ASPETTI TECNOLOGICI DI UN SISTEMA PER ALLERTA SISMICA: L ESEMPIO DELLA RETE SISMICA AMRA

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1 ASPETTI TECNOLOGICI DI UN SISTEMA PER ALLERTA SISMICA: L ESEMPIO DELLA RETE SISMICA AMRA Giovanni Iannaccone Osservatorio Vesuviano (Napoli) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

2 Requisiti tecnici di un sistema per allerta sismica Rapidità Affidabilità Robustezza Sicurezza

3 Componenti di un sistema per allerta sismica Strumentazione sismica Sistema di trasmissione dati Sistema di controllo Data base + software specifico + terremoti

4 Scelta dei componenti: sensori Per misurare cosa?

5 Sensori corto periodo: principio di funzionamento

6 Scelta dei componenti: sensori Caratteristiche comuni: Grande dinamica Alta sensibilità Stabilità rispetto a parametri ambientali 5 Larga Banda (Trillium Nanometrics) 25 Corto periodo Geotech S13J 30 Accelerometri (Guralp CMG-5T)

7 Sistema acquisizione dati Caratteristiche acquisitore: 6 canali fisici (24 logici) frequenza di capionatura tra 1 e 2000 Hz A/D sigma/delta 24 bit processore ARM kernel Linux consumo medio < 2 Watt 2 slot PCMCIA: Gbyte; 5 Gbyte + scheda wireless Comunicazione: Ethernet (TCP/IP protocol) porta seriale, scheda wireless sincronizzazione con GPS scquisizione in continuo o a trigger

8 Sistema acquisizione dati

9 Stazione Sismica Sistema di Trasmissione Pannelli solari Superficie per i sensori Sistema di controllo remoto Shelter in area recintata di 6x4 m 2 Sistema di Trasmissione Quadro elettrico Appoggio acquisitore Batterie

10 Rete sismica multicomponente del CRdC AMRA composta da: - 30 stazioni sismiche permanenti - 6 di centri di raccolta dati locali (Local Control Center) collegati in ponte radio con delle stazioni (il numero dipende dalla visibilità ottica con le stazioni) - 12 stazioni supplementari da installare nel corso del 2006 Stazione sismica composta da: - Shelter in area recintata di 6x4 m 2-2 tipologie di sensori sismici - Data-Logger - Trasmissione dati con bridge WI-FI e xdsl - Alimentazione (batterie e pannelli fotovoltaici) - Sistema di controllo remoto tramite GSM

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12 Local Control Center (LCC) Shelter Attrezzato Struttura esistente Sant Angelo dei Lombardi (AV) Osservatorio Astronomico Toppo di Castelgrande (PZ)

13 LOCAL CONTROL CENTER (LCC) Sito che riceve in continuo i dati da alcune stazioni sismiche (in genere 5-6) Collegato wireless ad ogni stazione (bridge Wi-Fi 2.45 GHz Cisco Aironet) Collegato HDSL a Napoli (fase 1) collegato via ponte radio a Napoli (fase 2) collegato a tutti gli altri HUB (fase 2) Dotato di IP pubblico statico Capace di effettuare elaborazioni Capace di conservare grossi volume di dati NON è equipaggiato con strumentazione sismica Può essere ubicato in città Sito affidabile (sicuro e robusto) Fornito di energia elettrica Con alimentazione elettrica di emergenza Con server di calcolo

14 Stato di avanzamento Agosto 2005 (fase 1)

15 Sistema di trasmissione dati (fase ) Collegamento radio punto-punto con apparati SDH - Capacità di trasmissione 55 Mbit/s (STM-0) aggiornabile via software a 155 Mbit/s (STM-1) - Banda di frequenza dei 7 GHz ( GHz) - Le antenne con diametro massimo compreso tra 0,6 m e 1,2 m

16 Elementi chiave della rete sismica irpina Rete densa Sistema di trasmissione dati affidabile Analisi e decisioni distribuite Strumentazione ad alta dinamica Estesa banda di frequenza Sensori multicomponente (3 comp. accel. + 3 comp. vel) Sistema automatico di controllo remoto

17 RISSC RISSC --Napoli Napoli Internet LCC LCC Ponte radio LCC LCC Ponte radio LCC LCC Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Sito Calcolo e archiviazione distribuiti su tre livelli

18 Strategia di funzionamento: Sito: acquisitore riconoscimento evento creazione file trigger analisi preliminari su i dati (tempo e periodo onda P) trasferimento continuo dati al LCC trasferimento file analisi al LCC LCC: server calcolo verifica evento (coincidenze) effettua elaborazioni più complesse (es. localizzazione) trasferimento file dati di interesse alla sede RISSC (autonomamente e su richiesta) interagisce con altri LCC pre-elaborazione livello di allerta RISSC: server calcolo verifica parametri (Tp Ts localizzazione magnitudo ) immissione dati forme d onda + parametri nel data base immissione dati sistema di controllo nel data-base richiesta dati a LCC su info agenzie (telesismi, eventi fuori rete ) analisi dei dati inoltra segnale di allerta