Sismik algılayıcılar kullanılarak insan ve araç kaynaklı titreşimlerin incelenmesi
Investigation of the vibrations sourced from the human and vehicles by using seismic sensors
Yazar: BÜNYAMİN BOZ
Danışman: PROF. DR. ABDÜLKADİR ÇAKIR ; DOÇ. DR. MEHMET ZAKİR KANBUR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, insan veya aracın yerde oluşturacağı dalgaları sismik kayıt donanımı ile belirleyerek dalgayı oluşturan kaynağın tür ve yön tespiti amaçlanmıştır. 

Sahada kurulan sismik düzenek ve uygulanan geçiş senaryoları ile insan ve araç hareketlerinin yön ve doğrultularının sismik kayıtlarda ortaya çıkış şekli incelenmiştir. Bunun için dört farklı araştırma alanında, toplu ve birbirine paralel jeofon dizilimleri gerçekleştirilmiş ve farklı yön ve sayılardaki insan ve araç kaynaklarının ürettiği bu sismik izler sismik gürültü verisi olarak kaydedilmiştir. Birinci etap çalışmada insan adımının sismik verideki sinyal görünümü belirlenmiştir. İkinci, üçüncü ve dördüncü etap çalışmalarda ise toplu ve birbirine paralel jeofon dizilimleri yapılarak yürüme, koşma ve araç senaryolarında veri kaydı yapılmıştır. Yapılan analizlerde hareketlerin doğrultusuna göre genlik değişimleri, frekans değişimleri ve şok dalgalarının oluşma aralığı belirlenmiştir.

Çalışmada elde edilen sismik veriler; yürüme, koşma ve aracın sismik izlerde ortaya çıkardığı şok dalgaların genliğinde, frekansında ve oluşma aralığında farklılıklar olduğunu göstermektedir. İnsan kaynaklı sismik sinyallerin genliğindeki büyümeden yürümeyle koşma ayırt edilebilmiştir. Ayrıca bir kişi yürümesinin yaklaşık 500 ms'de, koşmasının 400 ms'de bir şok dalgası oluşturduğu tespit edilmiştir. Kayıtların bir bütün olarak incelenmesi ile de yürüme, koşma ve araç hareket yönü belirlenebilmiştir. Gürültü kayıtlarının güç spektrumlarından; bir kişi yürümesinin oluşturduğu sinyalin 18-34 Hz, koşmasının 26-40 Hz ve araç hareketinin oluşturduğu sinyalin 23-50 Hz frekans bandında olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to determine the type and direction of the source that creates the wave by determining the waves created by human or vehicle on the ground with seismic recording equipment. 

Transition scenarios applied on the ground seismic mechanism and the way in which seismic recordings of human and vehicle movements and direction appear in seismic records have been examined. Geophone arrays have been formed in four different research areas and traces produced by human and vehicle sources in different directions and numbers have been recorded as seismic noise data. At first step, the signal appearance of the human step in the seismic data has been determined. In the second, third and fourth steps, collective and parallel geophone arrays have been arranged and data has been recorded in walking, running and vehicle scenarios. In the analyzes, amplitude changes, frequency changes and the occurrence range of the shock waves have been determined according to direction of movements. The results show there are differences in amplitude, frequency and occurrence range of shock waves that walking, running and vehicle revealed at seismic traces. Walking and running could be distinguished by looking at the amplitude changes of human-derived seismic signals, and a person's walking has generated a shock wave at about 500 ms, while his running has occurred at 400 ms. The records have been examined as a whole and the direction of walking and running could be revealed. The direction of the vehicle movement could also be determined. When the power spectra of the noise recordings are examined, it is seen that the frequency of the signal of walking person is in the band of 18-34 Hz, the frequency of the running person is in that of 26-40 Hz and the frequency of the vehicle movement is in 23-50. As a result, vehicle and one or more human mobility can be detected with the seismic recording system and the direction and speed of this mobility can be determined.