Ikhtisar
Gempa keamanan merupakan tanggung jawab bersama oleh miliaran di seluruh dunia. Para Gempa-Catcher Jaringan (QCN) menyediakan perangkat lunak sehingga individu dapat bergabung bersama untuk meningkatkan pemantauan gempa, gempa kesadaran, dan ilmu gempa bumi. Para Gempa-Catcher Jaringan (QCN) link yang ada jaringan laptop dan desktop dengan harapan untuk membentuk terbesar di dunia yang kuat-gerak jaringan seismik.
Terdistribusi Komputasi
Jaringan Quake-Catcher adalah jaringan komputasi terdistribusi yang menghubungkan komputer relawan host ke jaringan gerak real-time penginderaan. QCN adalah salah satu dari banyak proyek komputasi ilmiah yang berjalan pada platform komputasi terdistribusi terkenal di dunia Berkeley Buka Infrastruktur untuk Network Computing (BOINC). Komputer relawan memantau sensor getaran yang disebut accelerometers MEMS, dan digital mengirimkan “memicu” ke server setiap kali QCN gerakan baru yang kuat yang diamati. QCN server yang menyaring melalui sinyal-sinyal, dan menentukan mana yang merupakan gempa bumi, dan mana yang merupakan budaya kebisingan (seperti membanting pintu, atau truk mengemudi dengan).
Dua Jenis dari Sensor
Ada dua kategori sensor yang digunakan oleh QCN: 1) internal yang sensor perangkat mobile, dan 2) USB eksternal sensor.
Perangkat ponsel: Sensor MEMS sering disertakan di laptop, game, ponsel, dan perangkat elektronik lainnya untuk perlindungan keras, navigasi, dan kontrol permainan. Ketika perangkat ini masih dan terhubung ke QCN, QCN perangkat lunak monitor accelerometer internal untuk gemetar baru yang kuat. Sayangnya, perangkat ini jarang dijamin untuk lantai, sehingga mereka dapat bouncing di sekitar ketika gempa besar terjadi. Sementara ini kurang dari ideal untuk karakteristik tanah daerah gemetar, sensor tersebut yang masih dapat memberikan informasi yang berguna tentang lokasi gempa dan besaran.
USB Sensor: Sensor MEMS dapat dipasang ke lantai dan terhubung ke komputer desktop melalui kabel USB. Sensor ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sensor perangkat mobile. 1) Dengan mounting mereka ke lantai, mereka mengukur gemetar lebih dapat diandalkan daripada perangkat mobile. 2) Sensor ini biasanya memiliki kebisingan yang lebih rendah dan resolusi yang lebih baik dari gerak 3D. 3) Desktop yang sering tertinggal dan tidak bergerak. 4) Sensor USB fisik dihapus dari permainan, ponsel, atau laptop, sehingga interaksi manusia dengan perangkat tidak mengurangi sensor’ kinerja. 5) Sensor USB dapat disesuaikan dengan Utara, jadi kita tahu apa arah horisontal “X” dan “Para” Sesuai dengan sumbu.
Berlaku untuk suatu USB Sensor
Jika Anda seorang guru sains di sekolah K-12, silahkan mengajukan permohonan untuk sensor USB bebas dan perangkat lunak yang menyertainya QCN. QCN telah mampu membeli sensor untuk disumbangkan ke sekolah-sekolah yang membutuhkan. Jika Anda tertarik menyumbangkan ke program atau meminta sensor, klik di sini.
Semua sensor QCN yang MEMS (Mikro-elektro-mekanis sistem) accelerometers.
Accelerometers MEMS hanya microchip dengan satu set yang sangat kecil kekuatan balok kantilever-keseimbangan dalam diri mereka. Berat massa keseimbangan dikompensasi oleh tingkat rendah tegangan listrik. QCN menggunakan serangkaian jenis sensor, beberapa tertanam di perangkat seperti laptop, dan beberapa yang terhubung ke komputer melalui koneksi USB. QCN sensor percepatan mengukur antara-2g dan 2 g (di mana g adalah gravitasi bumi – 9.81m / s / s) pada tiga sumbu. QCN perangkat lunak sampel sensor 50 kali per detik (50Hz).
 |
(kiri) Ini mikroskop elektron scanning (NO) gambar menggambarkan inner accelerometer MEMS. Fitur linear pelat tetap, ponsel piring, dan balok keseimbangan-keseimbangan kekuatan cantilevers. |
 |
Tidak semua diciptakan sama sensor. Beberapa sensor telah menurunkan tingkat kebisingan elektronik. Dalam beberapa kasus, percepatan analog diubah menjadi sinyal digital dengan resolusi yang lebih besar. Dalam beberapa kasus, sinyal analog tidak sepenuhnya diselesaikan oleh konverter analog-ke-digital. Dalam kasus lain, kisaran bawah resolusi sepenuhnya diisi dengan suara elektronik. Plot ke kiri kira-kira menunjukkan besarnya gempa yang mungkin Anda harapkan untuk merekam apa jarak yang jenis sensor. Jika percepatan gempa berada di atas tingkat resolusi / kebisingan sensor, sensor dapat merekam dan mendeteksi gempa. Catatan : Kebisingan budaya dan mekanik sering kali lebih besar daripada tingkat kebisingan rendah dari sensor yang lebih baik, sehingga Anda tidak harus mengharapkan untuk merekam gempa bumi M2 atau M1 dengan sensor. |
Laptop terhubung ke Jaringan Quake-Catcher melalui Internet. Biasanya, ketika software QCN berjalan, tidak banyak perlu untuk mentransfer data ke kantor pusat kami. Bukan, laptop monitor data lokal untuk baru energi tinggi sinyal dan hanya mengirim satu waktu dan signifikansi pengukuran tunggal untuk sinyal baru yang kuat. Jika server kami menerima sekelompok ini kali dan pengukuran signifikansi sekaligus, maka kemungkinan bahwa gempa yang terjadi. Jika server menerima hanya waktu dan pengukuran signifikansi dari satu laptop, maka server tahu laptop terguncang oleh sesuatu yang lebih kecil dan lebih lokal (seperti kakakmu berjalan dengan, atau bantingan pintu).
Mengetahui lokasi sensor semua QCN adalah sangat penting untuk pelacakan gelombang gempa bumi dan triangulasi sumber. Bila Anda mengkonfigurasi preferensi QCN pada desktop, Anda dapat menetapkan lokasi permanen melalui Google Maps API (yang tepat). Setelah BOINC terinstal dan terpasang dengan proyek QCN, Anda dapat memeriksa dan memperbarui lokasi sensor Anda di sini (di sini). Google Maps antarmuka memungkinkan Anda untuk memasukkan alamat Anda atau pilih lokasi komputer Anda dengan mengklik peta. Lebih tepatnya Anda memasukkan lokasi Anda, para ilmuwan QCN lebih dapat memahami tentang gempa bumi direkam oleh sensor Anda.
Komputer Anda informasi lokasi, sensor jenis, catatan seismik, dan informasi waktu dibagi secara online. Jika Anda tidak ingin berbagi lokasi komputer Anda, kami dengan hormat meminta Anda memilih untuk tidak berpartisipasi. Dengan berpartisipasi dalam jaringan Quake-Catcher, Anda setuju untuk berbagi informasi yang penting bagi ilmu gempa. Untuk informasi lebih lanjut tentang kebijakan QCN yang, silahkan lihat kami hukum pengungkapan dan kebijakan privasi.
(kiri) Sensor dapat mengukur percepatan dalam tiga arah. Cara termudah untuk berpikir dari arah-arah adalah sebagai Z = atas / bawah, Y = depan / belakang dan X = sisi ke sisi gerakan. Dengan ketiga komponen arah, adalah mungkin untuk menemukan arah percepatan 3D.
(yang tepat)Ada beberapa macam gelombang seismik, “Primer” atau “P” gelombang (gelombang kompresional), “Sekunder” atau “S” gelombang (gelombang geser), dan “Permukaan gelombang” (interferensi gelombang yang memantul sepanjang permukaan bumi). Gelombang P dan gelombang S bergetar dalam arah tegak lurus satu sama lain. Jadi, mengukur percepatan dalam tiga arah membantu kita menentukan gelombang yang.
Sensor USB datang dengan sebuah kompas mini sehingga Anda dapat menyesuaikan sensor sehingga “Para” arah mengarah ke Kutub Utara. Perhatikan bahwa magnetik Kutub Utara tidak selalu sama dengan True North – arah sumbu putaran Bumi. Namun, kita dapat memutar digital sinyal ke True North jika kita tahu lokasi Anda. Semakin baik kita mengetahui arah gerak, lebih tepatnya kita bisa mengukur gempa.
Setiap 15 menit software Quake-Catcher mengukur perbedaan waktu antara jam komputer Anda dan jam Quake-Catcher Jaringan server. Jam sini di Quake-Catcher Jaringan disinkronkan dengan jam atom. Waktu komputer dapat hanyut karena kecepatan prosesor tergantung pada tegangan, dan suhu. Selama waktu yang lama, bahkan perubahan kecil dalam kecepatan CPU dapat menyebabkan perbedaan besar dalam waktu. Dengan mengukur waktu offset antara komputer host dan server QCN yang, kita tahu waktu setiap gerakan baru yang kuat diukur pada jaringan.
QCN menggunakan Protokol Waktu Jaringan (NTP) untuk mengukur waktu offset antara host komputer Anda dan server QCN yang. NTP biasanya dapat mempertahankan waktu ke dalam puluhan milidetik melalui Internet publik. NTP cek berulang biasanya dapat mengurangi waktu offset untuk beberapa milidetik. NTP bekerja pada sistem berjenjang, mana strata 1 NTP server yang terhubung ke jam atom, GPS jam atau jam radio, lapisan 2 server terhubung ke strata 1 server dan strata 2 server, dan komputer lain terhubung ke strata 3 server.
