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 - 26. september 2019 OM OM -
VER. STATUS ENDRING DATO AV KONTROLL GODKJENT

INNHOLD

+Contents
  1. 1 OPPDATERING ETTER UTFØRT FELTARBEID 13-27. AUGUST 2019
    1. 1.1 Fotoalbum
    2. 1.2 GPS-oppmåling av kabel mellom Liberg instrumenthytte og sensorkum. Kabelens lederkvadrat er nå funnet.
    3. 1.3 Problem med strømforsyning til Liberg sensorbrønn, på enden av 1 km kabel
      1. 1.3.1 Beskrivelse
      2. 1.3.2 Løsningsforslag A (testet på stedet - fungerte IKKE)
      3. 1.3.3 Løsningsforslag B
      4. 1.3.4 Løsningsforslag C
      5. 1.3.5 Løsningsforslag, variant C-1
      6. 1.3.6 Videre arbeid med variant C-1,26. sept. 2019
      7. 1.3.7 Løsningsforslag, variant C-2
  2. 2 SENSORPUNKT JMI/TROLLDALEN
    1. 2.1 Skifte ut kryssfinér i sensorkassene
    2. 2.2 Pakning under lokk
    3. 2.3 Montere ekstenterlås på lokkene
      1. 2.3.1 Eksenterlås "OJOP" i rustfri 316, fra rodin.no
      2. 2.3.2 Spesifikasjoner
      3. 2.3.3 Mulige leverandører
    4. 2.4 Nord-orientering av sensor
    5. 2.5 Montere termisk hette over sensor i Trolldalen
      1. 2.5.1 Det ble dessverre gjort en montasjefeil i 2012 ...
      2. 2.5.2 Fremgangsmåte -- utføres i 2019
  3. 3 SENSORPUNKT JNE/ULLA
    1. 3.1 OPSJON: Installere helt ny sensorbrønn på JNE/Ulla
  4. 4 SENSORPUNKT JNW/LIBERG
    1. 4.1 Oppdatert "Power budget"
    2. 4.2 Simulering av vindgenerator Liberg sensorpunkt
      1. 4.2.1 Batteribank: 3 x 120 Ah
      2. 4.2.2 Batteribank: 6 x 120 Ah
    3. 4.3 Installere ekstra solpanel ...?
  5. 5 INNE PÅ SEISMOROMMET PÅ OLONKIN-BASEN
    1. 5.1 UPS tatt i bruk april 2013: Bytte batteri ----- UTFØRT desember 2018
  6. 6 MONTERE MASTER FOR GEODETISKE GNSS-ANTENNER
    1. 6.1 Bore hull Ø32 mm, ca 70 cm dypt, for montasje av mast for GNSS-antenne
      1. 6.1.1 Kombihammer som finnes på Jan Mayen: Hilti mod TE 60 (230 Vac)
      2. 6.1.2 Reserve borhammer anskaffet juli 2019
      3. 6.1.3 Hull boret i 2018, ca 30 cm dypt, for innfesting av GNSS antenne
      4. 6.1.4 SDS-MAX bor Ø32 mm
      5. 6.1.5 Alternativer, borhammer SDS-MAX
    2. 6.2 Anvisninger for montasje av pilar / antenne for geodetisk GPS/GNSS
    3. 6.3 Termisk utvidelseskoeffisient
    4. 6.4 Gysing av gjengestenger (for mastfeste)
    5. 6.5 Gjengestenger for innfesting i grunner; bolter, muttere og skiver for påmontering av topp
    6. 6.6 Korrosjonsbeskyttelse av "Callendermast" av stål, levert av Br. Berntsen
    7. 6.7 Annet angående slike master
  7. 7 FELLES FOR JNE/ULLA OG JNW/LIBERG
    1. 7.1 Enhet for å kunne utføre "power cycling" dersom instrumentering henger seg opp
    2. 7.2 Overvåkning av strøm fra vindgenerator og solpanel, samt batterispenning
  8. 8 TILSTANDSOVERVÅKNING --- OPPGRADERING 2019
    1. 8.1 Mulig IP-kamera: DCS‑5020L Wireless N Day & Night Pan/Tilt Cloud Camera
    2. 8.2 Vindmåler, og digitalisering av data fra denne
      1. 8.2.1 Mulige kandidater
      2. 8.2.2 Alternativer for digitalisering
    3. 8.3 Måling av ladestrøm fra vindgenerator og solpanel
    4. 8.4 Måling av strøm til/fra batteri
    5. 8.5 Andre løsninger
  9. 9 BESTILLE
    1. 9.1 Liste over større enheter
    2. 9.2 Oversikt kabelrør som enten skal finnes på Jan Mayen (fra 2018), eller blir tatt med 14. august 2019
  10. 10 HVA ER ÅRSAK TIL DET HØYE STØYNIVÅET PÅ JNE/ULLA ...?
    1. 10.1 Sensorkasse JNE/Ulla: Montere eksenterlås på lokket
  11. 11 NY INDUSTRI-PC INNE PÅ SEISMO-ROMMET

1 OPPDATERING ETTER UTFØRT FELTARBEID 13-27. AUGUST 2019


1.1 Fotoalbum


1.2 GPS-oppmåling av kabel mellom Liberg instrumenthytte og sensorkum. Kabelens lederkvadrat er nå funnet.


  • Traséen målt til å være ca 944 m totalt.
  • Fra seismokum til koplingsboks ca 446 m.
  • Kabelen består av to par, og hver leder er på 0.5 mm2.

1.3 Problem med strømforsyning til Liberg sensorbrønn, på enden av 1 km kabel


Klikk for større bilde.

Ny mast for geodetisk GNSS-mottaker på Liberg sensorpunkt. Kasse for seismometer ca 35 meter vekke. Instrumenthytte med vindgenerator, solpanel og WLAN klient ses i bakgrunnen, 1 km vekke, litt til høyre for masten. Bilde hentet fra Liberg august 2019 fotoalbum. Klikk for stort bilde.

1.3.1 Beskrivelse


  1. På Liberg sensorpunkt er vindgenerator, solpanel og WLAN klientenhet plassert ved instrumenthytten. Avstanden herfra opp til selve sensorbrønnen er ca 1 km, der seismometer og nå GNSS-mottaker befinner seg.
  2. Vi benytter en eldre kabel mellom disse to punktene for å fremføre telemetri (TCP/IP) og spenningsforsyning. Kabelen er ca 1 km lang og består av to par hvor hver leder har dimensjon 0.5mm2. Tidligere var en helt passiv sensor installert i sensorbrønnen (Geotech Instruments mod. GS-13); ett par i kabelen overførte da sensorsignalet mens det andre ble brukt til å injisere kalibrasjonssignal. Nominell sløyfemotstand på 0.5 mm2 kabel er i henhold til on-line kalkulator 63.4 ohm. Distribuert kabelkapasitans er estimert til å være 330 nF.
  3. Samme kabel overfører nå spenningsforsyning og telemetri (TCP/IP via par av VDSL Ethernet Extenders, Advantech mod. EKI-1751I-AE). Telemetri via VDSL fungerer fint, men fremføring av strømforsyning møtte et problem i år, da Kartverkets GNSS-motaker ble flyttet fra instrumenthytte til sensorbrønn.
  4. For å minimere spenningstap på lederparet som fremfører spenningsforsyning over 1 km kabel, mates den lange linjen med 48 V via 12>48 V DC/DC-konverter i instrumenthytten; i motsatt ende er det tilsvarende konvertere som regulerer spenningen ned til 24 V:
    • I instrumenthytten: 12>48V DC/DC-konverter - nå TRACOPOWER modell TMDC 60 "60W Isolated DC-DC Converter Chassis Mount, Vin 9 → 36 V dc, Vout 48V dc", RS p/n: 843-1736 -- opprinnelig Phoenix Contact MINI 33.6W Isolated DC-DC Converter DIN Rail Mount, Vin 10 → 32 V dc, Vout 48V dc, RS p/n: 708-0441.
    • I sensorbrønnen står det 48>24V DC/DC-konverter, TRACOPOWER mod. TCL 060-124 DC (60W, 24V dc / 2.5A), RS p/n: 667-0882). Den har et bredt inn-spenningsområde på 18-75 V.
  5. PROBLEMET: I selve oppstartsøyeblikket trekker GNSS-mottakeren så mye strøm at inngangsspenningen på 48>24V DC/DC-konverter et kort øyeblikk faller under minimumskravet (18V; pga høyt spenningstap i 0.5mm2 lederpar i 1 km kabel). DC/DC-konverter'n går da inn i feiltilstand.

1.3.2 Løsningsforslag A (testet på stedet - fungerte IKKE)


  • Da komponentene befant seg på Jan Mayen basen, og oppkopling var lite tidkrende, ble denne løsningen utprøvd på stedet.
  • Alle forbrukere koples direkte til 12 V / 7.2 Ah batteri, som i sin tur lades fra konstant-spenning 48>12 V DC/DC-konverter.
  • Dette fungerte i ca 12 timer. Deretter gikk strømforsyningen inn i en ustabil tilstand, hvor DC/DC-konverter forsøkte å trekke så mye strøm fra den lange linjen at kravet til minimum inngangsspenning falt under kravet på 18 V.
  • Problemet er at et batteri er en krevende last for en slik DC/DC-konverter. Batteriet er i stand til å akseptere en svært stor ladestrøm. Det er intet setter begrensninger for denne ladestrømmen - dermed risikerer man at DC/DC-konverter vil prøve å trekke så mye strøm fra den lange linjen, at spenningstapet i denne blir for høy.
  • Dersom det ble installert en strømbegrenser på utgangen til DC/DC-konverter'n -- f.eks. regulator LM317 brukt i "current-limiting" modus -- kunne denne løsningen kanskje fungert ...? Bør testes!
    Det er 1.25V referansespenning mellom VOUT- og ADJ-terminaler; dermed blir strømmen bestemt av 1.25V/R, hvor R er motstand R1 vist i figur under.
Klikk for å åpne LM317 datablad.
LM317 i "current-limiting mode". Link til LM317 datablad.
  Klikk for større bilde.

Løsningsforslag A, slik det ble testet på Liberg sensorpunkt. Fra august 2019 Liberg fotoalbum.

1.3.3 Løsningsforslag B


Tester nå en annen løsning med deler som var på GEO lager: Å bruke en Steca mod PR2020 "solar charge controller". Den beskytter batteriet mot dyputladning og overlading. Man kan trykke seg gjennom ulike display og se alle viktige parametre. Bilde av testoppsettet inkl forklaringer under. Link til manual på mod PR2020 (PDF, 1.1 Mbyte).

Forutsetningen er at 12 > 48 V DC/DC-konverter nede i instrumenthytten som mater kabelen skal ha en oppførsel som likner på solpanel (som regulator'n er beregnet for). Kabelen --- 1 km, to par med 0.75 mm2 ledere, det ene brukt for telemetri, det andre for power --- har en estimert sløyfemotstand på 46 Ω og 330 nF kapasitans, som er simulert med komponenter i testoppsettet.

Bruker 2 stk 12 V batterier i serie for å simulere 24 V systemspenning i sensorkassen. Dette fordi regulator'n tåler høy inngangsspenning i 24 V modus (autodetekt 12/24 V modus).

Klikk for større bilde.

1.3.4 Løsningsforslag C


Går tilbake til opprinnelig 48>24V DC/DC-konverter (TRACOPOWER mod. TCL 060-124 DC (60W, 24V dc / 2.5A), RS p/n: 667-0882).

Klikk for større bilde.

Klikk for større bilde.

Disse målingene ble utført med synkende inngangsspenning (til kabel-ekvivalenten). Når inngangsspenning til DC/DC-konverter'n i sensorboksen faller under minstekravet (18V), går den i lås, og trekker meget høy strøm. Når den først er kommet i denne tilstanden, vil en økende inngangsspenning til linjen IKKE bringe den "til fornuft" igjen.

Når målingene utføres med økende inngangsspenning (fra 49V), ser vi at det er et minstekrav for å få et stabilt system:

  • 49 V: 48>24V DC/DC-konverter går i feiltilstand
  • 50 V: ---" ---
  • 51 V: ---"---
  • 52 V: ---"---
  • 53 V: ---"---
  • 54 V: ---"---
  • 55 V: Korrekt oppstart av 48>24V DC/DC-konverter

1.3.5 Løsningsforslag, variant C-1


Oppsett som ved forsøk i løsningsforslag C, men med Timer-krets som gir 30 sekunders forsinkelse før lasten koples inn. Ønsker å se hvilken virkning Timer-kretsen har. Denne kretsen har et effektforbruk på ca 1 W.

Timer krets brukt: Finder modell 85.03.0.024.0000 - Time Lag Relay Multifunction. Forhandler: ELFA p/n: 137-54-337. Egenforbruk: Regner 2 Watt (ref datablad).

Finder modell 85.03.0.024.0000 - Time Lag Relay Multifunction. Tihørende sokkel for 35mm DIN-skinne: "94.03SPA - Relay Socket, Finder", ELFA p/n: 137-44-421.

  • 50 V "Line input voltage": Klarer IKKE 50 ohm last
  • 51 V "Line input voltage": ---"---
  • 52 V "Line input voltage": Ja, stabil ut-spenning fra 48>24V DC/DC-konverter (0.49 A strøm)

1.3.6 Videre arbeid med variant C-1,26. sept. 2019


Bestilt:

Test resultater:

Test # Beskrivelse
1
  • Last
    • På kildesiden, for å simulere WLAN og tilhørende 12>24 V DC/DC-konverter: 50 ohm, ved 12.8 V => 3.28 W
    • På lastsiden: 180 ohm, ved 24.08 V => 3.22 W, for å simulere seismometer
    • Pluss som vist på figur: Timer-relé Finder, mod. 85.02.0.024.0000; 2 stk Ethernet Extenders; GNSS-mottaker m/aktiv antenne tilkoplet; Centaur digitizer m/GNSS-antenne tilkoplet, men uten seismometer.
  • Før timer-relé med 30 s. forsinkelse slår inn: 0.65 A @ 12.9 V => 8.4 W
  • Etter at timer-relé er aktivert: 3.3 A @ 12.7 V => 41.9 W
2 Som 1. Etter noen timer har GNSS mottaker sluttet å lade internt batteri:
  • 2.35 A @ 12.83 V => 30.15 W, dvs en reduksjon på 11.76 W
3 Som 2, men med Centaur frakoplet:
  • 2.16 A @ 12.85 V => 27.76 W, dvs en reduksjon på 2.39 W
4 Som 3, men med GNSS-mottaker frakoplet:
  • 1.50 A @ 12.91 V => 19.365 W, dvs en reduksjon på 8.395 W
5 Som 4, men med "remote" Ethernet Extender frakoplet:
  • 1.10 A @ 12.95 V => 14.245 W, dvs en reduksjon på 5.12 W

1.3.7 Løsningsforslag, variant C-2


Oppsett som ved forsøk i løsningsforslag C-1, men med to stk kondensatorer (10.000 uF / 100V) i parallell, på inngangen til 48>24V DC/DC-konverter

  • 50 V "Line input voltage": Klarer IKKE 50 ohm last
  • 51 V "Line input voltage": ---"---
  • 52 V "Line input voltage": Ja, stabil ut-spenning fra 48>24V DC/DC-konverter (0.48 A strøm)
  • 53 V "Line input voltage": ---"--- (0.44 A strøm)
  • 54 V "Line input voltage": ---"--- (0.41 A strøm)
  • 55 V "Line input voltage": ---"--- (0.39 A strøm)
  • 56 V "Line input voltage": ---"--- (0.37 A strøm)

2 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.

2.1 Skifte ut kryssfinér i sensorkassene


Trenger:

  1. Kryssfinér 15 mm tykk.
  2. Listverk rundt lokket.
  3. Ny tykk seilduk til lokket.
  4. Listverk rundt kanten øverst, som lokket skal hvile på (pakningen monteres delvis på denne listen og delvis på kanten av kryssfinér-platen.
  5. Listverk som monteres over det som er nevnt under, for montasje av eksenterlås. ("Haken" som hører til monteres på lokket.)
  6. Kantlist av aluminium (for sidene).

Fra oppmåling av kassene på sensorpunkt JMI/Trolldalen, utført 14. august 2017:

Klikk for større figur.

Klikk for større figur.

Klikk for større figur.

Klikk for større figur.

2.2 Pakning under lokk


Dimensjon: 17 x 22 mm, trolig Neopren cellegummi

Mulige forhandlere:

Fra rodin.no: Karosserimateriell_katalog.pdf:

2.3 Montere ekstenterlås på lokkene


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 frekvensbåndet - steiner som vipper i vinden kan forverre dette.

2.3.1 Eksenterlås "OJOP" i rustfri 316, fra rodin.no


Fra rodin.no: Karosserimateriell_katalog.pdf:

Klikk for større bilde.
Klikk for større bilde.
Klikk for større bilde.
Klikk for større bilde.
Klikk for større bilde.

2.3.2 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.

2.3.3 Mulige leverandører


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.

2.4 Nord-orientering av sensor


Legge inn Nord/sør linje i bunnen der sensor står, ved hjelp av gyrokompass.

Klikk for større bilde.

Legg inn Nord-sør linje ved å bruke dette gyrokompasset ...

2.5 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.

2.5.1 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.
  • OPPDATERING JULI 2019: Vi har bekreftet at sensor utfører masse-sentreringskommando via Centaur digitizer. Det vil si at sensoren trygt kan flyttes nå, og man utfører ny masse-sentrering etterpå.

2.5.2 Fremgangsmåte -- utføres i 2019


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

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.

3.1 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.

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.

4.1 Oppdatert "Power budget"


Klikk for større versjon.

Oppdatert JNW/Liberg power budsjett, versjon 0.3, 15. juli 2019. Klikk for større versjon.

Cable loop resistance estimate, from 2018 observations: Cable input 48 V, output 42 V @ load 5.43 Watt, which means 0.1293 A, which means 6 V / 0.1293 A = 46.4 ohm loop resistance. This value matches nominal loop resistance of 1 km, 0.75 mm2 cable pair: 44.8 ohm --- Cable Resistance Calculator

Klikk for større versjon.

Oppdatert JNW/Liberg power budsjett, versjon 0.2, 11. juni 2019. Klikk for større versjon.

4.2 Simulering av vindgenerator Liberg sensorpunkt


4.2.1 Batteribank: 3 x 120 Ah


Forutsetninger:

Klikk for større versjon.

4.2.2 Batteribank: 6 x 120 Ah


Forutsetninger:

Klikk for større versjon.
Klikk for større versjon.

4.3 Installere ekstra solpanel ...?


Klikk for større bilde.

Bilde fra JNW/Liberg august 2018: Vi vurderer å installere ekstra solpanel på denne siden, man la oss se hvordan systemet klarer seg gjennom sommeren 2019 ... Klikk for større bilde.

5 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. UTFØRT

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


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

6 MONTERE MASTER FOR GEODETISKE GNSS-ANTENNER


6.1 Bore hull Ø32 mm, ca 70 cm dypt, for montasje av mast for GNSS-antenne


Det er endel tips på nettet hva angår vekt man bør legge på borhammer'n (ikke mye), hvilken type maskin man bruker (dvs energi i hvert slag), og om man regelmessig skal trekke boret opp for avkjøling i vann, eller helle vann ned i borehullet. Det er visst forskjell på borene når det gjelder materiale (for betong eller fjell; hvis det står at de er beregnet for "armert betong" så er det trolig ok for alle materialer).

Anbefaling fra motek.no (som forhandler Hilti-maskiner):

"Ikke bor for lenge av gangen slik at boret blir for varmt. Heller ikke kjøl det ned med vann for å få en fortere avkjøling. Det vil bare skade boret mer."

6.1.1 Kombihammer som finnes på Jan Mayen: Hilti mod TE 60 (230 Vac)


Hilti mod TE 60:

6.1.2 Reserve borhammer anskaffet juli 2019


KOMBIHAMMER DHR400ZKU 2x18V (z-modell) ---- "Kraftig og robust 18V+18V kombihammer med børsteløs motor og SDS-MAX chuck."

  • Slagkraft: 8,0 J
  • Optimalt område for borediameter i betong: 16 - 30 mm
  • Maks borediameter i betong: 40 mm
  • Slagtall (ipm): 1450-2900
  • Spenning: 2x18 V
  • Turtall (rpm): 250-500
  • Lydnivå (LWA): 102 dB(A)
  • Lydnivå (LpA): 91 dB(A)
  • Støytoleranse (K-faktor): 3 dB(A)
  • Vibrasjonsverdi (3 akser), slagboring: 5,0 m/sec²
  • Vibrasjonsverdi (3 akser), meisling med rett sidehåndtak: 4,5 m/sec²
  • Vibrasjonsusikkerhet (K-faktor): 1,5 m/sec²

(Man må undersøke hva vibrasjonsparametre innebærer.)

6.1.3 Hull boret i 2018, ca 30 cm dypt, for innfesting av GNSS antenne


Klikk for stort bilde.

2018: Slik ble den ferdige antenne-plasseringen. Klikk for stort bilde.

DeWALT modell DCH364M2, 36V Li-Ion med 3 funksjoner, SDS-Plus, 600 Watt, anslagsenergi 2.3 J.

  • Bor
  • Borhammer brukt
    • DeWALT modell DCH364M2, 36V Li-Ion med 3 funksjoner, SDS-Plus
    • Impact energy (EPTA 05/2009: 2.3 J
    • Power output: 600 Watt
    • Blows per Minute: 0-4500 bpm
    • Tool Holder: SDS-Plus
    • Vibration: Max 7.1m/s²

6.1.4 SDS-MAX bor Ø32 mm


Anerkjente SDS-MAX bor produsenter er: Hitachi, Hilti, Luna, Bosch, DeWalt, Milwaukee, Makita.

Alternativer:

6.1.5 Alternativer, borhammer SDS-MAX


Batteridrevet:

230 Vac, som krever aggregat:

  • Hilti

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


6.3 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.

6.4 Gysing av gjengestenger (for mastfeste)


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


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

6.6 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.

6.7 Annet angående slike master


7 FELLES FOR JNE/ULLA OG JNW/LIBERG


7.1 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.

7.2 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

8 TILSTANDSOVERVÅKNING --- OPPGRADERING 2019


8.1 Mulig IP-kamera: DCS‑5020L Wireless N Day & Night Pan/Tilt Cloud Camera


DCS‑5020L Wireless N Day & Night Pan/Tilt Cloud Camera

Specifications:

  • Power input source: 12 V DC 1 A
  • Power consumption: 8.64 watt

8.2 Vindmåler, og digitalisering av data fra denne


8.2.1 Mulige kandidater


Adafruit Anemometer Wind Speed Sensor w/Analog Voltage Output -- PRODUCT ID: 1733

  • Produktlink: https://www.adafruit.com/product/1733
  • Spesifikasjoner:
    • Power supply: 7-24 Vdc
    • Strøm/effektforbruk: Ikke oppgitt -- sikkert lite
    • Output: 0.4 V (0 m/s wind) up to 2.0 V (for 32.4 m/s wind speed) ----- orkan starter på 32.7 m/s
    • Testing Range: 0.5 m/s to 50 m/s
    • Start wind speed: 0.2 m/s
    • Resolution: 0.1 m/s
    • Accuracy: Worst case ±1 m/s
    • Max Wind Speed: 70 m/s
  • Forhandler(e):

Vindmåler av "profesjonell" type: WindObserver 65, Produsent: Gill Instruments

Vindmåler, NMEA, ultralyd, i rustfritt stål, opsjon heating, IP66, WO65 ---- prisantydning GBP 1445 = NOK 15567

Modell: WindObserver 65, produsent: Gill Instruments

8.2.2 Alternativer for digitalisering


  1. Mikrokontroller-kort med innebygget A/D-konverter
    • Kontroller'n på slike kort har ofte 10-bits konverter inkludert, som da gir oppløsning på 3.3V / 1024 = 3.22 mV per bit (forutsetter 0-3.3 V input range på A/D'n) --- og vindsignalet er 32,4/(2.0-0.4) = 20.25 m/s per volt => 0.020 m/s per millivolt, som gir oss 0.0652 m/s per bit --- dette er bra nok (10 bits oppløsning høres jo litt "usselt" ut, men man må regne litt på det) --- og spesifikasjonene sier "Resolution: 0.1 m/s" --- enda et argument for at 10-bita A/D-konverter er tilstrekkelig.
    • Kortet bør ha Ethernet-konnektor, men på Ulla og Liberg kan vi sikkert bruke WLAN mot antennene som er montert i mastene; de er direktive, rettet mot aksesspunktet på Monitorhytta, men strålingsdiagrammet viser lekkasje, slik at en nærliggende WLAN sender slår gjennom, selv om den er plassert i skyggen.
    • Et eksempel på kontroller-kort er vist her: https://learn.adafruit.com/pyportal-iot-weather-station som bruker et kort (produktlink) bestående av hoved-CPU: ATSAMD51J20 (m/ plenty av A/D-innganger, opp til 12-bits oppløsning) samt en co-prossessor som tar hånd om WLAN.
  2. RaspberryPI (RPi) med separat A/D-modul (m/SPI eller I2C interface)
  3. A/D-konverter med I2C interface, som kan koples til RPi:
  4. Adaptre til RASPBERRY PI ZERO W:

8.3 Måling av ladestrøm fra vindgenerator og solpanel


8.4 Måling av strøm til/fra batteri


Sensor må da kunne måle bi-direksjonalt.

8.5 Andre løsninger


På kretsnivå finnes det en mengde imponerende enheter, les f.eks. om Låt en IC övervaka energiförbrukningen, om LTC2946 ---- det finnes også et evalueringskort som Digikey forhandler.

9 BESTILLE


9.1 Liste over større enheter


Klikk for større bilde.

EKI-1751I-AE. Klikk for større bilde.

Ethernet Extender med to nettverksporter
Momentnøkkel for vindgenerator
  • Produsent: Ironside
  • Lev.artikkelnr: 117107
  • MOM.NØKKEL 3/8 19-110 NM IRONSIDE L= 365 MM. Firkanttapp: 3/8". Tiltrekkingsmoment: 20-110 Nm.
  • Leverandør: Ahlsell p/n: 257565
  • Kalibrasjonssertifikat på enhet anskaffet juli 2019
  • Tiltrekkingsmoment som trengs for sammensetting av Superwind mod 353 vindgenerator: Opp til 30 Nm (halefinnen)
  • Tillegg:
    • Mellomstykke Bacho mod 7764: Overgang ned fra 3/8" innvendig firkant til 1/4" utvendig firkant. Leverandør link: Ahlsell p/n: 129633 --- Dette er nødvendig for å kunne bruke bits- og nøkkelsett, som ofte har 1/4" firkanthull.
    • Mellomstykke Bacho mod 8164: Overgang opp fra 3/8" innvendig firkant til 1/2" utvendig firkant. Leverandør link: Ahlsell p/n: 129065

The North Face Rolling Thunder 30 TNF Black

Biltema Pop-Up telt, p/n: 37-349

  • Biltema Pop-Up telt, p/n: 37-349
  • Bruksanvisning --- trengs for sammenpakking! Film av sammenpakkingen på YouTube.
  • Skjærer hull i bunnen - blir da fint arbeidstelt over sensorkassene. (Det var sludd og regn da vi arbeidet på Jan Mayen i august, tidligere år.)

Ritar modell DG12-200 --- 12 v, 200 Ah / C20

9.2 Oversikt kabelrør som enten skal finnes på Jan Mayen (fra 2018), eller blir tatt med 14. august 2019


Skal finnes på Jan Mayen, rester fra 2018:

Tas med 14. august 2019:

  • Ytre dia 16mm:
    • 20 meter --- "PMA PACOF Plastic Divisible, Flexible Conduit Black 16mm 10m", splittbar, RS p/n: 762-1550
    • 30 meter --- "PMA PCL Plastic Flexible Conduit Black 16mm 10m", RS p/n: 260-7928
  • Ytre dia 20mm:
    • 30 meter --- "PMA PCL Plastic Flexible Conduit Black 20mm 10m", RS p/n: 260-7934
    • 25 meter --- "RS PRO Plastic Flexible Conduit Black 20mm 25m", RS p/n: 755-9032
    • 30 meter --- "PMA PACOF Plastic Divisible, Flexible Conduit Black 20mm 10m", splittbar, RS p/n: 762-1569
  • Ytre dia 28mm:
    • 25 meter --- "Flexicon FPAS Plastic Flexible Conduit Black 28mm 25m", RS p/n: 124-0012
  • Ytre dia 40mm:

10 HVA ER ÅRSAK TIL DET HØYE STØYNIVÅET PÅ JNE/ULLA ...?


Spektrum, vertikal kanal på seismometre, for fire sensorpunkt på Jan Mayen (klikk for større bilder)
JNE / ULLA, 2. august 2019 JNW / LIBERG, 2. august 2019 JMI / Trolldalen, 2. august 2019 JMIC / Monitorhytta, 2. august 2019
Klikk for større bilde. Klikk for større bilde. Klikk for større bilde. Klikk for større bilde.

Bilder fra JNE / Ulla fotoalbum, 2018:

Sensorkasse på JNE / Ulla, august 2018 - klikk for stort bilde:
Klikk for større bilde.

Kan en eller flere steiner vippe i vinden?

Oversiktsbilde, sensorpunkt JNE / Ulla, august 2018 - klikk for stort bilde:
Klikk for større bilde.

Vindgenerator i mast, ganske nær sensorbrønn: Vil rotasjon av vindgenerator propell medføre et slikt spektrum? Eller vind-induserte vibrasjoner i masten? Eller er det vibrasjoner fra bardunering av instrumenthytten ?

10.1 Sensorkasse JNE/Ulla: Montere eksenterlås på lokket


Fra rodin.no: Karosserimateriell_katalog.pdf:

Klikk for større bilde.
Klikk for større bilde.

Klikk for større bilde. OJOP modell 703 eksenterlås. Materiale: Rustfri 316, boret, med låsøye. Forhandler: Rodin.

11 NY INDUSTRI-PC INNE PÅ SEISMO-ROMMET


Edit - History - Print - Search
Page last modified on September 26, 2019, at 09:43 AM
Electronics workshop
Department of Earth Science - University of Bergen
N O R W A Y