Zemetrasenie bezpečnosť je zodpovednosťou zdieľanú miliárd po celom svete. Quake-Catcher Sieť (QCN) poskytuje softvér tak, že jednotlivci môžu spojiť k zlepšeniu zemetrasenie sledovanie, Zemetrasenie povedomia, a veda o zemetrasení. Quake-Catcher Sieť (QCN) spája existujúce sieťové notebooky a stolné počítače v nádeji, že tvoria svety najväčšie silná-motion seizmickej siete.
Distribuované výpočty
Quake-Catcher Network je distribuované výpočty sieť, ktorá spája dobrovoľne hostiteľom počítačov do real-time snímanie pohybu siete. QCN je jedným z mnohých vedeckých výpočtových projektov, ktoré beží na svetovo preslávenej distribuovanej výpočtovej platformy Berkeley otvorené infraštruktúry pre Network Computing (BOINC). Dobrovoľnícke počítače sledujú vibračné senzory tzv MEMS akcelerometre, a digitálne vysielať “spúšťa” k serverom QCN, kedykoľvek sú pozorované silné nové pohyby. QCN Servery preosiať cez tieto signály, a určiť, ktoré z nich predstavujú zemetrasenie, a tie, ktoré predstavujú kultúrne hluk (ako dvere buchnutie, alebo vozidiel v jazde).
Existujú dve kategórie senzorov používaných QCN: 1) vnútorné senzory pre mobilné zariadenia, a 2) externý USB snímače.
Mobilné zariadenia: MEMS senzory sú často zahrnuté do notebookov, hry, mobilné telefóny, a ďalšie elektronické zariadenia pre hardvérovú ochranu, navigácia, a hra ovplyvní. Ak tieto zariadenia sú stále a pripojené k QCN, QCN softvér sleduje vnútorné akcelerometer pre silnú nové trepanie. Bohužiaľ, tieto zariadenia sú len zriedka pripevní k základovej doske, takže sa môže odraziť v okolí, keď veľké zemetrasenie. Je to síce menej ako ideálny pre charakterizáciu regionálneho sa triasť, mnoho takých senzorov môže ešte poskytnúť užitočné informácie o miestach a veľkosti zemetrasenia.
USB snímače: MEMS snímača je možné namontovať na podlahu a pripojený k počítaču pomocou kábla USB. Tieto senzory majú niekoľko výhod oproti mobilných zariadení senzorov. 1) Montážou je k podlahe, oni meria spoľahlivejšie než chvenia mobilných zariadení. 2) Tieto snímače majú zvyčajne nižšiu hlučnosť a lepší vyriešenie 3D pohybu. 3) Stolové počítače sú často ponechané na a nepohybujte. 4) Snímač USB je fyzicky odstránený z hry, telefón, alebo notebook, tak ľudské interakciu s prístrojom neznižuje senzory’ výkon. 5) USB snímača môže byť prichytená na severe, tak vieme, akým smerom horizontálne “X” a “A” Osí, ktoré zodpovedajú.
Ak ste učiteľ vedy na K-12 školy, prihláste sa pre voľný USB snímače a sprievodné QCN softvér. QCN podarilo kúpiť senzory darovať do škôl v núdzi. Ak máte záujem darovať do programu alebo žiadosti o snímač, kliknite na tlačidlo tu.
Všetky senzory sú QCN MEMS (Mikro-elektro-mechanických systémov) akcelerometre.
MEMS akcelerometre sú proste mikročipmi s veľmi malým súborom síl rovnováhy konzolových nosníkov vnútri nich. Bilancia hmotnosť hmotnosť je kompenzovaná nižšej úrovne elektrického napätia. QCN používa rad typov senzorov, niektoré vložené do zariadenia, ako sú notebooky, a niektoré sú pripojené k počítaču cez USB pripojenie. Tieto senzory merajú zrýchlenie QCN medzi-2G a 2 g (kde g je zemská gravitácia – 9.81m / s / s) v troch osiach. QCN software vzorky senzor 50 krát za sekundu (50Hz).
 |
(opustil) Tento rastrovací elektrónový mikroskop (SEM) obrázok ukazuje vnútorné fungovanie v MEMS akcelerometra. Lineárne funkcie sú pevné dosky, mobilné taniere, a kladina z rovnováhy síl krakorcom. |
 |
Nie všetky senzory sú stvorení sebe rovní. Niektoré snímače majú nižšiu hladinu hluku elektronické. V niektorých prípadoch, analógové zrýchlenie je prevedený na digitálny signál s vyšším rozlíšením. V niektorých prípadoch, analógový signál nie je plne vyriešená analógovo-digitálneho prevodníka. V ostatných prípadoch, Spodný rad uznesenie je úplne naplnená elektronického šumu. Sprisahanie na ľavej strane zhruba ukazuje veľkosť zemetrasenia môžete očakávať, že záznam na to, čo sa vzdialenosťou, ktorý typ snímača. Ak zemetrasenie zrýchlenie je nad Rozlíšenie snímača / šum úrovni, Snímač môže zaznamenať a odhaliť zemetrasenie. Všimnite si,: Kultúrne a mechanický hluk je často väčší ako bezhlučný úroveň lepších senzorov, takže by nemal očakávať, že záznam M2 alebo M1 zemetrasenie s týmito senzormi. |
Notebooky pripojenie k Quake-Catcher Network cez internet. Typicky, keď softvér QCN beží, tam nie je moc potreba pre prenos dát do našej centrály. Namiesto, notebook monitoruje dáta lokálne nových vysoko energetických signálov a odošle iba jeden čas a jeden významnosti meranie pre silné nových signálov. Ak náš server prijíma veľa týchto časoch a významnosti meraní naraz, potom je pravdepodobné, že zemetrasenie sa deje. Ak server dostane len čas a významnosti meranie z jedného notebooku, potom server vie, notebook bol otrasený niečo menší a miestne (ako vaša sestra beží, alebo dvere zabuchla).
Poznať umiestnenie všetkých QCN snímači je veľmi dôležité pre sledovanie zemetrasenie vlny a trianguláciu svoj zdroj. Pri konfigurácii QCN preferencie na ploche, môžete nastaviť trvalé umiestnenie prostredníctvom Google Maps API (právo). Akonáhle BOINC je nainštalovaný a pripojený k projektu QCN, môžete kontrolovať a aktualizovať umiestnenie snímačov tu (tu). Google Maps rozhranie umožňuje zadať adresu alebo vyberte umiestnenie vášho počítača kliknutím na mape. Presnejšie zadať vašu polohu, čím viac QCN vedci môžu pochopiť, o zemetrasení zaznamenaných vášho snímača.
Počítače informácie o umiestnení, typ senzora, seizmické záznamy, a načasovanie informácie sú zdieľané on-line. Ak nechcete zdieľať počítača miesto, žiadame, aby ste sa rozhodli nezúčastniť. Účasťou v Quake-Catcher siete, Súhlasíte s tým, zdieľať informácie, ktoré sú rozhodujúce pre vedy zemetrasenie. Viac informácií o politikách QCN je, Pozrite sa na našu právne zverejnenie a zásady ochrany osobných údajov.
(opustil) Senzory môžu merať zrýchlenie v troch smeroch. Najjednoduchší spôsob, ako si z týchto smerov je Z = hore / dole, Y = vpredu / vzadu a X = strany na bočné pohyby. S týmito tromi zložkami smere, je možné nájsť smer 3D akcelerácie.
(právo)Existuje niekoľko druhov seizmických vĺn, “Primárny” alebo “P” vlny (compressional vlny), “Sekundárny” alebo “S” vlny (šmykovej vlny), a “Povrchové vlny” (interferencie vĺn, ktoré sa vracajú po povrchu Zeme). P vlny a S vlny vibrujú v kolmých smeroch k sebe. Tak, meranie zrýchlenia v troch smeroch nám pomáha určiť, ktorý vlna, ktorá.
USB snímače sú dodávané s mini kompasom, takže si môžete prispôsobiť tak, senzor “A” smer ukazuje k magnetickému severnému pólu. Všimnite si, že magnetické severný pól nie je vždy rovnaké ako naozajstného severu – smer zemskej rotačnej osi. Však, môžeme otočiť digitálne signály k naozajstnému severe vieme Ak svoju polohu. Čím lepšie poznáme smer pohybu, presnejšie môžeme merať zemetrasenie.
Každý 15 minút Quake-Catcher softvér meria časový rozdiel medzi počítača hodiny a Quake-Catcher Network serveru hodiny. Hodiny tu na Quake-Catcher Network je synchronizovaný s atómovými hodinami. Počítač čas môže unášať, pretože rýchlosť procesora závisí na napätí, a teploty. Po dlhú dobu, Aj malé zmeny v rýchlosti procesora môže viesť k veľkým rozdielom v čase. Tým, že zmeria časový posun medzi hostiteľskými počítači a QCN na serveri, vieme, že načasovanie silných nových pohybov nameraných v sieti.
QCN používa Protokol siete Načasovanie (NTP) merať časový posun medzi vašimi hostiteľských počítačov a QCN na serveri. NTP je zvyčajne možné udržiavať čas s presnosťou na desiatky milisekúnd cez verejný Internet. Opakované kontroly NTP možno zvyčajne znížiť posun časovania niekoľkých milisekúnd. NTP funguje na odstupňovaný systém, kde vrstva 1 NTP servery sú pripojené na atómových hodinách, GPS hodiny alebo rádio hodiny, vrstva 2 servery pripojiť k vrstve 1 servery a vrstva 2 servery, a ostatné počítače pripojiť k vrstve 3 servery.
