Diseño y construcción de un sismógrafo digital portátil y de bajo costo, con capacidad de detección automática de eventos

Abstract

Se presenta un Sismógrafo Digital Portátil de bajo costo, capaz de detectar automáticamente eventos sísmicos de periodo corto y registrarlos en un cassette comercial. El sistema toma 100 muestras por segundo de una señal sísmica y la convierte a digital, con una resolución de 12 bits más signo. La información es almacenada en una memoria RAM de 4K, que puede guardar hasta 12.8 seg. de información. El programa de detección basado en la Transformada Walsh, se encarga de procesar los datos cargados en la memoria y decidir si está ocurriendo un sismo. El algoritmo de detección consiste en calcular el espectro de frecuencia de la señal de una forma aproximada pero rápida, luego se filtra algunas de su6 componentes para calcular el valor medio y 6e compara este valor con un nivel de "umbral", al excederlo se habrá detectado un evento. El umbral se calcula tomando como base el promedio de los 512 valores medio anteriores. Al detectarse un sismo se procede a grabar el conteni¬do de la memoria RAM en un cassette, a una velocidad de 1600 bps. La grabación dura hasta que el sismo acabe o hasta que alcance un tiempo máximo programado. Luego, el sistema lee las cintas grabadas y envía la información a un computador, a 2400 bps, por medio de una salida FS232, con el fin de que pueda estudiarse la información recopilada en los cassette. Para controlar la hora se utiliza un cristal de 16 MHz. Para obtener mayor precisión en la medición del tiempo, se da la facilidad de sincronizar el reloj interno con una señal horaria externa tipo WWV. El operador del sismógrafo puede realizar operaciones de control desde un teclado sencillo y visualizar algunos datos en una pantalla de seis dígitos. El circuito diseñado está basado en un microprocesador Z80 que ejecuta un programa en lenguaje máquina almacenado en una memoria ROM de 4K.