Устройство автоматического обнаружения источника волн преимущественно в атмосфере горных выработок Советский патент 1989 года по МПК E21F5/00 

1

1451282

Изобретение относится к различным областям деятельности человека, связанным с обнаружением аэродинамических явлений, и может быть использовано, например, при автоматизации пра- цессов, обеспечивающих безопасность ведения горных работ в выбросоопас- ных условиях.

Цель изобретения - повьшение достоверности обнаружения источников волн путем осуществления селекции распространяющихся в атмосфере горных выработок волн по направлению их распространения.

На фиг.1 приведена блок-схема уст- ройства; на фиг.2 а и б - временные диаграммы выходных сигналов измерительных цепей..

10

15

лизацию цепи измерения и чувствитель ный элемент 2 сигнализирующей о волне цепи измерения параметров волн. Причем чувствительный элемент 1 располагают в направлении источника волн первым по отношению к чувствительному элементу 2. При воздействии на чувствительный элемент 1 волны, возбужденной обнаруживаемым источником, на выходе чувствительного элемента 1 формируется сигнал, который, распространяясь по блокирующей сигнализацию цепи измерения, сравнивается с эталоном в блоке 3 селекции сигналов. Выделенный блоком 3 сигнал поступает на формирователь 5 временных интервалов, на двух выходах которого вырабатываются два импульса (предполагаем, что

Уст ройство автоматического обнару-20 процессы селекции волн по их парамет- Устройство aHiuM fiпnт :мr,vюmeй и сигнализирующей

женин источника волн, преимур;ествен- но в атмосфере горных выработок, включает (фиг.1) устанавливаемые в предположительном направлении распо- ложения источника волн на заданном расстоянии А один от другого чувстви тельный элемент 1 блокирующей сигнализацию цепи, измерения и чувствитель - ный элемент 2 сигнализирующей о волне сжатия (или разрежения) цепи из- JU .мерения параметров волн, блоки 3 и 4 селекции сигналов от волн, формирователь 5 временных интервалов, выпол- ненный, например, в виде двух ждущих

.1-1м i cji -i 4-s- « .-. -

рам в блокирующей и сигнализирующей цепях происходит мгновенно). Длительность первого из импульсов равна длительности интервала t (см. фиг.2а) от момента обнаружения волны блокирующей сигнализацию цепью измерения до момента срабатывания чувствительного элемента 2 сигнализирующей о волне цепи измерения. Длительность второго импульса равна сумме двух интервалов: периода t ; прохода волной расстояния А и интервала времени от момента обнаружения волны сигнализирующей цепью до окончания сигнала.

ненный, например, в виде двух . .работанного Формирователем времен- .ультивибраторов инвер тор 6 бл к 35 - работанн Р Р

40

45

совпадения, выполненный также в виде мультивибратора, формирователь 8 временных интервалов, блок 9 совпадения и блок 10 включения сигнализации. Чувствительный элемент 1, блок 3 селекции, формирователь 5 временных -интервалов, инвертор 6-и блок 7 совпадения образуют блокирующую сигнализацию цепь измерения, а чувствительный элемент 2, блок 4 селекции и формирователь 8 временных интервалов образуют сигнализирующую о волне сжатия цепь измерения.

Селекцию волн по направлению их распространения осуществляют данным устройством, например, в горных выработках следующим образом.

Выбирают предположительные направления расположения в горных выработках источников волн. Устанавливают 55 в предположительном направлении расположения источника волн на заданном расстоянии А один от другого чувстви тельный элемент 1 блокирующей сигнаных интервалов 8..Первый импульс через инвертор 6, а второй импульс по прямой линии связи поступают на вход блока 7 совпадения. В результате это го через время t , равное длительно сти первого импульса, на выходе блок 7 совпадения вырабатывается импульс длительности t , поступающий на один из входов схемы 9 совпадения. Этот импульс используется для создания возможности выработки блоком 9 совпадения сигнала обнаружения при поступлении на ее второй вход сигнала от формирователя 8. При воздейст- х-П ВИИ распространяющейся со стороны чувствительного элемента 1 волны на чувствительный элемент 2 на его выходе формируется сигнал, который,, распространяясь по сигнализирующей о волне цепи измерения, сравнивается с эталоном с блоке 4 селекции волн п их параметрам. В дальнейшем выделенный блоком 4 сигнал поступает на фо мирователь 8 временных интервалов.

лизацию цепи измерения и чувствитель ный элемент 2 сигнализирующей о волне цепи измерения параметров волн. Причем чувствительный элемент 1 располагают в направлении источника волн первым по отношению к чувствительному элементу 2. При воздействии на чувствительный элемент 1 волны, возбужденной обнаруживаемым источником, на выходе чувствительного элемента 1 формируется сигнал, который, распространяясь по блокирующей сигнализацию цепи измерения, сравнивается с эталоном в блоке 3 селекции сигналов. Выделенный блоком 3 сигнал поступает на формирователь 5 временных интервалов, на двух выходах которого вырабатываются два импульса (предполагаем, что

процессы селекции волн по их парамет- fiпnт :мr,vюmeй и сигнализирующей

процессы селекции волн по их парамет- fiпnт :мr,vюmeй и сигнализирующей

.1-1м i cji -i 4-s- « .-. -

рам в блокирующей и сигнализирующей цепях происходит мгновенно). Длительность первого из импульсов равна длительности интервала t (см. фиг.2а) от момента обнаружения волны блокирующей сигнализацию цепью измерения до момента срабатывания чувствительного элемента 2 сигнализирующей о волне цепи измерения. Длительность второго импульса равна сумме двух интервалов: периода t ; прохода волной расстояния А и интервала времени от момента обнаружения волны сигнализирующей цепью до окончания сигнала.

.работанного Формирователем времен- - работанн Р Р

.работанного Формирователем времен- 5 - работанн Р Р

0

45

55

ных интервалов 8..Первый импульс через инвертор 6, а второй импульс по прямой линии связи поступают на входы блока 7 совпадения. В результате этого через время t , равное длительности первого импульса, на выходе блока 7 совпадения вырабатывается импульс длительности t , поступающий на один из входов схемы 9 совпадения. Этот импульс используется для создания возможности выработки блоком 9 совпадения сигнала обнаружения при поступлении на ее второй вход сигнала от формирователя 8. При воздейст- х-П ВИИ распространяющейся со стороны чувствительного элемента 1 волны на чувствительный элемент 2 на его выходе формируется сигнал, который,, распространяясь по сигнализирующей о волне цепи измерения, сравнивается с эталоном с блоке 4 селекции волн по их параметрам. В дальнейшем выделенный блоком 4 сигнал поступает на формирователь 8 временных интервалов.

31А5

на выходе которого вырабатывается импульс длительности t , поступающий на другой вход блока 9 совпадения. При одновременном поступлении сигналов от блока 7 совпадения и формиро-т вателя 8 сигнализирующей цепи на вход блока 9 совпадения на его выходе вырабатывается импульс, включающий блок 10 сигнализации. После исчезновения этих сигналов на входе блока 9 совпадения устройство вновь будет готово к обнаружению волн.

Таким образом, устройством может быть обнаружена только распространяющаяся вдоль оси, на которой расположены чувствительные элементы 1 и 2, волна. Причем направление ее распро странения должно быть от чувствительного элемента 1 к чувствительному элементу 2. Обнаружение всех остальных волн, приходящих с других направлений, блокируется блоками 7 и 9 совпадения устройства. Так, например, при первоначальном воздействии волны помехи на элемент 2 импульсы, на вход блока 9 совпадения придут не одновременно и сигнал на включение сигнализации не будет сформирован (см. фиг.26).

Конструктивно предлагаемое решение может быть выполнено следующим образом. Элементы, блокирующие сигнализацию и сигнализирующие о явлении измерительных цепей, осуществляющие селекцию волн по их параметрам, могу быть выполнены аналогично элементам сигнализирующей измерительной цепи прототипа (при селекции волн сжатия по их длительности). Если же обнару282

жение волн будет осуществляться по другим их параметрам, например по амплитуде импульса давления в волне или по числу максимумов в волне сжатия и т.п. (в зависимости от того, какой источник необходимо обнаружить) то и конструктивное исполнение чувствительных элементов и блоков селек10 ции цепей измерения должно обеспечить решение задачи селекции по выбранным параметрам волн сжатия.

Формула изобретения

Устройство автоматического обнаружения источника волн преимущественно в атмосфере горных выработок, содержап;ее два чувствительных элемен- та, блок селекции сигналов, формирователи временного интервала, выход одного из которых соединен с входом инвертора, и блок совпадения, о т г личающееся тем, что, с

целью повьииения достоверности обнаружения источника волн за счет непрерывного осуществления процесса селекции волн по направлению их распростра нения, в устройство введены дополнительные блок совпадения и блок селек- ции сигналов, причем каждый чувствительный элемент через соответствующий блок селекции сигналов соединен с входами формирователей временных интервалов, выход одного из которых и выход инвертора соединены с входами дополнительного блока совпадения, выход последнего соединен с первым входом блока совпадения, второй вход

которого соединен с выходом другого формирователя временного интервала.

О

Изобретение относится к технике безопасности ведения горных работ в выбросоопасных условиях. Цель - повышение достоверности обнаружения источников волн путем непрерывного осуществления процесса селекции распространяющихся в атмосфере горных выработок волн по направлению их сжатий ащ& 15росл распространения. Устр-во содержит два чувствительных элемента 1 и 2, которые через соответствующие блоки 3 и 4 селекции сигналов подключены к входам формирователей 5 и 8 временного интервала.Выходы формирователя 5 через последовательно соединенные инвертор 6 и блок совпадения (БС) 7 подключены к входам второго БС 9, соединенного с блоком 10 включения сигнализации. К второму входу ВС 7 подключен второй выход формирователя 5. Устр-вом м.б. обнаружена только волна, распространяющаяся вдоль оси, по которой расположены чувствительные элементы 1 и 2. Направление ее распространения должно быть от чувствительного элемента 1 к чувствительному элементу 2. Обнару жение волн, приходящих с других направлений, блокируется БС 7 и 9. При первоначальном воздействии волны - помехи на элемент 2 импульсы на вход БС 9 придут не одновременно и сигнал на включение сигнализации не будет сформирован. 2 ил. помеха (С (Л ел to СХ) ГчЭ

f- 11

т

о

2i

vf

фиэ.2

ii.