Спосіб коригування поясного часу

Реферат: Винахід належить до способів коригування поясного часу і може знайти застосування в різних областях людської діяльності між географічними паралелями 25 і 60° обох півкуль Землі, як альтернатива літньому і декретному часу, а також поясному часу без його коригування. Спосіб коригування поясного часу, полягає у використанні годинника, перед запуском якого на його циферблаті або табло спочатку встановлюють за сигналами служби точного часу поточні значення цивільного часу, який є скоригованими поясним часом, а потім два рази на рік в певні календарні дні коригують роботу годинника, причому протягом одного піврічного періоду годиннику задають уповільнений хід, що забезпечує випередження годинника за кожну середню сонячну добу на задану величину, рівну щодобовому відставанню в попередньому піврічному періоді, при цьому величина відставання і випередження годинника за одну середню сонячну добу при розташуванні місць визначення цивільного часу між паралелями 15° і 25°, 25° і 35°, 35° і 45°, 45° і 60° північної і південної півкуль Землі рівні протягом усього року 30, 40, 50 і 60 секундам відповідно. Технічним результатом винаходу є створення способу коригування поясного часу, використання якого зменшить середньорічне відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця на території, що лежить між широтами 25 і 60° північної та південної півкулі, а також забезпечення плавності зміни показань годинника протягом календарного року. UA 107752 C2 (12) UA 107752 C2 UA 107752 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способів коригування поясного часу, яке проводять для використання скоригованого поясного часу як цивільного часу, тобто способу обчислення часу, використовуваного громадянами на якій-небудь території, і може знайти застосування в різних областях людської діяльності на території між географічними паралелями 25 і 60° обох півкуль Землі, як альтернатива літньому і декретному часу, а також поясному часу без його коригування. Відомий спосіб коригування поясного часу для здійснення якого використовують годинники, перед запуском яких на їх циферблатах або табло встановлюють за сигналами служби точного часу поточні значення цивільного часу, який є скоригованим поясним часом, причому величину корекції поясного часу зберігають постійною і рівною на 1 годину більше поясного часу (Велика радянська енциклопедія, третє видання, М., видавництво "Радянська енциклопедія", том 5, с. 435). Даний спосіб стали застосовувати в СРСР на підставі Декрету Раднаркому СРСР від 16 червня 1930 року. Тому скоригований таким чином поясний час отримав назву декретного часу. Постановою Кабінету Міністрів СРСР від 31 березня 1991 року декретний час було скасовано на всій території СРСР. Однак після розпаду СРСР поясний час з його постійною корекцією на 1-2 години вперед знову почали використовувати в деяких країнах СНД. Недоліком відомого способу коригування поясного часу, є те, що в середніх широтах він збільшує в зимові місяці середнє відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця, що змушує людей, які проживають в середніх широтах пробуджуватися взимку на 2-3 години раніше сходу Сонця. Ознакою того, що пробудження людини набагато раніше сходу Сонця негативно відбивається на її здоров'ї, є безперечний факт, що початок неспання за так званим декретним часом в зимові місяці переноситься більшістю людей набагато важче, ніж у літні місяці. Пробудження за 2-3 години до сходу Сонця впливає не тільки на здоров'я і самопочуття людини, а й знижує в ранкові години його активність і уважність, що безумовно сприяє зниженню його продуктивності праці, а також до росту числа аварій і нещасних випадків на транспорті та на промислових підприємствах. Застосування даного способу приводить влітку до збільшення сумарної тривалості неспання людини у світлий час доби в порівнянні із застосуванням поясного часу без його коригування. Однак це досягається за рахунок більше раннього пробудження людей узимку. Відомий спосіб коригування поясного часу (Патент України № 75278, МКП G04F 5/00), який має пристрій для автоматичного щодобового коригування ніччю показань годинника, і перед запуском якого спочатку встановлюють за сигналами служби точного часу на його циферблаті або табло поточні значення цивільного часу, що є скоригованим поясним часом, а потім два рази на рік у певні календарні дні змінюють знак щодобової корекції показань годинника на протилежний, а величину цієї корекції задають залежно від того,в якому з регіональних годинних поясів, на які додатково до годинних поясів поділяють територію країни, необхідно визначати цивільний час. Недоліком відомого способу коригування поясного часу є те, що його використання призведе до збільшення кількості різних значень цивільного часу на території країни в напрямку із заходу на схід. Іншим недоліком способу є те, що для його практичного використання потрібні організація виробництва і придбання населенням країни годинників спеціальної конструкції, так як звичайні годинники непридатні для здійснення даного способу коригування поясного часу. Прототипом даного винаходу є спосіб коригування поясного часу, для здійснення якого використовують годинники, перед запуском яких на їх циферблаті або табло спочатку встановлюють за сигналами служби точного часу поточні значення цивільного часу, що є скоригованим поясним часом, а потім два рази на рік у певні календарні дні коригують роботу годинників вручну або програмують виконання цієї корекції в автоматичному режимі, причому навесні показання годинників збільшують на 1 годину, а восени - зменшують на 1 годину. Автором даного способу коригування поясного часу є новозеландський ентомолог Джордж Верной Хадсон (GV Hudson (1898). "On seasonal time". Transactions and Proceedings of the New Zealand Institute 31: p. 577-588). Недоліком вказаного способу є істотне середньорічне відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця. Іншим його недоліком є дворазове протягом календарного року порушення плавності зміни показань годинника, яке негативно відбивається на здоров'ї і самопочутті людей, що призводить до тимчасового падіння їх продуктивності праці, а також до збільшення неполадок і навіть аварій на транспорті. В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб коригування поясного часу, використання якого зменшить середньорічне відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця на території, що лежить між широтами 25 і 60° північної та південної півкулі, а також забезпечить плавність зміни показань годинника протягом календарного року. 1 UA 107752 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Рішення даної задачі досягається тим, що в способі коригування поясного часу, для здійснення якого використовують годинник, перед запуском якого на його циферблаті або табло спочатку встановлюють за сигналами служби точного часу поточні значення цивільного часу, який є скоригованими поясним часом, а потім два рази на рік в певні календарні дні коригують роботу годинника, причому протягом одного піврічного періоду годиннику задають уповільнений хід, що забезпечує випередження годинника за кожну середню сонячну добу на задану величину, а в наступний піврічний період годиннику задають прискорений хід, що забезпечує випередження годинника за кожну середню сонячну добу на величину, рівну щодобовому відставанню в попередньому піврічному періоді, при цьому величина даного відставання і випередження годинника залежить від географічної паралелі, на якій розташоване місце визначення цивільного часу. Рішення поставленої задачі досягається також і тим, що: - відставання і випередження годинника за одну середню сонячну добу між паралелями 15° і 25°, 25° і 35°, 35° і 45°, 45° і 60° північної і південної півкуль Землі рівні протягом усього року 30, 40, 50 і 60 секундам відповідно. - 2 січня кожного року о 6 годині ранку за універсальним координованим часом годинник, що визначає скоригований поясний час, у північній півкулі переводять на прискорений хід, а південній півкулі - на уповільнений хід; - 3 липня о 6 годині вечора в звичайний рік і 3 липня о 6 годині ранку у високосний рік за універсальним координованим часом годинник, що визначає скоригований поясний час у північній півкулі, переводять на уповільнений хід, а в південній півкулі - на прискорений хід. Для дослідження ефективності способу, що заявляється подумки розіб'ємо поверхню північної півкулі Землі по паралелях 15, 25, 35, 45, і 60°. Територію, що перебуває між лінією екватора і 15° назвемо нульовим північним кільцем, а між паралелями 15 і 25° - першим північним годинним кільцем і так далі. Територію між північним полюсом і північною паралеллю 60° назвемо північним полярним годинниковим кругом. Аналогічним чином подумки розіб'ємо також і поверхню південної півкулі Землі. Спочатку розглянемо річні графіки часу сходу і заходу Сонця в м. Києві (креслення), які відповідають способу обчислення цивільного часу, прийнятому в Україні, а також способу, який заявляється. Штрихові лінії 1 і 2 відповідають способу коригування поясного часу шляхом збільшення навесні показань годинників на 1 годину і зменшення цих показань на 1 годину восени. Суцільні лінії 3 і 4 відповідають способу коригування поясного часу, який заявляється. Штрих-пунктирні лінії 5 і 6 вказують час щодобового початку і закінчення неспання середньостатистичної людини впродовж року. Річні графіки сходу і заходу Сонця (лінії 1, 2, 3 і 4) показують, що при використанні способу коригування поясного часу, що заявляється, середньорічне відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця помітно менше, ніж при використанні прийнятого в Україні способу обчислення цивільного часу. Так, наприклад, найбільш ранній схід Сонця в м. Києві при використанні способу, що заявляється (лінія 4) наступає в 6:20, а не в 4:45, коли використовують діючий спосіб коригування поясного часу (лінія 1). Плавність ходу ліній 3 і 4 підтверджує, що застосування винаходу, що заявляється, забезпечує плавність зміни показань годинника протягом календарного року. Для найкращого здійснення способу коригування поясного часу, який заявляється, необхідний годинник, що має пристрій для коригування його ходу шляхом завдання необхідної для того або іншого годинного кільця величини і знака відхилення показань цього годинника за одну середню сонячну добу, а також має пристрій для автоматичного перемикання швидкості його ходу два рази в рік у певні календарні дні. Для здійснення способу, що заявляється, можна також використовувати годинники звичайної конструкції, які мають пристрій для регулювання точності їх ходу. Однак їх застосування приведе до необхідності уточнення показань таких годинників протягом декількох діб по сигналах служби точного часу, які повинні передаватися населенню у відповідності зі способом, що заявляється. У повсякденному житті більшість людей використовує годинники, які, в основному, мають точність ходу не вище ±20 секунд за добу. Тому протягом року показання, а іноді і швидкість ходу таких годинників необхідно періодично коригувати навіть при стандартній швидкості ходу годинників служби точного часу. Для кількісної оцінки ефективності використання способу коригування поясного часу, який заявляється, а також порівняння його з літнім часом і поясним часом без його коригування були виконані розрахунки сумарної тривалості неспання середньостатистичної людини в темний час доби, яка постійно знаходиться протягом розрахункового року на середній лінії або на кордоні того чи іншого годинного кільця. Результати даних розрахунків представлені в таблицях 1 і 2. На їх основі можна зробити висновок, що застосування способу, який заявляється, на території між 2 UA 107752 C2 5 паралелями 25 і 60° обох півкуль Землі замість способу-прототипу або поясного часу без його коригування дозволяє істотно знизити сумарну тривалість неспання людини в темний час доби за один рік. При цьому течія цивільного часу не порушується його сезонними стрибками. Сумарна тривалість неспання людини в темний час доби, яка постійно знаходиться протягом одного року в одній і тій же місцевості, за умови використання різних способів числення часу Таблиця 1 Годинне кільце При коригуванні Відставання швидкості ходу При коригуванні або Географічна При використанні годинників через поясного часу на випередження широта поясного часу без кожні півроку в Порядковий ±1 годину двічі на годинників за місцевості номер кільця корекції, години залежності від рік, години одну середню номера годинного сонячну добу, кільця, години сек. 15° 0' 1 30 1838 1628 1559 20° 0 1 30 1838 1628 1559 25° 0' 1 30 1837 1627 1558 25° 0' 2 40 1837 1627 1480 30° 2 40 1833 1624 1471 35° 0' 2 40 1836 1628 1484 35° 0' 3 50 1836 1628 1440 40° 3 50 1848 1642 1450 45° 0' 3 50 1867 1662 1470 45° 0' 4 60 1867 1662 1431 52° 30' 4 60 1883 1684 1461 60° 0' 4 60 1980 1784 1597 Примітки: 1. Розрахунок сумарної тривалості неспання людини в темний час доби, яку визначали для трьох способів числення цивільного часу, виконаний у припущенні, що щодобовий період його неспання починається о 7:00 і закінчується в 23:00 за цивільним часом, визначеним відповідним способом його числення. 2. Для місцевості, розташованої на широтах 25, 35 і 45°, розрахунок сумарної тривалості неспання людини в темний час доби проведений для усіх годинних кілець, що межують з вказаними широтами. 10 Зменшення сумарної тривалості неспання людини в темний час доби, яка постійно знаходиться протягом одного року в одній і тій же місцевості, при переході від поясного часу без його коригування до інших способів числення цивільного часу Таблиця 2 Годинне кільце Зменшення при Зменшення при коригуванні швидкості Відставання або коригуванні поясного часу xoду годинників через Географічна Порядковий випередження на ± 1годину два рази на кожні півроку в широта номер годинників за одну рік залежності від номера місцевості кільця середню сонячну годинного кільця добу, сек. години % години % 15° 00' 1 30 210 11,4 279 15,2 20° 00' 1 30 210 11,4 279 15,2 25° 00' 1 30 210 11,4 279 15,2 25° 00' 2 40 210 11,4 357 19,4 30° 00' 2 40 209 11,4 362 19,7 3 UA 107752 C2 Продовження таблиці 2 Годинне кільце Зменшення при Зменшення при коригуванні швидкості Відставання або коригуванні поясного часу xoду годинників через Географічна Порядковий випередження на ± 1годину два рази на кожні півроку в широта номер годинників за одну рік залежності від номера місцевості кільця середню сонячну годинного кільця добу, сек. години % години % 35° 00' 2 40 208 11,3 352 19,2 35° 00' 3 50 208 11,3 396 21,6 40° 00' 3 50 206 11,1 398 21,5 45° 00' 3 50 205 11,0 397 21,3 45° 00' 4 60 205 11,0 436 23,4 52° 30' 4 60 199 10,6 422 22,4 60° 00' 4 60 196 9,9 383 19,3 5 10 15 20 25 30 35 40 У табл. 2 наведені дві близькі одна одній величини зниження сумарної тривалості неспання людини в темний час доби, яка знаходиться протягом одного року на паралелі 35°. Одна величина отримана за умови, що паралель 35° належить до другого годинного кільця, а інша до третього годинного кільця. Є також близькими одна одній величини зниження сумарної тривалості неспання людини в темний час доби, яка знаходиться протягом одного року на паралелі 45° - спільному кордоні третього і четвертого годинного кільця. Ці дані дозволяють зробити висновок про допустимість значного зсуву кордонів того чи іншого годинного кільця для обліку реального розташування кордонів окремих держав та їх великих адміністративних районів, в межах яких течія цивільного часу має бути однаковою. Іншим важливим висновком є те, що застосування способу коригування поясного часу, який заявляється, на території між широтами 25 і 60° скорочує сумарну тривалість неспання людини в темний час доби за один рік в середньому на 20,9 %, а застосування способу-прототипу (літнього часу) - тільки на 11 % порівняно з вживанням поясного часу без його коригування. На території, розташованої між паралеллю 25° і екватором в обох півкулях Землі, різниця між тривалістю дня влітку і взимку несуттєва. На екваторі, наприклад, протягом року тривалість світлового дня приблизно дорівнює 12 годинам. Тому людям, які проживають в екваторіальних або тропічних країнах, неважко організувати свою роботу, відпочинок і сон у відповідності зі сходом і заходом Сонця без коригування поясного часу. У часовому полярному колі, межа якого проходить по паралелі 60°, тривалість світлового дня змінюється протягом року від майже повної темряви взимку до білих ночей улітку. Тому й тут потреба у коригуванні поясного часу практично відсутня. Застосування в середніх широтах обох півкуль Землі способу коригування поясного часу, який заявляється, дозволяє: зміцнити здоров'я і поліпшити самопочуття людини за рахунок істотного збільшення тривалості його активної діяльності в світлий час доби при збереженні в зимові місяці цивільного часу, близького до поясного часу; усунути шкідливі для здоров'я людини і невигідні для економіки будь-якої країни скачки часу, пов'язані з сезонним переведенням годинників на одну годину; підвищити продуктивність фізичної та розумової праці; знизити число аварій і нещасних випадків на транспорті за рахунок зменшення загальнорічної тривалості використання транспортних засобів в темний час доби; скоротити число кримінальних інцидентів у вечірні години; збільшити доходи від туризму; зменшити кількість аварій в електромережах за рахунок зниження в них рівня пікових навантажень у вечірній час; знизити витрату електроенергії та інших енергоносіїв на освітлення вулиць, будівель, житлових будинків і споруд, а також на роботу світлової реклами; знизити витрати природного газу, бензину і дизельного палива на виробництво електроенергії для освітлювальної апаратури транспортних засобів, що працюють в темний час доби. На підставі перерахованих вище достоїнств способу корекції поясного часу, який заявляється, можна зробити висновок, що не можна вирішувати питання про доцільність його 4 UA 107752 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 застосування тільки лише за розрахунковою величиною зекономленої за його допомогою електроенергії на освітлення. При такому підході неважко помилитися в економічних розрахунках, так як викликане коригуванням поясного часу підвищення активності та результативності людської діяльності може призвести не до економії, а до збільшення середньорічної витрати енергоресурсів країни. Однак при цьому і продукції самого різного призначення буде вироблено більше. Збільшиться також і продуктивність творчої праці людини, ефективність якої важко оцінити в грошовому вираженні. Об'єм ВВП будь-якої країни залежить не лише від того, скільки в ній було вироблено внутрішнього продукту, а й від втрат цього продукту в результаті стихійних лих, техногенних катастроф та інших негативних явищ, до яких належать автокатастрофи. Згідно зі статистичними даними, серед різних причин смерті від нещасних випадків автопригоди складають 47 %. Наприклад, смертність від нещасних випадків на 100 тис. жителів у наступних країнах дорівнює: в Росії - 130,8 чол., в Англії - 20,5 чол., в США - 29,3 чол., в Чехії, Польщі, Румунії, Фінляндії, Словаччини та Франції - 50-60 чол. Сумарний збиток, нанесений автопригодами тільки економіці США наприкінці минулого століття оцінювався в 230 мільярдів доларів. Більше половини цієї суми губилося для країни в темний час доби, так як 50 % всіх випадків загибелі людей на дорозі відбувалося в нічні години, не дивлячись на те, що в цей час число учасників автомобільного руху в десятки разів менше, ніж вдень. Це означає, що ризик фатального результату автопригоди в темний час на тій же автомагістралі, в тих же самих погодних умовах і для того ж самого водія зростає багаторазово (у рази, а в окремі нічні години і на порядки) порівняно зі світлим часом доби. Наведені вище статистичні дані взяті з книги Г. Громова (США, Каліфорнія) Фактори ризику на автомобільних дорогах: основні причини фатальних автопригод на прикладі американських автомагістралей, 2012р. Згідно з цими даними зменшення сумарного часу неспання людини в темний час доби на 9-10 %, що забезпечує спосіб коригування поясного часу, який заявляється, в порівнянні з літнім часом, реально скоротить число людських жертв на автомобільних дорогах. По приблизних оцінках число цих жертв на території США, наприклад, знизиться на 150-200 чоловік в рік. Застосування даного винаходу потребує суттєвого вдосконалення обладнання служб точного часу. Однак при сучасному рівні розвитку мікроелектроніки можливість швидкого і успішного вирішення даної задачі не викликає сумнівів. Створення вдосконалених служб точного часу дасть імпульс розвитку годинникової промисловості, так як існуючі на сьогоднішній день конструкції звичайних наручних і настільних годинників не є достатньо ефективним засобом для обчислення цивільного часу за способом коригування поясного часу, який заявляється. Основним технічним результатом використання винаходу є зменшення середньорічного відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця на території, що лежить між широтами 25 і 60° північної і південної півкуль Землі, а також забезпечення плавності зміни показань годинника протягом календарного року, що дозволяє зробити вивід про відповідність винаходу критерію "новизна". Суть винаходу не випливає для фахівця явно з відомого рівня техніки, тому що з нього не виявляється сукупність істотних ознак, викладена у винаході, що дає підставу зробити висновок про його відповідність критерію "винахідницький рівень". Сукупність суттєвих ознак, яка характеризує суть винаходу, може бути багато разів використана при обчисленні цивільного часу в будь-якій географічній точці, що знаходиться між паралелями 25 і 60° обох півкуль Землі, і дозволяє отримати заданий технічний результат зменшення середньорічного відхилення показань годинника, рівних 7 годинам ранку, від часу сходу Сонця, а також - забезпечення плавності зміни показань годинника протягом календарного року, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "промислова придатність". Розглянуті матеріали підтверджують, що між сукупністю суттєвих відмінностей і технічним результатом, який досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок. Джерела інформації: 1. Большая советская энциклопедия, третье издание, М., издательство "Советская энциклопедия", том 5, с. 435; 2. Патент US 4953149 A, 28.08.1990; 3. G. V. Hudson (1898). "On seasonal time". Transactions and Proceedings of the New Zealand Institute 31: p. 577-588 (прототип). 5 UA 107752 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 1. Спосіб коригування поясного часу, для здійснення якого використовують годинник, перед запуском якого на його циферблаті або табло спочатку встановлюють за сигналами служби точного часу поточні значення цивільного часу, який є скоригованими поясним часом, а потім два рази на рік в певні календарні дні коригують роботу годинника, причому протягом одного піврічного періоду годиннику задають уповільнений хід, що забезпечує випередження годинника за кожну середню сонячну добу на задану величину, рівну щодобовому відставанню в попередньому піврічному періоді, який відрізняється тим, що величина відставання і випередження годинника за одну середню сонячну добу при розташуванні місць визначення цивільного часу між паралелями 15° і 25°, 25° і 35°, 35° і 45°, 45° і 60° північної і південної півкуль Землі рівні протягом усього року 30, 40, 50 і 60 секундам відповідно. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що 2 січня кожного року о 6 годині ранку за універсальним координованим часом годинник, що визначає скоригований поясний час, у північній півкулі переводять на прискорений хід, а південній півкулі - на уповільнений хід. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що 3 липня о 6 годині вечора в звичайний рік і 3 липня о 6 годині ранку у високосний рік за універсальним координованим часом годинник, що визначає скоригований поясний час у північній півкулі, переводять на уповільнений хід, а в південній півкулі - на прискорений хід. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6