• Найти:
    29Ноя, 2025
    Публикации сотрудников СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в 2024 году

    Сведения о публикациях по научным проектам: № 122041500004-5 «Мониторинг полей малоамплитудных геофизических сигналов для контроля над опасными процессами при техногенном воздействии на земную кору», № 122041500001-4 «Эволюционная динамика земной коры Сибири и развитие сейсмотектонических процессов, предшествующих катастрофическим событиям, по данным мониторинга землетрясений», № 122040800176-9 «Проведение и совершенствование непрерывного интеллектуального сейсмологического, геофизического и геодинамического мониторинга на глобальном, федеральном и региональном уровнях» и № 122041500007-6 «Развитие открытых информационных ресурсов о землетрясениях на территории России и сопредельных стран, разработка интерактивных средств сбора, анализа и представления сейсмологических данных».

    Научные публикации в журналах, индексируемых в международной информационно-аналитической системе научного цитирования Web of Science, Scopus или RSCI:

    • Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Коковкин И.В., Соловьев В.М. Изменение значений частот собственных колебаний зданий и сооружений в зависимости от внешних факторов // Геология и геофизика. – 2024. – № 7 (65). – С. 1036-1044. https://doi.org/10.15372/GiG2024102
    • Seleznev V.S., Liseikin A.V., Kokovkin I.V., Soloviev V.M. Change of Natural Oscillation Frequencies of Buildings and Structures Depending on External Factors // Russ. Geol. Geophys. – 2024. – Vol. 65, №7. – P. 890–897. https://doi.org/10.2113/RGG20244703
    • Лисейкин А.В., Селезнев В.С. Методика дистанционного контроля разрушительных процессов по малоамплитудным сейсмическим сигналам при эксплуатации крупных промышленных объектов // Вопросы инженерной сейсмологии. – 2024. – Т. 51, № 3. – С. 86-106. https://doi.org/10.21455/VIS2024.3-5
    • Соловьев В.М., Сальников А.С., Селезнев В.С., Кашубина Т.В., Лисейкин А.В., Галёва Н.А. Особенности глубинного сейсмического строения тихоокеанского тектонического пояса в створе опорного профиля 8-ДВ // Тихоокеанская геология. – 2024. – Т. 43, № 2. – С. 59-73.
    • Soloviev V.M., Salnikov A.S., Seleznev V.S., Kashubina T.V., Liseykin A.V., Galeva N.A. The deep seismic structure of the pacific tectonic belt along the 8-DV reference profile // Russian Journal of Pacific Geology. – 2024. – V. 18, № 2. – P. 169-182.
    • Соловьев В.М., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Лисейкин А.В., Шибаев С.В., Чечельницкий В.В., Галева Н.А. Определение глубин землетрясений с использованием данных профильных и площадных глубинных сейсмических исследований в Cибири // Геология и геофизика. – 2024. – Т. 65, № 9. – С. 1317-1330.
    • Soloviev V.M., Seleznev V.S., Emanov A.F., Liseikin A.V., Shibaev S.V., Chechel’nitskii V.V., Galeva N.A. Determination of earthquake depths using data of cross-sectional and areal deep seismic studies in Siberia // Russian Geology and Geophysics. – 2024.
    • Яблоков А.В., Дергач П.А., Лисейкин А.В., Сердюков А.С. Алгоритм обработки микросейсм методом H/V для оценки параметров двуслойной скоростной модели на основе расчета эллиптичности поверхностной волны Pэлея // Вопросы инженерной сейсмологии. 2024. – Т. 51, № 1. – С. 95-108.

    Научные публикации в журналах, индексируемых в РИНЦ:

    • Коковкин И.В., Селезнев В.С. Дистанционный контроль технического состояния поездов метро с использованием средств сейсмологии // Российский сейсмологический журнал. – 2024. – Т. 6, № 3. – C. 27–39. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2024.3.02
    • Косякина Е.Э., Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Коковкин И.В. Особенности контроля технического состояния зданий и сооружений по изменению частот собственных колебаний (по данным сейсмического мониторинга) // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. – 2024. – № 1 (68). – С. 55-56.

    Доклады на международных и российских конференциях:

    1. Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Коковкин И.В. Дистанционный мониторинг зданий, сооружений и работающего оборудования // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVIII Международной сейсмологической школы. (Витебск, Республика Беларусь, 9-13 сент. 2024 г.) – Обнинск, 2024. – C. 78.
    2. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Косякина Е.Э. Дистанционный контроль опасных процессов на крупных промышленных объектах // Наука о данных, геоинформатика и системный анализ в изучении Земли. Тезисы докладов Международной конференции к 70-летию Геофизического центра РАН и 300-летию РАН. (Суздаль, Российская Федерация, 25-27 сент. 2024 г.) – C. 44.
    3. Селезнев В.С., Коковкин И.В., Дежнев В.Э., Лопатин Г.А. Анализ собственных частот Саяно-Шушенской ГЭС для диагностики раскрытия трещины // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVIII Международной сейсмологической школы. (Витебск, Республика Беларусь, 9-13 сент. 2024 г.) – Обнинск, 2024. – C. 77.
    4. Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Косякина Е.Э. Обнаружение разрушительных процессов при эксплуатации технических сооружений по малоамплитудным сейсмическим сигналам // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVIII Международной сейсмологической школы. (Витебск, Республика Беларусь, 9-13 сент. 2024 г.) – Обнинск, 2024. – C. 49.
    5. Громыко П.В. О способе мониторинга технического состояния плотин и оборудования гидроэлектростанций Сулакского каскада ГЭС // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVIII Международной сейсмологической школы. (Витебск, Республика Беларусь, 9-13 сент. 2024 г.) – Обнинск, 2024. – C. 30.
    6. Коковкин И.В., Селезнев В.С. Изучение промышленного компрессора и его влияния на соседние здания // Современные техника и технологии в научных исследованиях: Сб. материалов XVI Международная конференция молодых ученых и студентов. (Бишкек, Киргизская Республика, 24-26 апр. 2024 г.) – Бишкек: НС РАН, 2024. – С. 333-339.
    7. Косякина Е.Э., Лисейкин А.В., Селезнев В.С. Особенности контроля технического состояния инженерных сооружений на многолетнемерзлых грунтах по данным сейсмометрического мониторинга дворца культуры (г. Норильск) // Современные техника и технологии в научных исследованиях: Сб. материалов XVI Международная конференция молодых ученых и студентов. (Бишкек, Киргизская Республика, 24-26 апр. 2024 г.) – Бишкек: НС РАН, 2024. – С. 340-345.
    8. Неведрова Н.Н., Шалагинов А.Е., Санчаа А.М., Шапаренко И.О., Бабушкин С.М. Разломные структуры и мониторинг по данным электроразведки в зоне сейсмической активизации Горловской впадины // Сборник материалов Всероссийской конференции, посвященной 75-летию ИЗК СО РАН, 45-летию лаборатории тектонофизики, 90-летию со дня рождения профессора С.И. Шермана. (Иркутск, 16-21 сент. 2024 г.) – Иркутск, 2024. – С. 73-74
    9. Неведрова Н.Н., Бабушкин С.М., Шалагинов А.Е. Глубинное строение Горловской впадины по данным зондирований становлением электромагнитного поля // Всероссийская научная конференция «Геофизические методы исследования земной коры», посвященная 110-летию со дня рождения академика Н.Н. Пузырева и 300-летию РАН. (Новосибирск, 25-28 нояб. 2024 г.) – Новосибирск, 2024.
    9Окт, 2024
    Публикации сотрудников СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в 2023 году 

    Сведения о выполнении количественных показателей индикаторов эффективности фундаментальных научных исследований (Тема FMUM-2022-0007 «Мониторинг полей малоамплитудных геофизических сигналов для контроля над опасными процессами при техногенном воздействии на земную кору»)

    ИндикаторЕдиница
    измерения    		ПланФактическое
    исполнение
    Количество научных публикаций в журналах,
    индексируемых в базе данных Web of Science и (или) Scopus    		единиц11
    Количество научных публикаций в журналах, индексируемых в ядре РИНЦединиц11
    Количество докладов на международных конференцияхединиц39

    Научные публикации в журналах, индексируемых в международной информационно-аналитической системе научного цитирования Web of Science и Scopus:

    1. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Соловьев В.М.
      Определение устойчивости отвалов угольных разрезов по собственным колебаниям (по данным мониторинга на Колыванском месторождении антрацита, Новосибирская область) // Геология и геофизика. – 2023. – Т. 64, № 5. – С. 754-763.
      Liseikin A.V., Seleznev V.S., Emanov A.F., Solov’ev V.M.
      Estimating Coal Mine Dump Stability from Its Natural Oscillations (Based on Seismic Monitoring at the Kolyvan Anthracite Deposit, Novosibirsk Region) // Russ. Geol. Geophys. 2023. – V. 64, №5. – P. 623-631.
      doi:https://doi.org/10.2113/RGG20224495

    Доклады на международных конференциях:

    1. Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Коковкин И.В.
      Метод сейсмического мониторинга «Дисконт» // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVII Международной сейсмологической школы. (Ташкент, Республика Узбекистан, 11-15 сент. 2023 г.) – Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2023. – C. 100.
    2. Лисейкин А.В., Селезнев В.С.
      Контроль разрушительных процессов на ГЭС по малоамплитудным сейсмическим сигналам // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVII Международной сейсмологической школы. (Ташкент, Республика Узбекистан, 11-15 сент. 2023 г.) – Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2023. – C. 64.

    Дополнительные публикации по теме:

    • Fedin K.V.,Pechenegov D.A., Kolesnikov Yu.I., Ngomayezwe L., Yurkevich N.V. Assessment of the technical condition of the Sukhumi Lighthouse, Abkhazia using passive seismic standing waves method // Structures. – 2023. – V. 55. – P. 2053-2059. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.07.018.
    • Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Кречетов Д.В. Определение частот собственных колебаний сооружений по малоамплитудным сейсмическим сигналам (на примере плотины Саяно-Шушенской ГЭС по данным мониторинга 2001-2021 гг. // Российский сейсмологический журнал. – 2023. – Т. 5, № 2 – С. 32-50.
    • Яблоков А.В., Дергач П.А.,Лисейкин А.В. Обработка записей микросейсмических колебаний методом Накамуры на территории Быстровского вибросейсмического полигона // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2023. – Т. 2, № 4. – С. 86-93.
    • Шалагинов А.Е., Неведрова Н.Н., Бабушкин С.М. Геоэлектрическое строение разломного ограничения Горловского прогиба Новосибирской области по данным нестационарных электромагнитных зондирований // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2023. – Т. 2, № 4 – С. 61-67.
    • Коковкин И.В., Селезнев В.С. Оценка влияния промышленной установки на состояние жилого дома // Современные техника и технологии в научных исследованиях: Сб. материалов XV Международная конференция молодых ученых и студентов. (Бишкек, Киргизская Республика, 26-28 апр. 2023 г.) – Бишкек: НС РАН, 2023. – С. 314–319.
    • Косякина Е.Э., Лисейкин А.В., Громыко П.В., Селезнев В.С. Контроль технического состояния здания свайного типа на многолетнемерзлых грунтах по данным сейсмического мониторинга // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVII Международной сейсмологической школы. (Ташкент, Республика Узбекистан, 11-15 сент. 2023 г.) – Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2023. – С. 59. – EDN: KBIISM. ISBN 978-5-903258-48-2
    • Громыко П.В., Печенегов Д.А., Селезнев В.С., Лисейкин А.В. Опыт применения метода стоячих волн для локализации деформаций в исторических сооружениях г. Тюмени // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVII Международной сейсмологической школы. (Ташкент, Республика Узбекистан, 11-15 сент. 2023 г.) – Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2023. – С. 156. – EDN: KBIISM ISBN 978-5-903258-48-2
    • Косякина Е.Э., Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Коковкин И.В. Особенности контроля технического состояния зданий и инженерных сооружений по частотам собственных колебаний (по данным сейсмического мониторинга) // Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов. [Электронный ресурс]: Труды Девятой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. (Петропавловск-Камчатский, 24-30 сент. 2023 г.) – Петропавловск-Камчатский: КФ ФИЦ ЕГС РАН, 2023. – С. 328–334. ISBN 978-5-903258-49-9

    27Ноя, 2023
    Публикации сотрудников СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в 2022 году

    Сведения о выполнении количественных показателей индикаторов эффективности фундаментальных научных исследований по научным проектам: № 122041500004-5 «Мониторинг полей малоамплитудных геофизических сигналов для контроля над опасными процессами при техногенном воздействии на земную кору», № 122041500001-4 «Эволюционная динамика земной коры Сибири и развитие сейсмотектонических процессов, предшествующих катастрофическим событиям, по данным мониторинга землетрясений», № 122040800176-9 «Проведение и совершенствование непрерывного интеллектуального сейсмологического, геофизического и геодинамического мониторинга на глобальном, федеральном и региональном уровнях» и № 122041500007-6 «Развитие открытых информационных ресурсов о землетрясениях на территории России и сопредельных стран, разработка интерактивных средств сбора, анализа и представления сейсмологических данных».

    ИндикаторЕдиница
    измерения    		ПланФактическое
    исполнение

    Количество научных публикаций в журналах, индексируемых в базе данных Web of Science и (или) Scopus

    		единиц13

    Количество научных публикаций в журналах, индексируемых в ядре РИНЦ

    		единиц13

    Количество докладов на международных конференциях

    		единиц39

    Количество РИД

    		единиц02

    Научные публикации в журналах, индексируемых в международной информационно-аналитической системе научного цитирования Web of Science и Scopus:

    1. Liseikin A.V., Seleznev V.S., Soloviev V.M., Bryksin A.A. An approach for studying of the Earth’s crust structure at full thickness by means of river seismic exploration // Doklady Earth Sciences. – 2022. – V. 502(1-2). – P. 46-50.https://doi.org/10.1134/S1028334X2202009X
    2. Ngomayezwe L., Kolesnikov Y.I., Fedin K.V. Diagnostics of asphalt pavement using elastic standing waves // Near Surface Geophysics. – 2022. – V. 20. P. 82-93. https://doi.org/10.1002/nsg.12183
    3. Gromyko P.V., Fedin K.V., Seleznev V.S., Kolesnikov Y.I., Ngomayezwe L. Monitoring of the hydraulic units operation of the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power plant using remote seismic observations. Earthquake Engng Struct Dyn. 2022; 1-15. https://doi.org/10.1002/eqe.3762

    Научные публикации в журналах, индексируемых в ядре РИНЦ:

    1. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Соловьев В.М., Брыксин А.А. Методика изучения строения земной коры на всю мощность средствами речной сейсморазведки // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2022. – Т. 502. – № 2. – С. 101-106. https://doi.org/10.31857/S2686739722020098
    2. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Соловьев В.М. Определение устойчивости отвалов угольных разрезов по собственным колебаниям (по данным мониторинга на Колыванском месторождении антрацита, Новосибирская область) // Геология и геофизика. – 2022. – С. 11-19. (Принята к печати)
    3. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Соловьев В.М., Брыксин А.А., Севостьянов Д.Б., Кречетов Д.В., Коковкин И.В. Возможности речной сейсморазведки для изучения строения земной коры и верхней мантии территории Сибири // Геология и геофизика. – 2022. – С. 28-35. (Принята к печати)

    Доклады на международных конференциях:

    1. Лисейкин А.В., Селезнев В.С. Обнаружение опасных процессов при эксплуатации техногенных сооружений по записям малоамплитудных сигналов на сейсмологической сети станций // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVI Международной сейсмологической школы. – Обнинск. – 2022. – С. 52.
    2. Селезнев В.С., Лисейкин А.В. Сейсмология — новые направления // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVI Международной сейсмологической школы. – Обнинск. – 2022. – С. 83.
    3. Лисейкин А.В., Селезнев В.С. Возможность определения глубинного строения земной коры в Восточной Сибири по материалам речного сейсмического профилирования // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2022. – Т. 2, № 2. – С. 129-136.
    4. Громыко П.В., Селезнев В.С., Лисейкин А.В. Изменение собственных частот сооружений под влиянием температуры // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVI Международной сейсмологической школы. Обнинск, 2022. – С. 36.
    5. Соловьев В.М., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Лисейкин А.В., Шибаев С.В., Чечельницкий В.В., Галёва Н.А. Определение глубин землетрясений с использованием данных профильных и площадных глубинных сейсмических исследований в Сибири // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XVI Международной сейсмологической школы. Обнинск, 2022. – С. 88.
    6. Громыко П.В., Селезнев В.С., Лисейкин А.В. Влияние температуры на изменение частот стоячих волн сооружений по данным сейсмических наблюдений // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2022. – Т. 2, № 2. – С. 172-179.
    7. Кречетов Д.В., Лисейкин А.В. Изменения состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС по многолетнему мониторингу собственных частот // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2022. – Т. 2, № 2. – С. 188-195.
    8. Лисейкин А.В., Селезнев В.С. Обнаружение опасных процессов при эксплуатации техногенных сооружений по малоамплитудным сигналам с удаленных сейсмических станций // В книге: Опасные природные и техногенные процессы в горных регионах: модели, системы, технологии. Тезисы VIII Международной конференции. Владикавказ, 2022.
    9. Коковкин И.В., Селезнев В.С. О резонансном эффекте в здании от работы промышленной установки // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2022. – Т. 2, № 2. – С. 180-187.

    Дополнительные публикации по теме:

    1. Селезнев В.С., Лисейкин А.В. Сейсмология — новые направления и проблемы // В сборнике: Добрецовские чтения: наука из первых рук. Материалы Первой Всероссийской научной конференции, посвященной памяти выдающего ученого и организатора науки академика РАН Николая Леонтьевича Добрецова. Новосибирск, 2022. – С. 273-275.
    2. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Севостьянов Д.Б., Брыксин А.А. Sslicer // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022613238, 12.03.2022. Заявка № 2022613181 от 11.03.2022.
    3. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Севостьянов Д.Б., Брыксин А.А. Geofilters // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022614840, 28.03.2022. Заявка № 2022613160 от 11.03.2022.
    4. Лисейкин А.В. Возможности использования данных речной сейсморазведки МОВ-ОГТ на для изучения земной коры на всю мощность за счет удлиненной записи и увеличенной кратности наблюдений // 27-е Рабочее совещание «Состояние работ по созданию Государственной сети опорных геолого-геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин на 01.10.2022», 24-25 ноября 2022 г., ФГБУ «ВСЕГЕИ».
    5. Селезнев В.С. Перспективы расширения государственной сети опорных геолого-геофизических профилей за счет проведения речной сейсморазведки МОВ-ОГТ-ГСЗ // 27-е Рабочее совещание «Состояние работ по созданию Государственной сети опорных геолого-геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин на 01.10.2022», 24-25 ноября 2022 г., ФГБУ «ВСЕГЕИ».
    7Окт, 2022
    Патенты

    Патент на полезную модель №137107 «Комплекс для организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний»

    Патент на изобретение № 2461847 «Способ непрерывного мониторинга физического состояния зданий и/или сооружений и устройство для его осуществления»

    7Окт, 2022
    SSlicer

    Программа SSlicer (Seismic Slicer) предназначена для построения монтажей многоканальных сейсмограмм из непрерывных записей автономных сейсмических регистраторов «Байкал». Формат входных данных – Baikal, выходных – SegY. Пользователем задаются в табличном виде времена сейсмических воздействий и конфигурация системы наблюдений. В результате работы программы получаются стандартные сейсморазведочные сейсмограммы общего пункта приема или общего пункта возбуждения (на выбор) с заданной длиной по времени.

    sslicer

    7Окт, 2022
    SpectrumSeism

    Программа SpectrumSeism предназначена для анализа спектров cейсмических данных. Возможно создание 2D-спектрограмм, а также спектров на указанной трассе. Для пользователя доступен набор инструментов для изучения спектральных особенностей данных, включая расширенные режимы визуализации и экспорта для дальнейшей работы со сторонним программным обеспечением. Поддерживаются следующие форматы данных: miniSeed, vibr2, Роса и Байкал. Благодаря использованию современных алгоритмов реализована возможность быстрого анализа зависимости амплитуды частоты от времени с любой заданной точностью. Программа характеризуется удобным интерфейсом пользователя, позволяющим обрабатывать большие объемы данных в режиме реального времени.

    spectrums_reg

    6Окт, 2022
    Мобильный комплекс на базе регистратора «Байкал-8»

    В работах посвященных развитию метода инженерно-сейсмического мониторинга, разработанного в ФИЦ ЕГС РАН [Селезнев и др.,2012], и основанного на результатах исследований по изучению динамических воздействий, возникающих при работе крупного промышленного оборудования [Лисейкин и др.,2016,2017,2019], был разработан способ мониторинга технического состояния сооружений, основанный на слежении за изменением его собственных частот и способ осуществления дистанционного контроля над вибрационным состоянием промышленного оборудования по данным, полученным с сейсмических станций, удаленных на несколько километров от объекта исследования.

    Полученные результаты привели к идее создания комплекса инженерно-сейсмологического мониторинга в Новосибирске. Было принято решение о реализации под Новосибирским Академгородком сети сейсмических наблюдений, направленной на выделение и изучение монохроматических сигналов от различных техногенных источников, расположенных на территории города Новосибирска для проведения дистанционного инженерно-сейсмологического мониторинга (контроля) потенциально опасных объектов и особо важных инженерно-технических сооружений, зданий, расположенных на территории города Новосибирска (и части Новосибирской области). В планы входило создание системы предупреждения техногенных аварий через своевременную передачу информации о состоянии контролируемых объектов органам исполнительной власти, территориальным органам МЧС, органам Ростехнадзора.

    Новосибирск и все крупные города в сейсмическом отношении можно представить как большое количество работающих монохроматических или изменяющихся во времени по частоте источников сейсмических колебаний: это различные механизмы (двигатели, турбины, генераторы, агрегаты, крупные промышленные установки и пр.). Все здания и сооружения (плотины, мосты, высотные здания и пр.) также являются источниками сейсмических волн на частотах, равных собственным частотам колебаний. Основная опасность возникает при совпадении собственных частот зданий и сооружений с частотами, излучаемыми различными механизмами и установками, тогда возникает риск резонансных возбуждений и образуются такие колебания, которые могут приводить к обрушениям конструкций, крупным техногенным авариям и прочим подобным катастрофам с человеческими жертвами.

    Кроме того, посредством сейсмической сети наблюдении становится возможным дистанционное техническое обследование ответственных зданий и сооружений, это новый и наиболее эффективный способ слежения за изменением их физического (технического) состояния через контроль их собственных частот с большого расстояния от обследуемого объекта. Он позволяет дистанционно (и потому не затратно) следить за динамикой собственных частот зданий и сооружений, на ранней стадии выявлять их отклонения, и уже после обнаружения изменений в амплитудно-частотных характеристиках излучаемого объектом сигнала на месте проводить дальнейшее детальное (более дорогостоящее) обследование объекта традиционными методами или сейсмометрическими, включая метод стоячих волн, разработанный и запатентованный ФИЦ ЕГС РАН, и таким образом локализовывать места изменения напряжённо-деформационного состояния строительных конструкций, диагностировать их предельное состояние, усталостные явления в материале, наклоны (крены) и иные характеристики безопасности зданий и сооружений, благодаря чему выявлять аварийные участки и узлы, и предотвращать их разрушение.

    На сегодняшний день существуют обширный выбор систем мониторинга инженерных конструкций, основывающихся на применении визуальных, геодезических, сейсмологических и т.п. подходах (ГОСТ Р 22.1.12–2005, ГОСТ Р 22.1.14-2013, 2019) и пригодный для решения вышеописанных задач. Наиболее известные организации специализирующиеся на производстве данных систем в России это ООО «ЭТМС»(ZetLab), Güralp Systems Ltd., ООО «НТП «Горизонт», ООО “МОНСОЛ РУС” и другие, но стоимость их услуг достаточно высока.

    Ввиду вышесказанного, для реализации поставленных задач, в СЕФ ФИЦ ЕГС РАН было решено разработать недорогой и компактный комплект сейсмического оборудования, комплекса онлайн передачи данных и программного обеспечения.

    1. Комплекс онлайн-передачи данных

    Современные технологии развития цифровых сетей связи и сейсмических регистраторов дают возможность реализовать передачу сейсмических данных с места их записи на сервер СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в режиме реального времени.

    Специалистами филиала разработаны программное обеспечение и аппаратная конфигурация мобильного комплекса (далее – Комплекс), позволяющего получать на удаленном сервере записи сейсмических сигналов от входящей в его состав сейсмостанции в формате miniSeed, посредством коммуникационной среды Интернет и сетевой инфраструктуры организации. Реализованное решение является малогабаритным, для его функционирования требуется подключение к электросети и обеспечение доступа в Интернет (проводное, или через стандартный модем оператора связи).

    Принципиальная схема Комплекса приведена на рис. 1.

    Рис. 1. Архитектура разработанного Комплекса

    Аппаратная часть Комплекса, устанавливаемая непосредственно в точке регистрации, состоит из следующих компонент:

    • сейсмического датчика (используется GD-4.5, или GD-10);
    • регистратор Байкал-8 – сетевой мобильный 6-ти канальный регистратор с высококачественным аналого-цифровым трактом с записью и передачей данных в составе проводных и беспроводных сетей Ethernet. Предназначен для построения стационарных или быстроразвёртываемых мобильных сетей наблюдений [Байкал-8, технические характеристики] (рис. 2)
    • микрокомпьютера Raspberry Pi; (рис. 3)
    • роутера для организации локальной сети и доступа в интернет.

    Рис. 2. Регистратор «Байкал-8»

    Использование универсального роутера позволяет получить доступ к сети передачи данных через любое возможное подключение – DSL, Ethernet или модем доступного оператора связи, без нарушения внутренней организации локальной сети (регистратор и микрокомпьютер), что обеспечивает мобильность Комплекса. Следует дополнительно отметить, что с одним роутером могут одновременно работать несколько регистраторов и микрокомпьютеров, при необходимости.

    Микрокомпьютер Raspberry Pi работает под управлением ОС Seismobian, разработанной на базе стандартного дистрибутива Linux (RaspiOS). В операционную систему включены средства, позволяющие:

    • организовать туннель (VPN) между микрокомпьютером и центром сбора данных;
    • проводить сбор данных с регистратора;
    • обеспечивать временное (циклическое) хранение собранных данных во внутренней памяти;
    • по запросу основного сервера VPN передавать накопленные данные в центр сбора данных.

    image

    Рис. 3. Микрокомпьютер Raspberry Pi

    Использование стандартного решения позволяет, в случае необходимости, осуществить быструю замену вышедшего из строя оборудования. На рис. 4 представлен аппаратная часть комплекса в сборе

    Рис. 4. Пример Аппаратной части комплекса

    В нормальном режиме (при условии непрерывной связи с основным сервером) сейсмические данные передаются с задержкой в 1-2 с, что позволяет считать Комплекс работающим в режиме реального времени. При возникновении проблем с каналом передачи данных, информация буферизируется и после восстановления соединения вновь передается в основное хранилище данных.

    Основной сервер VPN, так же выполняющий роль центра сбора данных, установлен в серверном помещении СЕФ ФИЦ ЕГС РАН (совместно с АСФ ФИЦ ЕГС РАН) и построен на базе системного блока под управлением ОС Linux. Сервер обеспечивает непрерывный опрос микрокомпьютеров, доступных в туннелях VPN по протоколу seedlink, и формирует файловую структуру данных, полученных с сейсмостанций, в формате miniseed.

    Доступ к серверу и запрос данных возможны как с помощью ПО Seisgram2K (для получения волновых форм в режиме реального времени), так и стандартными средствами протокола SMB для изучения архивных данных

    Особенностью комплекса является возможность удаленно проводить настройки микрокомпьютера и регистратора.

    Следует отметить, что доступ к данным разрешен только авторизованным пользователям, в рамках протокола OpenVPN, что позволяет обеспечить необходимый уровень безопасности при удаленной работе специалистов организации.

    На сервере организован специальный web-сервис, который позволяет отслеживать поступление данных (задержки буферизации и актуальность информации) в режиме реального времени (рис. 5).

    Рис. 5. Монитор слежения доступности подключенных станций

    В течение двух последних лет СЕФ ФИЦ ЕГС РАН осуществил закупку восьми новых комплектов оборудования для мобильных Комплексов, интегрировал на сервер сбора информации станции из Камчатского филиала, приступил к сотрудничеству с ИВМиМГ СО РАН для регистрации данных со скважины этой организации (табл. 1).

    Таблица 1. Описание сейсмических станций на сервере сбора информации.

    №

    п/п

    Название

    Место установки, принадлежность и назначение

    1

    BSTK

    НСО, полигон «Быстровка», АСФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг НГЭС

    2

    ETLN

    г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    3

    IMVG

    г. Норильск, Дворец культуры ПАО «Норникель», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    4

    KLCH

    НСО, сейсмостанция «Ключи», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг сооружения

    5

    KZBS

    г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования

    6

    MKSB

    г. Новосибирск, скважина ИВМиМГ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, наблюдение

    7

    RSPD

    г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования

    8

    SFGS

    г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования

    9

    SVSH

    г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    10

    UNVR

    г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    11

    AD355

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    12

    ADM

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    13

    AX355

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    14

    AY355

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    15

    AZ355

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    16

    IVS

    г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания

    В качестве программы для анализа спектров сейсмических данных использована программа SpectrumSeism [Селезнев и др, 2021]. Программа позволяет создавать 2D-спектрограммы, а также спектры на указанной трассе. Для пользователя доступен набор инструментов для изучения спектральных особенностей данных, включая расширенные режимы визуализации и экспорта для дальнейшей работы со сторонним программным обеспечением. Поддерживаются следующие форматы данных: miniSeed, vibr2, Роса и Байкал. Благодаря использованию современных алгоритмов, реализована возможность быстрого анализа зависимости амплитуды частоты от времени, с любой заданной точностью, позволяющим обрабатывать большие объемы данных в режиме реального времени.

    2. Результаты работы комплекса

    2.1 Мониторинг вращательных механизмов

    В результате анализа данных, зарегистрированных комплексом во время мониторинга работы главной нагнетательной вентиляционной установки шахты «Распадская – Коксовая» (рис.6), определены основные характеристики колебаний, связанных с их работой [Громыко и др, 2021]. Колебания имеют вид монохроматических колебаний с постоянными частотами, кратными оборотной частоте вращения установки (12.5 Гц оборотная частота), у которых абсолютные значения амплитуд различаются(рис.7).

    Рис. 6. Главная нагнетательная вентиляционная установка шахты «Распадская – Коксовая»

    Рис. 7. Спектры записи в точке наблюдения возле ВУ-1, в период её работы

    Создана новая методика обработки и анализа регистрируемых трехкомпонентных колебаний, основанная на интерпретации пересчитанных в сферическую систему координат параметров R, θ и φ. Показано, что с изменениями различных факторов, влияющих на работу вентиляционной установки (давление, режимы работ, поток воздуха и т.д.) происходит изменение данных параметров и их стабилизация на определенном уровне, что дает возможность, набрав статистику, создать систему контроля состояния любого вращающегося оборудования.

    На рис.8 показан пример графика колебаний на оборотной частоте, зарегистрированных в точке наблюдения во время переходных процессов включения-отключения вентиляционных установок. Из графиков видно, что со временем происходит процесс стабилизации в плоскости θ-φ, где колебания фокусируются в определенные зоны. Колебания стабилизируются через примерно 6 часов в областях θ ~ 60-90o, φ ~ 5-20o. Набрав вышеописанным способом статистические данные, характеризующие стабильную работу вентиляционных установок, можно выдвинуть критерии для прогнозирования неисправностей в механизмах или потенциально опасных для работающего оборудования ситуаций.

    Рис. 8. Графики изменения амплитуд колебаний на частотах, кратных оборотной частоте вентиляционной установки, зарегистрированных комплексом., Z-компонента

    2.2 Удаленный мониторинг техногенных источников

    В результате анализа данных, зарегистрированных комплексом, установленном в посёлке Каменушка, удалось выделить техногенные колебания, вызванные гидроэлектростанцией НГЭС на удалении 16 км [Коковкин И.В. и др., 2021]. Полученные данные сопоставлялись с результатами регистрации сейсмической станции НГЭС (NHES) Алтае-Саянского филиала ФИЦ ЕГС РАН, расположенной вблизи от Новосибирской ГЭС (500 м). Станция «NHES» оснащена трехкомпонентным широкополосным высокочувствительным сейсмометром «Guralp CMG-3ESPCD». Ориентация осей соответствует станции Ключи. Схема расположения сейсмостанций и НГЭС представлена на рис. 9.

    Рис. 9. Схема расположения сейсмостанций KLCH

    В качестве изучаемого сигнала рассматривались колебания на лопастной частоте семи гидроагрегатов НГЭС мощностью 70 МВт, включающих в себя вертикальные поворотно-лопастные турбины ПЛ 30-В-800 и гидрогенераторы СВ 1343/140-96 УХЛ4. Оборотная частота порядка 1.04 Гц, При учете, что турбина включает в себя пять лопастей, лопастная частота равна 5.21 Гц.

    На рис. 10 представлены спектры сигналов, зарегистрированных на сейсмостанциях НГЭС и Ключи. Из рисунка видно, что в спектрах присутствует монохроматический сигнал с частотой 5.2 Гц. На станции НГЭС, ввиду её малой удаленности, исследуемый сигнал имеет наиболее высокие значения. Также в спектре видны кратные для оборотной (1.04 Гц) частоты.

    Рис. 10. Графики усредненного спектра сейсмической записи зарегистрированной на (а) сейсмостанции НГЭС и на (б) сейсмостанции Ключи. Z-компонента

    На рис. 11 представлены графики изменения амплитуд Z-компоненты колебаний на частоте 5.2 Гц, полученные с записей сейсмостанции НГЭС (синий) и Ключи (оранжевый), в период с 15 по 22 января 2021 г. Наблюдается хорошая корреляция между сигналами с двух станций, несмотря на отличие по амплитуде более чем в 40 раз. Следовательно, можно сделать вывод, что даже на расстоянии 16 км возможно отслеживать режимы работы оборудования на ГЭС.

    Рис. 11. Графики изменения амплитуд колебаний на частоте 5.2 Гц, полученные на сейсмостанции НГЭС (синий) и Ключи (оранжевый) с 15 по 22 января 2021 г. Z-компонента

    2.3 Мониторинг технического состояния сооружений

    Как упоминалось ранее все здания и сооружения (плотины, мосты, высотные здания и пр.) также являются источниками сейсмических волн на частотах, равных собственным частотам колебаний. Изменение значения собственных частот колебаний может служить признаком развивающихся в сооружении деформационных процессов и служить критерием для оценки их технического состояния [Громыко и др.,2017]. Для наблюдения за собственными частотами сооружений в г. Новосибирске было установлено несколько точек наблюдений (см. табл.1). В результате анализа данных, зарегистрированных комплексом, установленном с различных типах домов в г. Новосибирск определено, что изменение температуры окружающей среды приводит к изменению значения собственных частот колебаний сооружений. Причем рост температуры окружающей среды приводит к увеличению значений частоты собственных колебаний, а снижение температуры к уменьшению значений.

    На рис. 12 показано здание по адресу ул. Пирогова, 28 в котором установлен пункт наблюдения комплекса. Ранее было проведено исследование здания по адресу ул. Пирогова, 28 методом стоячих волн [Еманов А.Ф и др., 2002], результатом которого стало определение частот его собственных колебаний. В направлении Х (поперек здания) в колебаниях объекта выделяются 4 собственных частоты, отвечающих по порядку с 1-й по 4-ю формам колебаний конструкции (Гц): 1.91; 2.10; 3.19; 5.93, в направлении Y (вдоль здания) в колебаниях здания выделяются 2 собственные частоты: 2.50 Гц и 7.25 Гц.

    Рис. 12. Схема наблюдений при регистрации микросейсмических колебаний здания

    На рис. 13 приведена спектрограмма X-компонент записи, зарегистрированной на пункте наблюдения, в период с 29.05.2021 по 09.06.2021. На рисунке хорошо видны изменения первых трех мод с течением времени.

    Рис. 13. Спектрограмма и изменение собственных частот X-компонент колебаний с записей, зарегистрированных на пункте наблюдений в верхней части жилого 10-ти этажного дома по адресу ул. Пирогова д. 28 (с 29.05.2021 по 09.06.2021)

    Полученные изменения значений собственных частот сравнивались с изменением температуры в данный период времени. В качестве данных о температуре выбраны показания метеостанции, установленной в сооружении Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН. Также была проведена оценка схожести полученных собственных колебаний здания и изменений температуры. Для этого использовался коэффициент корреляции Пирсона.

    Для 1-й моды колебаний значение r=0.5873; для 2-й моды колебаний значение r=0.7965; для 3-й моды колебаний значение r=0.8083 (рис. 14, 15, соответственно).

    Рис. 14. Изменение температуры и значений 1 и 2 мод собственных частот X-компонент колебаний с записей, зарегистрированных на пункте наблюдений, в верхней части жилого 10-ти этажного дома по адресу ул. Пирогова д. 28 в летний период (с 29.05.2021 по 09.06.2021)

    .

    Рис. 15. Изменение температуры и значений 3 моды собственных частот X-компонент колебаний с записей, зарегистрированных на пункте наблюдений, в верхней части жилого 10-ти этажного дома по адресу ул. Пирогова д. 28 в летний период (с 29.05.2021 по 09.06.2021)

    Вероятно, низкие значения коэффициента связаны с тем, что температура окружающей среды меняется гораздо активнее, чем материал исследуемого сооружения. Но можно однозначно утверждать, что температура среды значительно влияет на изменение значений частот собственных колебаний. Причем рост температуры окружающей среды приводит к увеличению значений частоты собственных колебаний, а снижение температуры к уменьшению значений

    2.4 Черный ящик / Фиксация моментов аварии

    Подобные результаты были получены при анализе данных при детонации, произошедшей в шахте 27.02.2021. На рис.16 представлена спектрограмма и трасса в период сейсмического события, произошедшего в шахтах (детонационный взрыв, по информации сотрудников АО «Распадская-Коксовая») [Громыко и др., 2021]. Видно, что воздействие охватывает практически все частоты. После него меняется амплитудно-частотный состав записи, особенно шум в полосе 23-27 Гц, который заметно увеличился. Какие-то колебания исчезли (например, шум в районе 22 Гц). Рассмотрим подробнее, как изменились колебания на лопастной и оборотной частоте за этот период.

    Рис. 16. Спектрограмма (а) и трасса (б) в период сейсмического события, произошедшего в шахте 27.02.2021, Z-компонента

    На рис.17 представлен результат обработки сейсмических записей, полученных в пункте наблюдения комплекса 27.02.2021 г., c 13:00 по 16:00 (время местное), зеленые маркеры отображают изменения параметров колебаний на оборотной частоте (12.5 Гц), красные маркеры – на лопастной частоте (100 Гц). Черный маркер отображает параметры колебаний в момент детонации (произошедшей в 14:33:53). Яркие тона соответствуют периоду времени до детонации, блеклые – после.

    На рисунках хорошо видно, что изменения значений параметров для колебаний на оборотной частоте (12.5 Гц) довольно низкие: θ изменилась с ~82 o до 84o, с ~72o до 68o. Для колебаний на лопастной частоте (100 Гц) изменения параметров более существенные: θ изменилась с ~33 o до 35o, с ~25o до 50o. Причиной данных изменений может служить изменение давления и/или объема воздуха внутри шахты, вызванное детонацией.

    Рис. 17. Результат обработки сейсмических записей, полученных в т.2 27.02.2021 г., c 13:00 по 16:00 во время работы ВУ-2: представлены параметры колебаний на оборотной (зеленые маркеры) и лопастной (красные маркеры) частотах. Яркие тона соответствуют началу, блеклые – окончанию записи. Шаг маркеров 5 секунд.

    Выводы

    Продемонстрированы возможности программно-аппаратного комплекса. На нескольких примерах показана его пригодность для решения задач удаленного инженерно-сейсмического мониторинга технического состояния объектов. Блочная структура предлагаемого комплекса позволяет легко адаптировать его применение в условиях любых климатических поясов и средств передачи данных. Приведена наиболее универсальная схема подключения, позволяющая подключать разнородные регистраторы, производить передачу через сеть Интернет по протоколу SeedLink, без привязки к провайдеру сети, без обязательного требования публичного IP-адреса на пункте сбора данных.

    Литература

    Байкал-8, технические характеристики // ООО «Экспас» [сайт]. – URL: http://expas-sib.ru/posts/baykal-8.html (дата обращения 14.08.2022).

    ГОСТ Р 22.1.12–2005. (2005). Безопасность в чрезвычайных ситуациях. «Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений». Общие требования. М., 2005.

    ГОСТ Р 22.1.14-2013. (2019). Безопасность в чрезвычайных ситуациях. «Комплексы информационно-вычислительные структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Технические требования. Методы испытаний». Общие требования. М., 2019.

    Громыко П.В., Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Бах А.А., Красников А.А. Методы инженерно-сейсмического мониторинга целостности конструкции сооружений // Труды Института геологии Дагестанского научного центра РАН. – 2017. – № 70. – С. 59-64.

    Громыко П.В. О способе мониторинга состояния вращательных механизмов по данным сейсмических наблюдений // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XV Международной сейсмологической школы. – Обнинск, ФИЦ ЕГС РАН,2021. – С. 31.

    Еманов А.Ф., Селезнёв В.С., Бах А.А., Гриценко С.А., Данилов И.А., Кузьменко А.П., Сабуров В.С., Татьков Г.И. Пересчёт стоячих волн при детальных инженерно-сейсмологических исследованиях. // Геология и геофизика. – 2002. – Т.43, №2. – С.192-207.

    Коковкин И.В., Громыко П.В., Брыксин А.А., Селезнев В.С. О возможности удаленного мониторинга работы гидроагрегатов Новосибирской ГЭС по данным сейсмологических наблюдений // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2021. – Т. 2. № 2. – С. 81-89.

    Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Адилов З.А., Ting-Yu H., Arygianni V. Особенности мониторинга собственных частот плотин гидроэлектростанций (на примере Чиркейской ГЭС) // Российский сейсмологический журнал. 2019. – Т. 1. № 1. – С. 23-34.

    Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Кречетов Д.В. О мониторинге технического состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС по изменениям ее собственных частот // Гидроэнергетика. Гидротехника. Новые разработки и технологии. Приложение на CD-диске: доклады и выступления на секциях конференции: [Электронный ресурс]. – 2017. – С. 55-60.

    Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Громыко П.В., Кречетов Д.В. Методика дистанционного контроля над состоянием оборудования и сооружений гидроэлектростанций по данным сейсмических наблюдений // Гидроэлектростанции в XXI веке. Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов. – 2016. – С. 80-87.

    Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Громыко П.В., Кречетов Д.В. О мониторинге оборудования и сооружений крупных ГЭС на основе данных сейсмических наблюдений // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы XI Международной сейсмологической школы. – Обнинск, ФИЦ ЕГС РАН, 2016. – С. 181-185.

    Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021666241 Российская Федерация. SpectrumSeism : № 2021665611: заявл. 11.10.2021: опубл. 11.10.2021 // В. С. Селезнев, А. В. Лисейкин, Д. Б. Севостьянов, А. А. Брыксин; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба Российской академии наук». – EDN JKKTEX.

    Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Брыксин А.А. Способ непрерывного мониторинга физического состояния зданий и/или сооружений и устройство для его осуществления: Патент на изобретение РФ, № 2461847 // Бюл. № 26. 20.09.2012