Recent Changes - Search:

EPOS-N - European Plate Observing System

Projects

Seismometers / vault construction

Digitizers

Interconnections

Stations: Upgrade/install notes

Calibrations

SeismoLAB

Ideas for improvements

Installation / Inventory

Misc

edit SideBar


    JAN MAYEN, SENSORPUNKTENE JMI/TROLLDALEN, JNE/ULLA og JNW/LIBERG     

   OPPGAVER 2019

UNIVERSITETET I BERGEN
Institutt for geovitenskap
 Allé gt. 41, 5007 Bergen, Norge 
             
0.1 UTKAST - for kommenterer - 31. januar 2019 OM OM -
VER. STATUS ENDRING DATO AV KONTROLL GODKJENT

INNHOLD

1 SENSORPUNKT JMI/TROLLDALEN


Fotoalbum fra JMI/Trolldalen oppgradering 2017

  1. Bytte ut seismometer som ikke svarer på serie-kommunikasjon - dermed kan vi ikke utføre massesentrering via Centaur digitizer. Serie-forbindelsen fungerte i noen år fra sensor ble installert i 2012, men sviktet så plutselig. Masse-posisjoner var OK i august 2017.
  2. Male sensorkasser.
  3. Nye pakninger under lokk.
  4. Prøve ny festemetode for lokkene - lukelås (eksenter-lås) - steinene som nå ligger på toppen kan både bevege seg i vinden, og skaper vindstøy selv når de ligger i ro.
  5. Vurdere om sensor skal flyttes ned i røret 1 meter dypt, i kassen der akselerometer og digitizer nå befinner seg. Vurdere om to sensorkasser som dermed blir overflødige, kan/skal rives.
  6. Hvis sensor skal beholde samme plass som nå: Montere "Thermal Cover" over den. Dette befinner seg nå i papp-kasse som står oppe på rack inne på Seismo-rommet.

2 INNE PÅ SEISMOROMMET PÅ OLONKIN BASEN


  1. Pakke gammel digitizer (sylinder) Güralp DM24-EAM som nå ligger inne i rack'et.
  2. Demontere 19" enhet som inneholder demodulatorer for det gamle telemetri-systemet (i rack).
  3. Demontere gamle VHF-mottakere på baksiden av rack, sammen med annet som hører til det eldre systemet.
  4. Slå av TTi power supply'et som tidligere gav spenning til digitizer (sylinder) og VHF-mottkere. Det kan bli reservedel for spenningsforsyningen til JMI/Trolldalen.
  5. Det er alarm-melding på UPS'n (som ble installert i april 2013): Batteri må skiftes.

3 SENSORPUNKT JNE/ULLA


Bilder fra JNE/Ulla august 2018

  1. Montere seismometer i røret, som er ca 1 meter dypt og har indre diameter 295 mm. Seismometer har skruehull på toppen som er gjenget UNC 1/4"-20. Montasjen må gjøres ved å gjenta samme operasjon flere ganger : Justere beina på undersiden slik at den kommer i vater til slutt, med låsering ført opp mot sensorhus. Det må være enten en gjenget stang, trestokk (f.eks 50 x 50mm) eller metallrør ført opp 1,4 meter, med tverrstag øverst som kan bidra til å beholde Nord/Sør orienteringen mellom hver omgang, samt posisjonen i røret --- betongsålen i bunnen er sikkert ikke helt plan - man må beholde samme sted som de spisse beina under sensoren treffer. UTFØRT
  2. Muttere til kabelgjennomføringer i koplingsboksen som ligger i sensorbrønnen.
  3. Anskaffe ny pakning under lokket.
  4. I el-tavlen for styring av vind- og solenergi:
    • Legge inn enten sikring eller bryter på "LOAD" utgangen fra solpanelregulator SunSaver 20L-12V. Ref manual på regulator'n.
    • Kople om strømforsyning til Centaur Digitizer, slik at dn får 12 Vdc fra LOAD-utgangen på SunSaver 20L-12V. På den måten vil vi kunne lese av batterispenningen på Centaur web interface, slik at vi kan få en indikasjon på hvordan power systemet fungerer utover vinteren.
      Alternativ: Installere TCP/IP-basert logger f.eks. fra Campbell Scientific, hvor inngang på A/D-port koples til strøm-shunt'ene via differensielle innganger, og til LOAD-utgang på SunSaver 20L-12V slik at batterispenningen kan avleses.
  5. Legge inn PoE-injektor i Satema El.skap. Slik PoE-injeksjonen nå er foretatt, er tynne nettverkskabler nå terminert i rekkeklemmer, de kan lett slites av hvis man kommer borti - alt for ømfindtlig. Her er eksempel på PoE-injektor:
    Mikrotik RBGPOE Gigabit PoE-Injector. Leverandør: Dustin P/N: 5011070269. Power: 4,5 Cable Pins: 9-48V; 7,8 Pins - Return. (Vi har tidligere slått fast at WLAN-enheten vi bruker følger denne standarden når det gjelder hvilke pinner i RJ-45 konnektoren som brukes til pluss og minus matespenning.)
klikk for stort bilde.

Seismometer modell Trillium 120QA: Beina under sensor kan reguleres i høyde for å vatre sensor - det er libelle på toppen. Låseringen, som er gjenget motsatt vei, føres opp mot undersiden av sensorhuset slik at beinas posisjon blir fast. Klikk for stort bilde.

Klikk for stor versjon.

JNE/Ulla (2018): El-tavle for styring av vind- og solenergi. Klikk for stort bilde.

4 SENSORPUNKT JNW/LIBERG


Bilder fra JNW/Liberg august 2018

  1. Anskaffe interface kabel mellom digitizer og sensor (begge enheter er i sensorbrønnen).
  2. Legge inn Nord-Sør linje i sensorbrønn. Bruk enten FOG (Fiber optic gyro) eller metoden der man går 100-200 rett sør fra referansepunkt, ved å holde Øst/Vest avlesningen på en håndholdt GPS konstant.
  3. Montere seismometer i røret, som er ca 1 meter dypt. Seismometer har skruehull på toppen som er gjenget UNC 1/4"-20. Dette må gjøres ved å gjenta flere ganger samme operasjon: Justere beina på undersiden slik at den kommer i vater til slutt, med låsering ført opp mot sensorhus. Det må være enten en gjenget stang, trestokk (f.eks 50 x 50mm) eller metallrør ført opp 1,4 meter, med tverrstag øverst som kan bidra til å beholde Nord/Sør orienteringen mellom hver omgang, samt posisjonen i røret --- betongsålen i bunnen er sikkert ikke helt plan - man må beholde samme sted som de spisse beina under sensoren treffer.
  4. Montere av/på-bryter på DIN-skinnen i koplingsboksen.
  5. Husk mutre til kabelgjennomføringer i koplingsboksen.

5 MONTERE MASTER FOR GEODETISKE GNSS-ANTENNER


5.1 Anvisninger for montasje av pilar / antenne for geodetisk GPS/GNSS


5.2 Termisk utvidelseskoeffisient


Termisk utvidelse av masta må tas hensyn til når det geodetiske GNSS-systemet kan registrere endringer på mm-nivå.

Et overslag: Hvis vi sier at den (lineære) termiske utvidelseskoeffisienten for stål er 15 * 10-6/K (som betyr 15 µm per meter, per grad), og at den er konstant over det aktuelle temperaturområdet, skulle en 3 meter lang Callender-mast ha følgende lengdeøkning, hvis maste-temperaturen gikk fra -10° C (kald Jan Mayen vinterdag) til +40° C (varm Jan Mayen sommerdag i solsteik):

3 * 15 µm/K * 50 K = 2250 µm = 2.25 mm

For en 3 meter lang Lattix Aluminium mast, f.eks. modell 4412, som er fremstilt av Alu-legering EN-AW 6063 med en utvidelseskoeffisient på 23.4 (i hele det aktuelle temp. området), blir lengdeøkningen 3.51 mm over det samme temp. området.

5.3 Gysing av gjengestenger (for mastfeste)


  • Heydi Expand Frost kan brukes helt ned til -25 grader C. "... den viste seg å ha en veldig fin konsistens. Omtrent som vaffelrøre og tenker da at det kan være gunstig da den vil renne ut i evt sprekker i hullet... Den er ekspanderende, men uten sprengvirkning."
  • Hey'di Under & i er en kandidat.

5.4 Gjengestenger for innfesting i grunner; bolter, muttere og skiver for påmontering av topp


M16 A4 syrefaste gjengestenger for feste til grunn og M12 syrefaste A4 bolter, muttere og skiver for påmontering av topp.

5.5 Korrosjonsbeskyttelse av "Callendermast" av stål, levert av Br. Berntsen


Spørsmål:
Tegning på Callendermast (fra Br. Bertsen) nr. BB-2258 oppgir korrosjonsbeskyttelse på Callender-mastene til "Hot Dip Galvanizing NS-EN ISO 1461". Går det an å gjøre zink-belegget tykkere enn det som er vanlig? Spør fordi mastene på Jan Mayen vil bli plassert ikke så veldig lagt fra kystlinjen, på værutsatte steder der de dermed vil bli utsatt for saltholdig fuktighet. Vi ønsker lang levetid på alt utstyret som vi nå utplasserer på øya - vi bør ikke sikte lavere enn Jernbaneverket, som jeg tror spesifiserer 45 års levetid på tilsvarende deler (er det korrekt? Eller ønsker de enda lenger?) ...

Svar:
Calenderseksjoner og topper har blitt levert i varmforsinket utgave etter NS-EN ISO 1461. Dette er en bra korrosjonsbeskyttelse i innlandet og ved kysten hvor det regner ikke for mye saltholdig vann, men hvis produktet skal stå i nærhet av saltholdig fukt er det å anbefale å pulverlakkere i tillegg med ca. 80 My pulverlag. Livslengde går betraktelig opp. ---- Hvis dere går for varmforsinket utgave med pulverlakk i tillegg på Calendermast og topp så er det det beste dere kan bestille før alt leveres i Syrefast A4 AISI 316 L. ---- Vi leverer den RAL farge dere måtte ønske.

5.6 Nytt lås-system for lokket oppå sensorkassene


Vi skulle gjerne hatt en annen låsemekanisme enn steiner på toppen av lokkene - frekvensspekteret av sensordata for JMI (koden for Trolldalen) viser nå mye vindstøy over hele båndet - steiner som vipper i vinden kan forårsake dette.

5.6.1 Spesifikasjoner


Krav til nytt låssystem:

  1. Elastisk, for å øve press på pakningen under lokkene.
  2. Sterk (sensorpunkt Trolldalen ligger utsatt til - må dimensjonere for orkan vindstyrke 32 m/sek.
  3. Rustfri utførelse, AISI 316 helst.

5.6.2 Produkteksempler


Mulige leverandører av eksenterlåser:

Eksenterlås, eksempler fra Biltema ...
Klikk for stort bilde.

Lukelåser. Biltema artikkel: 25542. Materiale: AISI 304. Lengde: 50 mm.

Klikk for stort bilde.

Eksenterlås med låsring. Biltema artikkel: 25399. Materiale: AISI 304. Total lengde: 110–115 mm.

Klikk for stort bilde.

Eksenterlås. Biltema artikkel: 41239. Av elforsinket metall. Med krok og stillbar bøyle. Kan låses med hengelås, med maks. 8 mm bøyle. Lengde: 165–190 mm. Bredde: 60 mm. Festehull: 3 x Ø 8 mm.

Klikk for stort bilde.

Lemlås. Biltema artikkel: 41233. For lasteplan på lastebiler. Produsert i elforsinket metall. Komplett med bøyle. Lengde: 268 mm. Bredde: 80 mm. Festehull Ø 8 mm, c/c 130 x 59 mm.

5.7 Montere termisk hette over sensor i Trolldalen


Bredbåndssensoren som står i egen kasse - modell Trillium 120PA Vault (oppgradert versjon omtalt, 120QA) - er ultra-sensitiv. Temperaturendringer forårsaket av luftstrømmer omkring sensoren vil gi seg utslag som økt støy på de lavere delene av signalets frekvensspekter. Sensoren har -3dB båndbredde fra 100 Hz til 120 sekunder (8,33 milliHz). For å redusere innflytelsen av slik luftveksling (konveksjon) fremstiller sensorfabrikant Nanometrics et tilpasset "Thermal Insulating Cover".

Montasje av slikt "cover" kunne ikke gjøres i 2012 fordi konnektoren inn til sensor - en kabel levert av fabrikanten - på uforklarlig vis var vinklet feil vei. Det ble i august 2017 montert kabel hvor vinlingen er korrekt. Men den termiske hetten, som ble etterlatt inne på seismorommet i 2012, var på vidvanke. Kanskje den er dypt inne på "hemsen" i A-salen - men kunne ikke se sen - den var heller ikke inkludert på lagerliste som hang på rack inne på seismo-rommet. Ny termisk hette ankom med flyet 28.09.2017. Den står nå på toppen av blått rack inne på seismo-rommet.

Trillium 120P Seismometer Insulating Cover - installasjonsbeskrivelse

Klikk for stor versjon.

Sensorpunkt JMI/Trolldalen, august 2017: Bredbåndssensor Nanometrics modell Trillium 120PA (oppgradert 120QX). Bunnplate til "Thermal Insulating Cover" sees under sensoren.

5.7.1 Det ble dessverre gjort en montasjefeil i 2012 ...


FEIL MONTASJE AV BUNNPLATE TIL TERMISK HETTE, I 2012 SLIK SKULLE BUNNPLATEN VÆRT MONTERT

KONSEKVENS AV FEILMONTASJE I 2012:

  • Bunnplaten er asymmetrisk i forhold til sensoren. Når den termiske hetten settes nedpå vil sidekanten kollidere med kanten av bunnplaten. Sidekanten av bunnplaten må i så fall fjernes på det berørte området.
  • Det gikk selvsagt an å montere bunnplaten rett vei. Men da mister de tre interne følerne sitt likevektspunkt. Man setter normalt likevektspunktet på nytt inne fra digitizer web meny. Men pga. uregelmessighet i sensor reagerer ikke den spesielle sensoren på en slik kommando. Det er da en mye større jobb å få utført likevektsjustering - det må brukes en egen enhet som koples til sensor for dette formålet.
  • Anbefaler da at termisk hette IKKE blir montert nå - utsettes til sommeren 2018.

5.7.2 Fremgangsmåte ( utsettes til 2019)


Det er svært viktig at sensoren ikke endrer posisjon på noe vis under operasjonen. Grunnen er at de tre individuelle sensorene inni har en likevektsposisjon som av og til må nullstilles. Dette utføres normalt fra digitizerens web-grensesnitt - helt uproblematisk. Men akkurat denne sensoren har tydeligvis en feil slik at den ikke reagerer på instruks om å nullstille likevektsposisjonen. Den ble senest nullstilt i 2012, og har bevart tilfredsstillende likevekt siden den gang. Men dersom den flyttes, vil likevektsposisjonene endres - og det blir en mer omfattende (men slett ikke umulig) oppgave å utføre dette manuelt (man må kople til en separat enhet, som vi må sende oppover ....).

Bredbåndssensor Trillium 120PA skjult under "Thermal Cover" (bilde fra Hopen sensorpunkt).

5.8 UPS tatt i bruk april 2013: Bytte batteri ----- UTFØRT desember 2018


Fra vår dokumentasjon om UPS'n i rack'et på Seismorommet:

5.9 Enhet for å kunne utføre "power cycling" dersom instrumentering henger seg opp


Alternativer:

Nr Beskrivelse
1 Campbell Scientific Dataloggers kan programmeres til å pinge instrumenter og WLAN utstyr - dersom responsen ikke er om forventet, kan "power cycling" utføres fra digitalutgang, som må ha et interface mot reléer som nå er installert.
2 Se på mulighet for LoRa radio-løsning, med sentral enhet plassert på Monitorhytta:
3 Kontroller-kort med relé-utganger: Det er mange ulike kontrollerkort med nettverk og mulighet for relé-utganger:
4 Iridium reset unit:
Klikk for stor versjon.

Xeos Technologies model XI-202. Klikk for stor versjon.

Two relay outputs are present on PWR/PORT2:

  • The fuses for both power switches have a Hold Current of 1.85A
  • Action is not taken until the Xi-202 contacts the Iridium network to receive the command from the Iridium Gateway.
  • Mentioned on page 13 of manual: "Both power switches have the ability to be turned on and off, however only switch 1 can be set to toggle on and off on set intervals; switch 2 can only be commanded on and off."
  • Ref schematics below: J1-H / J1-J are relay outputs. Port2/J1-K ("GNDsw") is common reference.
Klikk for stor versjon.

Klikk for stor versjon.

Mulig interface til våre reléer:

Klikk for stor versjon.

Klikk for stor versjon.

5 "Keep Alive" enhet fra Black Box: Et utgangspunkt: Black Box "Power Switch NG". Men denne enheten er beregnet for 230Vac forsyning og dermed ikke egnet for 12 Vdc systemer. Men funksjonaliteten er akkurat hva vi trenger.

5.10 Overvåkning av strøm fra vindgenerator og solpanel, samt batterispenning


Det er nå lagt inn to strøm-shunt'er i el.tavlen som styrer vindgenerator og solpanel:

  • For monitorering av strøm fra vindgenerator: Fujita Shunt 30 A, 50 mV class 1.0, supplier ELFA Distrelec Article Number: 176-38-448
  • For monitorering av strøm fra solpanel: Fujita Shunt 15 A, 50 mV class 1.0, supplier: ELFA Distrelec Article Number: 176-38-422. Siden max strøm fra dette solpanelet er oppgitt til 8.88 A, burde vi valgt 10A shunt i stedet for (Elfa p/n: 176-38-414). Bør skiftes. Merk også at kun MPPT-regulatorer vil klare å trekke max oppgitt effekt ut av solpanelet - et batteri er ikke optimal last - kanskje 10-20 % effektreduksjon når solpanelet tvinges til å operere mot en slik last, i forhold til MPPT-enhet ...

Fujita Shunt 30 A, 50 mV class 1.0, supplier ELFA Distrelec Article Number: 176-38-448

Klikk for større versjon.

JNE/Ulla: El.tavle som styrer vindgenerator og solpanel. Strøm-shunter kan sees nede til venstre i bildet, montert på hvit plate. Klikk for større versjon.

  • Batterispenning (12 V anlegg) kan overvåkes med "single-ended" A/D-konverter, kanskje med motstander for å skalere signalet slik at det tilpasses A/D-konverter'n.
  • Strøm fra vindgenerator og solpanel overvåkes via shunt-motstander som har 50 mV spenningsfall ved max merkestrøm, som er 30 A for vindgenerator og 15 A for solpanel (kan reduseres til 10 A/50 mV shunt - ref datablad for solpanel).

Mulige produkter:

  1. Ethernet Data Acquisition (DAQ) or Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Options, fra LabJack
  2. Campbell Scientific logger:
  3. Advantech: Ethernet I/O Modules: ADAM-6000, ADAM-6100, ADAM-6200, WISE-4000/LAN

6 OPSJON: INSTALLERE HELT NY SENSORBRØNN PÅ JNE/ULLA


Hvis det viser seg nødvendig å etablere en helt ny sensorbrønn på Ulla: Hva med en kumløsning basert på pre-fabrikerte betongelementer, Ø80cm ytre diameter, noe lignende som dette borehullet (link til fotoalbum med bilder i høy oppløsning) - som vist under? Installert i svakt skrånende terreng slik at overflatevann renner vekk. Vedlikeholdsfri.

Kan vi bruke 100 cm høy kumring MED bunn (linje nr 2 i tabellen under)? Det er her to alternativer når det gjelder avslutning mot lokket: Enten "not-og-fjær" (465 kg) eller "fals" (615 kg; høyere vekt pga øket godstykkelse). Vi ville foretrekke "fals" siden lokk-pakningen som kan leveres i et slikt tilfelle trolig gir bedre beskyttelse mot vanninntrengning.

Kummen installeres slik at 30 cm kommer over terreng.

Ved bestilling ber vi leverandør Basal bore hull for kabelrør, plassert opp mot toppen slik at det kommer like over terreng. Man kan få pakninger som dermed burde gi vanntett kopling mot kabelrøret siden det kun er overflatevann (uten trykk) som eventuelt presser på. Som kabelrør er det sikkert best å bruke vannslange med glatt ytterside, i stedet for DV-rør (som til sensorkummen ved Monitorhytta).

Om det har noen hensikt å støpe kummen ned i "seng" av betong kan vi tenke litt over.

Eksempler hentet fra Basal produktkatalog: http://www.basal.no/Produkter/177/produktkatalog
Side 30
UTEN bunn
Side 31
MED bunn
Side 38
Side 38
Klikk for stort bilde.
Klikk for stort bilde.
Klikk for stort bilde.
Edit - History - Print - Search
Page last modified on March 10, 2019, at 06:28 PM
Electronics workshop
Department of Earth Science - University of Bergen
N O R W A Y