Yfirlit
Jarðskjálfti öryggi er ábyrgð samnýtt af milljörðum um allan heim. The Quake-grípari Network (QCN) afla hugbúnaður þannig að einstaklingar geta tekið þátt saman til að bæta jarðskjálfta eftirlit, jarðskjálfta vitund, og vísindi jarðskjálfta. The Quake-grípari Network (QCN) tengsla sem eru nettengda fartölvur og skjáborð í von um að mynda heimsins stærsta sterk hreyfing seismic net.
Úthluta Computing
The Quake-grípari Network er dreift computing net sem tengir Sjálboðaliða hýst tölvur í rauntíma hreyfing sensing net. QCN er einn af mörgum vísindalegum verkefnum computing sem keyrir á heimsþekktur dreift computing pallur Berkeley Open Innviðir fyrir Computing Net (BOINC). Sjálfboðaliðinn tölvur fylgjast titringi skynjara kallast MEMS accelerometers, og stafrænt senda “kallar” til netþjóna QCN er þegar sterk nýjar tillögur eru fram. Netþjóna QCN er sigta í gegnum þessar merki, og ákveða hver sjálfur tákna jarðskjálfta, og hver sjálfur tákna menningarlega hávaða (eins og hurðir skella, eða vörubíla akstri).
Two Types of Sensors
Það eru tveir flokkar af skynjurum notaðar af QCN: 1) innri farsíma skynjara tæki, og 2) USB skynjara.
Farsímum: MEMS skynjarar eru oft með í fartölvur, leikir, klefi sími, og öðrum rafrænum tæki fyrir verndun vélbúnaður, flakk, og Leikurinn stjórn. Þegar þessi tæki eru enn og tengd QCN, QCN hugbúnaður fylgist innri accelerometer fyrir sterkum nýjum hræringum. Því miður, þessi tæki eru sjaldan fest við gólfið, svo þeir geta hopp í kring þegar stór jarðskjálfti á sér stað. Þó að þetta er minna en tilvalið fyrir einkenni á svæðinu jörð hrista, margar slíkar skynjara getur samt veita gagnlegar upplýsingar um stöðum jarðskjálfta og magnitudes.
USB Skynjarar: MEMS skynjara er hægt að festa við gólf og tengdur við skrifborð tölva í gegnum USB snúru. Þessir skynjarar hafa nokkra yfirburði yfir farsíma skynjara tæki. 1) Með því að fara upp á þeim á gólfið, þeir mæla áreiðanlegri hrista en farsíma. 2) Þessir skynjarar hafa yfirleitt lægri hávaða og betri upplausn 3D hreyfing. 3) Borðtölvur eru oft vinstri á og ekki hreyfa ekki. 4) The USB skynjari er líkamlega fjarlægð úr leiknum, sími, eða laptop, svo mannleg samskipti við tækið er ekki úr skynjara’ árangur. 5) USB skynjara er hægt að vera samræmi í Norður, þannig að við vitum hvað átt lárétt “X” og “Og” Ása samsvarar.
Sækja um USB Sensor
Ef þú ert a vísindi kennari í K-12 skóla, vinsamlegast sækja um ókeypis USB skynjari og meðfylgjandi QCN hugbúnaður. QCN hefur verið hægt að kaupa skynjara til að gefa til skóla í neyð. Ef þú hefur áhuga á að gefa til the program eða biðja um skynjara, smelltu hér.
About MEMS Accelerometers
Allar QCN skynjarar eru MEMS (Micro-raf-vélrænni kerfi) accelerometers.
MEMS accelerometers eru einfaldlega microchips með mjög litlum hóp geislar cantilever afl-jafnvægi innan þeirra. Massi jafnvægi þyngd er bætt við lágmark-láréttur flötur rafmagns spennu. QCN notar ýmsar gerðir skynjara, sumir embed in tæki svo sem eins og laptops, og sumir eru tengdir við tölvur með USB tengingu. The QCN skynjarar mæla hröðun milli-2G og 2 g (þar sem g er þyngdarafl jarðar – 9.81m / s / s) á þremur ásum. QCN hugbúnaður sýni á skynjara 50 sinnum á sekúndu (50Hz).
 |
(vinstri) Þetta skönnun rafeinda smásjá (SEM) Myndin sýnir innri starfsemi á MEMS accelerometer. Línuleg aðgerðir eru fastir plötur, farsíma plötur, og jafnvægi geisla af afl-jafnvægi cantilevers. |
Sensor Noise/Resolution
 |
Ekki eru allir skynjarar eru skapa jafn. Sumir skynjarar hafa lægri rafræn hávaðastig. Í sumum tilvikum, byggður á hliðstæðum hröðun er breytt í stafræn merki með meiri upplausn. Í sumum tilvikum, byggður á hliðstæðum merki er ekki að fullu leyst af flaumi til stafræna breytir. Í öðrum tilvikum, Neðsti svið upplausn er alveg fyllt með rafrænum hávaða. Söguþráðurinn til vinstri sýnir nokkurn veginn umfang jarðskjálfta sem þú gætir búist við að taka á hvaða vegalengdir sem tegund af skynjara. Ef jarðskjálfti hröðun er yfir skynjara upplausn / hljóðstig, skynjari getur tekið upp og greina jarðskjálfta. Athugaðu: Menning og vélrænni hávaði er oft meiri en lág-hljóðstig af betri skynjara, svo þú ættir ekki að búast við að taka M2 eða M1 jarðskjálfta með þessum skynjara. |
Communications and Data Transfer
Fartölvur tengjast Quake-grípari Network í gegnum Internetið. Venjulega, þegar QCN hugbúnaður er í gangi, Það er ekki mikið að flytja gögn til skrifstofu okkar. Í stað þess að, laptop fylgist gögn á staðnum fyrir nýja hár-orka merki og bara sendir einn tíma og einni þýðingu mælingar fyrir sterkum nýja merki. Ef framreiðslumaður okkar fær fullt af þessum tímum og þýðingu mælingar í einu, þá er líklegt að jarðskjálfti er að gerast. Ef the framreiðslumaður fær aðeins tíma og mikilvægi mælingar frá einni fartölvu, þá veit miðlara laptop var hrista af minni eitthvað og fleiri sveitarfélaga (eins og systir þín gangi eftir, eða dyr slamming).
Location
Vitandi staði skynjara allt QCN er mjög mikilvægt að fylgjast með jarðskjálfta bylgjur og þríhyrningamæling uppruna þeirra. Þegar þú stillir á QCN óskir á skrifborð, þú getur sett fasta staðsetningu í gegnum Google Maps API (hægri). Þegar BOINC er uppsettur og fylgir QCN verkefninu, þú getur athugað og uppfæra skynjara staðsetningu þína hér (hér). The Google Maps tengi gerir þér kleift að slá inn netfangið þitt eða velja staðsetningu tölvunnar með því að smella á kortið. Því nákvæmari sem þú slærð inn staðsetningu þína, því fleiri QCN vísindamenn skil um jarðskjálfta skráð með skynjara þinn.
Staðsetning tölvunnar þinnar upplýsingar, skynjara, seismic færslur, og tímasetning upplýsingar eru hluti á netinu. Ef þú vilt ekki að deila staðsetningu tölvunnar, Við biðjum þig vinsamlega að þú velur ekki að taka þátt. Með því að taka þátt í Quake-grípari net, samþykkir þú að deila upplýsingar sem er mikilvægt fyrir vísindi jarðskjálfta. Fyrir frekari upplýsingar um stefnu QCN á, vinsamlegast að okkar mati lagalegar skýringar og stefna.
Three Directions
(vinstri) The skynjari getur mælt hröðun í þrjár áttir. Auðveldasta leiðin til að hugsa um þessar áttir er eins og Z = upp / niður, Y = framan / aftur og x = hlið-við-hlið tillögur. Með þessum þremur þáttum átt, það er hægt að finna stefnu 3D hröðun.
(hægri)Það eru til nokkrar tegundir af seismic öldurnar, “Primary” eða “P” öldurnar (compressional öldurnar), “Secondary” eða “S” öldurnar (klippa öldurnar), og “Surface öldurnar” (truflunum öldurnar sem hopp meðfram yfirborði jarðar). The P veifa og S bylgjur titra í áttir hornrétt hvert öðru. Svo, mæla hröðun í þrjár áttir hjálpar okkur að ákvarða hvaða bylgja er sem.
Orient to North
The USB skynjara koma með a lítill áttaviti svo þú getur samræma skynjara svo “Og” átt stig átt segulmagnaðir Norðurpólsins. Athugaðu að segulmagnaðir North Pole er ekki alltaf það sama og True North – átt ás snúningur jarðar. Hins, getum stafrænt snúa merki til True North ef við vitum staðsetningu. Því betur sem við vitum fyrirmæli hreyfing, Því nákvæmari sem við getum að mæla jarðskjálfta.
Timing is Everything
Sérhver 15 mínútur á Quake-grípari hugbúnaður mælir tímann muninn klukku tölvunnar og klukka á Quake-grípari Network miðlara. Klukkan hér á Quake-grípari Network er samstillt við lotukerfinu klukka. Computer tími getur þó borist af því að hraði örgjörva fer eftir spennu, og hitastig. Yfir langan tíma, jafnvel litlar breytingar á hraða örgjörva geta leitt til stór munur á tíma. Með því að mæla tímann á móti á milli tölva gestgjafi og miðlara QCN á, við vitum um tímasetningu eitthvað sterkt nýjum hreyfingum mæld á netinu.
QCN notar Network Timing Protocol (NTP) til að mæla tímann á móti á milli tölva gestgjafi og miðlara QCN á. NTP geta yfirleitt halda tíma til í tugum millisekúndum á internetið. Endurteknar NTP eftirlit geta yfirleitt minnka tímann móti nokkrum millisekúndur. NTP virkar á upphækkandi röð kerfi, þar stratum 1 NTP framreiðslumaður er tengdur við lotukerfinu klukka, GPS klukkur eða útvarpi klukkur, stratum 2 netþjónum tengjast stratum 1 netþjóna og stratum 2 netþjónum, og aðrar tölvur tengjast stratum 3 netþjónum.
