estas interfaces permiten:
- La integración de datos sísmicos de diferentes equipos (y de más de una estación).
- Conversión automática de la información a formatos sísmicos internacionales (SEISAN, miniSEED, SEED y PCSUDS).
- Importación y exportación vía TCP de datos.
- Almacenamiento dedicado de la información geodésica.
- Visualización remota en tiempo real.
Con este fin, el sistema se compone por cinco módulos que cumplen diferentes tareas:
- Módulo de acondicionamiento y conversión analógica-digital (MACAD): es el encargado del procesamiento digital de las señales.
- Módulo de detección (MDE): se encarga de almacenar la información por evento sísmico y analiza estos datos mediante el algoritmo STA/LTA (disparo por umbral de energía).
- Módulo de control de tiempo (MCT): fecha las señales y permite programar su grabación.
- Módulo de almacenamiento (MAL): almacena la información en tarjetas de memoria.
- Módulo de comunicación (MCO): permite la descarga de los datos almacenados y la actualización de programas.
¿Cuál es la importancia de estos sistemas?
Los SAD, como hemos mencionado, permiten la conversión, lectura y análisis de señales sísmicas o de perturbación del suelo en magnitudes que no son apreciables por la mera capacidad humana (inferiores a 2 en la escala de Richter).
Este registro permite:
- Realizar investigaciones sobre la composición del suelo y sus desplazamientos.
- Registrar y analizar los patrones de movimientos sismológicos, actividad vulcanológica y marítima.
- Tender redes de observación y monitoreo sísmico, interconectadas en tiempo real.
- Crear sistemas de alerta temprana sobre sismos que se dirigen hacia centros poblacionales (hasta con 30 segundos de antelación hoy en día).
¿Qué hay más allá de los sistemas de adquisición de datos?
Como hemos mencionado, los SAD son algo más que un mero sistema de procesamiento de datos. Sus funciones permiten la existencia de las redes sismológicas, pues ejecutan sus tres principales tareas. Vamos a describirlas a continuación.
Almacenamiento de datos sísmicos
Es ejecutada por el MDE (Módulo de detección), el MCT (Módulo de control de tiempo) y el MAL (Módulo de almacenamiento). Por cada evento sísmico registrado, fechan y registran las señales. Después, las analizan, almacenan y ubican mediante un sistema de posicionamiento global (SPG).
Estas acciones crean un muestreo de toda actividad sísmica en un área determinada, que puede ser consultado por investigadores e instituciones para comprender las tendencias geodésicas de un espacio.
Protocolos de comunicación
Se ejecuta mediante el MCO (Módulo de comunicación) mediante un ducto USB que diagnostica y programa el sistema.
Se trata de un módulo que opera a diversas frecuencias, por lo que puede transmitir información sismológica, de manera que opera como un sismógrafo de banda ancha o de periodo corto o largo.
Además, como almacena los datos en una tarjeta de memoria flash, permite tanto el acopio como la descarga de la información sismológica.
Transmisión de datos
Además del registro, la digitalización y el almacenamiento de información sobre la actividad sismológica, los sistemas de adquisición de datos posibilitan la transmisión de esa información. Algo esencial para que las redes sismológicas puedan realizar la alerta temprana.
Hoy en día, la intercomunicación entre las estaciones de una red sismológica y las autoridades de protección civil se produce mediante una red digital, con una cobertura que puede abarcar todo un territorio nacional.
Ampere: a la vanguardia en adquisición de datos y su transmisión
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Nuestros sistemas de adquisición de datos geofísicos de alta resolución pueden ser utilizados en estudios de investigación, redes de monitoreo y sistemas de alerta temprana.
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Entre los últimos SAD que ofrecemos se encuentran el Digitalizador sísmico 24-bit, 8 canales TAU-8CH-24R Mk1, el Digitalizador sísmico de 24-bit, 8 canales TAU-8CH-24R Mk2, Digitalizador Sísmico 32-bit 4 canales Gecko Compact y el Digitalizador sísmico 32-bit, 3 canales D3BB-MOB.
Cada uno de ellos va a satisfacer las necesidades de digitalización, análisis y transmisión de datos de tu estación sísmica.
Conclusión
Un sistema de adquisición de datos es un ecosistema de acopio y análisis de la información que es el centro de toda estación sismológica.
Su finalidad es crear un registro sistematizado de las señales sismológicas para su análisis y como base de acciones de alerta temprana.
Para ello, el SAD reúne las señales sísmicas capturadas por un sensor, las convierte en señales eléctricas, las digitaliza y almacena.
También, dado el caso, puede emitir señales de alerta dirigidas a poblaciones hacia las que se dirigen sismos de magnitud considerable.
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