GAIA2 INGV. Manuale Tecnico e Operativo

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1 Manuale Tecnico e Operativo GAIA2 INGV rev. 81 del Premessa GAIA2 offre rispetto al vecchio sistema GAIA, due principali implementazioni che la rendono diversa e più completa pur rimanendo compatibile con il vecchio sistema. La nuova GAIA2 è stata progettata con l intento di dotare il sistema di acquisizione di caratteristiche orientate prevalentemente alla gestione di sistemi di rete. La nuova GAIA2 implementa un sistema, unico nel suo genere, per il controllo, la programmazione e l assistenza attraverso la connessione Ethernet. A tale scopo è stato progettato un Hardware apposito basato su di una architettura di elaborazione a 32 bit di tipo ARM che consente elevate prestazioni e basso assorbimento. Il sistema, interamente ideato da zero, è stato realizzato sfruttando le tecnologie più all avanguardia oggi disponibili. Un moderno e complesso circuito stampato a 10 strati ha permesso la costruzione di una scheda elettronica completa e ricca di funzionalità il tutto in un formato molto compatto e a basso assorbimento. Il Modulo, denominato TN2, è soprattutto un sistema a basso costo talmente basso da essere collocato, alla data di uscita del prodotto, come l unico sistema al mondo (alla data del 2005) con tali prestazioni in questa fascia di prezzo. Per sfruttare al meglio le caratteristiche Hardware di questo Modulo, è stato fatto uno sforzo senza precedenti per l implementazione di un Software particolarmente orientato alla gestione di reti di acquisizione. Il Team di sviluppo, sotto il sistema operativo Linux, ha progettato un sistema di controllo, verifica e gestione delle stazioni sismiche basato sul protocollo SNMP. Il complesso meccanismo di scambio dati permette di sapere sempre e con certezza lo stato di funzionamento di ogni singola postazione installata in rete. Un sistema automatico avvisa in caso di malfunzionamento sugli stadi periferici connessi. Si possono avere allarmi non solo sulle parti interne al sistema ma anche su quelle esterne come ad esempio gli stadi di alimentazione a bassa e alta tensione. Tutte le informazioni sono memorizzate localmente in un Data-Base chiamato MIB, la cui architettura personale INGV è stata registrata presso l organo di controllo internazionale. Questa architettura è un grosso passo avanti per facilitare la gestione centralizzata sia di piccole che grandi o grandissime reti. Il Server SeisComP A completamento del sistema che sfrutta il protocollo SNMP per la gestione centralizzata delle funzioni si aggiunge anche l implementazione del Server SeisComp. Tale sistema è uno standard internazionale per la gestione e la fruizione dei dati sismici acquisiti. Attraverso questo mezzo è possibile memorizzare streams dati con diverse velocità di campionamento, è possibile trasferire le informazioni su diverse memorie di massa ed è possibile inviare dati su nodi diversi. GAIA2 è una delle poche stazioni sismiche che consente la copia dati su economiche memorie trasportabili su interfaccia USB. L architettura Software aperta permette all utente di utilizzare molti mezzi e modi di memorizzazione e consente inoltre di stare sempre a passo con gli sviluppi tecnologici. 1

2 Prospezioni geofisiche a basso costo Un altra caratteristica di GAIA2 è la capacità di operare sul campo in modo totalmente autonomo proponendosi come innovativo sistema trasportabile altamente modulare. Tale caratteristica consente a GAIA2 di essere utilizzata come singola postazione autonoma ma nel contempo di integrarsi all interro di Array multifunzionali anche di grandi dimensioni. Tale attività si pone l intento di facilitare la realizzazione di array per prospezioni geofisiche ad alte prestazioni e basso costo. Il principale pregio di un sistema modulare potente e versatile e con architettura aperta, è la capacità di adattarsi a tutti i tipi di installazione consentendo di superare le difficoltà progettuali tipiche di questo genere di realizzazioni. La sua geometria spaziale vi sorprenderà per le soluzioni tecniche adottate. Quindi una GAIA2 polifunzionale e molto versatile, sempre aggiornata tecnologicamente e soprattutto a basso costo. Modificare, personalizzare, adattare GAIA2 sulla base delle esigenze degli utenti è un sogno che diventa realtà, i laboratori di progettazione e sviluppo sono ora dietro casa. Una GAIA2 per tutti. Il Team di sviluppo di GAIA2 Team di sviluppo: Acerra Catello, Rao Sandro, Salvaterra Carlo, Salvaterra Leonardo, Pintore Stefano, Piccolini Ulderico, Giovani Lucian, Vallocchia Massimiliano, Thorossian William. 2

3 INDICE Il Sistema GAIA Comunicazione remota tra Moduli interni e esterni... 5 Immagini reali... 8 Quick-Start Accesso tramite pannello EarthLab Programmazione con GAIASetup Sezione relativa la Modulo TN Programmazione con interfaccia Web-MON Collegamenti di GAIA2, logica funzionamento - Interfacce e Moduli Caratteristiche Tecniche e dati utili Operazioni da compiere sulla stazione Verifiche Funzionali tramite collegamento Ethernet Verifiche Funzionali tramiche collegamento Seriale Appendice 1 Impostazione scheda di rete sul PC Appendice 2 Boot-Mon Appendice 3 Comandi diretti per Modulo AGDF Appendice 4 Utilizzo di SeisGram2K Lomax Appendice 5 Utilizzo GAIAMON e verifica parametri Appendice 6 Terminale seriale di Linux Appendice 7 Utilizzo programma Setup da seriale Appendice 8 Uso del programma TCP-COM Appendice 9 Comandi di setup a basso livello (expert) Appendice 10 Come utilizzare il sito Eartlab per scaricare il software Modulo AGDF2Base Connesioni interne ed esterne Modulo AGDF2Ext Connesioni interne ed esterne Modulo TN2 Connesioni interne ed esterne Modulo GPS2Ext Connesioni interne ed esterne Connessioni cavo Sensore Trillium 8 coppie mogami Connessioni cavo Sensore Trillium 12 Originale coppie mogami Connessioni cavo Sensore Lennartz Gaia cavo originale Connessioni cavo Sensore Episensor Cablaggio cavo Ethernet su spina RJ45 (dritto e rovescio) Connessioni UPS-COM4 connettore maschio Connessioni UPS-COM0 connettore maschio Connessioni UPS-COM3 connettore maschio Collegamenti GPS Esterno Modulo TN2Ext collegamenti e configurazione Connessioni Box Portatile e Connettori UTS rev Informazioni utili Riepilogo su: connessioni, sensori, cavi, word-rate, ecc

4 Il Sistema GAIA2 Introduzione La stazione sismica di acquisizione denominata GAIA2 utilizza una tecnologia Modulare. Diversi Moduli funzionali sono interconnessi tra loro a formare un unico sistema di acquisizione. AGDF2Base: Un Modulo funzionale principale denominato AGDF2Base si occupa di convertire il segnale sismico, proveniente dal sensore, in un flusso numerico con risoluzione di 24 bit. Il flusso numerico è sincronizzato costantemente con il segnale di riferimento temporale fornito dal Modulo GPS2. Il flusso numerico viene opportunamente trattato è quindi formattato in un pacchetto dati contenente tutte le informazioni circa la conversione, le associazioni temporali, di identificazione, ecc. Il pacchetto dati, una volta completato, viene inviato sulla porta seriale alla velocità di 57Kbps. Il pacchetto dati viene trasferito con cadenza di un pacchetto completo al secondo. I dati sono trasferiti sul collegamento elettrico interno con livello TTL e/o su quello esterno in formato RS-232 (out Telemetria). TN2: Il flusso numerico seriale dei dati, prodotto dal Modulo AGDF2, viene catturato dal Modulo TN2 (in TTL o RS232). Il Modulo TN2 è incaricato di acquisire i dati e di inviarli sul canale di comunicazione Ethernet (in TCP-IP). Contemporaneamente un processo parallelo interno al Modulo TN2 si occupa di memorizzare i dati sulla memoria di massa di tipo Compact Flash. I dati possono essere spediti in tempo reale o a richiesta. Controllo e programmazione: L interazione (programmazione e verifica) con la stazione sismica GAIA2 può avvenire con due metodiche differenti. La prima prevede l utilizzo di una interfaccia proprietaria disponibile con il programma GAIASetup, la seconda prevede l utilizzo dell interfaccia di comunicazione WEB denominata WEBMon e visibile utilizzando un normale Browser. La stazione GAIA2, nella normale configurazione, viene dotata di: S.O Linux Embedded, micro Web Server, Server SeisComP, protocollo SeedLink per comunicazione e protocollo SNMP per diagnosi. Sono disponibili diverse configurazioni e 2 diversi box di contenimento, uno dedicato alle installazioni fisse e uno dedicato alle installazioni mobili. Moduli Opzionali: I Moduli opzionali TN2ext, AGDF2Ext e GPS2Ext, consentono l implementazione di altre configurazioni. Con il Modulo TN2ext è possibile creare la configurazione Remota con il modulo AGDF2base e TN2 distanti tra loro, fino alla distanza di 600mt. Con il Modulo GPS2Ext è possibile posizionare il ricevitore GPS a distanza dalla stazione sismica, fino ad una distanza di 50 mt, con RS232, e fino a 600 metri con interfaccia RS-485. Con il Modulo AGDF2Ext è possibile aumentare il numero dei canali a 24 bit passando dai 4 canali base agli 8 canali. Il Modulo AGDF2Ext utilizza le risorse GPS e di alimentazione del Modulo AGDF2base. 4

5 Comunicazione tra i Moduli interni e alimentazione Il Modulo AGDF2base può alloggiare il Modulo GPS2, il Modulo TN2 e il modulo di espansione AGDF2ext. Un sistema ad innesto piggy-back con connettori dedicati consente il fissaggio meccanico e nel contempo trasferisce l alimentazione, i controlli e i dati. Tutti i moduli citati prelevano le rispettive tensioni di alimentazione dal Modulo AGDF2Base. Un apposito circuito a Microprocessore supervisiona la tensione di alimentazione generale a bassa tensione (12Volt), attivando l accensione di tutti i Moduli solo se la tensione in ingresso ha un valore ritenuto idoneo. Il Modulo TN2 riceve i dati acquisiti, dai Moduli AGDF2base e AGDF2ext, attraverso le interfacce seriali COM1 e COM2. Il Flusso seriale interno ha livelli logici TTL, eventuale flusso esterno ha i livelli RS-232 (o RS485). Il Modulo AGDF2base genera anche le alimentazioni per le periferiche del Modulo TN2 (USB, CF-IDE, LCD), ogni alimentazione è protetta da fusibile ripristinabile. Il Modulo GPS2 interno dialoga con il Modulo AGDF2Base in modo bidirezionale con livelli elettrici TTL. Il Modulo GPS2 dialoga con il Modulo AGDF2ext in modo uniderizionale, con livelli elettrici TTL GPS PPS-TX-RX Seriale RS-232-RS485 Modulo AGDF2Base Alimentazione Alimentazione Seriale TTL GPS PPS-RX Modulo AGDF2Ext Modulo TN2 Seriale TTL Ethernet 5

6 Comunicazione tra i Moduli esterni Il Modulo GPS2Ext esterno dialoga con il Modulo AGDF2base attraverso l interfaccia RS-232 (fino a 50 metri) o con l interfaccia RS485 (fino a 600metri). I dati del GPS (sia interno che esterno) vengono trasferirti anche al Modulo AGDF2Ext (no TX). Attraverso il Modulo opzionale TN2ext, si può rendere indipendente il Modulo TN2 e si può installarlo lontano dal Modulo AGDF2base fino ad un distanza di 50m (in RS-232) o di 600m (in RS-485). Tutte le periferiche seriali sono ripetute nel Modulo TN2Ext sia con interfaccia RS-232 e RS-485. IL Modulo TN2ext dispone di una propria alimentazione. Modulo AGDF2Base Seriale RS-232 Rs-485 Seriale RS-232 Rs-485 Modulo TN2Ext Modulo GPS2Ext Ethernet 6

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8 Alcune immagini reali di GAIA2 Configurazione Full 8 canali 24 bit Modulo GPS2Ext Seriale Rs-232 o Rs-485 TN2 AGDF2Ext AGDF2Bas e 3 Moduli Insieme 8

9 Comunicazione remota tra Moduli Modulo GPS2Ext Modulo TN2 Seriale Rs-232 o Rs-485 Inserzione piggy-back Modulo TN2Ext Telemetria seriale RS-232 o RS-485 Modulo AGDF2Base 9

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11 Quick-Start - usare GAIA2 subito - In questa sezione si danno indicazioni semplici circa la programmazione, l installazione e la verifica funzionale di una GAIA2. A titolo di esempio si prende in considerazione una configurazione BASE composta da un Modulo AGDF2base, un Modulo TN2, un GPS interno. Per rendere funzionante un stazione sismica GAIA2 occorre procedere alla programmazione di alcuni parametri almeno che non si sia richiesta la programmazione in fase di prenotazione. Per programmazione si intende l inserimento dei parametri fondamentali al corretto funzionamento. Tra i vari settaggi rivestono particolare importanza la corretta compilazione dei seguenti campi: Nome stazione Numero di canali Campioni al secondo Codice del canale Fondo scala Piano di indirizzamento IP e modalità funzionamento GPS interno o esterno Questi parametri possono essere programmati nella stazione sismica o attraverso l interfaccia proprietaria denominata GAIASetup o attraverso l INTERFACCIA WEBMON presente nel server Web interno alla stazione sismica, raggiungibile con un normale Browser. Entrambi i supporti consentendo di operare sia la programmazione che la verifica funzionale della stazione GAIA2. Per facilitare l accesso ai programmi di gestione è stato creato un pannello di interfaccia denominato EarthLab. All interno di questo pannello sono racchiusi i programmi di gestione che sono costantemente aggiornati dal Laboratorio di Sviluppo di GAIA2. Per attivare correttamente le azioni di programmazione occorre agire su 3 livelli. Il primo livello riguarda l inserimento dei parametri corretti all interno delle singole caselle, relative ai diversi Moduli AGDF2, TN2 e GPS2. Il secondo livello prevede il trasferimento di dati inseriti nelle caselle verso i relativi Moduli Il terzo livello prevede la sincronizzazione dei dati presenti nella memoria della TN2 con quelli della memoria presente nella AGDF2 (o viceversa). Non necessario con WebMon. I 3 livelli descritti possono avvenire anche in ordine diverso da quello indicato, in relazione alle esigenze tecniche del momento 11

12 Accesso tramite il pannello EarthLab Il pannello EarthLab è un contenitore che racchiude i programmi utili alla programmazione e alla diagnosi di una stazione sismica GAIA2. Il software sviluppato presso i nostri laboratori di ricerca è di tipo proprietario e racchiude diversi moduli funzionali come mostrato in figura. I Programmi di GAIA2 sono disponibili per il DownLoad attraverso il sito web appositamente creato. Nel sito sono presenti i programmi di gestione, i firmware e i manuali. Per l utilizzo corretto del sito Earthlab e su come scaricare il software è vivamante consigliabile consultare l appendice10 appositamente dedicata. 12

13 Programmazione con GAIASetup GAIASetup è nato per la configurazione del modulo AGDF2 attraverso la seriale e si è ben presto evoluto per la comunicazione con la TN2, su rete Ethernet, utilizzando il protocollo SNMP. La prima schermata che appare dopo aver lanciato il programma dal pannello di EarthLab, è quella visibile qui sotto. Prima di premere sul tasto verde Expert occorre selezionare il tipo di comunicazione Per comunicazione su seriale selezionare RS-232 Per comunicazione su Ethernet selezionare SNMP Fatta la spunta premere sul tasto verde [Expert] 13

14 Selezionando la spunta SNMP appare la schermata riportata qui sotto Come prima operazione si consiglia di immettere l IP address della stazione e poi cliccare sul pulsante DOWNLOAD SETUP, che permetterà il download dei parametri ed il conseguente popolamento dei vari campi predisposti. I Campi sono dedicati sia al Modulo AGDF2 sia al Modulo TN2. Il termine del download è segnalato dal seguente messaggio: 14

15 Se questa finestra non compare dopo qualche secondo e il riempimento dei campi non riesce a completarsi allora cliccare nuovamente su DOWNLOAD SETUP. In primo piano sono visibili i parametri di setup relativi al Modulo AGDF2, mentre si accede alla schermata relativa a quelli del Modulo TN2 per mezzo del pulsante [Parametri TN2]. Per quanto riguarda l acquisizione, i parametri modificabili sono i classici e cioè: Velocità seriale di comunicazione con la TN2 (default 57600bps), numero di canali, codice canali, frequenza di campionamento, fondo scala, nome stazione. Nell immagine vediamo il particolare relativo alle caselle di inserimento dei dati di canale. Inoltre si può scegliere se attivare il GPS interno od esterno e in caso di Modulo GPS esterno occorre selezionare il tipo di interfaccia tra RS232 e RS485. Indicazioni sul Codice di Canale EH= per sensori campionati sopra gli 80 Word/s e banda passante minore di 10 sec. HH= per sensori campionati sopra gli 80 Word/s e banda passante maggiore di 10 sec. SH= per sensori campionati sotto gli 80 Word/s e banda passante minore di 10 sec. BH= per sensori campionati sotto gli 80 Word/s e banda passante maggiore di 10 sec. HN= per accelerometri (generalmente campionati a più di 100 Word/s) Fondo Scala Sensori (generalmente utilizzati nella RSNC) Trillium 40 Sec= Trillium 120 e 240 Sec= Lennartz 5 Sec= Episensor= 16000mV 40000mV 10000mV 40000mV (ulteriori informazioni sui sensori a pag.34) 15

16 Velocità Seriale Generalmente la comunicazione con il Modulo TN2 avviene alla velocità di comunicazione di bps (bit per secondo). Nome stazione e scelta GPS Importante inserire il nome della stazione e definire la scelta del GPS sia esso interno o esterno. In caso di GPS esterno si è invitati a definire subito la scelta del tipo di collegamento elettrico utilizzato, RS-232 o RS-485. Importante in questo caso disporre la stessa interfaccia scelta sul Modulo Remoto GPS2Ext, prima di effettuare la commutazione. Una comoda finestra a tendina ci aiuta nella scelta, mentre un pop up si apre in automatico e ci mostra, con una chiara figura, la configurazione dei jamper sul Modulo GPS2ext. Di seguito le immagini ci aiutano nelle corrette commutazioni. Ulteriori informazioni si trovano nella sezione dedicata alle schede elettroniche con tutti i segnali indicati. Schermata relativa al GPS esterno con interfaccia RS232 16

17 Schermata relativa al GPS esterno con interfaccia RS2485 Pin1 Collegamenti Sensore Sismico 17 ch1+ ch1- ch2+ ch2- ch3+ ch3- +12V Out GND

18 Sezione relativa al Modulo TN2 Definiti i parametri legati al Moduli AGDF2 si può procedere a definire i parametri legati al Modulo TN2. Premendo il pulsante [Parametri TN2] si accede ad una finestra dove trovano posto i parametri di rete per la telemetria in protocollo INGV, con la possibilità di scegliere i dati da spedire (selezionando la relativa scheda), la selezione del supporto di memorizzazione dei dati e la sua occupazione di spazio, come illustrato in dettaglio qui di seguito: Parametri di RETE per il Modulo TN2 Impostazioni per la rete: TN IP Address: indirizzo IP della stazione TN Network: indirizzo IP della rete, in genere il primo indirizzo della sottorete assegnata dal provider TN Netmask: netmask (RUPA: , SatLink: ) TN Broadcast: indirizzo IP di invio dei messaggi broadcast TN Gateway: indirizzo IP del router in sito TN Host Name: nome host della stazione Tipo di supporto per la registrazione locale: permette di scegliere il supporto di registrazione locale tra COMPACTFLASH e USBDISK Quantità di memoria occupata: indicatore della memoria occupata e disponibile sul supporto di registrazione locale. IP del server Nara per comunicazioni con i rulli digitali:

19 Impostazioni per la telemetria utilizzate solo per casi particolare, non più utilizzate per la nuova acquisizione SeedLink : TN primary IP: IP della macchina remota primaria dell acquisizione a cui trasmettere i dati in formato INGV. TN primary Transmit: abilita o disabilita la trasmissione verso la macchina di acquisizione primaria TN primary port: porta della macchina remota primaria dell acquisizione a cui trasmettere i dati TN primary Transmit status: stato della trasmissione verso la macchina di acquisizione primaria Nota: In genere si attiva solo la trasmissione sulla macchina primaria, si tenga presente che attivando anche la spedizione dei pacchetti sulla macchina secondaria si raddoppia il flusso dati sul canale di comunicazione con conseguente dimezzamento della banda utile utilizzabile per la singola trasmissione. TN secondary IP: indirizzo IP della macchina remota secondaria dell acquisizione a cui trasmettere i dati in formato INGV TN secondary Transmit: abilita o disabilita la trasmissione verso la macchina di acquisizione secondaria TN secondary port: porta della macchina remota secondaria dell acquisizione a cui trasmettere i dati TN secondary Transmit status: stato della trasmissione verso la macchina di acquisizione secondaria Scheda abilitata per la trasmissione dei pacchetti via IP: indica quali dati verranno spediti su IP, secondo le seguanti opzioni: NESSUNA: non trasmette nessun dato BASE: trasmette i dati provenienti dalla AGDF e da una eventuale estensione a quattro canali passiva ATTIVA EXT: trasmette i dati provenienti dalla sola estensione AGDF a quattro canali attiva ENTRAMBE: trasmette i dati provenienti dalla AGDF base e dalla eventuale estensione a quattro canali attiva Tipo di supporto per la memorizzazione locale Compact Flash: se viene selezionata questa voce, significa che i dati locali sono registrati su memoria di massa di tipo Compact Flash. Inoltre, se si innesta un pennetta sulla presa USB, presente sul pannello di interfaccia, viene avviato in automatico la copiatura dei dati dal supporto CF al supporto UBS. ATTENZIONE: Non inserire o disensirire MAI un CF con la stazione accesa. USB: se viene selezionata questa voce, significa che i dati locali sono registrati su memoria di massa di tipo USB; ad esempio una pennetta. Prima di inserire una pennetta assicurarsi sempe che sia selezionata la corrisponde voce [USB]. Il supporto USB può essere inserito e disinserito a caldo. 19

20 Importante: La selezione della voce va poi attivata premento sul tasto rosso. Informazioni di funzionamento Dal pannello di Setup generale è possibile avere informazioni sullo stato dell AGDF2 premendo sul pulsante [AGDF Status] il quale aprirà la seguente finestra di controllo: Parametri funzionamento GPS, tensione e pacchetti Da cui è possibile avere un indicazione sul corretto funzionamento del GPS, sul livello di tensione di alimentazione della GAIA2 e sul numero dei pacchetti acquisiti dalla scheda TN2. La schermata non si aggiorna automaticamente, occorre premere sul tasto Aggiorna. Nella ultima versione è disponibile la visualizzazione delle coordinate GPS sia in formato centesimale e che sessagesimale. I dati delle coordinate GPS sono visibili solo se si ricevono almeno 4 satelliti agganciati (trac.). 20

21 Trasferimento parametri e sincronizzazione I parametri inseriti nelle apposite caselle devono essere trasferiti verso il relativo Modulo sia AGDF2 o TN2. In pratica la sola compilazione della casella non implica che il dato venga inviato alla scheda elettronica in modo automatico, questo meccanismo garantisce una certa sicurezza operativa. Una volta definito il dato corretto e lo stesso è stato scritto all interno della casella si può procedere al suo trasferimento verso l Hardware. Questa operazione si compie premendo sul [microstato rosso] posto a fianco la casella stessa. Appena si preme sul tasto lo stesso cambia colore da Rosso a Verde. Sincronizzazione da TN2 ad AGDF2 Quando il dato è stato trasferito occorre effettuare la sincronizzazione se trattati di dato destinato al Modulo AGDF2. In pratica il dato viene inviato alla memoria interna del Modulo TN2 e poi dopo opportuno comando viene trasferito dalla memoria della TN2 alla memoria della AGDF2. Se l applicativo di acquisizione della TN2 sta girando, il led dello status risulterà verde e la zona di sincronizzazione risulterà disabilitata perché la seriale di comunicazione è occupata. C è da notare che i dati visualizzati nella schermata principale sono quelli memorizzati nella TN2 e ogni volta che viene fatta un modifica vanno sincronizzati con l AGDF2: è questo il compito della sezione di sincronizzazione. Quest ultima, come già accennato, è disabilitata fino a che il programma di acquisizione gira sulla TN2: è sufficiente premere il pulsante [Applicativo OFF] per attivarla. In caso di nuova installazione o ogni volta che viene cambiata la AGDF2, bisogna sincronizzare nel verso AGDF TN: la TN2 esegue delle operazioni per fermare il normale funzionamento dell AGDF2 e farsi spedire il setup. Viceversa quando si deve aggiornare il setup dell AGDF2, si modicano i valori dei parametri, si effettua il set premendo il [pulsantino rosso] e aspettando la sua commutazione a verde. 21

22 Nell esempio riportato qui sotto viene visualizzato un ipotetico cambio del nome stazione da GAIA2 a PROVA. Si nota la variazione del colore del [pulsantino] da Rosso a Verde. Dopo aver modificato allo stesso modo tutti i campi necessari, selezionando TN AGDF, si preme il pulsante [Sincronizza]. In questo modo la TN2 crea un file di setup, ferma l AGDF2 dal normale funzionamento e glielo spedisce. Dopo le sincronizzazioni il programma informa dell avvenuta operazione con un messaggio. La sincronizzazione AGDF TN si chiama Setup Force Load, mentre quella TN AGDF si chiama Setup Apply. Trasferimento parametri sull Hardware della TN2 Diverso è il meccanismo di modifica dei parametri sulla TN2. Per modificare i parametri della TN2 è sufficiente impostare il nuovo valore, nella relativa sezione, e premere il [pulsantino] rosso senza ulteriori operazioni di sincronizzazione. ATTENZIONE: I dati sono però soltanto trasferiti all interno di una zona di memoria sotto forma di file. Queste informazioni sono lette dal sistema operativo solo dopo un riavvio dello stesso. Per operare un Reboot si può intervenire in 2 modi differenti. Il primo consiste nel spegnere e riaccendere la stazione sismica togliendo alimentazione. Il secondo consiste nell avviare la fase di Reboot attraverso il comando apposito presente nella voce Tools (in alto a sinistra nel pannello di GAIASetup). Modulo aggiuntivo AGDF2Ext In caso di presenza del modulo denominato AGDF2ext attiva, per selezionarlo, si usano i due parametri denominati HD config e Parametri della scheda. 22

23 Il primo permette di informare la TN2 della presenza della scheda attiva e avvia una sincronizzazione con quest ultima (infatti dopo aver premuto il pulsante rosso questo diventa verde dopo una ventina di secondi, chiaramente se è presente l hardware scheda espansione 4 canali attiva-), il secondo predispone la TN2 a fornire i valori di setup della scheda attiva quando viene premuto [DOWNLOAD SETUP]. Per modificare il campo HD config è necessario come nel caso della sincronizzazione dei parametri bloccare l applicativo (infatti se l applicativo è attivo la finestrella HD config non è selezionabile), mentre sarà possibile scaricare i dati dalla BASE o dalla EXT ATTIVA in qualunque momento. Il pulsante Sensibilità Canali ci indica la sensibilità in microvolt su counts dei vari canali di acquisizione a seconda delle impostazioni eseguite. Il pulsante [Real Time Plot] ci fornisce una visualizzazione real time del segnale sismico sfruttando il software SeisGram2K di A. Lomax. Sono presenti inoltre i pulsanti per salvare e richiamare il setup completo su un file di testo. Vi è un menù a tendina che da la possibilità di avviare una connessione SSH con la TN2 (Prompt TN2), di riavviarla (System Refresh) e un tool per il protocollo SNMP. 23

24 Programmazione con interfaccia WEB Uso di WEB-Mon2 Oltre alla possibilità di programmare i parametri tramite il programma GAIASetup si può utilizzare l interfaccia Web appositamente concepita e presente di default all interno il Modulo TN2. Per accedere alla interfaccia WEB è sufficiente inserire l indirizzo IP nella barra indirizzi del proprio Browser. La pagina iniziale di benvenuto si presenta come visibile in figura. Sul lato sinistro troviamo il menù di navigazione. Per accedere ali vari link è necessario procedere con l autentificazione inserendo User ID e Password. Screen Shot dell interfaccia WEB Ci sono 10 link diretti per le rispettive zone di programmazione e verifica. ATTENZIONE: I parametri che possono essere modificati, sia dedicati al Modulo TN2 e sia al Modulo AGDF2, non necessitano di operazioni di sincronizzazione Elenco dei menù disponibili: Home: richiama la pagina index_old.html (caricata all avvio) Status: Visualizza i parametri di Status Grafico Tensione GPS: Visualizza il grafico Tensione e satelliti GPS Coordinate e Mappa: Si visualizzano le coordinate GPS Dati Archiviati: Da questa finestra si possono scaricare i dati acquisiti localmente Setup TN: Possibile il Setup dei parametri TN (IP) Setup AGDF: Possibile il Setup dei parametri AGDFbase e Ext Segnali In Tempo Reale: richiama l applicazione SeisGram2K di A. Lomax Comandi: richiama webmon.cgi con il parametro comandi SOH Trillium: richiama webmon.cgi con il parametro trillium Cambio Password: richiama webmon.cgi con il parametro passwd 24

25 Screen Shot del Menù Status. I dati riportati nella finestra Status aiutano a verificare il corretto funzionamento della stazione sismica, il tutto racchiuso in un modulo compatto. Screen Shot del Menù GPS e Tensione Il grafico dei dati GPS e della Tensione di alimentazione aiuta a verificare le anomalie che si possono verificare nell arco delle 24 ore. E anche possibile scaricare un file Log con il contenuto dati relativo ad una settimana. 25

26 Screen Shot del Menù dato Archiviati Da questa finestra è possibile effettuare il prelievo dei dati sismici archiviati. Screen Shot del Menù Setup TN Da questa finestra è possibile effettuare il Setup del Modulo TN2. Al termine dell inserimento dei dati basta premere sul pulsante [Applica TN] per inserire i cambiamenti. 26

27 Screen Shot del Menù Setup AGDF Da questa finestra è possibile effettuare il Setup del Modulo AGDF2. I parametri di frequenza, fondo scala e GPS sono asserviti da menù a tendina. Al termine dell inserimento dei dati basta premere sul pulsante [Applica AGDF] per inserire i cambiamenti senza effettuare operazioni di sincronizzazione, il tutto avviene in automatico, tempo necessario circa 30 secondi. Nel caso di installazione del modulo Opzionale AGDF2Ext (opzione 8 canali) nella schermata appare un tasto apposito e un riga testuale di indicazione, come visibile nelle 2 schermate di seguito riportate. Screen Shot del Menù Setup AGDF con Modulo AGDF2ext 8 canali 27

28 Screen Shot del Menù Setup AGDF con Modulo AGDF2ext 8 canali Il tasto supplementare consente il passaggio dai parametri del Modulo AGDF2base ai parametri del Modulo AGDF2Ext. La riga di testo aiuta a comprendere la corrispondenza dei dati, in pratica aiuta a capire a quale moduli appartengono. Screen Shot del Menù Segnali in Tempo Reale Si possono visualizzare i canali in tempo reale richiamando l applicazione SeisGram2K di A. Lomax 28

29 Screen Shot del Menù Comandi Attraverso questa finestra si possono impartire alcuni importanti comandi. Si possono visualizzare i processi attivi premendo sul tasto [processi attivi]. Si possono visualizzare i dati seriali provenienti dal modulo AGDF2 premendo sul tasto [dati seriale] (solo agdf2base), infine si può agire sul tasto [reboot] per riavviare il sistema operativo linux. Screen Shot del Menù State of Health Trillium Molto utile il menù presente in questa finestra. È possibile interagire in modo diretto con il sensore Trillium. Questa applicazione consente di verificare il centraggio delle masse delle tre componenti simiche, di attivare il centraggio se necessario e di determinare il tipo di uscita. Questa applicazione può funzionare solo sui sensori Trillium predisposti come il modello a 120 o 240 sec. Inoltre è necessario che la seriale del sensore sia correttamente collegata con la COM0 della TN2. 29

30 Collegamenti di GAIA2 Logica di funzionamento Gaia2 offre diversi sistemi di connessione per il controllo e la telemetria. I Moduli AGDF2base, TN2 e GPS2Ext hanno le interfacce di comunicazione già integrate. Le interfaccia di GAIA2 sono in effetti le interfacce disponibili nei singoli Moduli, quindi la loro disponibilità è essenzialmente legata alla presenza di detti moduli nella configurazione utilizzata. Oltre alle interfacce di comunicazione ci sono anche le interfacce di comunicazione con i dispositivi di memorizzazione e con i dispositivi di controllo supplementare tra cui l interfaccia di controllo per i sensori attivi. Interfacce e Moduli I Moduli funzionali di GAIA2 Modulo AGDF2Base; Acquisizione dati su 4 canali a 24 bit, telemetria seriale RS-232 e Rs485, gestione alimentazioni con processore, gestione GPS interno sincronismo attivo a VCXO, controllo sensore sismico, interfaccia GPS esterno RS-3232 e RS-485, alimentazione per Modulo TN2 e AGDF2Ext, connessione Piggy-Back per TN2 e AGDF2Ext. Modulo AGDF2Ext; Espansione di 4 Canali sismici a 24 bit, controllo attivo o passivo dei dati, connessione in piggy-back con Modulo AGDF2Base, sincronismo GPS. Modulo TN2; Sistema di controllo e telemetria ad alto livello, Processore 32 bit e sistema operativo Linux, 5 interfaccie seriali, 3 interfacce USB, 1 Ethernet, 1 IDE, gestione dati sismici multistreem, regisione locale dei dati e telemetria su IP (TCP-IP) in simultanea, Server SeesconP, visualizzatore Lomax su interfaccia WEB, protocollo di controllo funzioni stazione su SNMP, innesto in Piggy-Back su Modulo AGDF2Base o su Modulo TN2Ext. Modulo GPSExt; Alloggiamento remoto per ricevitore GPS e relativa antenna, interfacce RS- 232 e RS-485 collocamento fisso tra 50 e 1000 metri dal Modulo AGDF2Base. Modulo USB-COM; piccolo modulo alloggiato sul pannello del Box standard consente la derivazione di 3 seriale e di 3 USB si per uso interno al Box sia per uso esterno al Box, i presa per pennetta USB e D-Sub a 9 pin per PC. Modulo CF-IDE piccolo modulo alloggiato sul pannello del Box standard consete di allogiare una memoria Compact Flash sulla interfaccia IDE del Modulo TN2 Modulo TN2Ext; Modulo di derivazione a distanza del Modulo TN2, gestione completa delle alimentazioni a microprocessore, 5 seriali su interfaccia RS-232 e RS-485, 3 USB, IDE, Ethernet, remotazione rispetto al Modulo AGDF2Base fino a 1000 metri di distanza. Modulo ALIM1; Alimentatore e caricabatteria. Questo Modulo è stato concepito con criteri di robustezza e affidabilità elevate, dispone di isolamento galvanico tramite trasformatore toroidale, Protezioni di rete elettrica integrate, protezioni contro sovratensioni indotte sulla sezione a bassa tensione e alta tensione, stabilizzatore switching regolabile da 4 Ampere a bassa dissipazione termica, controllo dello stato di carica della batterie a microprocessore con logica programmabile, uscite multiple indipendenti ognuna protetta da fusibile ripristinabile. Box stagno in IP 65 in alluminio per una corretta dissipazione termina e elevata robustezza meccanica. 30

31 Particolari dei Moduli funzionali di GAIA2 Modulo AGDF2Base Sul Modulo AGDF2base sono presenti diverse interfacce di comunicazione, alcuni collegamenti di potenza e segnali di controllo programmabili: - Interfaccia seriale di controllo telemetria e comunicazione di servizio. Questa interfaccia è disponibile in 3 livelli di configurazione elettrica, TTL diretto verso il modulo TN2, RS-232 su connettore esterno Telemetria, RS-485 su connettore esterno Telemetria. - Interfaccia seriale di controllo e acquisizione Modulo GPS interno ed Esterno. Questa interfaccia è disponibile in 3 livelli di configurazione elettrica, TTL diretta verso il modulo GPS interno, RS-232 su connettore esterno GPS2Ext, RS-485 su connettore esterno GPSExt. Su questa interfaccia è disponibile l alimentazione per il Modulo GPS2Ext di default a 12VDc, opzionale 24Vdc idoneo per lunghi collegamenti (tipicamente superiori ai 300Mt). - Collegamento di potenza per l alimentazione del sensore sismico attivo OUT=12Vdc - Collegamento di Potenza supplementare disponibile per utenze aggiuntive OUT=12Vdc - Interfaccia di controllo per sensori attivi totalmente programmabile, Uscita di potenza a relè e uscite a bassa tensione TTL. Ingresso di tensione TTL e analogico con livello di FS definibile. Le uscite di potenza a 12Vdc sono controllate dal sistema di supervisione dell alimentazione, tale sistema attiva il consenso dell alimentazione generale solo se il livello di tensione in ingresso supera la soglia prefissata, in caso di livello inadeguato il sistema disconnette l alimentazione generale. Al ripristino della corretta alimentazione il sistema di supervisione riattiva l alimentazione generale. Sul Modulo AGDF2base sono inoltre presenti tutte le alimentazione per il Modulo TN2, tra cui la tensione di alimentazione a 3Vdc, la tensione di alimentazione per i sistemi di memorizzazione su interfacccia IDE a 3Vdc, la tensione di alimentazione per i sistemi di memorizzazione su USB a 5Vdc, la tensione di alimentazione per il visore LCD a 3 o 5 Vdc. Modulo TN2 Sul Modulo TN2 sono presenti diverse interfaccie di comunicazione tra cui 5 seriali e una Ethernet, inoltre sono presenti una interfaccia IDE e 3 USB Host utilizzate per il collegamento di moduli di memorizzazione di massa. - Le interfacce di comunicazione seriali sono programmabili su 3 livelli di configurazione elettrica, ogni seriale viene utilizzata per una applicazione determinata fermo restando la possibilità di utilizzarle in modo diverso. In particolare le interfacce Com1 e Com2 sono abilitate sul livello TTL per le comunicazioni interne verso i Moduli AGDF2base e AGDF2Ext, la Com0 viene utilizzata come seriale di controllo su interfaccia RS-232 Full, la Com3 viene utilizzata come interfaccia seriale RS-232 Full per collegamenti a Modem esterni, la Com4 viene utilizzata come seriale RS232 o Rs485 per comunicazioni con moduli di acquisizione remotati. - Ogni seriale può essere programmata sia in TTL sia in RS-232 o RS Le 3 porte USB usate come USB Host, sono dotate di alimentazione di potenza con corrente limitata a 500mA a canale con tensione nominale di 5Vdc. - Sono inoltre disponibili segnali di controllo a livello TTL 3Vdc per In/Out di sistemi esterni - Sul Modulo è inoltre disponibile una interfaccia di comunicazione Ethernet su connettore RJ45, una interfaccia LCD TTL RGB per Display LCD con risoluzione massima di 1024x1024 pixel. 31

32 - Sono inoltre disponibili una interfaccia interna per comunicazione con Flash seriale di servizio totalmente programmabile, una interfaccia SPI TTL, e una interfaccia per RTC (opzionale). Modulo AGDF2EXt (attivo e passivo) Sul Modulo AGDF2Ext sono presenti 2 interfacce di comunicazione, e alcuni collegamenti di potenza. - Interfaccia seriale di controllo telemetria e comunicazione di servizio. Questa interfaccia è disponibile in 3 livelli di configurazione elettrica, TTL diretto verso il modulo TN2, RS-232 su connettore esterno Telemetria, RS-485 su connettore esterno Telemetria. - Interfaccia seriale di acquisizione Modulo GPS interno ed Esterno (solo TTL interno) - Alimentazione di potenza per sensore sismico attivo Questo Modulo viene fornito in 2 versioni diverse. La versione passiva è priva di microcontrollore e VCXO. La gestione dei convertitori a 24bit avviene tramite il processore del Modulo AGDF2base. La strategia operativa del modulo passivo consente oltre al risparmio energetico ed economico la possibilità di trasmissione su unico flusso seriale di 8 canali sismici.. La versione attiva è identica alle funzioni espresse dal Modulo AGDF2base quindi controllo convertitori a 24 bit, gestione GPS e sincronismo VCXO, gestione Telemetria indipendente. La versione attiva consente maggiore prestazioni funzionali, in tal caso 8 canali sismici sono trasmessi su 2 flussi seriali in pacchetti di 4. Modulo GPSExt Sul Modulo GPSExt sono presenti 2 interfacce di comunicazione. - Interfaccia seriale di comunicazione verso il Modulo AGDF2base. Questa interfaccia è disponibile in 2 livelli di configurazione elettrica, RS-232 e RS-485. Su questa interfaccia viene veicolato anche il segnale Hardware 1PPS opportunamente traslato di livello. - La selezione delle interfacce avviene in manuale tramite Jumper interni o in automatico tramite connettore circolare esterno (settaggio su pin). Modulo TN2Ext Su questo Modulo è possibile alloggiare il Modulo TN2 in Piggy-Back. Tale strategia consenta di separare il Modulo AGDF2Base (acquisizione) dal Modulo TN2 (registrazione e IP) collocandoli a distanza. Le distanze sono comprese in 50 metri con RS-232 e 1000 metri in RS-485. Sul Modulo sono presenti tutte le alimentazioni a bassa tensione per le memoria di massa (USB e IDE), è presente un processore per il controllo della alimentazione in ingresso. Tutte le interfacce sono disponibili su connettori sfilabili tra cui 5 seriali RS-232 e RS485, 3 USB. Alloggiamento di ricevitore GPS per utilizzi particolari. Tutte le altre funzioni sono derivate dal Modulo TN2. 32

33 Caratteristiche Tecniche e dati utili Sistema di conversione Sigma/Delta con risoluzione di 24 bit. Kit Cirrus-Logic CS5372-CS5376 con front-end CS3301. Fondo scala programmabile da software su 14 valori. Per questioni costruttive i count disponibili nel sistema Cirrus sono limitati ad un valore di 23,6 bit, questo corrisponde al valore di count per descrivere il valore di fondo scala. - Count disponibili sul fondo scala OverScale Il sistema di conversione della Cirrus Logic (modulatore CS5372) (FIR CS5376) prevede un OverScale del 5% entro il quale i dati possono essere utilizzati in quanto rispettano la qualità dichiarata dal costruttore. Il sistema di conversione GAIA2 rispetta tale indicazione. A titolo di esempio un OverScale del 5% corrisponde a : Il sistema è in grado di digitalizzare fino ad un OverScale del 10% senza particolari distorsioni. In ogni caso tale valore non è garantito. - Dinamica nominale a 100 Word/secondo 130 db - Rumore elettronico 2-4 bit in funzione del fondo scala Fondo scala disponibili e rapporti MicroVolt-Count e Count-Volt N. Fondo Scala MicroVolt/Count Count/Volt mvolt 0, mvolt 0, mvolt 0, Volt 0, ,25 Volt 0, Volt 0, ,5Volt 0, Volt 0, Volt 0, Volt 0, Volt 0, Volt 1, Volt 1, Volt 3, Note: -Il fondo scala si intende picco-picco -Il rapporto MicroVolt/Count indica il valore di 1 Count espresso in µvolt -Il rapporto Count/Volt indica quanti Count servono per raggiungere il valore di 1 Volt. 33

34 Velocità di campionamento in Word/secondo N. Word/Secondo (Base) Modulo Ext Opzione Opzione Riferimenti sensori sismici Di seguito si danno indicazioni circa i livelli di scala dei sensori sismici maggiormente utilizzati e la scala relativa impostabile sui Moduli GAIA2. N. Sensore Sensibilità Scala su GAIA2 Clip Level (saturazione) 1 Trillium 40 sec 1500 V*s/m 16Vpp 4 mm up 1Hz 2 Trillium 120 sec 1201 V*s/m 40Vpp 15 mm up 1,5Hz 3 Trillium 240 sec 1201 V*s/m 40Vpp 15 mm up 1,5Hz 4 Lennartz 1 Sec 400 V*s/m 10Vpp 5 Lennartz 5 sec 400 V*s/m 10Vpp 6 Streckeisen STS V*s/m 40Vpp 13 mm up 1Hz 7 8 Episensor 4 g 40Vpp 34

35 Composizione configurazione Base Box Standard Base (6 connettori) Modulo AGDF2base Modulo TN2 Ricevitore GPS Antenna GPS Opzione Modulo GPS2Ext Caratteristiche configurazione Base Acquisizione su 3-4 canali 24 bit Telemetria in seriale o Ethernet GPS Interno o Esterno Acquisizione locale su Compact Flash Connessioni con connettori circolari Souriau Seriale e USB interne/esterne Composizioni delle stazioni GAIA2 Ricevitore GPS Modulo AGDF2Base GPS2ext AGDF2Ext Modulo AGDF2Base AGDF2Base Modulo AGDF2Base Modulo AGDF2Base TN2 Figura 1: moduli componenti GAIA2 35

36 Box Standard per base fissa di GAIA2 Interno del box di GAIA2 36

37 Cavi occorrenti 1) Cavo Sensore == Connettore Souriau Size 14-19Pin 2) Cavo Alimentazione == Connettore Souriau Size 10 6Pin 3) Cavo Ethernet == Connettore RJ45 4) Opzionale Cavo GPS == Connettore Souriau Size 14-19Pin 5) Opzionale Cavo Telemetria seriale == Connettore Souriau Size 12-10Pin 6) Opzionale Cavo AUX1 = Connettore Souriau Size 14-19Pin 7) Opzionale Cavo Console COM0 == Cavo DB9-DB9 incrociato Collegamenti per verifica funzionale La stazione o i singoli Moduli AGDF2Base e TN2 possono essere controllati/programmati attraverso i seguenti collegamenti presenti nel BOX Standard Base: 1) Stazione o Modulo TN2 (IP) = cavo RJ45 lato Box == RJ45 lato PC (cavo di rete dritto) 2) Accesso diretto a Linux (seriale di servizio) = Cavo console DB9 lato Box == DB9 lato PC (incrociato, solo RX, TX e GND collegati) (fig. 4) 3) Modulo AGDF2base (RS-232) = cavo Connettore Telemetria seriale == DB9 lato PC seriale di servizio ethernet Collegamenti con il Modulo TN2 37

38 Operazioni da compiere sulla stazione (Box Standard Base) 1) Collegare i cavi del Sensore, dell ethernet e dell alimentazione 2) Opzione: collegare il GPS esterno 3) Opzione: collegare il cavo per la Telemetria Seriale 4) Accendere l alimentatore a bassa tensione e verificare lo stato del funzionamento sui LED presenti nel pannello del BOX (tab. 1) Tabella 1: stato dei LED in funzionamento corretto Led POWER Acceso Alimentazione 12 Vdc OK Led TELEMETRIA Lampeggiante 1 Sec Dati in uscita AGDF2 Led PPS Lampeggiante 1Sec RX GPS PPS-Out OK Visualizzazioni differenti da quelle indicate sono indice di malfuzionamento VERIFICHE FUNZIONALI Tramite cavo ethernet Funzione iniziale per collegamento di rete - Collegare il PC al connettoreethernet della stazione con il Cavo RJ45-RJ45 (dritto) - Settare l indirizzo IP del PC nella finestra Risorse di Rete (vedi appendice 1) per consentirgli il dialogo con la stazione, la verifica si fa con un Ping all indirizzo di GAIA2 Livello 1 - Lanciare il programma GAIASETUP e selezionare il protocollo GAIASNMP - Verificare le funzioni di programmazione N.B. All avvio della stazione gli applicativi di acquisizione e setup partono in automatico Livello 2 - Modificare, col programma GAIASETUP, il parametro TN primary IP (vedi appendice 2) con l indirizzo IP del PC e abilitare se necessario TN primary Transmit, altrimenti lasciare NO. Fermare e rilanciare l applicativo. - Lanciare il programma GAIAMon e verificare lo stato dell acquisizione (vedi appendice 4) 38

39 Livello 3 - Collegarsi con un Browser Internet digitando nella barra indirizzi l IP della stazione - oppure lanciare l eseguibile Lomax dal pannello EarthLab - oppure l eseguibile Lomax è attivabile dall interno di GAIASETUP premendo sul pulsante [Real Time Plot] VERIFICHE FUNZIONALI Tramite cavo seriale Funzione iniziale per collegamento in Seriale - Collegare il cavo DB9 alla seriale del PC. In mancanza della quale occorre dotarsi di adattatore USB-SERIALE. - Collegare il cavo circolare al Connettore Telemetria Seriale di GAIA2 Livello 1 - Lanciare il programma GAIASETUP - Nella pagina iniziale selezionare la funzione GAIASeriale - Verificare i parametri acquisiti Livello 2 - Lanciare il programma GAIAMon - Verifica satelliti GPS, SincroPLL, segnali sismici - Verificare i parametri acquisiti Tramite cavo seriale incrociato con Seriale di Servizio COM0 (TN2) La TN2 consente di avere una console su seriale per poter acceder al sistema operativo Linux e operare con tutte le funzionalità che fornisce (vedere appendice 6) 39

40 Collegamento al vettore di trasmissione IP (router) - Terminare le operazioni di verifica in sito - Scollegare il connettore del cavo di rete dal lato PC e inserirlo nel Router del vettore - Chiamare la sala operativa per la verifica funzionale Opzionalmente in locale si possono controllare i processi attivi e altre funzioni: - Collegare il cavo seriale DB9-DB9 sulla COM0 di servizio - Attivare un Terminale seriale per entrare in Linux seguire le indicazioni dell appendice 6. Operazioni da compiere su Moduli Remoti Modulo AGDF2base Il Modulo AGDF2base può essere collegato in remoto tramite la linea di telemetria seriale RS-232 o RS485. Il collegamento remoto può essere effettuato verso un ponte radio o verso il modulo TN2Ext. In caso di collegamento remoto la AGDF2base deve essere programmata e verificata attraverso l utilizzo del programma GAIASETUP in modalità seriale IMPORTANTE: Tutte le operazione vengono compiute utilizzando il collegamento seriale di Telemetria RS-232. Nel caso sia previsto l utilizzo della Telemetria RS-485 tutte le operazioni vanno prima compiute in RS-232 e poi commutare la telemetria in RS-485. L operazione inversa non è possibile a meno di disporre di interfaccia RS485-PC. 40

41 APPENDICE 1 Impostazioni della scheda di rete sul proprio PC per collegarsi ad una stazione. Per collegarsi ad una stazione tramite ethernet bisogna predisporre la scheda di rete presente sul PC in modo che abbia un indirizzo IP compatibile con l IP della stazione. I parametri della scheda sono raggiungibili agendo con il tasto destro del mouse sull icona Risorse di Rete -> Proprietà Tasto dx del mouse: proprietà quindi ancora con il tasto destro: Connessione alla rete locale (LAN) -> Proprietà -> Protocollo Internet (TCP/IP) 41

42 quindi cliccare sul pulsante proprietà e selezionare: Utilizza il seguente indirizzo IP. A questo punto essendo, ad esempio, l IP della stazione un IP per la scheda di rete del PC potrebbe essere e la relativa subnet mask. Una volta inseriti i valori cliccare su ok e, per verificare l avvenuta connessione, lanciare una finestra prompt dei comandi e dal digitare il comando: ping ; se si ha una risposta come quella nella figura qui di seguito allora la scheda sarà raggiungibile con i vari programmi di comunicazione IP. 42

43 Nota: il piano di indirizzamento dei siti in genere segue il seguente schema: Parametro RUPA SatLink IP network address (assegnato) address (assegnato) Netmask IP gateway (router) address+1 (assegnato) address+1 (assegnato) IP stazione address+2 address+2 IP broadcast address+6 (assegnato) address+127 (assegnato) Eventuale GPS geodetico address+3 address+3 Indirizzi disponibili (es. collegamento PC in locale) address+4, address+5 da address+4 a address+126 utilizzare per il PC in caso di interventi in sito uno degli indirizzi disponibili indicati. 43

44 APPENDICE 2 Utilizzo del programma Boot-Mon. Il programma BootMon, scritto in linguaggio visual basic, nasce per facilitare la comprensione di alcuni messaggi prodotti in fase di boot dal modulo TN2. Ma non solo il software è stato ulteriormente sviluppato per agevolare tutte quelle operazioni di interazione con Linux pur non conoscendo il sistema operativo e i relativi comandi. Con l uso di una interfaccia interattiva a pulsanti si possono avere informazioni utili sullo stato profondo del sistema operativo e degli applicativi utilizzati. Per utilizzare questo programma occorre un collegamento seriale RS-232 con la COM0 cioè con la porta di servizio di Linux. Il programma appena viene avviato effettua un controllo sulla disponibilità delle porte seriali presenti sul proprio PC, per instaurare un collegamento RS232 alla velocità di bps con la porta seriale del Modulo TN2. L utente dopo aver premuto il tasto Boot, può accendere la stazione ed attendere che il boot completi tutte le operazioni da eseguire. Tali operazioni possono essere monitorate utilizzando la finestra console evidenziata dal riquadro verde della figura sottostante. Dei led virtuali indicano, a seconda del loro colore (rosso indica un problema, verde il normale funzionamento), l esito dei vari passaggi. Nel riquadro rosso ad esempio l ultimo step ha dato un esito negativo. I primi due punti (Start booting ed Uncompressing Linux) sono fondamentali e indicano l avvio regolare del sistema operativo. I successivi punti CompactFash OK, Partition hda1/hda2 found ed Eth0 Network Connection indicano rispettivamente la presenza fisica di un dispositivo compact flash, il riconoscimento di due partizioni hda1 e hda2 nel medesimo dispositivo e lo status di un collegamento ethernet. Nel riquadro rosso, quindi, vengono monitorate alcune parti del boot step-by-step con indicazione immediata sull esito dell operazione. Il riquadro verde indica l area di console sulla quale vengono presentati tutti i messaggi in formato di testo. L area blu indica la zona in cui l utente può invocare vari comandi verso il modulo TN2; infine il riquadro giallo è dedicato all impostazione della porta seriale in uso. 44

45 La presenza di un errore nelle partizioni, se non rilevata, comprometterebbe sicuramente il funzionamento dell intera stazione, dal momento che su una partizione vengono creati dei file successivamente utilizzati dal sistema operativo. Mentre un errore sulla connessione di rete (indicato dal led rosso su Eth0 Network Connection) indica l assenza di un cavo ethernet o di un suo malfunzionamento. Accanto al pulsante di boot, c è una check-box (Generate BootLog.txt) che da la possibilità di catturare, in un file di testo, tutta la messaggistica del boot, per poi ad esempio essere analizzata attentamente o inviata via a personale competente in grado di effettuare degli approfonditi controlli in caso di malfunzionamenti manifesti e non rilevabili da BootMon. Il tasto reboot, ripete il boot della stazione. Il resto dei pulsanti evidenziato dal riquadro blu permette di sintetizzare l esecuzione di comandi Linux evitando di dover ricordare complicate sintassi. Alcuni di questi forniscono solo informazioni sullo stato della scheda TN2 (ad esempio il suo IP Address) altri invece permettono di modificarne i parametri (ad esempio quelli relativi al seedlink). Uno dei problemi più diffusi per gli utilizzatori del modulo TN2 è quello di conoscere il suo ip-address, ad esempio perché precedentemente cambiato e successivamente dimenticato. Tale informazione, chiaramente, non può essere ricavata via ethernet, ma solo con l ausilio della service com del modulo TN2. Il pulsante IP address se premuto invia il comando Linux ifconfig e visualizza il risultato nell area di testo ubicata a destra del pulsante. A questo punto è significativo confrontare l output del comando generato direttamente in ambiente Linux con l estrapolazione eseguita invece da BootMon. Nella figura 2 viene messo in evidenza come possa cambiare l immediatezza dell informazione nei due casi testé nominati. A sinistra è riportato l output del comando ifconfig eseguito in una shell linux ed in neretto si può osservare l ip della scheda; sulla destra lo stesso risultato ottenuto con il tasto IP address di BootMon. Chiaramente i due valori coincidono, ma è evidente la semplicità di lettura del secondo caso e la velocità con cui la si consegue. COMANDI LINUX DI ESEMPIO # ifconfig eth0 Link encap:ethernet HWaddr AC:DE:48:02:78:11 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B) Interrupt:39 figura 2 45

46 Il tasto ping Gway ha la funzione di eseguire un ping sul gateway di default della scheda, operazione molto importante nella fase di una installazione di una stazione per verificarne la trasmissione via rete ethernet. Senza l ausilio del software bisognerebbe o eseguire il ping direttamente sull ip del gateway, che chiaramente deve essere noto, oppure scoprirlo lanciando un comando pipe del tipo route grep default procedendo quindi con il ping su tale indirizzo. Questa operazione sfrutta contemporaneamente il comando route e ridirige la sua uscita in ingresso al comando grep che separerà la riga contenente la parola default. Anche in questo caso l utente può evitare di conoscere la sintassi linux o il networking pure se a livello molto elementare. Il tasto running process ci mostra i processi attivi ed il corrispondente numero di PID sfruttando il comando linux ps ax. Gli applicativi in esecuzione compariranno nell area di console come appare in figura 3. figura 3 46

47 Il tasto disk free ci offre un altro esempio di sintetizzazione di un comando linux in un click del mouse con l apertura di una ulteriore form in cui sono riassunte le informazioni riguardanti il supporto di memoria di tipo compact flash. L alternativa in questo caso sarebbe stata quella data dal comando linux shell df h grep hda2 che avrebbe fornito l informazione, visibile nella figura 5, meno immediata e leggibile del precedente grafico. figura 5 Il tasto dmesg ci ripropone tutti i messaggi generati dal boot, sulla console di visualizzazione. La trasmissione dei dati sismici dall acquisitore al modulo TN2 avviene attraverso una porta seriale interna al connettore sul quale è montato quest ultimo modulo. Il gruppo di tasti in basso a sinistra, ha la funzione di investigare la presenza del flusso dati; Figura 6. Tasti correlati con la visualizzazione dati sulla porte seriale interna tra acquisitore e modulo TN2. 47

48 come si può osservare dalla figura 6 dopo aver premuto il tasto Stop Run gli altri due tasti vengono abilitati. Ciò è dovuto al fatto che il processo di verifica ha bisogno di assumere il controllo della porta seriale che in normali condizioni di funzionamento appartiene all applicativo di acquisizione. Il tasto Stop Run infatti lancia il comando linux /mnt/mtdb/applicativo/tn2_stop s. A questo punto premendo Serial Out l utente deve far eseguire al modulo TN2 il comando linux cat /dev/ttys1 che ci mostrerà nell area di console i bytes che stanno transitando sulla seriale. Anche in questo caso, l utilizzo del programma evita all utente la scrittura di comandi e lo sforzo mnemonico di ricordare alcune sintassi prefissate. La figura 7 ci mostra la console con un normale flusso di dati seriali. L eventuale assenza di tali dati indica un malfunzionamento della porta seriale. Alla fine del controllo attraverso il tasto Start Run si ristabilisce il consueto funzionamento di run-time ed il controllo della seriale verrà nuovamente ceduto all applicativo di acquisizione. Un approfondimento sulla connessione seriale interna è riportato nell appendice C. Figura 7. Console con il flusso dati tra acquisitore e modulo TN2. Gli ultimi due tasti impostano la configurazione del server seedlink per lo scambio dei dati sismici sulla rete ethernet. La loro descrizione viene trattata nel paragrafo successivo dal momento che permettono di effettuare settaggi più specifici che non vengono usati nelle normali operazioni di controllo. Come visto fin qui tutto l output in uscita dal modulo TN2 viene visualizzato nell area di console del programma che può essere utilizzata per inviare dei comandi alla scheda TN2, come lo si farebbe utilizzando un comune programma di terminale seriale. Infatti se l utente esegue un click del mouse su tale area, accanto al prompt dei comandi apparirà un cursore lampeggiante che indica la possibilità di scrivere un qualunque comando e di inviarlo al modulo TN2 dopo aver premuto il tasto <ENTER> sulla tastiera del proprio PC. Per tale motivo la console di BootMon svolge, come già accennato, il ruolo di un vero e proprio programma di terminale. 48

49 Il server Seedlink La stazione sismica GAIA2 ha adottato il seedlink come protocollo per l acquisizione e la distribuzione dei dati su rete ethernet. Una trattazione del protocollo seedlink esula dagli scopi del presente lavoro per cui ci si limiterà ad affrontare solo alcuni aspetti peculiari per il suo funzionamento rimandando ad altri documenti per un suo approfondimento. Le impostazioni del seedlink server sono racchiuse in un file di configurazione (seedlink.ini) in cui sono descritti tutti i percorsi per l esecuzione di varie parti del software e la modalità di svolgimento di diverse funzioni. Tale file fa parte del firmware del modulo TN2 ossia quel pacchetto software (a cui appartiene parte anche il sistema operativo) che viene installato nei laboratori INGV alla prima accensione della scheda. Per prima cosa va specificato che per configurare il flusso dati legato al seedlink server, bisogna collegare la stazione con un cavo seriale RS232 per la fase di download ed attivare una connessione ethernet per poter eseguire l upload attraverso un client con il protocollo SSH. Inoltre tutte le impostazioni avvengono attraverso la modifica di un file di testo con estensione xml scaricato in locale sul proprio PC e conseguentemente formattato per sistemi unix e quindi inviato tramite la rete al modulo TN2, come spiegato di seguito. L inizializzazione del server seedlink avviene attraverso le istruzioni scritte nel file seedlink.ini (vedi appendice A) il quale fa riferimento ad un parametro (proc) che a sua volta è descritto in un file.xml in cui sono contenute tutte le impostazioni riguardanti la generazione degli streams di dati sismici, ossia la formattazione in pacchetti definiti ad esempio dal nome del canale sismico (HHZ, HHE, HHN ecc) o la generazione di ulteriori canali sottocampionati (BHZ, LHZ ecc..). Nella figura 8 è riportato un esempio della porzione iniziale del file.xml riguardante il parametro <proc> mentre il resto del codice xml è riportato nell appendice B. In questo caso verrà generato un flusso dati associato al valore di proc uguale a INGV_4x100+10s contenente quattro canali (HHZ, HHN, HHE, HHU) con campionamento (rate) di 100 campioni al secondo. Il quarto canale (U) è definito dal protocollo miniseed come canale ausiliario e può essere usato per una variabile scalare come ad esempio la temperatura. Se si volesse impostare un altro tipo di stream bisognerebbe aggiungere un altro blocco di istruzioni per il parametro proc. HHE, HHU) con campionamento (rate) di 100 campioni al secondo. Il quarto canale (U) è definito dal protocollo miniseed come canale ausiliario e può essere usato per una variabile scalare come ad esempio la temperatura. Se si volesse impostare un altro tipo di stream bisognerebbe aggiungere un altro blocco di istruzioni per il parametro proc. <?xml version="1.0" standalone="yes"?> <streams> <proc name="ingv_4x100+10s"> <tree> <input name="hhz" channel="z" location="" rate="100"/> <input name="hhn" channel="n" location="" rate="100"/> <input name="hhe" channel="e" location="" rate="100"/> <input name="hhu" channel="u" location="" rate="100"/> Figura 8. Procedura INGV_4x100+10s contenuta all interno del file xml che imposta il flusso di dati sismici (streams). L esigenza di uno stream diverso da quello della figura 8 può presentarsi nel momento in cui si deve installare un nuovo sensore con un campionamento diverso o più in generale ogni volta che si vogliono generare dei canali non previsti tra quelli standard. In tal caso senza modifiche di 49

50 configurazione la GAIA2 non genererebbe nessuno streaming in quanto manca l impostazione del parametro proc relativo ai canali di tipo e campionamento diverso allo standard. Come si può osservare le operazioni da svolgere sono varie e di una certa complessità, ma grazie all ausilio del software BootMon basterà premere SeedLink config per scaricare sul proprio PC il file.xml come riportato in figura 9. Il tasto sintetizza il comando linux cat/mnt/seedlinkridotto/config/streams.xml. Figura 9. Il tasto SeedLink config permette di scaricare il file xml contenuto nel modulo TN2, tramite porta seriale (service com) sul proprio PC. Le informazioni contenute nel file vengono anche visualizzate nell area console. A questo punto grazie al pulsante Analyze Seedlink si può agevolmente procedere con la modifica del file appena scaricato sul proprio PC. Con l ausilio delle successive figure osserveremo il rocesso di creazione di un nuovo campo proc nel file.xml. 50

51 Figura 10. Finestra di editing del file seedlink.xml. Dopo aver premuto Analyze Seedlink si apre la finestra della figura 10: sulla sinistra ci sono i vari nomi dei campi proc e al momento della loro selezione sulla destra compaiono le relative impostazioni. Se si desidera apportare delle modifiche bisognerà cliccare sul pulsante Edit dopodiché, il testo nella parte destra della finestra potrà essere editato come mostrato nella seguente figura dove, per esempio, si è introdotto un nuovo canale E con campionamento a 125Hz per un sensore S13. Figura 11. Attivazione della console (parte destra) per la modifica del file seedlink.xml. 51

52 Finiti i cambiamenti si potrà procedere al loro salvataggio e invio sulla scheda TN2 utilizzando il tasto Apply divenuto attivo nel frattempo, che una volta premuto genererà una finestra di conferma in cui verrà visualizzato il messaggio visibile nella figura successiva. Figura 12. Finestra di conferma. Esso ci informa che il file è stato modificato e convertito con successo nel formato unix ed è pronto per essere inviato al modulo TN2. Infatti il file.xml viene modificato in ambiente windows causando l inserimento di caratteri che non sono compatibili con una piattaforma di tipo unix (linux) come i carriage return (codice ascii esadecimale 13H). A tale scopo nel software è stata integrata una routine già implementata e scaricabile dal web dal nome DOS2UNIX che viene richiamata per la conversione finale del file. L upload sulla scheda TN2 non avviene su porta seriale (come il download) perché in questo caso sarebbe stato necessario l utilizzo di un protocollo tipo kermit che girando sotto linux avrebbe operato come ponte per il trasferimento dei byte; quindi si è optato per il trasferimento via TCP/IP su porta 22 tramite protocollo SSH (secure shell) dal momento che sul modulo TN2 è attivo un demone sshd in grado di stabilire una connessione client con qualsiasi host che si trovi nella stessa classe di indirizzi. Per cui collegando il cavo di rete del proprio PC e configurando la sheda di rete in modo opportuno si può procedere con l upload del file.xml. A tale proposito si noti come la spia Eth0 Network Connection, in figura 9, sia divenuta verde, ad indicare una connessione di rete valida. Agendo sul tasto Si nel messaggio di figura 12, verrà attivata una finestra di dialogo come quella della figura 13 che ci invita ad immettere l indirizzo IP della scheda remota o a scoprirlo con l apposito tasto IP address descritto in precedenza. Figura 13. Richiesta dell IP address del modulo TN2. Dopo aver immesso l IP e premuto OK, BootMon attiva un altra routine, anche questa scaricabile dal web, che stabilisce un collegamento con protocollo SSH con la stazione GAIA; il software utilizzato si chiama pscp.exe ed il comando che viene inviato da BootMon è: pscp -pw password streams/streams.xml root@ :/mnt/mtdb/seedlinkridotto/ 52

53 config/streams.xml. Quindi nel comando sono già inclusi password (password) username (root) ip ( ) del collegamento e pattern finale di archiviazione (/mnt/mtdb/seedlinkridotto/config). Cliccando sul pulsante OK verrà attivata una shell DOS come quella della figura successiva (fig. 14) dove verrà richiesta l archiviazione della chiave RSA a cui è consigliabile rispondere no, per evitare che in una fase successiva Figura 12. Finestra di conferma. 14 collegandosi con lo stesso PC ad un diverso modulo TN2 avente però uno stesso IP, ci si trovi nella condizione di man in the middle attack (MITM) (1) ed il programma ci impedisca l accesso per motivi di sicurezza; tale situazione è molto facile che si verifichi, dal momento che tutti i moduli TN2 escono dal laboratorio INGV configurati con il medesimo IP ( ). L ultima riga nella figura successiva (fig.14) ci informa dell avvenuto trasferimento del file streams.xml avente una dimensione di 10 kb, avvenuto alla velocità di 10.3 kb/s. Alla fine il software visualizzerà una finestra messaggio indicante la buona riuscita dell upload (fig.15). Figura 14. La shell di DOS con la richiesta di archiviazione RSA e nell ultima riga il messaggio indicante alcune informazioni sul trasferimento file. Figura 15. Finestra finale con il messaggio di riuscita del trasferimento del file. Nota (1): Il MITM è un attacco informatico in cui viene, ad esempio, sostituita una macchina di rete con un altra macchina, apparentemente identica alla precedente, ma sotto il controllo di un hacker. Quindi, nel nostro caso, il programma pscp.exe si accorge dalla chiave RSA, se accettata, dell avvenuta sostituzione di un modulo TN2 anche se dotato di IP uguale. Appendice 3 Comandi diretti per il Modulo AGDF2 Gestione diretta dal Firmware del Modulo AGDF2 53

54 Il Modulo AGDF2 integra al proprio interno, oltre all applicativo di conversione e sincronismo, anche un Monitor-Debug in assembler. Il programma è in grado di ricevere comandi dalla seriale e di produrre delle azioni dirette. Molto utile per l aggiornamanto del Firmware e per attivare funzione altrimenti difficili da controllare. Il suo utilizzo è consigliato solo per personale esperto. Impartire i comandi I comandi vengono impartiti attraverso la seriale collegata direttamente al Modulo AGDF2. Il comando viene impartito direttamente da tastiera, è molto semplice e consiste nella pressione di un solo tasto corrispondente ad una apposita lettera. L interazione può avvenire in 2 istanti temporali differenti. Il primo istante è il momento prima dell avvio dell applicativo di acquisizione, in pratica nei 3 secondi di tempo che ci sono dopo aver ricevuto il messaggio di accensione come visibile di seguito: Dopo l accensione, sulla seriale della telemetria, viene scritto il seguente messaggio: ********************************************************** ********************* DiagF124 *************************** ***** Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ***** ********* Laboratorio di Sismologia Sperimentale ********* ************** by C. Acerra - Febbraio 2003 ************** ********************************************************** * CPU CYGNAL C8051F124 * ON-CHIP XRAM TEST...OK! * OFF-CHIP XRAM TEST...OK! * STATUS BANK MEMORY FLASH: BANK 0 (BIOS): CODE-GAIABIOS-25/05/ :00 BANK 0 (AGFD2): CODE-GAIA /10/ :40 BANK 1: CODICE NON VALIDO BANK 2: CODICE NON VALIDO BANK 3: CODICE NON VALIDO * Procedura automatica di avvio applicativo,inviare "D" per terminare * Avvio applicativo presente in Flash BANK 0 (AGDF2) tra 03 secondi... Al termine del messaggio ci sono 3 secondi di tempo, prima che venga avviato in automatico l applicativo di acquisizione, per impartire o il comando D o il comando S. Prima del termine di 3 secondi è possibile inviare il carattere D oppure il carattere S Codice D = digidando sulla tastiera la lettera Maiuscola D si arresta la procedura di avvio dell applicativo e si entra direttamente nel programma di Diagnostica. Il tempo di permanenza del programma di Diagnostica è stato limitato a 15 minuti per ragioni di sicurezza, terminati i quali il software si riavvia in modo automatico per prevenire eventuali blocchi permanenti. Nel programma di Diagnostica a basso livello si possono impartire dei comandi diretti. 54

55 E possibile elencare i comandi disponibili digitanto H al prompt seguito da Enter. #H [enter] ****** HELP CODICI COMANDI ****** * DX xxxx (Download Xram - impostare indirizzo iniziale) * DX (prosegue Download Xram) * FX xxxx xxxx xx (Fill Xram - impostare indirizzo iniziale,finale e dato) * DF Bx:xxxx (Download Flash - impostare Bank e indirizzo iniziale) * DF (prosegue Download Flash) * AF Bx (Aggiornamento Flash - impostare Bank) * G x (Go Flash - solo x=0 BIOS, x=2000 Applicativo) # Tutti i comandi devono essere seguiti da [Enter] Codice S = digidando sulla tastiera la lettera Maiuscola S si ottiene l arresto dell applicativo è l ingresso diretto nel modulo di Setup a basso livello. La procedura di Setup a basso livello prevede l invio di un pacchetto esadecimale dei dati di Setup dal Modulo AGDF2 al PC, ovviamente è possibile anche la procedura inversa e cioè la possibilità di inviare un pacchetto di Setup, precedentemente formattato, dal PC al Modulo AGDF2. Codice F = Se siete nella procedura di Setup, entro i 15 minuti stabiliti, e volete riavviare l applicativo è possibile farlo digidando sulla tastiera la lettera Maiuscola F. La procedura di Setup viene terminata e entro 3 secondi l applicativo di acquisizione viene avviato. Il secondo istante temporare, nel quale impartire i comandi, è durante il funzionamento dell applicativo. Qui si possono per impartire o il comando F o il comando O. Codice F = Durante il normale funzionamento, digidando sulla tastiera la lettera Maiuscola F, si ottiene l arresto dell applicativo è l ingresso diretto alla procedura di Setup. Codice O = Durante il normale funzionamento, digidando sulla tastiera la lettera Maiuscola O, si ottiene l arresto dell applicativo è il suo immediato riavvio senza entrare nella procedura di Setup. Attenzione: il Codice F ha doppia funzione. Si utilizza per uscire dal Setup e per entrare in Setup durante il normale funzionamento. 55

56 L immagine mostra i caratteri reali inviati dal Modulo AGDF2 all avvio e visualizzati tramite un semplice Terminale di PC come TeraTerm. L immagine mostra i comandi disponibili appena digidato il comando Help (H) 56

57 Appendice 4 Utilizzo di SeisGram2K- Lomax Funzionamento SeisGram2K SeisGram2K Seismogram Viewer di A. Lomax è un pacchetto interattivo facile da usare per la visualizzazione interattiva e l analisi di sismogrammi basato su Java. SeisGram2K può leggere data files locali e su Internet. I formati dei dati sono: SAC binary e ascii, PEPP, GSE2.1, mini-seed, SEED, TITAN e altri. Altre caratteristiche del programma sono: Zoom interrattivo, rotazione e trasformazione dei sismogrammi picking in ampiezza e tempo, manuale e automatico rimozione della media, integrazione e derivata filtraggio in frequenza plottaggio dello spettro visualizzazione 3D del movimento di una particella che simula il terreno ecc SeisGram2K può essere eseguito in due modalità: stand-alone in cui, girando sul pc locale, può leggere file archiviati localmente o su internet; come applet installata su un web server, attraverso una pagina HTML, permette di vedere i dati del server stesso (fig.1). Figura 1: pagina web di GAIA2 (pagina precedente all introduzione di WebMon2) ATTENZIONE: nella versione del server Web denominata WEBMon2 (pagina 28 del manuale) l immmagine della pagina HTML corrispondente è diversa da quella visibile in questa figura1 e il link al programma SeisGram2K è presente sul lato sinistro della schermata. 57

58 Dal pannello EarthLab è possibile scegliere la modalità di esecuzione di SeisGram2K LOMAX. Per lanciare il programma occorre ciccare sul tasto LOMAX : 1. Se si inserisce un indirizzo IP valido e si preme sul tasto Lomax si apre con iexplorer la pagina HTML della GAIA2 che lancia SeisGram2K come applet con i parametri per la visualizzazione in tempo reale di tutti i canali sismici (fig. 2); 2. Se non si modifica la scritta IP-Address o se non si inserisce nessun indirizzo IP il programma Lomax viene eseguito in locale (stand-alone) (fig. 3). 3. N.B. Per entrambe le modalità è necessario che sul PC sia installato una Java Virtual Machine Figura 2: schermata della pagina HTML e di SesiGram2K in modalità applet 58

59 Nella modalità stand-alone si possono aprire i file archiviati in locale semplicemente andando nel menù a discesa File e selezionando Open File (fig. 3). Figura 2: schermata di SeisGram in modalità stand-alone Figura 3: finestra di dialogo apertura file Dopo aver selezionato il file desiderato si apre una finestrella con i parametri per l apertura del canale (fig. 4) in cui le impostazioni di default vanno bene. Figura 4: finestra per impostare i parametri di apertura canale 59

60 Caricato il segnale (fig. 5) si possono eseguire tutte le operazioni elencate in precedenza come ad esempio il flottaggio dello spettro (fig. 6). Figura 5: screentshot di SeisGram2K con il segnale caricato Figura 6: schermata dello spettro del segnale caricato 60

61 Appendice 5 Utilizzo di GAIAMON e verifica parametri Il Programma GAIAMON può essere eseguito dal pannello EARTHLAB. La finestra che si apre è riportata nella immagine sotto Figura 2: Pannello principale GAIAMon Da questo pannello possono essere effettuate diverse verifiche funzionali: 1) Verifica dei pacchetti trasmessi 2) Verifica dei segnali dei satelliti GPS 3) Verifica del sincronismo PLL 4) Verifica della tensione della batteria 5) Verifica della temperatura della CPU 6) Verifica della temperatura del ricevitore GPS 7) Verifica del segnale sismico 61

62 Come effettuare le verifiche La prima operazione da compiere è il settaggio di alcuni parametri che consentono la corretta esecuzione del programma di analisi. Occorre settare le seguenti caselle: [Numero di secondi] = Tempo di acquisizione richiesto [Numero di canali] = Canali sismici provenienti dalla stazione [Numero di campioni] (ch1-3)= Velocità di campionamento in Word/sec [Com in uso] e bit-rate seriale = Come del PC e velocità di trasmissione seriale della stazione [Numero di file] = il numero di file che si vuole creare (ogni file è composto dai secondi specificati) Terminati i settaggi si può attivare la verifica premendo sul tasto [Acquisisci] In tempo reale possono essere verificati i parametri dei Satelliti ricevuti dal Ricevitore GPS, questi indicano il numero dei satelliti visibili e quelli agganciati, il livello del segnale RF ricevuto, il numero ID del satellite. Sempre in tempo reale si può verificare il della Tensione di alimentazione o batteria, il valore della temperatura del GPS e il valore del tempo di sincronismo. Terminata l acquisizione si può effettuare il PLOT nel dominio del tempo del valore di sincronismo del PLL (fig. 7). Per chiamare la finestra premere sul tasto [PLOT] Figura 3: Plot dell'errore temporale del sincronismo PLL 62