Анализатор грозоопа ности Советский патент 1977 года по МПК G08B23/00 

1

Изобретение относится к устройствам сигнапизацин о грозоопасности, например на нефтеналивных судах, в карьерах откры-г тых горных разработок, где взрывные работы ведутся с использованием электродетонаторов и т.д.

Известны устройства для сигйализацни грозоопасности, содержащие блоки приема в преобразования в импульсы грозовых разрядов и счетчики подсчета грозовых раз- рядов Щ.

Их недостатком является недостаточност информации для оценки грозоопасности.

Наиболее близким решением является устройство 2, которое содержит последоватеяьно соединенные приемную антенну, уэ кополосный усилитель, детектор, а также блок регистрации грозовых разрядов и бпо сигнализаци и.

Однако известное устройство првнципиально не может выдавать объективную надежную информацию о грозоопасности вследствие того, что, во- первых, тенденция развития грозы дотокна оцениваться наблюдателем визуально по совокупности показаний

стрелочных приборов, во- вторых, устройс1 во не определяет моменты времени подачи сигналов.

Цепью изобретения является повыш ние надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что в анализатор грозоопасности введены блок сравнения nnotrности грозовых разрядов и решающий блок, при чем одни выходы блока регистрации грозовых разрядов через блок сравнения плотности 1розовых разрядов подключены к первому входу решающего блока, выход которого со единен с первым входом блока сигнализации а другой выход блока регистрации грозовых разрядсш подключен ко входам решшощего блока в блока сигнализации.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Анализатор грозоопасностн состоит из приемной (всенаправлениой) антенны 1, подключенной к узкополосному усилителю 2, соединенному с детекторами 3. Детектор 3 подключен ко входам параллельно соединенных четырех пороговых элементов 4-7, каждый из ко« торых является входным элементом блока

8 регистрации грозовых разрядов. К выходам пороговых элементов подключе1а1 формировфтели 9-12 стандартных импульсов. Выходы формирователей стандартных импульсов соединены со счетчиками 13 - 16, к кото рым подалючен генератор 17 отметок времени. Выходы счетчиков 13. и 14 подключены ко входам блока 18 сравнения плотное ти грозовых разрядов, который соединен с первым входом решающего блока 19, ко второму входу которого подключен выход счетчика 15. Выход решающего блока 19 соединен со входом 2 О блока сигнализаций} прекращение операций 2О, блока сигнализации 21, который соединен также с вык-« лючателем 22, блока 8 регистрации грозовых разрядов, подсоединенным между вьгходом формирователя 12 стандартных имп льсор четвертого канала и счетчиког 16 этого к анала. К входу прекращение

операций блока 21 сигнализации подсоединен также выход счетчика 16. Выход счетчика 15 подключен-к блоку 23 предупреждение блока 21 сигнализации, выклю-; чатель 24 которого подсоединен между вь ходом формирователя 11 стандартных импулсов третьего канала и счетчиком 15 этого канала.

Анализатор грозоопасности работает ,дующим образом. Разряд молнии возбуждает в приемной антенне 1 радиоимпульс, кото- рый усилителем 2 усиливается в узкой по- лосе частот и поступает на детектор 3, лтреобразующий радиоимпульс в видиоимпупьс напряжения. После детектирования импульс напряжения поступает на входы четырех пороговых элементов 4 - 7, каждый из когторых пропускает импульсы, если их пиковые амплитуды превосходят пороговые зна чения, рассчитанные на среднестатические амплитуды импульсов грозовых разрядов.

Наибольигую чувствительность, т.е. самый низкий порог, имеет пороговый элемент 4, который является входным элементом первого канала блока 8 регистрации грозо вых разрядов и рассчитан на прием сигналов дальних грозовых разрядов, например, на расстоянии 100 км и менее. Пороговый элемент 5 второго канала принимает сигналы грозовых разрядов на расстоянии 5О км и менее, пороговый элемент 6 третьего канала - на расстоянии 25 км и менее, пороговый элемент 7 четвертого канала - : на расстоянии 12 км и менее.

Таким образом, отдаленные грозы )трирутотСя только по первому катлапу, тогда как близкие будут регистрироваться во четырех каналах одновременно.

Импульсы с выхода пороговых элементов 4-7 поступают на формирователи 912 стандартнь/х импульсов, которые вырабатывают стандартные импульсы, соответст вующие вспышке молнии, паже если вспышка представляет собой многоимпульсный разряд. В каждом канале регистрации импульсы с выхода формирователей стандартных импульсов поступают на счетчики 13-16,длительность счета которых задается генератором 17 отметок времени. Емкость счетчиков неодинакова: наибольшую емкость имеет счетчик 13, наименьшую счетчик 16. В результате в каждом канале зафиксированный отрезок времени измеряется количество разрядов, то есть измеряет/ся временная плотность разрядов.

При движении грозового фронта к обьек.ту происходит заполнение счетчика 13, заполне}шя этого счетчика поступает на запоминающую ячейку блока 18 сравнешя плотности грозовых разрядов. Заполнение счетчика 14 подтверждает движение грозового фронта к объекту, при этом на блок 18 сравнения плотности грозовых раз-г рядов поступает второй сигнал, В результате этого блок 18 вырабатывает сигнал, запускающий решающий блок 19, Сигнал заполнения счетчика 15 включает вход 23 предупреждение блока 21 сигнализации и одновременно поступает на решающий блок 19, который по известному расстоянию меХду вторым и третьим каналами и известно-му времени от момента запуска решающего блока 19 до момента заполнения счетчика 15 определяет:

-скорость движения грозового фронта в направлении к объекту;

-ресурс времешг, необходимого, чтобы грозовой очаг, движущийся с найденной скоростью, мог достигнуть объек та;

- сравнивает это время с минимально допустимым для данного объекта временем упреждения подачи сигнала прек- ращение операций ;

-определяет момент времени подачи ситтнала прекраще1ше операций с учетом необходимого времени упреждения и включает вход 20 блока 21 сигнализации прекраш.ение операций. По этому

Сигналу все операции сЪ взрывоопасными мфтериалами прекращаются.

Сигнал, эквивалентный минимально допус- -тимому времени упрежде}шя, хранится в мяти решающего блока 19. Минимальное рремя упреждения должно быть определено ; jдля каждого объекта. Например, для танкеров заданной конструкции оно включает выполнения командой защитных меро,приятий на судне и время расс ;яния взрывоопасной концентрагми газов после прекра- fueHHH операций с нефтепродуктами.

Сигнал заполнения счетчика 16 посгупает на вход 20 бдока 21 CKrHajmaauHH, ЕоIIH вход 20 уже находится в режиме сигнвр пиэации, то поступающий сюда сигнал от счетчика 16 подтверждает опасность обстановки (разряды грозы в ближней зоне), в противном случае сигнал счетчика 15 включает блок 20 прекращение операций блока 21 сигнализацит.

Дублирование запуска блока 2О (от ре- М ающего блока 19 и счетчика 16) обуслоАдено тем, что при тепловых грозах, особенно характерньЙс для тропических районов, Грозовой очаг может быстро сформировать- ся над объектом или в непосредственной близости от него.

Устройство реверсивно, т.е. при удалении от грозового очага последовательно выключаются сигнал прекращение операций la затем сигнал предупреждение. Сигнал прекращение операций отключается выкЮючателем 22, когда счетчик 16 четвэрто го канала не регистрирует плотносги раз- рядов и интегратор выключателя 22 за врщ мя, равное длительности пяти последовательных циклов измерения, не регистрирует сий.нал на выходе формирователя 12 стандарт- 5П)1х импульсов. При совпадении указанных условий сигнал прекращение операций отключается, что служит командой к продолжжению работ со взрывоопасными материапами.

Сигнал предупреждение отключается выключателем 24, когда интегратор выклю чателя на выходе формирователя 11 стан(дартных импульсов не регистрирует сигнала. И, наконец, когда счетчик 14 не регис|г. .рирует разрядов в лятн циклах измерет1Я, блок 18 сравнения плотности грозовых раэ рядов вырабатывает сигнал, возвращающий решающий блок 19 в исходное состояние. Главным преиь4(уществом предлагаемого устройства является высокая надежность его работы, а следовательно и надежность )выдаваемой информации. При этом не требуется постоянного вмешательства агрегатора, что позволяет полностью автоматизиjDosaTb процесс получения требуемой инфор (нации о грозоопасности.

Формула изобретения

Анализатор грозоопасности, содержащий йоследовательно-соединенные приемную ангешгу, узкопопосный усилитель, детектор блок регистрации грозовых разрядов, а тшс)же блок сигнализации, отличающий, с я тем, что, с целью повыщёния надежHcfcTH работы устройства, в него введены блок сравнения плотности грозовых разрядов и рещающий блок, причем одни выходы блока регистрации- грозовых разрядов через блок сравнения плотности грозовых разрядов подключены к первому входу -решающего блока, выход которого соединён с первым входом блока сигнализации, а другой выход блока регистрации грозовых разря дов подключен ко вторым входам реишощего блока и блока сигнализации.

Источники информации, принятые во при экспертизе:

1.Preniice S.A, EPect HOI , , № 22, 1972, стр. 149-178.

2.Патент США 3 465 245, кл. 32472, 1969 г. (npoTOTim).