Gempa bumi keselamatan adalah tanggungjawab bersama oleh berbilion-bilion di seluruh dunia. The Quake-Catcher Rangkaian (QCN) menyediakan perisian supaya individu boleh menyertai bersama-sama untuk meningkatkan pemantauan gempa bumi, kesedaran gempa bumi, dan sains mengenai gempa bumi. The Quake-Catcher Rangkaian (QCN) pautan yang sedia ada rangkaian komputer riba dan komputer meja dengan harapan untuk membentuk terbesar di dunia rangkaian gerakan-kuat seismik.
class="cufon
Rangkaian Quake-Catcher adalah satu rangkaian pengkomputeran teragih yang menghubungkan sukarela host komputer ke dalam rangkaian masa sebenar gerakan sensing. QCN adalah salah satu daripada banyak projek-projek pengkomputeran saintifik yang dijalankan pada platform yang terkenal di dunia pengkomputeran diedarkan Berkeley Open Infrastructure untuk Pengkomputeran Rangkaian (BOINC). Komputer sukarelawan memantau sensor getaran yang dikenali sebagai meter pecutan MEMS, dan digital menghantar “mencetuskan” kepada pelayan QCN apabila usul baru yang kukuh. Pelayan QCN ayakkan melalui isyarat-isyarat ini, dan menentukan yang mana mewakili gempa bumi, dan orang-orang yang mewakili bunyi budaya (seperti pintu menghentam, atau lori yang memandu oleh).
Terdapat dua kategori sensor yang digunakan oleh QCN: 1) sensor peranti mudah alih dalaman, dan 2) luaran USB sensor.
Peranti Mudah Alih: Sensor MEMS sering dimasukkan ke dalam komputer riba, permainan, telefon sel, dan peranti elektronik lain bagi melindungi perkakasan, navigasi, dan kawalan permainan. Apabila peranti ini masih dan disambungkan kepada QCN, QCN perisian memantau pecutan dalaman bagi gegaran baru yang kukuh. Malangnya, peranti ini jarang mendapat ke lantai, supaya mereka boleh melantun sekitar apabila gempa bumi yang besar berlaku. Selama ini adalah kurang ideal untuk mencirikan tanah serantau berjabat, banyak sensor itu masih boleh memberikan maklumat yang berguna tentang lokasi dan magnitud gempa bumi.
USB Sensor: Sensor MEMS boleh dipasang ke lantai dan disambungkan ke komputer desktop menggunakan kabel USB. Sensor ini mempunyai pelbagai kelebihan berbanding sensor peranti mudah alih. 1) Oleh pemasangan mereka ke lantai, mereka mengukur gegaran yang lebih dipercayai daripada peranti mudah alih. 2) Sensor ini biasanya mempunyai bunyi yang lebih rendah dan resolusi yang lebih baik gerakan 3D. 3) Desktop lazimnya akan tinggal dan tidak bergerak. 4) Sensor USB secara fizikal dikeluarkan daripada permainan, telefon, atau komputer riba, interaksi begitu manusia dengan peranti tidak mengurangkan sensor’ prestasi. 5) Sensor USB boleh sejajar dengan Utara, jadi kita tahu apa arah melintang “X” dan “Dan” Paksi sama kepada.
Memohon untuk Sensor USB
Jika anda seorang guru sains di sebuah sekolah K-12, sila memohon sensor USB yang bebas dan perisian QCN disertakan. QCN telah mampu untuk membeli sensor untuk menderma kepada sekolah-sekolah yang memerlukan. Jika anda berminat untuk menderma kepada atur cara atau meminta sensor, klik di sini.
Semua sensor QCN tersebut adalah MEMS (Sistem mikro-elektro-mekanikal) meter pecutan.
Meter pecutan MEMS hanya mikrocip dengan set rasuk julur daya imbangan di dalam mereka yang sangat kecil. Berat kira-kira massa pampasan oleh voltan rendah-tahap elektrik. QCN menggunakan siri jenis sensor, sesetengahnya tertanam dalam peranti seperti komputer riba, dan beberapa disambungkan kepada komputer melalui sambungan USB. QCN pecutan langkah sensor antara-2g dan 2 g (di mana g ialah graviti Bumi – 9.81m / s / s) atas tiga paksi. Sampel perisian QCN sensor 50 kali sesaat (50Hz).
 |
(meninggalkan) Ini mikroskop imbasan elektron (SEM) imej menggambarkan kerja dalaman meter pecutan MEMS. Ciri-ciri lelurus adalah plat tetap, plat bimbit, dan rasuk kira-kira rasuk julur daya imbangan. |
class="cufon
 |
Tidak semua sensor yang sama. Beberapa sensor mempunyai tahap bunyi elektronik yang lebih rendah. Dalam beberapa kes, pecutan analog ditukar kepada isyarat digital dengan resolusi yang lebih besar. Dalam beberapa kes, isyarat analog tidak dapat diselesaikan oleh penukar analog-ke-digital. Dalam kes-kes lain, pelbagai bawah resolusi seluruhnya penuh dengan bunyi elektronik. Plot ke kiri kira-kira menunjukkan magnitud gempa bumi anda mungkin menjangka untuk mencatatkan pada jarak dengan jenis sensor. Jika pecutan gempa bumi melebihi tahap sensor resolusi / bunyi bising, sensor boleh merakam dan mengesan gempa bumi. Nota: Bunyi budaya dan mekanikal selalunya lebih besar daripada tahap yang rendah bunyi sensor yang lebih baik, jadi anda tidak seharusnya mengharapkan untuk merekodkan gempa bumi M2 atau M1 dengan sensor. |
Komunikasi dan Pemindahan Data
Komputer riba menyambung kepada Rangkaian Quake-Catcher melalui Internet. Biasanya, apabila perisian QCN berjalan, ada tidak banyak yang perlu untuk memindahkan data ke ibu pejabat kami. Sebaliknya, laptop memantau data tempatan bagi isyarat tinggi tenaga baru dan hanya menghantar satu masa dan ukuran kepentingan tunggal bagi isyarat yang kuat baru. Jika pelayan kami menerima sejambak-kali dan ukuran kepentingan semua sekali gus, maka ia berkemungkinan bahawa gempa bumi yang berlaku. Jika pelayan menerima hanya masa dan ukuran penting dari satu komputer riba, maka pelayan tahu laptop telah digegarkan oleh sesuatu yang lebih kecil dan lebih tempatan (seperti saudara perempuan anda berjalan dengan, atau pintu menghempas).
Lokasi
Mengetahui lokasi sensor semua QCN itu adalah sangat penting untuk mengesan gelombang gempa bumi dan triangulating sumber. Apabila anda mengkonfigurasi keutamaan QCN di desktop, anda boleh menetapkan lokasi tetap melalui Google Maps API (hak). Sekali BOINC dipasang dan dilampirkan kepada projek QCN, anda boleh menyemak dan mengemas kini lokasi sensor anda di sini (di sini). Antara muka Google Maps membolehkan anda memasukkan alamat anda atau pilih lokasi komputer anda dengan klik pada peta. Semakin detail anda masukkan lokasi anda, yang sains lebih QCN yang boleh memahami tentang gempa bumi yang direkodkan oleh penderia anda.
Maklumat lokasi komputer anda, jenis sensor, rekod seismik, dan maklumat masa dikongsi bersama dalam talian. Jika anda tidak ingin berkongsi lokasi komputer anda, kami dengan hormat meminta anda memilih untuk tidak menyertai. Dengan menyertai dalam rangkaian Quake-Catcher, anda bersetuju untuk berkongsi maklumat yang kritikal untuk sains gempa bumi. Untuk maklumat lanjut mengenai dasar QCN, sila melihat kami pendedahan undang-undang dan dasar privasi.
Tiga Arah
(meninggalkan) Sensor boleh mengukur pecutan dalam tiga arah. Cara paling mudah untuk berfikir ini arah adalah seperti Z = atas / bawah, Y = depan / belakang dan X = sampingan-usul sampingan. Dengan ketiga-tiga komponen arah, ia adalah mungkin untuk mencari arah pecutan 3D.
(hak)Terdapat beberapa jenis gelombang seismik, “Utama” atau “P” gelombang (gelombang compressional), “Menengah” atau “S” gelombang (gelombang ricih), dan “Permukaan gelombang” (gelombang gangguan yang melantun sepanjang permukaan Bumi). Gelombang P dan gelombang S bergetar dalam arah serenjang antara satu sama lain. Jadi, mengukur pecutan dalam tiga arah membantu kita menentukan gelombang yang.
Orient ke Utara
Sensor USB datang dengan kompas mini supaya anda boleh menjajarkan sensor sehingga “Dan” arah mata ke arah Kutub Utara magnetik. Sila ambil perhatian bahawa magnetik Kutub Utara tidak sentiasa sama seperti Utara Sebenar – arah paksi putaran Bumi. Walau bagaimanapun, kita digital boleh berputar isyarat ke Utara Benar jika kita tahu lokasi anda. Lebih baik kita tahu arah gerakan, yang lebih tepat kita dapat mengukur gempa bumi.
Timing adalah Semua
Tiap-tiap 15 minit perisian Quake-Catcher mengukur perbezaan masa di antara jam dan komputer anda jam pelayan Quake-Catcher Rangkaian. Jam di sini di Rangkaian Quake-Catcher disegerakkan dengan jam atom. Masa komputer boleh hanyut kerana kelajuan pemproses bergantung pada voltan, dan suhu. Lebih masa panjang, walaupun perubahan kecil dalam kelajuan CPU boleh membawa kepada perbezaan yang besar dalam masa. Dengan mengukur masa yang mengimbangi antara komputer hos dan pelayan QCN,, kita tahu masa apa-apa usul yang kuat baru yang diukur pada rangkaian.
QCN menggunakan Protokol rangkaian Masa (NTP) untuk mengukur masa yang mengimbangi antara komputer hos dan pelayan QCN. NTP biasanya dapat mengekalkan masa dalam tempoh puluhan milisaat melalui Internet awam. Diulangi NTP cek biasanya boleh mengurangkan masa yang diimbangi milisaat beberapa. NTP bekerja pada sistem bertingkat, di mana lapisan 1 Pelayan NTP disambungkan kepada jam atom, GPS jam atau jam radio, strata 2 pelayan menyambung kepada strata 1 pelayan dan strata 2 pelayan, dan komputer lain disambungkan ke lapisan 3 pelayan.
