Geotisica Colombian a pp 46-52 diciembre de 2001 Bogota D.C. ISSN - 0121 ·2974N° 5 Estacion digital sismologica portatil sobre telefonia movl] celular e Internet CARLOS A. VARGAS-JIMENEZ', JAIME LEON HINCAPIE2 , SERGIO RINCON BOTER02 RESUMEN Se propone la implernentacion de una esracion de campo conformada pOl'un sistema de acondicionamiento y adquisicion de seriales de baja frecuencia sobre un computador portatil. Esta estaci6n se encarga de generar eventos en diferentes modos y los publica en la red de telefonfa m6vil celular e lnrernet medianre paginas activas; su configuraci6n se realiza direcramente en la estaci6n 0 remotamente mediante sockets TCP-IP. EI software de la estacion permite la detecci6n de eventos sfsmicos empleando el algoritmo STA/LTA, asf como la captura pOI'perdida de rango, captura peri6dica y captura continua de los canales. El sistema de acondicionamiento y adquisicion de sefiales se diseno como un sistema embebido y orientado pOI'com andos con base de tiempo real y memoria de almacenamiento propios. PAlABRAS CLAVE: ESTACION SISMOlOGICA, CDPD, AOQUISICION DE DATOS, TRANSMISION DE DATOS ABSTRACT It was developed a portable station with a low frequency signal conditioning and acquisition system for seismic intentions. This station record evenrs in differenr modes and publish them in the cellular mobile telephone network via active pages. Its setup is done directly in the station or remotely via sockets TCP-IP. The station software allows detection of seismic events using the STA/LTA algorithm, as well as threshold detection, periodic capture and conrinuous channels capture. The conditioning and acquisition system was designed as an embed- ded command driven system with its own real time clock and storage memory. KEY WORDS: SEISMOLOGICAL STATION, CDPD, DATA ACQUISITlON, DATA TRANSMISSION INTRODUCCION Las estaciones de campo permiten la captura de sefiales provenientes de sensores para registrar sismos, ni veles de agua en nos, temperatura ambiente, precipitaci6n y muchas otras variables, las cuales son transmitidas para su posterior analisis. En general, la mayorfa de las estaciones para prop6sitos de monitoreo sismol6gico estan basadas en la telemetrfa conven9ional y las aut6nomas (Lee, 1989). En el primer caso, la exigencia de condiciones aceptables de transmisi6n no siempre es realizable (ausencia de linea de vista, costos elevados de retransmision, etc.), mientras el segundo tipo, exige el desplazamiento peri6dico de personas para la obtenci6n de la informaci6n. En el presente trabajo se propone una estaci6n portatil con conexi6n a la red de telefonfa m6viJ celular. La estacion adquiere sefiales sismol6gicas para su posterior proceso y analisis, incJuido el almacenamiento, y generando eventos que pueden ser solicitados rernotamente. SISTEMA EMBEBIDO DE ADQUISICION La captura de eventos sfsmicos se realiza par medio de un arreglo triaxial de ge6fonos, es decir, sensores que registran la velocidad del movimiento de la Tierra en sus tres componentes E, N, Z (Este, Norte, Z). Las sefiales sfsmicas analogas, asf como otras provenientes de Universidad Nacional de Colombia. Departamento de Geociencias, Maestria en Geolisica, Bogota. e-mail: cvarg as@ciencias.unal.edu.co Universidad Nacional de Colombia. sede Manizales. 46 LAPTOP WITH CDPDMODEM -I~~//.~~'"''' '-a=~:::gJ=~ ~ I ~D=-----------, / Analog Signals / from sensors I Embe doed I Acquisition system Figura I. Estaci6n portatil • .~lJQ, ciIP m ~tn CIOOlllCDI'D I ..---..<.- ..,r···-v- ....·"- /'{' COP!) '. ... ( Cellular Telephoner~ Network AMps· ...., ~ TDMA • Figura 2. Conexi6n en red de la esracion poriatil GEOFtSICA COLOMBIANA, 5. DICIEMBRE DE 2001 ESTACION DIGITAL SISMOLOGICA PORTATIL SOBRE TELEFONiA MOVIL CELULAR E INTERNET sensores de temperatura, inc li n ac ion , etc., son capturadas, acondicionadas y convertidas en seiiales digitales para su posterior proceso en el PC, en el cual se tiene el sistema de adquisicion embebido (SAE), encargado de responder a las solicitudes recibidas mediante el puerto serial RS232. EI sistema SAE esta compuesto de unidades de acondicionamiento y captura de seiial, proceso central (microcontrolador), memoria de almacenamiento, base de tiempo, interfaz serial y visualizador. -. //Liquid Crystal '\h) '\ Dsplay ) ~" ~i~marSf:r~ rv' l.~y ~NRAMJ ( Real Time (/ \ Clock.~ , Control Process u0 ! Cornands J~t / /, i' //Signal cond~ioningADC~/ < ==:Ji Voltage .............................................................. / ., .. References ./', •.' ...... Analog signals from sensors Figura 3. Diagrama funcional del sistema de adquisici6n ernbebido UNlOAD DE CONTROL DE PROCESO Para el control e integracion de la adquisicion, a1macenamiento, visualizacion, base de tiempo y comunicacion se requiere un controlador con mediana velocidad de procesamiento, bajo consumo de energia, puertos para la conexion de perifericos E/S, interrupciones extemas, temporizadores y UART para la cornunicacion serial. Para el sistema se escogio el microcontrolador ATMEL AT89C55 debido a sus caracterfsticas: compatibilidad con el juego de instrucciones Intel 805X que perrnite el uso de compiladores para la programacion en lenguaje C, memoria de programa tipo Flash de hasta 20K, bajo cos to y facil adquisicion. Adernas, el bus de direcciones del microcontrolador permite asignar posiciones de memoria a diferentes dispositivos, de igual forma como se hace en un Pc. EI bloque de direcciones ElS (entrada/salida) de cada dispositivo se asigna de acuerdo con la cantidad de registros necesarios para su funcionamiento. Una vez asignadas las direcciones para cada dispositivo, se debe generar la base para su activacion. En el diseiio la seleccion de dispositivo de acuerdo con el bloque de memoria de acceso actual se realiza mediante dispositivos logicos programables (PLD). Es necesario anotar que debido a que la arquitectura del microcontrolador maneja un bus compartido para el byte bajo del bus de datos y direcciones, se debe retener la parte baja del bus de direcciones una vez se genera acceso a los dispositivos mapeados en memoria, ACONDICIONAMIENTO Y ADQUISICION Las senales de mayor frecuencia por adquirir provienen de los geofonos con componentes espectrales hasta los 30 Hz, pat'a los cuales la frecuencia de muestreo seleccionada es Fs= 100Hz. La resolucion digital escogida es de 16 bits, que gatantiza la adquisicion de seiiales sfsmicas usualmente limitadas a un GEOFiSICA COLOMBIANA, 5, DICIEMBRE DE 2001 rango dinarnico de 60 dB (Lee, 1989) para eventos naturales, y hasta 154dB en sismologfa de banda ancha para eventos muy debiles con perfodos de I a 300 s (Lemaire, 1997). Laadquisicion triaxial se debe realizarde forma paralela en los tres sensores, puesto que de esta rnanera no se introducen retardos entre las seiiales para cada eje. En este caso se empleo el convertidor sigma-delta acondicionador de seiial (AD7714) que tiene un nivel de ruido muy bajo. EI convertidor acondiciona la sefial de entrada (prearnplificacion, filtracion y digitalizacion), Las entradas del sistema de adquisicion se irnplementaron como seiiales en configuracion diferencial, para las cuales es posible seleccionar entre fonnato unipolar 0 bipolar, segun el tipo de adquisicion necesaria. La funcion nominal de respuesta en frecuencia del filtro pasabajos en el convertidor AD (Kester 200 I) esta dada por: I H (f ) I = I-.!.. X Sen ( N .7[ . 1/ Is) 1 3 N Sen (7[ .1/ Is) Las referencias de voltaje son necesarias para proveer a cada convertidor AD un nivel de potencial muy estable en temperatura y con muy bajo nivel de ruido, que en este caso corresponde al AD780AN, por su estabilidad buena de temperatura (3 ppmf'C), bajo nivel de ruido (lOOn Y/OHz), bajo costa y una patilla de ni vel de voltaje proporcional para sensar la temperatura de la tarjeta. ALMACENAMIENTO Y RELOJ DE TIEMPO REAL El aim: cenamiento de los datos debe ser del tipo volatil, con tiempo de acceso del orden de centenas de ns, con capacidad superior 0 igual a la cantidad disponible de direcciones del bus de datos de la unidad de control de proceso y bajo costo. Para el efecto se utilize el integrado BQ4842 que posee memoria RAM estatica no volatil con capacidad de almacenamiento de hasta 10 aiios en ausencia de alimentacion, muy bajo consumo de energia, muy rapido tiempo de acceso, reloj en tiempo real, oscilador intemo y registros de calibracion de la hora para compensacion de desajuste por temperatura. COMUNICACION SERIAL La informacion capturada por el sistema debe ser transmitida a un PC, el cual porta el software encargado de realizar el almacenamiento en la base de datos y el procesamiento. La velocidad de comunicacion entre la tarjeta SAE y el PC seleccionado es de 19200bps para cumplir con los requerimientos de procesamiento en tiempo real. VISUALIZACION EI sistema de adquisicion requiere visualizar el estado actual del modo de trabajo y detalles de captura, especialmente cuando se trabaja en el modo autonomo (captura periodica de los canales). Para la implementacion de la visualizacion en el sistema se escogio el modulo de cristal Iiquido de 16 caracteres x 4 lfneas, el cual emplea el controlador Hitachi H044 780. IMPLEMENTACION Se utilizo el CAD ProteI para realizar el diseiio de la tarjeta SAE, es decir, el diagrama esquernatico y la tarjeta de circuito impreso. En la figura 4 se detalla la conexion de los dispositivos empleados en SAE. EI sistema es alimentado por una baterfa recargable de 12 Y, 38 Ah regulada a 5 V por el circuito, la cual pro vee suficiente corriente para permitir la alimenracion continuada por mas de 500 horas. 47 VARGAS ET AL. Figura 4. Diagrama esquernatico de la tarjeta SAE EI niveJ de ruido RMS de la tarjeta se obtuvo a partir de la captura en modo uno de 500 muestras para el canal uno en el convertidor AD tres, modo bipolar y ganancia uno. La entrada fue con ectad a a una resistencia igual a 390 Ohm, Ja cual es la impedancia (parte resistiva) vista en el ge6fono empleado cuando la masa se encuentra anclada. EI paso minimo en esta configuraci6n es 76,29 ~ V, Yel ruido obtenido es 41~ V como se ve en la figura 5, definiendo la resoluci6n efectiva (Analog Devices, 1998) como la relaci6n entre la maxima escala de entrada (2 x Vref x Gain) y el ruido RMS de salida, se tiene: 2 X 2.5 X 1 Re self = Log 2 ( 0, 000041 ) 16,89bits 48 EI ran go dinarnico se define como la relaci6n de entrada maxima y entrada minima cuantificable por el ADe. Para este caso se tiene un ruido de cuantificaci6n menor al ruido RMS, por 10 cual la entrada minima cuantificable es 41 ~ V, Yel ran go dinamico es 5V DR = 20 X Log ( ) = 101,72dB 0.00004lV EI ruido del sistema se debe al ruido de cuantificaci6n y al ruido del dispositivo, asf como a la diferencia de potencial entre las tierras y el ruido inducido por la 16gica digital en la linea de alimentaci6n. EI disefio del circuito impreso es deterrninante en eI resultado de la adquisici6n, y por tal motivo se diseii6 el PCB con pianos de tierra analoga y GEOFisrCA COLOMBIANA, 5, DICIEMBRE DE 2001 ESTACI6N DIGITAL SISMOL6GICA PORTATIL SOBRE TELEFONiA M6vIL CELULAR E INTERNET AC estimate (mVrms) 10.0-41 DC estimate (mV) Fo.1 08Mode 1 event Gain - 'l , 8ipoiarADl CH 3 0,100 - 0,000 .::r-----tr---j~-t_-_+-___rlI_-+-_+___,_-I_-+-__+--t_-_++____II_-+-__+--_n____._+__r____lI_-+-iT 'E . ~ -0,100 c \MI\~N\I~VIJ11 ~ -0,200 ~--+-_+-f-+--+-__+--+---++--I--+--+--+--+---+--+--_+--+--+---+--+--+ E; : <, -0,300 c--+-__+-+-+--+-__+--+---+--I:--+---+--+--+---+--+---+---t--_+---j--T--- -o..qooo~o6' 0.25"6)50 0,75",',00",.25",.50",.75"2):11)"2.25"2.50"2.75"ioo i2S·'3.S0"i7S' 4.00"4.25 .q_50"~.75· S}JO Time- S F'crwe r Spectruf"Y'l Spectrum Type glPower (Vrms .....2) I \/v'indow ~IH8.nning ~11iI '¥'91 I Plot 1 ............. .£lo'1.-. iii,-E t 0.00.'0 5.'0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 ~O,O ~5,0 50,0 Time -+IGlI 'I"' I I Pia' ° /"-J Figura 5. Ruido y espectro de potencia de la tarjeta con entrada OV digital independientes con mas del 75% de su area dedicada a elias y con bajo acoplamiento capacitivo, pistas de alimentaci6n anchas, doble cara y vias en estafio plomo, Como el rango dinamico de los ge6fonos no sera mayor a 60 dB (Lee, 1989) para eventos sfsmicos naturales y el rango dinarnico del sistema se encuentra en 10 I, 72dB, no fue necesario realizar un disefio mas complejo para los pianos de tierra ni hacer acoples 6pticos entre la 16gica digital en el microcontrolador y los convertidores, EI error de offset es de 1081lV 10 que equivale a un error cercano a 2 veces el valor LSB(76, 11V), Es posible minimizar este error si se programaran los registros de calibraci6n en los convertidores, Para visualizar la respuesta del filtro hasta el primer notch (100Hz) se captur6 una sefial senoidal con frecuencia variable de 5 a 105 Hz en incrementos de 5 Hz manteniendo con stante la amplitud. Y se muestra a continuaci6n el valor en dB del voltaje RMS obtenido teniendo como referencia el potencial RMS a 5 Hz, 65 10585·15 25 ~5 --5 ~ ~-·-1-0 \ -..1-5 \ 20 \ -25 \ ~;)0 \ ----il5 \ 40 V-45 50 Frequency - Hz Figura 6. Respuesta en frecuencia del filtro en convertidores AD GEOF(SICA COLOMBIANA, 5, DICIEMBRE DE 2001 Puesto que el reloj de tiempo real tiene una precisi6n de 20 segundos por dia, es necesario calibrarlo peri6dicamente con una base de tiempo de mayor confiabilidad, siendo la mas empleada a ni vel mundial el UTC (Co- ordinated Universal Time) proporcionado por diferentes agencias tales como el NIST (National Institute of Standards and Technology), el Observatorio Naval y ellnternational Bureau of Weights and Measures in Paris, entre otras. EI UTC se puede obtener a traves del sistema de posicionamiento global (GPS) 0 mediante Internet via los protocol os Daytime (RFC-867), Time (RFC-868) y Network Time (RFC-1305). El sistema de adquisici6n recibe actualizaciones peri6dicas de tiempo cuando el usuario las realiza localmente 0 remotamente. Como se ve en la figura I, SAE se conecta a un computador portatil, el cual posee conexi6n a Internet, permitiendo actualizar el reloj en el computador con el UTC mediante program as como el proporcionado porel NIST Internet Time Service (National Institute of Standards and Technology, 2001). AI actualizarel reloj de SAE con el reloj del computador se sincroniza el sistema de adquisici6n con la hora UTe. Este rnetodo permite una precisi6n en el sistema de hasta I s con respecto al UTC debido a los retardos de paquetes en la red, y al tiempo de ejecuci6n de los comandos de ajuste de hora en la tarjeta SAE, pero debido a que en el sistema no se requiere la interacci6n de varias estaciones para la toma de decisiones, entonces este metodo es valido. En caso de ser necesaria la sincronizaci6n de multiples estaciones portatiles, sera preciso implementar la integraci6n del GPS con SAE para aumentar la precisi6n de tiempo con orden de ms, para 10cual se dejaron libres en el disefio los pines Pl.2 y PI.3 para realizar la conexi6n al GPS de forma serial usando un segundo UART. PROGRAMACION DEL SAE EI microcontrolador se encarga de integrar todos los dispositivos y, espera la solicitud de tareas por pane del computador, las cuales pueden ser de configuraci6n, informaci6n 0 de modo. Por ejemplo, es posible ajustar 0 consultar la ganancia y el modo (unipolar, bipolar) para cada canal, aSIcomo la fecha y hora en el reloj de tiempo real, la temperatura de la tarjeta, y adernas se pueden solicitar los modos de trabajo de acuerdo con el tipo de adquisici6n (perdida de ran go, captura de ge6fonos, captura peri6dica de los canales, 49 captura continua de n rnuestras). Tarnbien es posible ejecutar una prueba de integridad de la memoria y la batena en el reloj de tiempo real. En el desarrollo del software se emple6 el C como lenguaje de programaci6n para el microconrrolador, y el ABEL para los dispositivos 16gicos programables. La estructura del programa del rnicrocontrolador esta basada en apuntadores a funciones. Cada funci6n representa en el sistema una tarea de configuraci6n, informaci6n 0 modo de trabajo. En la interrupci6n serial se encuentra el administrador de tareas, que se encarga de separar los argumentos, validar la solicitud y ajustar el apuntador de funciones para ejecutar el comando. EI corto tiempo de ejecuci6n para realizar la interpretaci6n de comandos comparado con el periodo de muestreo y la naturaleza de la aplicaci6n penni ten el uso de este modele satisfactoriamente evitando la implementaci6n de un rnicleo (kernel) preerntitivo ni multitarea (Labrosse, 2000), pues s610 se ejecutara un modo de trabajo al mismo tiempo y se Ie asigna la misma prioridad a todas las tareas. TASK MANAGER / Mode Tasks Idle Task Figura 7. Administrador de Tareas en SEA La cantidad de comandos implementada fue de 16, y una vez ingresados se procede a su interpretaci6n y ejecuci6n; si no se pudiera ejecutar la solicitud por errores en los argumentos 0 porque ya esta ejecutandose otra tarea, entonces se reporta el error via el puerto serial cuando la disponibilidad lopermita. Los datos almacenados en la memoria exterria permanecen aun en ausencia de alimentaci6n; estos datos incluyen la informaci6n de configuraci6n de ganancia y modo en los canales de entrada de los convertidores. Esta informaci6n es verificada al generar la reiniciaci6n en el sistema, la cual se genera extemamente mediante solicitud en la linea serial 0 al conectar la alimentaci6n de la tarjeta. La sincronizaci6n se puede hacer desde el servidor (consola) 0 remotamente desde la aplicaci6n del usuario (c1iente). SOFTWARE PARA EL PC El PC se encarga de integrar el sistema de adquisici6n, la base de datos, la transmisi6n de eventos y la configuraci6n remota. Con este objetivo, se desarroll6 un program a servidor para el sistema operati vo Windows que envfa comandos al sistema de adquisici6n, interpreta las solicitudes del usuario y almacena los eventos en la base de datos. 50 VARGAS ET AL PORTABLE STATION LAPTOP --------------------,/-- Embedded Acquisition System SAE Server Application RS232 ·······u··· Analog Signals From sensors -'-,-------------------------------------- Figura 8. Software en el PC servidor Este programa permite la edici6n de los usuarios que ejecutaran solicitudes remotas, asf como los lugares donde se podra ubicar la estaci6n. Los eventos capturados se visualizan en esta aplicaci6n 0 en la aplicaci6n del cliente. La aplicaci6n servidora se program6 en Microsoft Visual Basic y el enlace a la base de datos se realiz6 en Microsoft Access haciendo uso del motor Jet. Figura 9. Programa SEA Server 'Tifue l(tzt.270.m. " DeNt 25/07/01 Figura 10. Captura en modo I de ge6fono de componente vertical Z con ganancia 8 La aplicaci6n de servidor permite cuatro modos de captura. EI modo 0, el cual esta optimizado para la detecci6n de sismos empleando el algoritmo STA-LTA (short term average -Iong term average) (Basseville y Benbeniste, 1986) para 10 cual es necesario conectar dos ge6fonos horizontales y un ge6fono vertical en configuraci6n ENZ. EI algoritmo STA-LTA es un tiltro pasabajos que promedia dos ventanas (a largo plazo y a corto plazo) con los iiltirnos datos capturados y calcula la relaci6n entre los mismos; este promedio indica la relaci6n de densidad de energfa que sera muy cercana a la unidad cuando no ha ocurrido una variacion importante en la serial del sensor. Cuando se genera un evento, la ventana a corto plazo aumenta su densidad de energfa y se hace comparativamente GEOFlslCA COlOMBIANA, 5, DICIEMBRE DE 2001 ESTACION DIGITAL SISMOLOGICA PORTATIL SOBRE TELEFONiA MOVIL CELULAR E INTERNET mas grande que la de la ventana a largo plazo. Los valores de tiempo de las ventanas indican la frecuencia de corte del filtro normalizado, el cual se puede definir como: STA = STA + (abs(jj-32768}-STA) kl LTA = LTA + (abs(f;-32768}-LTA) k2 donde f i es la muestra lefda actualmente, STA es el promedio aproximado de la ventana a corto plazo y LTA es el promedio aproximado de la ventana a largo plaza. EI valor 32768 es el offset de la muestra capturada a 16 bits. k, y Is son el ruirnero de muestras de la ventana STA y LTA, respectivamente. Las ecuaciones anteriores pueden ser reescritas como: yen) = (1/ k) * x(n) + ((k - 1) / k) * yen - 1) donde X representa la entrada, y el promedio caiculado, y k es ks 0 k 2 . EI indice n representa el in stante de tiempo actual y n-L es el instante de tiempo previo. EI usuario puede configurar los val ores de relaci6n que activaran el inicio de evento (EnThrHld) al igual que la relaci6n que indica la fmalizaci6n del mismo (DisThrHld), siendo esta inferior a la relaci6n de activaci6n. Tambien se debe almacenar una ventana que contenga n muestras anteriores al evento (PEM) y otra con n muestras posteriores ala detecci6n de finalizaci6n (PET). Aunque el tamafio de las ventanas LTAy STA depende del contenido espectral de la sefial sismica, estos valores oscilan generalmente entre 30-60 s y 0.5-3 s para la ventanas LTA y STA, respectivamente. , ;-- PIl&I SftsmilElOIl1 Ir-PET~, I I I, Ill,j ~ !~~~~ I V: I I, , I I I I Figura J J. Preevento y postevento en sefial sismica EI procesamiento de la sefial usando el algoritmo STA-LTA permite disminuir grandemente el espacio necesario en disco para el almacenarniento, pero no garantiza que se capturan todos los eventos ni que los capturados realmente son eventos sismicos, pero es una buena aproximaci6n. EI modo I se emplea para adquirir un detenninado mimero de muestras de la sefial en cualquier canal; el modo 2 genera un evento cuando se detecta la perdida de un rango rmnimo 0 maximo de valores previamente establecidos para un canal, y el modo 3 realiza una captura peri6dica de 6 canales cada n segundos de acuerdo con la ganancia y modo configurados previamente y no requiere de la conexi6n del computador portatil cuando no es necesario consultar el even to hasta que se termina el modo de captura. Las paginas activas fueron programadas en PHP (Personal Home Page) y realizan la consulta y descarga remota de eventos de la base de datos; el enlace se reaiiza tambien mediante ODBC en PHP. Este modelo permite la busqueda pOI' fechas de captura en los eventos, modo de captura, usuario que reaJiz61a solicitud de captura y localizacion de la estaci6n. Las solici- tudes de descarga e informaci6n de los eventos se reciben pOI' medio de HTML en un browserv se procesan para general' una sentencia SQL, la cual se ejecuta en el servidor para ser retornados al usuario los resultados en GEOFISICA COLOMBIANA, 5, DICIEMBRE DE 2001 forma de tabla, en la cual se genera un hipervinculo pOI'cada evento. Este hipervinculo genera una nueva pagina con informaci6n ampliada sobre el evento y perrnite la descarga del archivo con la captura en formato ascii para los encabezados y formato binario para las muestras leidas, SOFTWARE PARA EL CLIENTE EI usuario puede verificar los eventos generados en la estaci6n pOI'medio de un browser para HTML. Para configurar la estaci6n 0 iniciar modos de captura es necesario que el usuario posea la aplicaci6n Cliente. Figura J 2. Visualizaci6n de eventos en Internet La aplicaci6n Cliente se program6 en Microsoft Visual Basic y su estructura es igual ala aplicaci6n servidora, con la diferencia de que los datos no son obtenidos desde la base de datos, sino desde los archivos descargados de las paginas activas usando el browser. Figura 13. Configuraci6n remora mediante el programa SEA Cliente Para disminuir los costos del sistema se puede migrar la aplicaci6n actual para el servidor empleando asistentes personales digitales PDA y Hi PC (Handheld PC) con slot PCMCIA tipo II para conectar el MODEM COPD. Estes pueden ser programados en la versi6n de Microsoft Visual Basic para Windows Embedded. 51 VARGAS ET AL. TRANSMISION DE DATOS Para los sistemas de captura en tiernpo real y transrnision posterior de los evenros que requieran baja capacidad de transmisi6n se puede hacer uso de las redes de telefonfa m6vil celular, las cuales hacen transparente al usuario el medio ffsico de naruraleza inalarnbrica en las aplicaciones. La transmisi6n en campo emple6 la infraestructura de la red de teJefonfa m6vil celular AMPS, mediante CDPD (Cellular Digital Packet Data) en redes de area exrensa, con velocidad de transmisi6n de datos de 19200 bps, Full Duplex ell modo asincronico, sobre el paquete de protocolos TCPjIP. Para el monraje realizado se emplearon Modems CDPD con potencia de salida 600m W, e interfase aerea de encriptaci6n de datos RSA l28-bits RC4. El proveedor de servicios de CDPD se encarga de asignar un IP fijo valido en la red propia del proveedor y en la red Internet, 10 que permite la configuraci6n y adquisici6n de eventos en cualquier punto donde haya acceso a Internet. CONCLUSIONES Se disefio e implemenr6 una estaci6n de campo conformada por un sistema de acondicionamienro y adquisici6n para prop6sitos sismol6gicos, aunque puede ser extendida a otras apLicaciones con sefiaies de baja frecuencia. La estaci6n disefiada posee un range dinarnico de 101dB, 9 canales (3 para el sistema triaxial de ge6fonos) y las restanres 6 pueden ser empleadas para aplicaciones con frecuencias de muestreo por debajo de las lOOmuestras por segundo (temperatura, radiometrfa, inclinomerrfa, baterfa, etc.). Dicha estaci6n genera evenros en diferenres modos y los publica en La red de telefonfa m6vil celular e Internet mediante paginas activas. EI soft- ware de la estacion permite la detecci6n de eventos sfsmicos mediante el algoritmo STAJLTA, asf como la captura por perdida de range, captura peri6dica y captura continua de los canales. 52 Figura /4. Prototipo final del SEA El sistema de acondicionamiento y adquisici6n de sefiales se disefio como un sistema embebido y orientado por comandos con reloj de tiempo real y memoria de almacenamiento propios. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ANALOG DEVICES, 3V/ 5V, CMOS, 500 uA. 1998: Signal ConditioningADC, AD77l4. Rev C. www.analog.com, Analog Devices, Inc. BASSEVILlE, M., BENBENISTE, A. 1986: Detection of abrupt changes in signals and dy- namical systems. Sv. JARMAN, David. 1995: A Btiefintroduction to Sigma Delta Conversion, Intersil Applica- tion Note, www.in/ersil.commayode 1995. KEsTER, Walt, BRYANT,James. 200 I: Grounding in High Speed Systems, Hardware Design Techniques, application note. Analog Devices. www.analog.com KEsTER, Walt, BRYA1'iT,James, BUXTON,Joe. 200l: High Resolution Signal Conditioning ADCs, www.analogcom,AnalogDevices,Section3,analog devices application note, pp.15-16 LABROSSE,Jean 1. 2000: Embedded Systems Building Blocks, CMP Books, Second Edi- tion. Kansas, USA. 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