:: Deprem erken Izleme ve Proses Otomasyonu ::

Bu proje, 17 Ağustos ve 12 Kasım 1999 Depremlerinin hemen sonrasında katıldığımız "göçük altından canlı kurtarma çalışmaları" sırasında tasarım kararı alınmış ve ön çalışmalarına deprem bölgesinde başlanmış kapsamlı bir ArGe çalışmasıdır. Tüm saha ve laboratuar denemelerini yüksek bir başarı yüzdesiyle geçmiş olan bu projemiz neyazık ki piyasadaki spekülatif beklentiler ve türk mühendisine duyulan güvensizlik nedeniyle uygulanması ertelenmiştir.

Bu projeden amaç Deprem sırasında toplanan verileri %100 güvenlik seviyesinde inceleyerek alınması gerekli önlemleri en hızlı şekilde ve otomatik olarak alarak can ve mal kaybını en aza indirmektir.

17 ağustos depreminden hemen sonra sismik titreşim analizi konusunda teknolojik calısmalar yapan ve Deprem icin erken izleme olabilirmi? sorusuna cevap bulmaya calışan ArGe mühendislerimiz, ciddi ve kesin uygulanabilir sonuçlara ulaşmıştır.
" Mevcut ileri teknolojilerle toplanan verilerin konu uzmanlarınca analiz edilmesi ve elde edilen sonuçlara göre her kurum, kuruluş ve kişiye uygun olarak istenen bir dizi farklı prosesin gerçekleştirilmesi esasına dayalı işlemler zinciri" şeklinde özetlenebilir..

Yakın geçmişe kadar zor, pahalı, hantal ve yavaş olan ve bu nedenlerle yaygın olarak kullanılamayan bu tip teknolojiler, Mikro-elekronik ve Bilgisayar teknolojisindeki hızlı gelişmeler sonucu kolay uygulanabilir hale gelmiştir. Bu proje mühendislerimiz tarafından titiz ve uzun metodik araştırmalar sonucu bilimsel veriler temel alınarak ve tüm olasılıklar çok yönlü değerlendirilerek gerçekleştirilmiştir.

Sistemimizde yer hareketleri üç eksenli sismik sensörler ile belirlenmektedir. Birden fazla sensör sistemi kullanılarak yer hareketleri ile insan kaynaklı ve/ veya diğer doğal yada yapay titreşimler ( Gök gürlemesi, Şimşek,yıldırım düşmesi, Ağır vasıta gürültüsü,sensöre yakın bölgede çarpma, eşya düşmesi vb) birbirinden ayrılır. Sensörlerden toplanan bilgiler örneklenmek üzere özel kablolama yada Spread Spectrum Frequance Hopping Radio Modemler ile izleme merkezindeki Server bilgisayar içinde bulunan veri toplama modülüne aktarılır

Toplanan bu tip veriler, E3TAM mühendisleri tarafından geliştirilmiş olan deprem Ön izleme ve değerlendirme yazılımı tarafından analiz edilir.

Birden fazla noktadan aynı anda ve birbirine yakın genlikteki bu küçük genlikli öncül (primer) dalgalar sisteme ulaştığı anda program bir deprem olacağını varsayıp Alert duruma geçer ve verileri izlemeye başlar Gelen Bu öncül P basınç dalgalarının ne kadar bir zaman önceden algılanabileceği depremin yerkabuğunun ne kadar altında olduğuna, bu kırılmanın izdüşümünün sisteme olan uzaklığına, yer kabuğunun jeolojik özelliklerine ve yırtılmanın rihter ölçü şiddetine bağlı olarak değişecektir. Deprem dalgasının yer kabuğu üzerindeki yayılım hızının zemine bağlı olarak 1.5 ila 8 Km/Sn arası yayıldığı bilinmektedir Bu projede yayılım hızı 7Km/Sn olarak varsayılmıştır.
Sistemimizde P dalgasının algılanması ve gerekli kontrolların başlatılması kullanıcı tarafından verilecek senaryoya bağlı olarak gerçekleştirilmektedir. P Dalgasının algılanması sonrasındaki kontroller tamamen isteğe bağlıdır. Zira endüstriyel işletmelerde oluşabilecek Dumy

Shut-Down durumu ve gereksiz panik durumları dikkate alınması gereken en önemli parametrelerdir.
Bilimsel istatitistiklere göre esas büyük yıkıcı S dalgalarının oluşması P dalgasından ortalama 3 ile 12 Sn zaman sonrasını izlemektedir. Bu süre kırılmanın yer kabuğu altındaki oluşma noktasınn derinliği ile bunun yüzeydeki iz düşümlerinin bulunduğumuz noktaya uzaklığına ve kırılmanın doğurduğu enerjinin Richter ölçeği cinsinden büyüklüğüne ve nihayet yer kabuğunun üst katmanlarının (yapıların bulunduğu) jeolojik yapısına bağlı olarak değişmektedir .

Yapılan projenin ana yapısı bu noktadan itibaren çok daha büyük özellikler taşımaktadır. Zira bilinmelidirki P Dalgasını algılasanız bile bu depremin yıkıcı etkisinin kesin büyüklüğünü ve S yıkıcı dalganın kaç saniye boyunca ve hangi aralıklarla olacağını belirleyemez.
Bu nedenle sistem S dalgasının başladığını algıladıktan sonra iki saniye boyunca depremi analiz etmektedir. Bu analiz sırasında en az koşuluyla 3 eksenli iki sismik sensörden saniyede 600'a yakın veri örneğini toplar ve titreşmenin büyüklüğünü matematiksel metodlarla kararlı biçimde analiz eder (Sismik dalgalar bazen sönümlenmekte hatta durmakta ve tekrar başlayabilmektedir. Örneğin 17 Ağustos Marmara depremi bu tür bir özelliktedir. Hatırlanacağı gibi S dalgası yavaştan başlayıp şiddetini arttırmış 5 Sn kadar durmış ve nihayet tekrar başlamıştır. Toplam süresi ise bilindiği gibi bu aralıkta dahil 45 Sn dir)

Bu nedenlerle bu iki saniye 'ki sınır ve kritik bir zaman aralığıdır" doğruya en yakın kararı verebilmek için gereklidir. Zira bilinmelidir ki kırılmanın büyüklüğü ne olursa olsun yıkıcı etkisinin şiddeti bir çok faktöre bağımlı olduğu gibi en çokta sismik dalganın periyoduyla (süresiyle) doğrudan bağlantılıdır. (Diğer faktörler zemin kalitesi, binanın mevcut durumu, İnşaat hesaplarının doğruluğu, kanuni zorunlulukların gerşekleştirilme düzeyi, yapım kalitesi, yan binaların pozisyonu gibi sıralanabilir.)

Kısaca depremin şiddeti S dalgası başladıktan sonra analiz edilmektedir. (Literatürlere göre kırılmanın merkez üssünde olmadıkça ve şiddetli ortanın üstünde olmadıkça 2 saniyede yıkılan bina yoktur. Bu özellik projenin yapısını belirlemede ana kriter olarak kabul edilmektedir. Bu analizler sonucuna göre depremin şiddeti tahmin edilebilmekte ancak ne olursa olsun mevcut teknolojilerle titreşmenin ne kadar süreceği bu gün için bilinememektedir. Bu noktada istenen senaryoya göre projemiz RİSK üstlenmektedir. Sonuçta 2 sn sonunda tasarlanan sistem set edilen tüm kontrolları senaryo gereğince hemen devreye almakta ve ayni zamanda sismik dalgaları izlemeye devam etmektedir. Bu süre içinde eğer genlikte bir büyüme olursa bu durumda yine senaryo gereği bir üst kontrol seviyesi devreye alınmaktadır. (Kontrol seviyeleri ve kontrol sayıları esnektir ve yeniden yapılandırılabilir)

Sismik dalgalar tamamiyle sönümlendikten sonrasından 5 sn sonrasına kadar bu izleme devam etmektedir. Bu bekleme süresi set edilebilir özellikte düşünülmüştür. Nihayet sistemimiz bütün bu bekleme periyotları sonrasında depremin bittiğine karar verdikten sonra en az S dalga periyodu sırasındaki kontrol algoritması kadar önemli olan bir dizi farklı fonksiyonları gerçekleştirmeye başlamaktadır.

Sistem bütün bu P ve S dalga periyotları anında kontrolları gerçekleştirirken sonrasında yapılacak bilimsel çalışmalar için veri kaydı yapabilmektedir

Deprem bittikten sonra meydana gelen doğal olmayan bir dizi felaketin (Yangın, Gaz kaçağı, Binanın ciddi şekilde hasar görerek sonradan çökme tehlikesinin oluşması, su baskını vs) en aza indirilebilmesine olanak tanımak için Saniyenin çok küçük bir kesri kadar bir süre içinde toplanan bu bilgileri derhal analiz ederek yine senaryo gereği gerekli ilave kontrolları devreye almakta ve bu verilerin son durumunu ve ilave kontrolları ilgili birimlere (itfaiye,Sivil savunma Kurtarma birlikleri, kriz merkezi vb) uygun bir formatta gönderebilmektedir.

Ayrıca bu noktada tüm binanın kameralarla görsel kontrolu da mümkün kılınmaktadır. Bu bilgiler ilgili müdahale birimlerinin doğru yere en kısa zamanda sevki açısından son derece önem taşımaktadır. Böylece tecrübelerle sabit olan felaket sonrası kargaşa da en aza indirilmiş olacaktır.

Sistem anlatılan bütün bu fonksiyonları PC platformunda gerçekleştirecektir. Sistemin deprem sırasında ve depremin öncesi ve sonrasında işleyişi açısından bir dizi emniyet sistemiyle korunmaktadır. (Enerji kesilmesi, yanlış sinyal algılama filtresi,
şifreleme, yetki dağıtımı ve oto kontrol özellikleri gibi) Tasarlanan proje teknik alt yapısı açısından esneklik özelliği taşımaktadır. Tüm bu sayılan özellikler dışında proje kurulumu bittikten sonra dahi sonradan gerekli görülecek diğer özellik ve fonksiyonlar sisteme ilave edilebilir. Sistemde kullanılan ürünler dünyada mevcut sistemler araştırılarak en kaliteli ürünlerden seçilmiştir. Kullanılan yazılım dünyanın en iyi araştırma kurumlarında standart yazılım paketi olan ve geçtiğimiz yıllarda NASA tarafından yılın en iyi TEST yazılımı seçilen ve bir endüstri standardı olan ve LabVIEW ismiyle tanımlanan yazılım programlama dilidir.. Kullanılan PC endüstriyel tiptedir ve her tür arazi ve hava koşulunda sorunsuz çalışır şekilde dizayn edilmiştir. Kullanılan sensörler dünyada bu konuda üretim yapan birkaç firmanın en iyileridir.

Gercekleştirilen sistem P ve S dalga verilerine göre farklı set değerlerine programlanabilme ve sürekli ve kesin karar verebilme özelliğine sahiptir.
Sistemde kullanılan birimler uluslararasi standartlarda ve üretici firma tarafindan sertifikalarla garanti edilmis kalibrasyon özelliklerine sahip ürünlerden oluşmuştur ve %100 güvenlik derecesine sahiptir.
Oluşturulan system, genişleyebilme, dönüştürülebilme esnek ve ilave özel ihtiyaclara cevap verebilme yeteneğine sahiptir.. Her kurum ve kuruluş için farklı amaçlara ve senaryolara yönelik cok kısa zamanda özel ilaveler tasarlanabilir. Sistem standart olarak 5 alarm seviyesine ve her bir seviye için 3 röle çıkışına sahiptir. Sistemde şifreleme emniyeti vardır.
Alınan bilgiler yüksek dereceden analiz edilebilir güncellenebilir kontrol edilebilir ve yorumlanabilir özelliklerdedir. Sistem sürekli kayıt ve raporlama özelliğine sahiptir.
Sistem validasyon özelliği taşımaktadır.
Kurulacak sistem herhangi bir coğrafi bölge icin kalibre edilebilir.

Aşağıda yapılan sistemin laboratuar çalışmaları sırasında alınan görüntüleri görülmektedir.

P dalgası: Sismik dalga kaydedici araçlara ilk ulaşan deprem dalgasıdır. Hızı kabuğun yapısına göre 1.5 ile 8 km/sn arasında değişir. Tanecik hareketleri yayılma doğrultusunda olan boyuna dalga. Yıkım etkisi oldukça düşüktür.

S dalgası: Kayıtçılara ikincil olarak ulaşan deprem dalgasıdır. Hızı P dalgası hızının %60'ı ile %70'i arasında değişir. Tanecik hareketleri yayılma doğrultusuna dik ya da çapraz olan enine dalgadır. Yıkım etkisi yüksektir.