Номер патенту: 90071

Опубліковано: 25.03.2010

Автор: Широков Ігор Борисович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб пошуку постраждалих під завалами, що включає випромінювання і прийом безперервних низькочастотних коливань, який відрізняється тим, що спочатку генерують безперервні низькочастотні коливання з частотою f1, причому ці коливання подають на клеми першої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f1, при цьому першу котушку з феромагнітним сердечником розташовують в безпосередній близькості від передбачуваного об'єкта пошуку, при цьому змінне магнітне поле з частотою f1 уловлюють другою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку встановлюють в радіомаяку об'єкта пошуку, після чого сигнал, що знімається з клем другої котушки з феромагнітним сердечником, підсилюють у вузькій смузі частот, випрямляють і оцінюють його рівень, причому при перевищенні випрямленим сигналом постійного струму деякого порогового рівня починають генерувати безперервні низькочастотні коливання з частотою f2, які подають на клеми третьої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником, яку також розташовують в радіомаяку об'єкта пошуку, і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f2, при цьому змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють четвертою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в першому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють п'ятою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж першому пошуковому пристрої, причому подовжні осі четвертої і п'ятої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють шостою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в другому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють сьомою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж другому пошуковому пристрої, причому подовжні осі шостої і сьомої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють восьмою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в третьому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють дев'ятою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж третьому пошуковому пристрої, причому подовжні осі восьмої і дев'ятої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому самі пошукові пристрої розташовують один відносно одного на деякій відомій відстані, причому пошукові пристрої розташовують не на одній лінії, причому кожну парувзаємно перпендикулярних котушок пошукових пристроїв орієнтують на площині довільно, при цьому в кожному з трьох пошукових пристроїв проводять вузькосмугове підсилення низькочастотних сигналів, що приймаються нерухомими котушками, і, при цьому, в кожному пошуковому пристрої обидва прийняті та підсилені сигнали змінного струму підносять до квадрата, потім піднесені до квадрата сигнали складають докупи і з отриманої суми добувають квадратний корінь, внаслідок чого отримують сигнал постійного струму, рівень якого відповідає максимальному рівню низькочастотного сигналу, що приймається від радіомаяка об'єкта пошуку, при цьому в кожному з трьох пошукових пристроїв здійснюють вимірювання рівня цього сигналу, після чого в кожному з трьох пошукових пристроїв ці виміряні рівні сигналів по калібрувальних номограмах переводять у відстані до об'єкта пошуку, при цьому отримують три відстані до об'єкта пошуку від кожного з трьох пошукових пристроїв, після чого вирішують звичайну тригонометричну задачу і від кожного з пошукових пристроїв отримують однозначно азимут об'єкта пошуку, при цьому використовують один з отриманих азимутів і відстань до об'єкта пошуку для здійснення рятувальних заходів від того пошукового пристрою, від якого здійснювати рятувальні заходи найефективніше.

Текст

Спосіб пошуку постраждалих під завалами, що включає випромінювання і прийом безперервних низькочастотних коливань, який відрізняється тим, що спочатку генерують безперервні низькочастотні коливання з частотою f1, причому ці коливання подають на клеми першої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f1, при цьому першу котушку з феромагнітним сердечником розташовують в безпосередній близькості від передбачуваного об'єкта пошуку, при цьому змінне магнітне поле з частотою f1 уловлюють другою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку встановлюють в радіомаяку об'єкта пошуку, після чого сигнал, що знімається з клем другої котушки з феромагнітним сердечником, підсилюють у вузькій смузі частот, випрямляють і оцінюють його рівень, причому при перевищенні випрямленим сигналом постійного струму деякого порогового рівня починають генерувати безперервні низькочастотні коливання з частотою f2, які подають на клеми третьої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником, яку також розташовують в радіомаяку об'єкта пошуку, і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f2, при цьому змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють четвертою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в першому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють п'ятою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж першому пошуковому пристрої, причому подовжні осі четвертої і п'ятої котушок розташовують перпендикулярно одна 2 (19) 1 3 90071 4 шукових пристроїв отримують однозначно азимут об'єкта пошуку, при цьому використовують один з отриманих азимутів і відстань до об'єкта пошуку для здійснення рятувальних заходів від того пошукового пристрою, від якого здійснювати рятувальні заходи найефективніше. Винахід належить до області забезпечення безпеки робіт в гірничій промисловості і може використовуватися для визначення місця розташування персоналу під завалами в шахтах. Відомі способи автоматизованого визначення місця розташування персоналу, наприклад «Уніфікована телекомунікаційна система УГАС» яка містить кабель, сервер системи позиціювання, програмне забезпечення системи (У книзі «Способи і засоби створення безпечних і здорових умов праці у вугільних шахтах», збірка пачкової праці МАКІ III Макіївка. 2005 р. - з. 323-333) або «Система автоматизованого табельного обліку і визначення місця розташування персоналу і техніки на шахтах і копальнях в комплексі «Талнах», яка містить: контролери, зчитувачі системи позиціювання, випромінюючий кабель, сервер системи позиціювання, програмне забезпечення системи (У журналі «Устаткування для підприємств ПИК» №8, М. 2006 p. опублікований 10.08.2006). Проте позиціювання об'єктів (персоналу і транспортних засобів) по цих системах здійснюється з точністю, обумовленою дискретністю установки зчитувачів системи позиціювання і реально складає 100-200м. Крім того, система працює лише в межах прямої видимості об'єкту позиціювання і зчитувача і практично непридатна в разі виникнення обвалу гірської породи, що є непереборною перешкодою для радіосигналів з прийнятими в описаних системах довжинами хвиль. Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є «Спосіб пошуку постраждалих під завалами», описаний в патенті України №86558 опублікований 27.04.2009 бюлетень № 8. За цим способом визначення місця розташування персоналу шахти під завалами, кожною працівника шахти забезпечують радіомаяком, а пошукову групу забезпечують пристроєм активації радіомаяків і пристроями пошуку. При цьому, до складу пристрою активації вводять: перший генератор першої низької частоти, першу нерухому котушку з феромагнітним сердечником. До складу радіомаяка вводять: нерухомі другу і третю котушки з феромагнітними сердечниками, вузькосмуговий підсилювач першої низької частоти, детектор несучої, пороговий пристрій, другий генератор другої низької частоти. До складу трьох пошукових пристроїв, поодинці в кожен, вводять: рухливі котушки з феромагнітними сердечниками, вузькосмугові підсилювачі сигналів другої низької частоти, випрямлячі, вимірники рівня. За описаним способом за допомогою першого генератора низької частоти формують низькочастотний гармонійний сигнал з першою частотою, який подають на першу нерухому котушку з феромагнітним сердечником. Через цю першу котушку з феромагнітним сердечником випромінюють в простір змінне магнітне поле першої частоти. При цьому першу котушку з феромагнітним сердечни ком розташовують в безпосередній близькості від передбачуваного об'єкту пошуку. Другою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником радіомаяка це змінне магнітне поле першої частоти приймають і потім отриманий низькочастотний гармонійний сигнал з першою частотою підсилюють за допомогою вузькосмугового підсилювача першої низької частоти радіомаяка, після чого посилений низькочастотний сигнал подають на детектор несучої, де цей сигнал змінного струму випрямляють. Далі випрямлений сигнал подають на пороговий пристрій, де порівнюють напругу випрямленого сигналу з деяким пороговим рівнем і при перевищенні рівня випрямленого сигналу цього порогового рівня включають другий генератор низької частоти, на виході якого формують низькочастотний гармонійний сигнал з другою частотою, який подають на третю нерухому котушку з феромагнітним сердечником. Через цю третю нерухому котушку з феромагнітним сердечником радіомаяка випромінюють в простір змінне магнітне поле другої низької частоти. Причому четвертою рухливою котушкою з феромагнітним сердечником першого пошукового пристрою це змінне магнітне поле другої низької частоти приймають і потім отриманий низькочастотний гармонійний сигнал з другою частотою підсилюють за допомогою першого вузькосмугового підсилювача другої низької частоти першого пошукового пристрою і випрямляють за допомогою першого випрямляча першого пошукового пристрою, після чого випрямлений сигнал постійного струму подають на вхід першого вимірника ріння першою пошукового пристрою. Причому п'ятою рухливою котушкою з феромагнітним сердечником другого пошукового пристрою це змінне магнітне поле другої низької частоти приймають і потім отриманий низькочастотний гармонійний сигнал з другою частотою підсилюють за допомогою другого вузькосмугового підсилювача другої низької частоти другого пошукового пристрою і випрямляють за допомогою другого випрямляча другого пошукового пристрою, після чого випрямлений сигнал постійного струму подають на вхід другого вимірника рівня другого пошукового пристрою. Причому шостою рухливою котушкою з феромагнітним сердечником третього пошукового пристрою це змінне магнітне поле другої низької частоти приймають і потім отриманий низькочастотний гармонійний сигнал з другою частотою підсилюють за допомогою третього вузькосмугового підсилювача другої низької частоти третього пошукового пристрою і випрямляють за допомогою третього випрямляча третього пошукового пристрою, після чого випрямлений сигнал постійного струму подають на вхід третього вимірника рівня третього пошукового пристрою. При цьому гармонійні низькочастотні сигнали, які виробляють першим і другим низькочастотними генераторами, роблять різними по частоті. Цим 5 забезпечують розв'язку низькочастотних підсилювальних трактів радіомаяка і пошукового пристрою. При цьому самі пошукові пристрої розташовують один відносно одного на деякій відомій відстані, причому пошукові пристрої розташовують не на одній лінії. При цьому обертають рухливі котушки пошукових пристроїв і добиваються максимальних показані) вимірників рівня. При цьому вимірюють рівні сигналів, що приймаються, всіма трьома вимірниками всіх трьох пошукових пристроїв. Далі по виміряних рівнях сигналів і калібрувальних номограмах визначають відстані від радіомаяка до кожного з трьох пошукових пристроїв і далі, вирішуючи звичайну тригонометричну задачу, визначають азимути радіомаяка від кожного з трьох пошукових пристроїв. Проте описаний спосіб пошуку людей під завалами має істотний недолік, пов'язаний з необхідністю проводити обертання рухливих котушок пошукових пристроїв з метою досягнення максимальних показань вимірників рівня. Це спричиняє за собою ускладнення процедури пошуку, збільшення часу пошуку, тобто зниженню його ефективності. У той же час, украй необхідно ефективно вирішувати завдання визначення азимута об'єкту пошуку і відстані до нього з високою точністю і досить швидко, тобто проводити пошук людей, що перебувають під завалами гірських порід. Велика смертність серед персоналу вугільних шахт обумовлена саме тим, що при існуючому становищі справ швидко відшукати постраждалих людей не є можливим. В основу винаходу поставлено завдання визначення азимута і відстані до об'єкту пошуку, людини, що знаходиться в товщі гірських порід. Воно вирішується завдяки тому, що спочатку генерують безперервні низькочастотні коливання з частотою f1, причому ці коливання подають на клеми першої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f1, при цьому першу котушку з феромагнітним сердечником розташовують в безпосередній близькості від передбачуваного об'єкту пошуку, при цьому змінне магнітне поле з частотою f1 уловлюють другою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку встановлюють в радіомаяку об'єкту пошуку, після чого сигнал, що знімається з клем другої котушки з феромагнітним сердечником підсилюють у вузькій смузі частот, випрямляють і оцінюють його рівень, причому при перевищенні випрямленого сигналу постійного струму деякого порогового рівня зачинають генерувати безперервні низькочастотні коливання з частотою f2, які подають на клеми третьої нерухомої котушки з феромагнітним сердечником, яку також розташовують в радіомаяку об'єкту пошуку, і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f2, при цьому змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють четвертою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в першому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють п'ятою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж першому 90071 6 пошуковому пристрої, причому подовжні осі четвертої і п'ятої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f 2, уловлюють шостою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в другому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють сьомою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж другому пошуковому пристрої, причому подовжні осі шостої і сьомої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють восьмою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в третьому пошуковому пристрої, причому це ж змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють дев'ятою нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником, яку розташовують в цьому ж третьому пошуковому пристрої, причому подовжні осі восьмої і дев'ятої котушок розташовують перпендикулярно одна відносно одної в горизонтальній площині, причому самі пошукові пристрої розташовують один відносно одного на деякій відомій відстані, причому пошукові пристрої розташовують не на одній лінії, причому кожну пару взаємно перпендикулярних котушок пошукових пристроїв орієнтують на площині довільно, при цьому в кожному з трьох пошукових пристроїв проводять вузькосмугове підсилення низькочастотних сигналів, що приймаються нерухомими котушкам і, при цьому, в кожному пошуковому пристрої обидва прийняті та підсилені сигнали змінного струму зводять в квадрат, потім зведені в квадрат сигнали складають докупи і з отриманої суми витягують квадратний корінь, внаслідок чого отримують сигнал постійного струму, рівень якого відповідає максимальному рівню низькочастотного сигналу, що приймається від радіомаяка об'єкту пошуку, при цьому в кожному з трьох пошукових пристроїв здійснюють вимірювання рівня цього сигналу, після чого в кожному їх трьох пошукових пристроїв ці виміряні рівні сигналів по калібрувальних номограмах переводять у відстані до об'єкту пошуку, при цьому отримують три відстані до об'єкту пошуку від кожного з трьох пошукових пристроїв, після чого вирішують звичайну тригонометричну задачу і від кожного з пошукових пристроїв отримують однозначно азимут об'єкту пошуку, при цьому використовують один з отриманих азимутів і відстань до об'єкту пошуку для здійснення рятувальних заходів від того пошукового пристрою, від якого здійснювати рятувальні заходи найефективніше. Порівняння передбачуваного винаходу з вже відомими способами і прототипом показує, що спосіб, який заявляється, виявляє нові технічні властивості, що полягають в можливості з високою точністю однозначного і швидкого визначення азимута і дальності об'єкту пошуку, що перебуває в завалі гірських порід в межах робочих відстаней, які реально в шахтах складають 50-100м. Ці властивості передбачуваного винаходу є новими, оскільки в способі-прототипі, через властивий йому недолік, що полягає в тривалій проце 7 дурі визначення дальності, а потім і азимута об'єкту пошуку, пов'язаною з обертанням рухливих котушок з феромагнітними сердечниками, пошуком максимального рівня сигналу, що приймається, а потім вимірюванням цього рівня, проводити рятувальні операції по пошуку людей під обвалами гірських порід в шахтах не є досить ефективним. У запропонованому способі пошуку людей під завалами гірських порід кожну людину з числа персоналу шахти забезпечують радіомаяком. В разі аварії пошук постраждалих здійснює спеціальна група рятувальників, яку забезпечують пошуковим обладнанням, що складається з чотирьох часток. Пошукове обладнання складається з пристрою активації радіомаяків і трьох пошукових пристроїв. Пристрій активації призначений для випромінювання змінного магнітного поля з частотою f1. Складається пристрій активації з генератора безперервних низькочастотних коливань з частотою f1 необхідної потужності і нерухомої котушки з феромагнітним сердечником. Розташовують пристрій активації в безпосередній близькості від місця проведення рятувальних заходів. Потужність випромінювання змінного магнітного поля має бути достатньою для того, щоб це змінне магнітне поле можна було б прийняти радіомаяками, що знаходяться в зоні проведення рятувальних заходів. У кожному з радіомаяків це змінне магнітне поле приймають, підсилюють і оцінюють його рівень. При перевищенні цього рівня деякого порогового значення в радіомаяку включають генератор безперервних низькочастотних коливань з частотою f2 тобто здійснюють активацію радіомаяка. Ці коливання подають на клеми нерухомої котушки з феромагнітним сердечником, яку розташовують в радіомаяку, і випромінюють тим самим змінне магнітне поле з частотою f2. Це змінне магнітне поле з частотою f2 уловлюють шістьма нерухомими котушками з феромагнітними сердечниками трьох пошукових пристроїв, в кожному своєю парою котушок, подовжні осі яких взаємно перпендикулярні. Прийняті нерухомими котушками пошукових пристроїв сигнали підсилюють у вузькій смузі частот, випрямляють і зводять отримані сигнали постійного струму в квадрат. Після цього зведені в квадрат сигнали попарно в кожному пошуковому пристрої складають між собою. При цьому в кожному з пошукових пристроїв підсилюють, зводять в квадрат і складають докупи сигнали, прийняті від двох нерухомих котушок, подовжні осі яких взаємно перпендикулярні. Після цього з отриманої суми витягують квадратний корінь і отримані сигнали подають на входи вимірників рівня кожного з пошукових пристроїв. При цьому азимут об'єкту пошуку не вимірюють, оскільки в ближній зоні випромінюючої котушки з феромагнітним сердечником цього зробити неможливо, оскільки абсолютно неможливо передбачити, в якому положенні опиниться випромінююча котушка радіомаяка. При цьому само положення випромінюючої котушки з феромагнітним сердечником радіомаяка не має значення. При цьому само положення на площині приймальних котушок пошукового пристрою, подовжні осі яких взаємно перпендикулярні, не має значення. Оскільки рівень прийнятого сигналу од 90071 8 нозначно пов'язаний з відстанню до джерела випромінювання відомою залежністю, яку заздалегідь знімають і запам'ятовують, то по зміряних рівнях сигналів в кожному з пошукових пристроїв визначають три відстані до радіомаяка від кожного з трьох пошукових пристроїв відповідно. Оскільки взаємне розташування всіх трьох пошукових пристроїв відоме, відомі відстані між ними і їх азимути один відносно одного, то по отриманих трьох відстанях від пошукових пристроїв до об'єкту пошуку вирішують звичайну тригонометричну задачу і отримують три азимути об'єкту пошуку від кожного з трьох пошукових пристроїв відповідно. Для здійснення рятувальних заходів вибирають той азимут і ту відстань до об'єкту пошуку від тою пошукового пристрою, від якого вживати ці рятувальні заходи найефективніше. Вказаний спосіб пошуку постраждалих під завалами можна реалізувати за допомогою пристрою, приведеного на фіг. 1. Пристрій пошуку постраждалих під завалами складається з пристрою активації, радіомаяка і пристроїв пошуку і містить генератори низькочастотних коливань 1 і 2, нерухомі котушки з феромагнітними сердечниками 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 і 11, вузькосмуговиx підсилювачів низькочастотних сигналів 12, 13, 14, 15, 16, 17 і 18, випрямлячі 19, 20, 21, 22, 23, 24 і 25, пороговий пристрій 26, схеми зведення сигналів в квадрат 27, 28, 29, 30, 31 і 32, суматори сигналів 33, 34 і 35, схеми витягання квадратного кореня 36, 37 і 38, вимірники рівня 39, 40 і 41. Вихід генератора низькочастотних коливань 1 з'єднаний з виводами нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 3, виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 4 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 12, вихід якого з'єднаний з входом випрямляча 19, вихід якого з'єднаний з входом порогового пристрою 26, вихід якого з'єднаний з входом управління низькочастотного генератора 2, вихід якого з'єднаний з виводами нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 5, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 6 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 13, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 7 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 14, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 8 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 15, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 9 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 16, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 10 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 17, при цьому виводи нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 11 з'єднані з входом вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 18, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 13 з'єднаний з входом випрямляча 20, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 14 з'єднаний з 9 входом випрямляча 21, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 15 з'єднаний з входом випрямляча 22, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 16 з'єднаний з входом випрямляча 23, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 17 з'єднаний з входом випрямляча 24, при цьому вихід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 18 з'єднаний з входом випрямляча 25, при цьому вихід випрямляча 20 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 27, при цьому вихід випрямляча 21 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 28, при цьому вихід випрямляча 22 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 29, при цьому вихід випрямляча 23 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 30, при цьому вихід випрямляча 24 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 31, при цьому вихід випрямляча 25 з'єднаний з входом схеми зведення в квадрат 32, при цьому вихід схеми зведення в квадрат 27 з'єднаний з першим входом суматора сигналів 33, а вихід схеми зведення в квадрат 28 з'єднаний з другим входом суматора сигналів 33, при цьому вихід схеми зведення в квадрат 29 з'єднаний з першим входом суматора сигналів 34, а вихід схеми зведення в квадрат 30 з'єднаний з другим входом суматора сигналів 34, при цьому вихід схеми зведення в квадрат 31 з'єднаний з першим входом суматора сигналів 35, а вихід схеми зведення в квадрат 32 з'єднаний з другим входом суматора сигналів 35, при цьому вихід суматора сигналів 33 з'єднаний з входом схеми витягання квадратною кореня 36, при цьому вихід суматора сигналів 34 з'єднаний з входом схеми витягання квадратного кореня 37, при цьому вихід суматора сигналів 35 з'єднаний з входом схеми витягання квадратного кореня 38, при цьому вихід схеми витягання квадратного кореня 36 з'єднаний з входом вимірника рівня 39, при цьому вихід схеми витягання квадратного кореня 37 з'єднаний 37 з входом вимірника рівня 40, при цьому вихід схеми витягання квадратного кореня 38 з'єднаний з входом вимірника рівня 41. Працює пристрій, що реалізовує спосіб пошуку постраждалих під завалами, таким чином. Генератор низькочастотних коливань 1 формує низькочастотні коливання з частотою f1 необхідної потужності, які збуджують за допомогою нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 3 змінне низькочастотне магнітне поле з частотою f1. Це змінне низькочастотне магнітне поле уловлюють нерухомою котушкою з феромагнітним сердечником 4, яка входить до складу радіомаяка. Сигнал з виводів цієї нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 4 подають на вхід вузькосмугового підсилювача низькочастотних сигналів 12, який також входить до складу радіомаяка, де прийнятий сигнал підсилюють у вузькій смузі частот, відокремлюючи його від індустріальних завад, і подають на випрямляч 19, що входить до складу радіомаяка. Випрямлений сигнал подають на вхід порогового пристрою 26, що входить до складу радіомаяка. При перевищенні прийнятого, посиленого і випрямленого сигналу деякого порогового ріння пороговий пристрій спрацьовує і включає 90071 10 генератор безперервних низькочастотних коливань 2, що входить до складу радіомаяка. Цей генератор безперервних низькочастотних коливань збуджує за допомогою нерухомої котушки з феромагнітним сердечником 5, що входить до складу радіомаяка, змінне низькочастотне магнітне поле з частотою f2 заданої інтенсивності. Це змінне низькочастотне магнітне поле з частотою f2 уловлюють нерухомими котушками з феромагнітними сердечниками 6, 7, 8, 9, 10 і 11, що входять до складу трьох пошукових пристроїв. Сигнал, наведений на виводах i-тої приймальної нерухомої котушки з феромагнітним сердечником, однозначно пов'язаний з відстанню між приймальною котушкою и котушкою, що передає, наступною залежністю Ui t K L3 i sin 2 f2 t cos 0 i , де Li - відстань між котушками, м; К - коефіцієнт пропорційності, що має розмір3 ність В·м , залежний від амплітуди напруги збудження котушки, що передає, частоти збудження, числа витків обох котушок, їх діаметру, довжини і проникності феромагнітних сердечників; φ0 - початкова фаза низькочастотних коливань; θi - кут між подовжньою віссю котушки з феромагнітним сердечником радіомаяка, що передає, 5 і подовжніми осями приймальних котушок з феромагнітними сердечниками пошукових пристроїв 6, 7, 8, 9, 10 і 11. Цей сигнал має малий рівень і присутній на тлі індустріальних завад, що мають як магнітну, так і радіочастотну природи. Ці завади в шахтах хоч і мають знижений рівень, але присутні в будь-якому разі. З цієї причини в кожній з пошукових станцій проводять вузькосмугове підсилення прийнятого сигналу і відокремлення його від індустріальних завад за допомогою вузькосмугових низькочастотних підсилювачів 13, 14, 15, 16, 17 і 18, що входять до складу трьох пошукових пристроїв. Далі проводять випрямлення посилених сигналів за допомогою випрямлячів 20, 21, 22, 23, 24 і 25, що входять до складу трьох пошукових пристроїв і отримують на виході і-того випрямляча сигнал постійного струму, відповідний напрузі сигналу змінного струму, що подасться на його вхід, який є U0i 0,707 K L3 i G cos i , де G - коефіцієнт підсилення вузькосмугових підсилювачів. Якщо розглядувати один і-тий пошуковий пристрій як одне ціле, до складу якого входять дві нерухомі котушки з феромагнітними сердечниками а і b, подовжні вісі яких взаємно перпендикулярні, то для цієї пари котушок і відповідної пари вузькосмугових підсилювачів і випрямлячів можна записати значення випрямлених сигналів як 11 U0 ja U0 jb K 0,707 K 0,707 L3 j L3 j 90071 G cos j , G sin j , Тут кут θj відлічується для однієї з котушок jтого пошукового пристрою. Коефіцієнти посилення для всіх вузькосмугових підсилювачів однакові Прийняті, посилені і випрямлені сигнали подають на входи схем зведення в квадрат 27, 28, 29, 30, 31 і 32 і далі попарно в кожному з пошукових пристроїв сигнали подають на суматори 33, 34 і 35. Сигнали з виходів суматорів подають на входи схем витягання квадратного кореня 36, 37 і 38. На виході схеми витягання квадратного кореня j-того пошукового пристрою отримують сигнал U0 j cos2 2 U0 ja j 2 U0 jb sin2 j 0,707 K 0,707 K L3 j L3 j G G. Як видно з приведеної формули сигнал на виході схеми витягання квадратного кореня кожного з пошукових пристроїв набуває максимально можливого значення, залежного виключно від відстані між j-тим пошуковим пристроєм і радіомаяком L і не залежить від взаємної орієнтації подовжніх осей котушки радіомаяка і котушок пошукового пристрою. Іншими словами немає необхідності проводити обертання рухливих котушок пошукових пристроїв для отримання максимального рівня сигналу, що приймається, як це було за способом прототипу. За способом, що заявляється, отримують максимально можливий рівень сигналу, що приймається, при будь-якому положенні на площині котушок пошукового пристрою. Далі сигнали з виходів схеми витягання квадратного кореня подають на входи вимірників рівня 39, 40 і 41, що входять до складу трьох пошукових пристроїв. По виміряних рівнях сигналів, що приймаються, і по відповідних номограмах визначають відстані від кожної пари нерухомих котушок пошукових 12 пристроїв або від кожного з пошукових пристроїв до радіомаяка або об'єкту пошук). Маючи, таким чином, три певні відстані від кожного з трьох пошукових пристроїв до об'єкту пошуку відповідно, відстані між пошуковими пристроями, які відомі заздалегідь, азимути кожного з пошукових пристроїв, один відносно одного, які також відомі заздалегідь, вирішують просту тригонометричну задачу і отримують, таким чином, три азимути об'єкту пошуку від кожного з трьох пошукових пристроїв відповідно. Для вжиття рятувальних заходів вибирають той азимут об'єкту пошуку і, відповідно, ту відстань до об'єкту пошуку від того з пошукових пристроїв, від якого вживати рятувальні заходи найефективніше. Таким чином, отримують координати об'єкту пошуку: людини, що перебуває під завалом. Народногосподарський ефект від використання передбачуваного винаходу пов'язаний з появою можливості швидко і точно визначити координати людини, що перебуває під завалом гірської породи. При цьому під час проведення рятувальних робіт немає необхідності здійснювати складні процедури обертання рухливих котушок пошукових пристроїв для отримання максимального рівня сигналу, що приймається. Єдина процедура, окрім обчислювальних процедур, яку необхідно виконати один раз - це розмістити пошукові пристрої довільним чином і зафіксувати відстані між ними і їх азимути один відносно одного. Далі проводять лише вимірювання і підрахунки. Цей процес легко автоматизують. При цьому з'являється можливість оперативно вжити рятувальні заходи і забезпечити, тим самим, збереження життя людей у кращому разі, у найгіршому випадку є можливість відшукати тіла людей, вже загиблих внаслідок аварії. При вживанні рятувальних заходів у більшості випадків місце аварії відоме. У цих випадках можна обійтися лише двома пошуковими пристроями. При визначенні азимутів об'єкту пошуку від двох пошукових пристроїв описаним способом виникає принципова невизначеність у визначенні азимута. При цьому необхідно вибрати азимут від пошукового пристрою на об’єкті пошуку один з двох. Один з азимутів указуватиме на місце завалу, іншій указувати в протилежному напрямку. Вибрати потрібний азимут в цьому випадку можна організаційно. 13 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 90071 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Technique for searching for miners under crump

Автори англійською

Shyrokov Ihor Borysovych

Назва патенту російською

Способ поиска пострадавших под завалами

Автори російською

Широков Игорь Борисович

МПК / Мітки

МПК: E21F 11/00, A62B 99/00, H04B 5/00

Мітки: постраждалих, спосіб, пошуку, завалами

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-90071-sposib-poshuku-postrazhdalikh-pid-zavalami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб пошуку постраждалих під завалами</a>

Подібні патенти