Servicio Geológico Colombiano Subdirección de Amenazas Geológicas y Entorno Ambiental Red Sismológica Nacional de Colombia – RSNC

INSTALACIÓN DE ESTACIÓN SATELITAL (CIUDAD BOLIVAR - ANTIOQUIA) Por: Ariel Giovanni Portocarrero Angulo

Bogotá, Agosto de 2013. República de Colombia

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA INSTITUTO COLOMBIANO DE GEOLOGÍA Y MINERÍA

INSTALACIÓN DE ESTACIÓN SATELITAL (CIUDAD BOLIVAR) Por: Ariel G. Portocarrero A. y Juan Carlos Lizcano Bogotá, Agosto 05 de 2013

1. Antecedentes Con el objetivo específico de hacer la vigilancia de los movimientos sísmicos del país y conocer los efectos de éstos sobre las estructuras; desde 1993, El Servicio Geológico Colombiano (antiguo INGEOMINAS) inició la instalación de una serie de estaciones sismológicas y de acelerógrafos que conforman la Red Sismológica Nacional de Colombia – RSNC y la Red Nacional de Acelerógrafos de Colombia - RNAC. A diciembre 31 de 2012 están en funcionamiento 42 estaciones sismológicas satelitales, 11 subredes y 24 estaciones de acelerógrafos que transmiten en tiempo real distribuidas en la mayoría del territorio colombiano.

2. Ubicación y acceso a la estación sismológica Ciudad Bolivar 2.1 Ubicación El municipio de Ciudad Bolívar departamento de Antioquia (Figura 1). La estación sismológica se encuentra en las coordenadas geográficas 5° 51' 52.09'' N, 76° 0' 43.85'' W, 1401 msnm (Figura 2), la cuales fueron tomadas directamente del GPS que tiene el digitalizador instalado (Tabla 1), En las diferentes columnas se encuentran los formatos tomados de coordenadas del GPS como son Grados y Decimal.

Coordenadas Geográficas Formato Decimal Latitud Longitud Altitud

5.8644694444444445 N -76.01218055555556 W 1401 msnm

Coordenadas Geográficas Formato Grados Latitud Longitud Altitud

5° 51' 52.09'' N 76° 0' 43,85'' W 1401 msnm

Tabla 1. Coordenadas de la estación sismológica.

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Figura 1. Departamento de Antioquia. Tomada de la web: http://i1109.photobucket.com/albums/h433/takeov3r/bf35e385.jpg

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Figura 2. Ubicación de la estación sismológica en Ciudad Bolívar. Tomado de www.googleearth.com

2.2 Acceso Para acceder a la estación, se debe desplazar al municipio de Ciudad Bolívar en Antioquia y tomar la vía hacia Chaparral a mano derecha tomar el camino de herradura a la finca el Piñal que se encuentra a 15 minutos del municipio. 3. Ambiente tectónico, geológico y Amenaza Sísmica

4.

Infraestructura de la estación sismológica

La caseta de la estación sismológica está constituida con el sistema tradicional de mampostería 3.9 x 4,2m2 (Figura 8), un bunker, paneles solares, una antena satelital (Figura 9). El bunker es un tubo de PVC (36” de diámetro) enterrado a dos (2) metro de la superficie del terreno y se fragua, al fondo tiene un desagüe y a su alrededor exterior en concreto (Figura 10) Ubicación de sensor en bunker con su respectivo aislamiento térmico de Icopor de alta densidad (Figura 11). Página 4 de 17

Figura 8. Caseta estación sismológica.

Figura 9. Antena satelital 2.4m de diámetro y 1.8m de altura del mástil. Página 5 de 17

Figura 10. Bunker y fraguado de concreto al tubo PVC de 36” de diámetro.

Figura 11. Ubicación del sensor en el bunker con su respectivo aislamiento térmico. Dentro de la caseta se encuentran dos gabinetes metálicos de 19’’ que contiene en su interior los equipos del sistema de comunicación (Figura 12 (A, B)) como son: módems satelital, digitalizador Quanterra Q330, fuente de voltaje 24DC/12DC, switch, regulador de voltaje 24Vdc y 12Vdc. La caseta tiene suministro de energía con un banco de 12 baterías, cada una de 2V/600Ah (Figura 13 (1)) en conexión serie obteniendo 24Vdc, recargables, lo cual garantiza la alimentación de la estación; además posee un sistema de cargador y regulador de carga de panel solar (Morningstar TS-MPPT-60) para el banco de baterías Figura 13 (2)) y un regulador de panel solar de 24Vdc-15Amp Figura 14 (2) que protege al banco de baterías de una descarga profunda, en este se conecta el módems satelital de 24Vdc y un convertidor de Página 6 de 17

voltaje (24Vdc/ 12Vdc – 6Amp.) Figura 14 (1) conectando su salida un regulador de voltaje de panel solar Figura 14 (2) que alimenta y protege el digitalizador y switch de conexión Ethernet. El banco de baterías es recargable con el uso de 6 paneles solares de 230 vatios C/U (Figura 15), el cual mantiene una carga constante al banco de baterías.

C

A

B

Figura 12. Sistema de comunicación satelital (A), digitalizador Quanterra (B) y Fuente DC, regulador de voltaje de panel solar 24Vdc y 12Vdc (C).

2

1

Figura 13. Banco de baterías (1) y regulador solar y cargador de baterías (2). Página 7 de 17

1

2

Figura 14. Convertidor de 24Vdc-12Vdc (1) y reguladores de voltaje de 24Vdc y 12Vdc (2).

Figura 15. Arreglo de 6 paneles solares. Página 8 de 17

Para la conexión del sistema de puesta a tierras se ha tomado como referencia fundamental el RETIE reglamento técnico de instalaciones eléctricas, en el cual se fijan las condiciones de seguridad que se deben cumplir en el proyecto, ejecución, mantenimiento y operación de los sistemas eléctricos. Tomando el sistema de puesta a tierra como un elemento fundamental para la protección de las personas, animales, equipos, y bienes materiales como los apartamentos, edificios, centros comerciales y la industria en general; se opta por la instalación de un sistema de puesta a tierra con HIDROSOLTA. Figura 16.

La HIDROSOLTA es un compuesto cuya principal característica reside en su capacidad de almacenar energía y que al paso de la misma se tensoactiva. Para construir un pozo de hidrosolta, lo que se hace es enterrar la forma de un circuito de baja resistencia y alta capacitancia acoplados en paralelo donde se logra el dominio de energía (RC en paralelo), bajo estas condiciones se logra el objetivo real de un sistema de puesta a tierra, el cual es dar balance a la energía en desequilibrio para lograr una referencia estable en el sistema eléctrico. Después de estar creado el sistema de puesta a tierra se realiza su conexión en un barraje de cobre donde se unifican las tierras de todos los equipos.

Figura 16. Instalación de SPAT.

En el proceso de instalación de la antena satelital se realiza un hoyo de un metro de profundidad Figura 17 (A) y se instala un dado de hierro con dos platinas en acero inoxidable en sus extremos sujetadas con 8 tornillo, en esta platina previamente niveladas se sobre montar el mástil de la antena satelital, Figura 17 (B). Este mojón se fragua y se deja secar por un lapso de 4 días. Página 9 de 17

B A

Figura 17. Mojón de mástil antena (A) e instalación de mástil (B). 5.

Instalación de la estación en tiempo real y configuración de equipos.

La instalación de la estación sismológica consistió en la colocación del sensor sísmico de banda ancha de 120 segundos en el bunker Figura 18, se nivela y orienta según su declinación magnética calculada Figura 19. Posteriormente, se instala un digitalizador QUANTERRA Q330 de 6 canales con su antena GPS. Por último, se configuró el digitalizador y se verificó que la señal estuviese llegando correctamente a la central en Bogotá. Los equipos instalados para el registro de la actividad sísmica, fueron: Digitalizador Quanterra de 6 canales, ID: 5217. Sismómetro triaxial de banda ancha REF TEK modelo: 151-120A (120Seg-145Hz, 1500 V/m/s), S/N: 10176 y Placa: 22876 de fuerzas balanceadas. La configuración del digitalizador Quanterra es: Los canales 1, 2 y 3 libres. Los canales 4, 5 y 6 corresponden al sismómetro, la conexión de los canales son: 4= Vertical 5= Norte – Sur Página 10 de 17

6= Este Oeste Muestreo= 100 mps En la central de Bogotá, el módulo de la estación está configurado de acuerdo a como aparece en la Tabla 2. En el Anexo I se muestra la hoja de instalación de la estación.

Módulos Servidores Q330EW_ORTC.D LINUX_EW Q330EW_ ORTC.D XP_EW EXPORT_SCNL_ACK_WINSTON.D

Código Swarm ORTC HHZ CM ORTC ENZ CM

IP 10.100.46.150 10.100.46.150

Tabla 2. Módulos de configuración de la estación de sismológica y acelerógrafos.

Figura 19. Sismómetro de banda ancha REFTEK.

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Figura 19. Declinación magnética calculada.

6.

Observaciones y recomendaciones Instalar un letrero de información con números telefónicos de la RSNC. Realizar la caracterización geológica de la estación.

Bibliografía

ANEXO 1: Formato de instalación de la estación de sismológica.

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Realizado por :

Juan Carlos Lizcano Lizarazo

ESTACION:

CIUDAD BOLIVAR

Formato Revisado :

Ariel G. Portocarrero

RESUMEN DEL MANTENIMIENTO O INSTALACION Fecha de visita

5 AL 10 AGOSTO DE 2013

Motivo:

Fecha de Revision

INSTALACION DE ESTACION SATELITAL DE BANDA ANCHA

REPORTE Se realiza la instalación de la nueva estación de Ciudad Bolívar - Antioquia, con las siguientes coordenadas Latitud: 5º 51’ 52,09’’ N, Longitud: 76º 0’ 43,85’’ W y Altura: 1401 msnm. Instalando los siguientes equipos. -

Digitalizador Q330 ID: 5217, S/N 01000014EB6A821C

-

Convertidor de 24 VDC a 12 VDC

-

Break DC de 35 Amperios

-

Sensor REFTEK 151-120

-

LNB S/N: A02187B23

-

BUC S/N: A00408D09

-

Modems satelital Comtech S/N: 122583720

-

6 paneles solares de 230 W C/U

-

1 Regulador solar morningstar MPPT- 60, S/N 12360241

-

1 Regulador solar morningstar MPPT-15L, S/N 12411555

-

1 Regulador solar de 10 A

-

Rack para baterías de 12 de 2V/600AH

-

SPAT Hidrosolta de 60 kg y halo interno de 25 m con cable desnudo No 2

-

Dos gabinetes metálico con dos bandejas de 19 pulgadas

-

Antena satelital con: Mastil, canister, herrajes del feed y petalos de 2,4m de diámetro

-

Swicht HP1405 de 8 puertos

-

Dos protecciones de línea Ethernet

-

Una teja termo-acústica.

S/N: G10176VS - PLACA 022876

MODIFICACIONES REALIZADAS

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ESTADO DE LA CASETA Y BUNKER ESTADO (Ok, si no hay falla, F si hay falla ) OK

PINTURA DE LA CASETA

OK

PUERTAS DE LA CASETA

OK

MALLA DE LA CASETA

OK

ESTRUCTURA DE LA CASETA

OK

TAPA DEL BUNKER

OK

HUMEDAD DEL BUNKER

OK

PROTECCIONES DEL BUNKER

OK

ESTRUCTURA DEL BUNKER

DIGITALIZADOR

TIPO

Q330

FIRMWARE

S/N

01000014EB6A8 21C

ID (Q330)

TIPO

SENSOR

DETALLES (Solo si existe falla)

S/N

5217

REFTEK 151-120 G10176VS - PLACA 022876

ESTADO DEL DIGITALIZADOR Y SENSOR ESTADO (Ok, si no hay falla, F si hay falla ) OK

REGISTRO (Ver estado de la señal sísmica)

OK

GPS (3D)

OK

ANTENA DE GPS

OK

ETHERNET (Link OK)

OK

TIEMPO (Sincronización con GPS)

OK

FUENTE DE VOLTAJE (9 - 18 Vdc)

OK

DAÑOS POR HUMEDAD

OK

DAÑOS POR CORROSION

OK

TEMPERATURA (-10ªC a 60 ªC)

OK

CONECTORES

OK

SWITCH ETHERNET

DETALLES

Se conecta el sensor al canal B de la Q330 y se instaló el cable de datos de QNet al Switch Ethernet. Se deja como fuente de alimentación del digitalizador y el switch ethernet un convertidor de 24 VDC a 12VDC y como protección de 12 voltios un regulador solar de 10 A. La distancia del bunker a la caseta es de 12 metros.

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OBSERVACIONES

SENSOR VERIFICAR SOLO SI EL ESTADO DEL REGISTRO PRESENTA FALLA Y NO ES PROBLEMA DEL DIGITALIZADOR OK DAÑOS POR HUMEDAD OK DAÑOS POR CORROSION OK CONECTORES OK RECUBRIMIENTO TERMICO

DETALLES Se deja instalado el digitalizador Q330 en la caseta en un solo gabinete metálico y el sensor queda instalado en el búnker

MODEM COMTECH

MODELO

COMTECH 570L

S/N

122583720

FIRMWARE

LEDS PANEL FRONTAL

ROJO

NARANJA

VERDE

OFF

1.

UNIT STATUS (Verde)

X

2.

TRANSMISION TRAFFIC (Verde)

X

3.

RECEIVE TRAFFIC (Verde IP, off RS232)

X

4.

ON LINE (Verde)

X

5.

STORED EVENT

X

6.

REMOTE (Naranja)

X

7.

EDMAC MODE (Off)

X

8.

TEST MODE (Off)

X

DETALLES (Solo si existe falla)

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SISTEMA ODU

BUC

S/N

A00408D09

LNB

S/N

A02187B23

FEED S/N BUC: NJT5669, LNB:NJS8477EN

MODELO

ESTADO (Ok, si no hay falla, F si hay falla ) OK

FUENTE ENERGIA ( 24 Vdc)

OK

CABLE DE RED

OK

DAÑOS POR HUMEDAD MODEM

OK

DAÑOS POR CORROSION MODEM

OK

CONECTORES MODEM

OK

FEED

OK

CABLES RF

OK

DAÑOS POR HUMEDAD ODU

OK

DAÑOS POR CORROSION ODU

OK

TRANSMISION ODU (BUC)

OK

RECEPCION ODU (LNB)

OK

REFLECTOR DE LA ANTENA

OK

MASTIL Y CANISTER DE LA ANTENA

DETALLES (Solo si existe falla) Se instala un modem de 24 VDC y se conecta con un regulador solar morningstar MPPT 15L de 15 A como control de carga.

SISTEMA DE ENERGIA Y PROTECCIONES TRANSFORMADOR

CAPACIDAD

N/A

SUPERSOR TIPO C

MARCA

N/A

S/N

SUPERSOR TIPO B

MARCA

N/A

S/N

SUPRESOR TIPO A

MARCA

N/A

S/N

T/MADOR AISLAMIENTO

MARCA

N/A

S/N

PROTECCION IP- Datos

MARCA

N/A

S/N

N/A

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ESTADO (Ok, si no hay falla, F si hay falla )

DETALLES (Solo si existe falla)

N/A

TRANASFORMADOR

N/A

ACOMETIDA EXTERNA (incluido cañuelas)

Se instala halo eléctrico y se unifica la tierra de los equipos con el sistema de SPAT de 60Kg.

N/A

TABLERO DE FUSIBLES

N/A

SUPRESOR TIPO C

N/A

TRASNFORMADOR DE AISLAMIENTO

N/A

SUPRESOR TIPO B

OK

INSTALACION ELECTRICA INTERNA

OK

MULTITOMA

OK

SPAT

N/A

MALLA DE FARADAY

OK

INSTALACION ELECTRICA AL BUNKER

SUBSISTEMA DE ENERGIA RECTIFICADOR

MARCA

N/A

S/N

N/A

BATERIAS

MARCA

VISION

CAP. 2V600AH

FECHA

INVERSOR

MARCA

N/A

S/N

REGULADOR PANEL SOLAR

MARCA

TRISTAR MPPT- 60

S/N

12360241

ESTADO (Ok, si no hay falla, F si hay falla )

DETALLES (Solo si existe falla)

N/A N/A OK OK OK OK OK OK

La IP del regulador solar es 10.100.48.180

ALARMAS RECTIFICADOR FUSIBLES RECTIFICADOR VOLTAJE SOBRE LAS BATERIAS CABLEADO DE LAS BATERIAS Y EQUIPOS TERMINALES Y CONTACTOS DAÑOS POR HUMEDAD O CORROSION CABLE DE RED SALIDA DE VOLTAJE DEL INVERSOR

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10-08-2013