RU2584967C1

RU2584967C1 - Method of searching for injured people under rubble, taking into account arbitrary orientation of beacon antenna

Info

Publication number: RU2584967C1
Application number: RU2016110118/93A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Широков
Original assignee: Игорь Борисович Широков
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-05-20

Abstract

FIELD: rescue operations.

SUBSTANCE: novel method of searching affected under rubble, is provision of whole personnel with mine beacons, and establishing of search group, which is equipped with radio beacons activation devices and search devices in amount of three pieces. Activation device drives variable-frequency magnetic field with one frequency and set power. This variable magnetic field is caught by mine personnel radio beacon and if radio beacon exceeds certain threshold level of this field, heart rate microwave sensor is actuated and low-frequency magnetic field is excited with another frequency. Using nine fixed coils with ferromagnetic cores three search devices (three in each) this variable-frequency magnetic field is received, amplified obtained at output of coils electrical signals and rectified them, then rectified signals are squared and added by three from each of search devices. At that, longitudinal axes of three coils in each of search devices are arranged perpendicular to each other. After that, from resultant signal square root is extracted to measure level of received signal, which corresponds to received alternating low-frequency magnetic field maximum value. At that, maximum level of received signal is provided at any position in space of search object beacon coil. Distance from each of search devices to radio beacon is determined by measured signal levels with help of previously captured nomogramm. At known distances between search devices themselves and known azimuths of search devices relative to each other, azimuths of beacon or search object from each of search devices are determined. Selecting these azimuth and distance to search object from that of search devices, from which salvage measures are carried out most efficiently.

EFFECT: disclosed is method of searching for injured people under rubble, taking into account arbitrary orientation of radio beacon antenna, method can be used to locate personnel under rubble in mines.

1 cl

Description

Изобретение принадлежит к области обеспечения безопасности работ в горной промышленности и может использоваться для определения местоположения персонала под завалами в шахтах.The invention belongs to the field of ensuring safety in mining and can be used to determine the location of personnel under the rubble in the mines.

Известны способы автоматизированного определения местоположения персонала, например "Унифицированная телекоммуникационная система УТАС" которая содержит кабель, сервер системы позиционирования, программное обеспечение системы (В книге "Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах", сборник научных трудов МакНИИ Макеевка, 2005 г. - с. 323-333) или "Система автоматизированного табельного учета и определения местоположения персонала и техники на шахтах и рудниках в комплексе "ТАЛ-НАХ", которая содержит: контроллеры, считыватели системы позиционирования, излучающий кабель, сервер системы позиционирования, программное обеспечение системы (В журнале "Оборудование для предприятий ТЭК" № 8, М., 2006 г., опубл. 10.08.2006). Однако позиционирование объектов (персонала и транспортных средств) по этим системам осуществляется с точностью, обусловленной дискретностью установки считывателей системы позиционирования и реально составляет 100 - 200 м. Кроме того, система работает только в пределах прямой видимости объекта позиционирования и считывателя и практически непригодна в случае возникновения обвала горной породы, являющегося непреодолимым препятствием для радиосигналов с принятыми в описанных системах длинами волн.Known methods for automated location of personnel, for example, "UTAS Unified Telecommunication System" which contains a cable, a positioning system server, system software (In the book "Methods and means of creating safe and healthy working conditions in coal mines", collection of scientific works of MakNII Makeevka, 2005 G. - S. 323-333) or "The system of automated personnel records and location of personnel and equipment in mines and mines in the complex" TAL-NAX ", which contains: hollers, positioning system readers, radiating cable, positioning system server, system software (In the journal "Equipment for Fuel and Energy Complex Enterprises" No. 8, M., 2006, publ. 10.08.2006). However, the positioning of objects (personnel and vehicles ) for these systems is carried out with accuracy due to the discrete installation of readers of the positioning system and is actually 100 - 200 m. In addition, the system works only within the direct line of sight of the positioning object and the reader and practically unusable in the event of collapse of the rock, which is an insurmountable obstacle for radio signals with accepted described systems wavelengths.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению относится "Способ поиска пострадавших под завалами", описанный в заявке на патент Украины а200905262 от 26.05.2009, положительное решение по которой вынесено 3.02.2010.Closest to the alleged invention relates to "A method of searching for victims under the rubble" described in the application for a patent of Ukraine a200905262 dated 05/26/2009, a positive decision on which was issued on 02/03/2010.

По этому способу определения местоположения персонала шахты под завалами, каждого работника шахты снабжают радиомаяком, а поисковую группу снабжают устройством активации радиомаяков и устройствами поиска. При этом в состав устройства активации вводят: первый генератор первой низкой частоты, первую неподвижную катушку с ферромагнитным сердечником. В состав радиомаяка вводят: неподвижные вторую и третью катушки с ферромагнитными сердечниками, узкополосный усилитель первой низкой частоты, детектор несущей, пороговое устройство, второй генератор второй низкой частоты. В состав трех поисковых устройств, по две единицы в каждый, вводят: неподвижные катушки с ферромагнитными сердечниками, расположенные в одной горизонтальной плоскости, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, узкополосные усилители сигналов второй низкой частоты, выпрямители, схемы возведения сигналов в квадрат, кроме этого в состав поисковых устройств по одной единице в каждый вводят: сумматоры двух сигналов, схемы извлечения квадратного корня и измерители уровня.According to this method of determining the location of mine personnel under the rubble, each mine employee is equipped with a radio beacon, and the search group is equipped with a radio beacon activation device and search devices. At the same time, the following is introduced into the composition of the activation device: a first generator of a first low frequency, a first stationary coil with a ferromagnetic core. The composition of the beacon includes: fixed second and third coils with ferromagnetic cores, a narrow-band amplifier of the first low frequency, a carrier detector, a threshold device, a second generator of the second low frequency. The three search devices, two units each, are introduced: fixed coils with ferromagnetic cores located in one horizontal plane, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular, narrow-band amplifiers of signals of the second low frequency, rectifiers, signal squaring circuits, in addition to the composition of search devices, one unit each, is entered: adders of two signals, square root extraction schemes, and level meters.

По описанному способу задача решается благодаря тому, что первоначально генерируют непрерывные низкочастотные колебания с частотой f₁, причем эти колебания подают на клеммы первой неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником и излучают тем самым переменное магнитное поле с частотой f₁. Первую катушку с ферромагнитным сердечником располагают в непосредственной близости от предполагаемого объекта поиска. Переменное магнитное поле с частотой f₁, излученное первой катушкой с электромагнитным сердечником, улавливают второй неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую устанавливают в радиомаяке объекта поиска. Сигнал, снимаемый с клемм второй катушки с ферромагнитным сердечником, усиливают в узкой полосе частот, выпрямляют и оценивают его уровень. При превышении выпрямленного сигнала постоянного тока некоторого порогового уровня начинают генерировать непрерывные низкочастотные колебания с частотой f₂, которые подают на клеммы третьей неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником, которую так же располагают в радиомаяке объекта поиска, и излучают тем самым переменное магнитное поле с частотой f₂. Излученное третьей неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают четвертой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в первом поисковом устройстве. Это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают пятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же первом поисковом устройстве. Продольные оси четвертой и пятой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости. Далее это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают шестой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают во втором поисковом устройстве. Это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают седьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же втором поисковом устройстве. Продольные оси шестой и седьмой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости. Далее это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают восьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в третьем поисковом устройстве. Это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают девятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же третьем поисковом устройстве. Продольные оси восьмой и девятой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости. Сами поисковые устройства располагают друг относительно друга на некотором известном расстоянии, причем поисковые устройства располагают не на одной линии, причем каждую пару взаимно перпендикулярных катушек поисковых устройств ориентируют на плоскости произвольно.According to the described method, the problem is solved due to the fact that initially they generate continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₁ , and these oscillations are fed to the terminals of the first stationary coil with a ferromagnetic core and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency f ₁ . The first coil with a ferromagnetic core is located in the immediate vicinity of the proposed search object. An alternating magnetic field with a frequency f ₁ emitted by the first coil with an electromagnetic core is captured by a second fixed coil with a ferromagnetic core, which is installed in the beacon of the search object. The signal taken from the terminals of the second coil with a ferromagnetic core is amplified in a narrow frequency band, rectified, and its level is estimated. When the rectified DC signal exceeds a certain threshold level, they begin to generate continuous low-frequency oscillations with a frequency of f ₂ , which are fed to the terminals of the third fixed coil with a ferromagnetic core, which is also located in the beacon of the object to be searched, and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency of f ₂ . The alternating magnetic field emitted by the third fixed coil with a ferromagnetic core with a frequency f _{2 is} captured by the fourth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the first search device. The same alternating magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by a fifth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same first search device. The longitudinal axis of the fourth and fifth coils are perpendicular to each other in the horizontal plane. Further, the same alternating magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by the sixth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located in the second search device. The same alternating magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by the seventh fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same second search device. The longitudinal axis of the sixth and seventh coils are arranged perpendicular to each other in a horizontal plane. Further, the same alternating magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by the eighth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located in the third search device. The same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the ninth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located in the same third search device. The longitudinal axis of the eighth and ninth coils are arranged perpendicular to each other in the horizontal plane. The search devices themselves are positioned relative to each other at some known distance, and the search devices are not located on one line, and each pair of mutually perpendicular coils of the search devices is randomly oriented on the plane.

В каждом из трех поисковых устройств производят узкополосное усиление принимаемых неподвижными катушками низкочастотных сигналов. В каждом поисковом устройстве оба принятые и усиленные сигналы переменного тока возводят в квадрат, затем возведенные в квадрат сигналы складывают вместе и из полученной суммы извлекают квадратный корень, в результате чего получают сигнал постоянного тока, уровень которого соответствует максимальному уровню принимаемого низкочастотного сигнала от радиомаяка объекта поиска. В каждом из трех поисковых устройств осуществляют измерение уровня этого сигнала, после чего в каждом их трех поисковых устройств эти измеренные уровни сигналов по калибровочным номограммам переводят в расстояния до объекта поиска, при этом получают три расстояния до объекта поиска от каждого их трех поисковых устройств. Далее решают обычную тригонометрическую задачу и от каждого из поисковых устройств получают однозначно азимут объекта поиска, при этом используют один из полученных азимутов и расстояние до объекта поиска для осуществления спасательных мероприятий от того поискового устройства, от которого производить спасательные мероприятия наиболее эффективно.In each of the three search devices, narrow-band amplification of low-frequency signals received by fixed coils is performed. In each search device, both the received and amplified AC signals are squared, then the squared signals are added together and the square root is extracted from the resulting sum, as a result of which a direct current signal is obtained, the level of which corresponds to the maximum level of the received low-frequency signal from the beacon of the search object . In each of the three search devices, the level of this signal is measured, after which, in each of the three search devices, these measured signal levels are converted to the distance to the search object using calibration nomograms, and three distances to the search object from each of the three search devices are obtained. Next, the usual trigonometric problem is solved and the azimuth of the search object is uniquely obtained from each of the search devices, using one of the obtained azimuths and the distance to the search object to carry out rescue measures from the search device from which it is most effective to carry out rescue measures.

Однако описанный способ поиска людей под завалами имеет некоторый недостаток, связанный с тем, что предугадать в каком положении в пространстве окажется вторая неподвижная катушка с ферромагнитным сердечником радиомаяка, не представляется возможным. Наиболее вероятным является положение, при котором ось этой катушки с ферромагнитным сердечником располагается в горизонтальной плоскости. При этом отклонение оси этой катушки от горизонта в пределах ±30° не приводит к существенным ошибкам определения дальности до объекта поиска, учитывая, к тому же, кубическую зависимость уровня принимаемого сигнала от расстояния. Однако при стремлении этого угла к 90°, которое тоже имеет определенную вероятность при возникновении чрезвычайной ситуации, ошибка в определении дальности становится недопустимо большой. Это влечет за собой снижение эффективности поиска людей.However, the described method of searching for people under the rubble has a certain disadvantage related to the fact that it is not possible to predict the position in space of the second fixed coil with the ferromagnetic core of the beacon. The most probable is the position in which the axis of this coil with a ferromagnetic core is located in a horizontal plane. Moreover, the deviation of the axis of this coil from the horizon within ± 30 ° does not lead to significant errors in determining the distance to the search object, taking into account, in addition, the cubic dependence of the level of the received signal on the distance. However, when this angle tends to 90 °, which also has a certain probability in the event of an emergency, the error in determining the range becomes unacceptably large. This entails a decrease in the search efficiency of people.

В тоже время крайне необходимо эффективно решать задачу определения азимута объекта Поиска и расстояния до него с высокой точностью, т.е. производить поиск людей, находящихся под завалами горных пород. Большая смертность среди персонала угольных шахт обусловлена именно тем, что при существующем положении дел быстро и точно отыскать пострадавших людей не представляется возможным.At the same time, it is extremely necessary to effectively solve the problem of determining the azimuth of the Search object and the distance to it with high accuracy, i.e. to search for people under the rubble of rocks. The high mortality rate among coal mine personnel is precisely due to the fact that in the current situation it is not possible to quickly and accurately find the affected people.

В основу изобретения поставлена задача определения азимута и расстояния до объекта поиска, человека, находящегося в толще горных пород. Она решается благодаря тому, что первоначально генерируют непрерывные низкочастотные колебания с частотой f₁, причем эти колебания подают на клеммы первой неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником и излучают тем самым переменное магнитное поле с частотой f₁, при этом первую катушку с ферромагнитным сердечником располагают в непосредственной близости от предполагаемого объекта поиска, при этом переменное магнитное поле с частотой f₁ улавливают второй неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую устанавливают в радиомаяке объекта поиска, после чего сигнал, снимаемый с клемм второй катушки с ферромагнитным сердечником усиливают в узкой полосе частот, выпрямляют и оценивают его уровень, причем при превышении выпрямленного сигнала постоянного тока некоторого порогового уровня начинают генерировать непрерывные низкочастотные колебания с частотой f₂, которые подают на клеммы третьей неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником, которую также располагают в радиомаяке объекта поиска, и излучают тем самым переменное магнитное поле с частотой f₂, при этом непрерывные низкочастотные сигналы, которые вырабатывают первым и вторым низкочастотными генераторами делают различными по частоте, чем обеспечивают развязку низкочастотных усилительных трактов радиомаяка и поискового устройства, при этом переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают четвертой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в первом поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают пятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же первом поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают шестой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же первом поисковом устройстве, причем продольные оси четвертой, пятой и шестой катушек первого поискового устройства располагают перпендикулярно друг относительно друга при произвольной их ориентации в пространстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают седьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают во втором поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают восьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же втором поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают девятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же втором поисковом устройстве, причем продольные оси седьмой, восьмой и девятой катушек второго поискового устройства располагают перпендикулярно друг относительно друга при произвольной их ориентации в пространстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают десятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в третьем поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают одиннадцатой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же третьем поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают двенадцатой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же третьем поисковом устройстве, причем продольные оси десятой, одиннадцатой и двенадцатой катушек третьего поискового устройства располагают перпендикулярно друг относительно друга при произвольной их ориентации в пространстве, причем сами поисковые устройства располагают друг относительно друга на некотором известном расстоянии, причем поисковые устройства располагают не на одной линии, при этом в каждом из трех поисковых устройств производят узкополосное усиление принимаемых неподвижными катушками низкочастотных сигналов, при этом в каждом поисковом устройстве все три принятые и усиленные сигналы переменного тока возводят в квадрат, затем возведенные в квадрат сигналы все три складывают вместе и из полученной суммы извлекают квадратный корень, в результате чего получают сигнал постоянного тока, уровень которого соответствует максимальному уровню принимаемого низкочастотного сигнала от радиомаяка объекта поиска, независящий от положения в пространстве третьей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска, при этом в каждом из трех поисковых устройств осуществляют измерение уровня этого сигнала, после чего в каждом их трех поисковых устройств эти измеренные уровни сигналов по калибровочным номограммам переводят в расстояния до объекта поиска, при этом получают три расстояния до объекта поиска от каждого их трех поисковых устройств, после чего решают обычную тригонометрическую задачу и от каждого из поисковых устройств получают однозначно азимут объекта поиска, при этом используют один из полученных азимутов и расстояние до объекта поиска для осуществления спасательных мероприятий от того поискового устройства, от которого производить спасательные мероприятия наиболее эффективно.The basis of the invention is the task of determining the azimuth and distance to the search object, a person located in the rock mass. It is solved due to the fact that initially they generate continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₁ , and these oscillations are fed to the terminals of the first fixed coil with a ferromagnetic core and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency f ₁ , while the first coil with a ferromagnetic core is placed in the immediate the proximity of the proposed search object, while an alternating magnetic field with a frequency f _{1 is} caught by a second fixed coil with a ferromagnetic core, which is installed in p in the beacon of the search object, after which the signal from the terminals of the second coil with a ferromagnetic core is amplified in a narrow frequency band, rectified and its level is estimated, and when the rectified direct current signal exceeds a certain threshold level, they begin to generate continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₂ , which feed to the terminals of the third fixed coil with a ferromagnetic core, which is also located in the beacon of the search object, and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency f ₂ wherein, the continuous low-frequency signals generated by the first and second low-frequency generators are made different in frequency, thereby decoupling the low-frequency amplifying paths of the beacon and the search device, while an alternating magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by a fourth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located in the first search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f ₂ catch the fifth fixed coil with a ferromagnetic core, to the first one is located in the same first search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the sixth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same first search device, the longitudinal axes of the fourth, fifth and sixth coils of the first search device are arranged perpendicular relative to each other for arbitrary orientation in space, moreover, the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the seventh fixed coil with ferromagnetic se the core located in the second search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the eighth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same second search device, the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the ninth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same second search device, and the longitudinal axis of the seventh, eighth and ninth coils of the second search device have a perpendicular randomly relative to each other for arbitrary orientation in space, moreover, the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by the tenth fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the third search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} caught by the eleventh fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same third search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f ₂ catch the twelfth stationary coil th with a ferromagnetic core, which is located in the same third search device, and the longitudinal axes of the tenth, eleventh and twelfth coils of the third search device are perpendicular to each other for arbitrary orientation in space, and the search devices themselves are located relative to each other at some known distance moreover, the search devices are not located on one line, while in each of the three search devices produce narrow-band gain immovable coils of low-frequency signals, while in each search device all three received and amplified AC signals are squared, then the squared signals are all three added together and the square root is extracted from the resulting sum, resulting in a constant-current signal, level which corresponds to the maximum level of the received low-frequency signal from the beacon of the search object, independent of the position in the space of the third coil with a ferromagnetic core the beacon of the search object, while in each of the three search devices, the level of this signal is measured, after which in each of the three search devices these measured signal levels are transferred to the distance to the search object from calibration nomograms, and three distances to the search object from each of three search devices, after which they solve the usual trigonometric problem and from each of the search devices they get the azimuth of the search object unambiguously, using one of the obtained azimuths and the distance to the search object for carrying out rescue measures from the search device from which it is most effective to carry out rescue measures.

Сравнение предполагаемого изобретения с уже известными способами и прототипом показывает, что заявляемый способ проявляет новые технические свойства, заключающиеся в возможности с высокой точностью однозначного и быстрого определения азимута и дальности объекта поиска, находящегося в завале горных пород в пределах рабочих расстояний, которые реально в шахтах составляют 50 - 100 м.Comparison of the alleged invention with the already known methods and prototype shows that the inventive method exhibits new technical properties, consisting in the possibility with high accuracy of unambiguous and quick determination of the azimuth and range of the search object located in the rock block within the working distances that actually make up in the mines 50 - 100 m.

Эти свойства предполагаемого изобретения являются новыми, так как в способе-прототипе, в силу присущего ему недостатка, заключающегося в большой ошибке определения дальности объекта поиска, а затем и азимута объекта поиска, при отклонении продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска от горизонтально положения на угол больше чем 30°, проводить спасательные операции по поиску людей под обвалами горных пород в шахтах представляется не достаточно эффективным. По заявляемому способу отклонение продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска от горизонтально положения на произвольный угол вплоть до 90° не приводит к появлению ошибок определения дальности.These properties of the proposed invention are new, because in the prototype method, due to its inherent disadvantage of a large error in determining the range of the search object, and then the azimuth of the search object, when the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object deviates from a horizontal position at an angle of more than 30 °, conducting rescue operations to search for people under rock formations in mines does not seem to be quite effective. According to the claimed method, the deviation of the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object from a horizontal position to an arbitrary angle up to 90 ° does not lead to the appearance of range determination errors.

В предлагаемом способе поиска людей под завалами горных пород каждого человека из числа персонала шахты снабжают радиомаяком. В случае аварии поиск пострадавших осуществляет специальная группа спасателей, которую снабжают поисковым оборудованием, состоящим из четырех частей. Поисковое оборудование состоит из устройства активации радиомаяков и трех поисковых устройств. Устройство активации предназначено для излучения переменного магнитного поля с частотой f₁. Состоит устройство активации из генератора непрерывных низкочастотных колебаний с частотой f₁ требуемой мощности и неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником. Располагают устройство активации в непосредственной близости от места проведения спасательных мероприятий. Мощность излучения переменного магнитного поля должна быть достаточной для того, чтобы это переменное магнитное поле можно было бы принять радиомаяками, находящимися в зоне проведения спасательных мероприятий. В каждом из радиомаяков это переменное магнитное поле принимают, усиливают и оценивают его уровень. При превышении этого уровня некоторого порогового значения в радиомаяке включают генератор непрерывных низкочастотных колебаний с частотой f₂, т.е. осуществляют активацию радиомаяка. При этом непрерывные низкочастотные сигналы, которые вырабатывают первым и вторым низкочастотными генераторами делают различными по частоте, чем обеспечивают развязку низкочастотных усилительных трактов радиомаяка и поискового устройства.In the proposed method for finding people under the rubble of rocks, each person from the mine personnel is equipped with a radio beacon. In the event of an accident, the search for victims is carried out by a special group of rescuers, which are equipped with search equipment consisting of four parts. Search equipment consists of a beacon activation device and three search devices. The activation device is designed to emit an alternating magnetic field with a frequency f ₁ . The activation device consists of a generator of continuous low-frequency oscillations with a frequency f _{1 of the} required power and a fixed coil with a ferromagnetic core. They have an activation device in the immediate vicinity of the rescue site. The radiation power of an alternating magnetic field must be sufficient so that this alternating magnetic field can be received by radio beacons located in the rescue area. In each of the beacons, this alternating magnetic field is received, amplified and its level is estimated. When this level is exceeded, a certain threshold value in the beacon includes a generator of continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₂ , i.e. carry out the activation of the beacon. At the same time, the continuous low-frequency signals generated by the first and second low-frequency generators are made different in frequency, which ensures the isolation of the low-frequency amplification paths of the beacon and the search device.

Эти колебания подают на клеммы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником, которую располагают в радиомаяке, и излучают тем самым переменное магнитное поле с частотой f₂. Это переменное магнитное поле с частотой f₂ улавливают девятью неподвижными катушками с ферромагнитными сердечниками трех поисковых устройств, в каждом своей тройкой катушек, продольные оси которых взаимно перпендикулярны. Принятые неподвижными катушками поисковых устройств сигналы усиливают в узкой полосе частот, выпрямляют и возводят полученные сигналы постоянного тока в квадрат. После этого возведенные в квадрат сигналы по три в каждом поисковом устройстве складывают между собой. При этом в каждом из поисковых устройств усиливают, возводят в квадрат и складывают вместе сигналы, принятые от трех неподвижных катушек, продольные оси которых взаимно перпендикулярны. После этого из полученной суммы извлекают квадратный корень, и полученные сигналы подают на измерители уровня каждого из поисковых устройств. При этом азимут объекта поиска не измеряют, поскольку в ближней зоне излучающей катушки с ферромагнитным сердечником этого сделать невозможно, поскольку совершенно невозможно предугадать в каком положении окажется излучающая катушка радиомаяка. При этом само положение излучающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка не имеет значения. Её продольная ось может отклоняться от горизонтальной плоскости на произвольный угол. При этом само положение в пространстве приемных катушек поискового устройства, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, не имеет значение. Поскольку уровень принятого сигнала однозначно связан с расстоянием до источника излучения известной зависимостью, которую предварительно снимают и запоминают, то по измеренным уровням сигналов в каждом из поисковых устройств определяют три расстояния до радиомаяка от каждого из трех поисковых устройств соответственно. Поскольку взаимное расположение всех трех поисковых устройств известно, известны расстояния между ними и их азимуты друг относительно друга, то по полученным трем расстояниям от поисковых устройств до объекта поиска решают обычную тригонометрическую задачу и получают три азимута объекта поиска от каждого из трех поисковых устройств соответственно. Для проведения спасательных мероприятий выбирают тот азимут и то расстояние до объекта поиска от того поискового устройства, от которого производить эти спасательные мероприятия наиболее эффективно.These oscillations are fed to the terminals of a fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the beacon, and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency f ₂ . This alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by nine fixed coils with ferromagnetic cores of three search devices, in each of its three coils, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular. The signals received by the fixed coils of the search devices are amplified in a narrow frequency band, rectified and squared the received DC signals. After that, the squared signals of three in each search device are added together. Moreover, in each of the search devices, they are amplified, squared and added together signals received from three fixed coils, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular. After that, the square root is extracted from the sum obtained, and the received signals are fed to the level meters of each of the search devices. In this case, the azimuth of the search object is not measured, since it is impossible to do this in the near zone of the radiating coil with a ferromagnetic core, since it is completely impossible to predict the position of the radiating beacon coil. Moreover, the position of the radiating coil with the ferromagnetic core of the beacon does not matter. Its longitudinal axis can deviate from the horizontal plane by an arbitrary angle. Moreover, the position in the space of the receiving coils of the search device, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular, does not matter. Since the level of the received signal is unambiguously related to the distance to the radiation source by a known dependence, which is previously taken and stored, then three distances to the beacon from each of the three search devices are determined from the measured signal levels in each of the search devices, respectively. Since the relative position of all three search devices is known, the distances between them and their azimuths relative to each other are known, then using the obtained three distances from the search devices to the search object, they solve the usual trigonometric problem and get three azimuths of the search object from each of the three search devices, respectively. To conduct rescue measures, choose the azimuth and the distance to the search object from the search device from which it is most effective to carry out these rescue measures.

Указанный способ поиска пострадавших под завалами можно реализовать с помощью устройства, приведенного на фиг.1.The specified method of searching for victims under the rubble can be implemented using the device shown in figure 1.

Устройство поиска пострадавших под завалами состоит из устройства активации, радиомаяка и устройств поиска и содержит генераторы низкочастотных колебаний 1 и 2, неподвижные катушки с ферромагнитными сердечниками 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12, 13 и 14 узкополосные усилители низкочастотных сигналов 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24, выпрямители 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 и 34, пороговое устройство 35, схемы возведения сигналов в квадрат 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 и 44 сумматоры сигналов 45, 46 и 47, схемы извлечения квадратного корня 48,49 и 50, измерители уровня и 51, 52 и 53.The search device for victims under the rubble consists of an activation device, a beacon and search devices and contains low-frequency oscillation generators 1 and 2, fixed coils with ferromagnetic cores 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 and 14 narrow-band amplifiers of low-frequency signals 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 and 24, rectifiers 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, threshold device 35, signal squaring circuits 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 and 44 signal adders 45, 46 and 47, square root extraction schemes 48,49 and 50, level meters 51, 52 and 53.

Выход генератора низкочастотных колебаний 1 соединен с выводами неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 3, выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 4 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 15, выход которого соединен с входом выпрямителя 25, выход которого соединен с входом порогового устройства 35, выход которого соединен с входом управления низкочастотного генератора 2, выход которого соединен с выводами неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 5, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 6 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 16, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 7 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 17, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 8 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 18, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 9 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 19, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 10 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 20, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 11 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 21, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 12 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 22, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 13 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 23, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 14 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 24, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 16 соединен с входом выпрямителя 26, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 17 соединен с входом выпрямителя 27, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 18 соединен с входом выпрямителя 28, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 19 соединен с входом выпрямителя 29, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 20 соединен с входом выпрямителя 30, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 21 соединен с входом выпрямителя 31, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 22 соединен с входом выпрямителя 32, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 23 соединен с входом выпрямителя 33, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 24 соединен с входом выпрямителя 34, при этом выход выпрямителя 26 соединен с входом схемы возведения в квадрат 36, при этом выход выпрямителя 27 соединен с входом схемы возведения в квадрат 37, при этом выход выпрямителя 28 соединен с входом схемы возведения в квадрат 38, при этом выход выпрямителя 29 соединен с входом схемы возведения в квадрат 39, при этом выход выпрямителя 30 соединен с входом схемы возведения в квадрат 40, при этом выход выпрямителя 31 соединен с входом схемы возведения в квадрат 41, при этом выход выпрямителя 32 соединен с входом схемы возведения в квадрат 42, при этом выход выпрямителя 33 соединен с входом схемы возведения в квадрат 43, при этом выход выпрямителя 34 соединен с входом схемы возведения в квадрат 44, при этом выход схемы возведения в квадрат 36 соединен с первым входом сумматора сигналов 45, а выход схемы возведения в квадрат 37 соединен с вторым входом сумматора сигналов 45, а выход схемы возведения в квадрат 38 соединен с третьим входом сумматора сигналов 45, при этом выход схемы возведения в квадрат 39 соединен с первым входом сумматора сигналов 46, а выход схемы возведения в квадрат 40 соединен с вторым входом сумматора сигналов 46, а выход схемы возведения в квадрат 41 соединен с третьим входом сумматора сигналов 46, при этом выход схемы возведения в квадрат 42 соединен с первым входом сумматора сигналов 47, а выход схемы возведения в квадрат 43соединен с вторым входом сумматора сигналов 47, а выход схемы возведения в квадрат 44 соединен с третьим входом сумматора сигналов 47, при этом выход сумматора сигналов 45 соединен с входом схемы извлечения квадратного корня 48, при этом выход сумматора сигналов 46 соединен с входом схемы извлечения квадратного корня 49, при этом выход сумматора сигналов 47 соединен с входом схемы извлечения квадратного корня 50, при этом выход схемы извлечения квадратного корня 48 соединен с входом измерителя уровня 51, при этом выход схемы извлечения квадратного корня 49 соединен с входом измерителя уровня 52, при этом выход схемы извлечения квадратного корня 50 соединен с входом измерителя уровня 53.The output of the low-frequency oscillation generator 1 is connected to the terminals of the fixed coil with a ferromagnetic core 3, the terminals of the fixed coil with a ferromagnetic core 4 are connected to the input of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 15, the output of which is connected to the input of the rectifier 25, the output of which is connected to the input of the threshold device 35, the output of which connected to the control input of the low-frequency generator 2, the output of which is connected to the terminals of the fixed coil with a ferromagnetic core 5, while the conclusions of the fixed the coils with a ferromagnetic core 6 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 16, while the terminals of a fixed coil with a ferromagnetic core 7 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 17, while the terminals of a stationary coil with a ferromagnetic core 8 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 18, the findings of a fixed coil with a ferromagnetic core 9 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 19, while the findings are not a moving coil with a ferromagnetic core 10 is connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 20, while the conclusions of a fixed coil with a ferromagnetic core 11 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 21, while the conclusions of a fixed coil with a ferromagnetic core 12 are connected to the input of a narrow-band low-frequency amplifier 22 while the findings of a fixed coil with a ferromagnetic core 13 are connected to the input of a narrow-band amplifier of low-frequency signals 23, at The outputs of the fixed coil with a ferromagnetic core 14 are connected to the input of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 24, while the output of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 16 is connected to the input of the rectifier 26, while the output of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 17 is connected to the input of the rectifier 27, while the output of the narrow-band amplifier the low-frequency signals 18 is connected to the input of the rectifier 28, while the output of the narrow-band amplifier of the low-frequency signals 19 is connected to the input of the rectifier 29, while the narrow-band amplifier of low-frequency signals 20 is connected to the input of the rectifier 30, while the output of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 21 is connected to the input of the rectifier 31, while the output of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 22 is connected to the input of the rectifier 32, while the output of the narrow-band amplifier of low-frequency signals 23 is connected to the input rectifier 33, wherein the output of the narrow-band low-frequency signal amplifier 24 is connected to the input of the rectifier 34, while the output of the rectifier 26 is connected to the input of the erection circuit I am in square 36, while the output of rectifier 27 is connected to the input of the squaring circuit 37, while the output of rectifier 28 is connected to the input of the squaring circuit 38, while the output of rectifier 29 is connected to the input of the squaring circuit 39, while the output rectifier 30 is connected to the input of squaring circuit 40, wherein the output of rectifier 31 is connected to the input of squaring circuit 41, while the output of rectifier 32 is connected to the input of squaring circuit 42, while the output of rectifier 33 is connected to the input of squaring circuit square 43, wherein the output of the rectifier 34 is connected to the input of the squaring circuit 44, while the output of the squaring circuit 36 is connected to the first input of the signal adder 45, and the output of the squaring circuit 37 is connected to the second input of the signal adder 45, and the output of the circuit the squaring 38 is connected to the third input of the signal adder 45, while the output of the squaring circuit 39 is connected to the first input of the signal adder 46, and the output of the squaring circuit 40 is connected to the second input of the signal adder 46, and the output of the squaring circuit 41 is connected to the third input of the signal adder 46, while the output of the squaring circuit 42 is connected to the first input of the signal adder 47, and the output of the squaring circuit 43 is connected to the second input of the signal adder 47, and the output of the squaring circuit 44 is connected to the third input the signal adder 47, while the output of the signal adder 45 is connected to the input of the square root extraction circuit 48, while the output of the signal adder 46 is connected to the input of the square root extraction circuit 49, while the output of the signal adder 47 is connected to the input m square root extraction circuit 50, while the output of the square root extraction circuit 48 is connected to the input of the level meter 51, while the output of the square root extraction circuit 49 is connected to the input of the level meter 52, while the output of the square root extraction circuit 50 is connected to the input of the level meter 53.

Работает устройство, реализующее способ поиска пострадавших под завалами, следующим образом.A device is operating that implements a method for searching for victims under the rubble, as follows.

Генератор низкочастотных колебаний 1 формирует низкочастотные колебания с частотой f₁ требуемой мощности, которые возбуждают с помощью неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 3 переменное низкочастотное магнитное поле с частотой f₁. Это переменное низкочастотное магнитное поле улавливают неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником 4, которая входит в состав радиомаяка. Сигнал с выводов этой неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 4 подают на вход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 15, который также входит в состав радиомаяка, где принятый сигнал усиливают в узкой полосе частот, отделяя его от индустриальных помех, и подают на выпрямитель 25, входящий в состав радиомаяка. Выпрямленный сигнал подают на вход порогового устройства 35, входящего в состав радиомаяка. При превышении принятого, усиленного и выпрямленного сигнала некоторого порогового уровня пороговое устройство срабатывает и включает генератор непрерывных низкочастотных колебаний 2, входящий в состав радиомаяка. Этот генератор непрерывных низкочастотных колебаний возбуждает с помощью неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 5, входящей в состав радиомаяка, переменное низкочастотное магнитное поле с частотой f₂ заданной интенсивности. Это переменное низкочастотное магнитное поле с частотой f₂ улавливают неподвижными катушками с ферромагнитными сердечниками 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 и 14 входящими в состав трех поисковых устройств. Сигнал, наведенный на выводах i-той приемной неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником однозначно связан с расстоянием между приемной и передающей катушками следующей зависимостьюThe low-frequency oscillation generator 1 generates low-frequency oscillations with a frequency f _{1 of the} required power, which excite with the help of a stationary coil with a ferromagnetic core 3 an alternating low-frequency magnetic field with a frequency f ₁ . This alternating low-frequency magnetic field is captured by a fixed coil with a ferromagnetic core 4, which is part of the beacon. The signal from the terminals of this fixed coil with a ferromagnetic core 4 is fed to the input of a narrow-band low-frequency signal amplifier 15, which is also included in the beacon, where the received signal is amplified in a narrow frequency band, separating it from industrial noise, and fed to the rectifier 25, which is part a beacon. The rectified signal is fed to the input of the threshold device 35, which is part of the beacon. When exceeding the received, amplified and rectified signal of a certain threshold level, the threshold device is activated and includes a generator of continuous low-frequency oscillations 2, which is part of the beacon. This generator of continuous low-frequency oscillations excites with the help of a fixed coil with a ferromagnetic core 5, which is part of the beacon, an alternating low-frequency magnetic field with a frequency f _{2 of a} given intensity. This alternating low-frequency magnetic field with a frequency of f _{2 is} captured by fixed coils with ferromagnetic cores 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 and 14 that are part of the three search devices. The signal induced at the terminals of the ith receiving fixed coil with a ferromagnetic core is uniquely related to the distance between the receiving and transmitting coils by the following dependence

где L_i - расстояние между катушками, м;where L _i is the distance between the coils, m;

K - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность Вм3, зависящий от амплитуды напряжения возбуждения передающей катушки, частоты возбуждения, числа витков обоих катушек, их диаметра, длины и проницаемости ферромагнитных сердечников;K is a proportionality coefficient having a dimension of Vm3, depending on the amplitude of the excitation voltage of the transmitting coil, the excitation frequency, the number of turns of both coils, their diameter, length and permeability of the ferromagnetic cores;

φ₀ - начальная фаза низкочастотных колебаний;φ ₀ is the initial phase of low-frequency oscillations;

θ_i - угол между проекцией на горизонтальную плоскость продольной оси передающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка 5 и проекцией на горизонтальную плоскость продольной оси i-той приемной катушки с ферромагнитным сердечником 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13 или 14 одного из трех поисковых устройств;θ _i is the angle between the projection onto the horizontal plane of the longitudinal axis of the transmitting coil with the ferromagnetic core of the beacon 5 and the projection onto the horizontal plane of the longitudinal axis of the i-th receiving coil with the ferromagnetic core of 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13 or 14 one of three search devices;

γ_i - разность угла отклонения от горизонтальной плоскости продольной оси передающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка 5 и угла отклонения от горизонтальной плоскости продольной оси i-той приемной катушки с ферромагнитным сердечником 6, 7, 8,9,10,11,12,13 или 14 одного из трех поисковых устройств.γ _i is the difference between the angle of deviation from the horizontal plane of the longitudinal axis of the transmitting coil with the ferromagnetic core of the beacon 5 and the angle of deviation from the horizontal plane of the longitudinal axis of the i-th receiving coil with the ferromagnetic core of 6, 7, 8,9,10,11,12,13 or 14 of one of three search engines.

Этот сигнал имеет малый уровень и присутствует на фоне индустриальных помех, имеющих как магнитную, так и радиочастотную природы. Эти помехи в шахтах хоть и имеют пониженный уровень, но присутствуют в любом случае.This signal has a low level and is present against a background of industrial interference having both magnetic and radio frequency nature. These interference in the mines, although they have a reduced level, are present in any case.

По этой причине в каждой из поисковых станций производят узкополосное усиление принятого сигнала и отделение его от индустриальных помех с помощью узкополосных низкочастотных усилителей 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24, входящих в состав трех поисковых устройств.For this reason, in each of the search stations, narrow-band amplification of the received signal is performed and it is separated from industrial interference using narrow-band low-frequency amplifiers 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, and 24, which are part of the three search devices.

Далее производят выпрямление усиленных сигналов с помощью выпрямителей 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 и 34, входящих в состав трех поисковых устройств и получают на выходе г-того выпрямителя сигнал постоянного тока, соответствующий действующему напряжению сигнала переменного тока, подаваемого на его входNext, the amplified signals are rectified with the help of rectifiers 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, which are part of the three search devices, and a direct current signal corresponding to the acting voltage of the alternating current signal is received at the output of the r-th rectifier fed to his input

где G - коэффициент усиления узкополосных усилителей.where G is the gain of narrowband amplifiers.

Если рассматривать одно j-тое поисковое устройство как одно целое, в состав которого входят три неподвижные катушки с ферромагнитными сердечниками А, В и С, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, и при этом расположить, например, катушки А и В в горизонтальной плоскости, а продольную ось катушки С расположить соответственно перпендикулярно горизонтальной плоскости, то для пары катушек А и В и соответствующей пары узкополосных усилителей и выпрямителей можно записать значения выпрямленных сигналов какIf we consider one j-th search device as a whole, which consists of three fixed coils with ferromagnetic cores A, B and C, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular, and at the same time arrange, for example, coils A and B in a horizontal plane, and the longitudinal axis of the coil C is located respectively perpendicular to the horizontal plane, then for the pair of coils A and B and the corresponding pair of narrow-band amplifiers and rectifiers, you can write the values of the rectified signals as

Здесь угол θ_j отсчитывается для одной из катушек j-того поискового устройства. Угол γ - это угол отклонения от горизонтальной плоскости продольной оси передающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка 5.Here, the angle θ _{j is} counted for one of the coils of the j-th search device. The angle γ is the angle of deviation from the horizontal plane of the longitudinal axis of the transmitting coil with the ferromagnetic core of the beacon 5.

При этом для катушки С и соответствующего узкополосного усилителя и выпрямителя можно записать значение выпрямленного сигнала какIn this case, for coil C and the corresponding narrow-band amplifier and rectifier, the value of the rectified signal can be written as

,

Коэффициенты усиления для всех узкополосных усилителей одинаковы Принятые, усиленные и выпрямленные сигналы подают на входы схем возведения в квадрат 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 и 44 и далее по три в каждом из поисковых устройств сигналы подают на сумматоры 45, 46 и 47. Сигналы с выходов сумматоров подают на входы схем извлечения квадратного корня 48,49 и 50.The gain factors for all narrow-band amplifiers are the same. The received, amplified and rectified signals are fed to the inputs of the squaring circuits 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 and 44, and then three signals in each of the search devices are fed to the adders 45, 46 and 47. The signals from the outputs of the adders are fed to the inputs of the square root extraction schemes 48,49 and 50.

На выходе схемы извлечения квадратного корня j-того поискового устройства получаем сигнал

At the output of the square root extraction scheme of the j-th search device, we obtain a signal

Как видно из приведенной формулы, сигнал на выходе схемы извлечения квадратного корня каждого из поисковых устройств принимает максимально возможное значение, зависящее исключительно от расстояния между j-тым поисковым устройством и радиомаяком Z; и не зависит от взаимной ориентации в пространстве продольных осей катушки радиомаяка и катушек поискового устройства. Причем сигнал принимает максимальное значение при любом угле отклонения от горизонтальной плоскости продольной оси передающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка 5, вплоть до 90° и при любом азимуте этой катушки. При этом по способу прототипу максимальный уровень принимаемого сигнала обеспечивался при горизонтальном, наиболее вероятном, расположении катушки радиомаяка с произвольным азимутом только. По заявляемому способу получают максимально возможный уровень принимаемого сигнала при любом положении в пространстве, как катушек поискового устройства, так и катушки радиомаяка. Очевидно, что нет необходимости располагать продольные оси двух из катушек поискового устройства исключительно в горизонтальной плоскости, а продольную ось третьей катушки перпендикулярно горизонтальной плоскости. Главное, чтобы продольные оси всех трех катушек каждого из поисковых устройств были взаимно перпендикулярны, при этом их ориентация в пространстве не имеет значения.As can be seen from the above formula, the signal at the output of the square root extraction scheme of each of the search devices takes the maximum possible value, depending solely on the distance between the j-th search device and the Z beacon; and does not depend on the mutual orientation in space of the longitudinal axes of the beacon coil and the coils of the search device. Moreover, the signal takes a maximum value at any angle of deviation from the horizontal plane of the longitudinal axis of the transmitting coil with the ferromagnetic core of the beacon 5, up to 90 ° and at any azimuth of this coil. Moreover, according to the prototype method, the maximum level of the received signal was ensured with the horizontal, most likely, location of the beacon coil with an arbitrary azimuth only. According to the claimed method receive the maximum possible level of the received signal at any position in space, as the coils of the search device, and the beacon coil. Obviously, there is no need to locate the longitudinal axis of two of the coils of the search device exclusively in the horizontal plane, and the longitudinal axis of the third coil is perpendicular to the horizontal plane. The main thing is that the longitudinal axes of all three coils of each of the search devices are mutually perpendicular, while their spatial orientation does not matter.

Далее сигналы с выходов схемы извлечения квадратного корня подают на входы измерителей уровня 51, 52 и 53, входящих в состав трех поисковых устройств.Next, the signals from the outputs of the square root extraction scheme are fed to the inputs of level meters 51, 52 and 53, which are part of the three search devices.

По измеренным уровням принимаемых сигналов и по соответствующим номограммам определяют расстояния от каждой тройки неподвижных катушек поисковых устройств или от каждого из поисковых устройств до радиомаяка или объекта поиска.The measured levels of the received signals and the corresponding nomograms determine the distance from each three of the motionless coils of the search devices or from each of the search devices to the beacon or search object.

Имея, таким образом, три определенных расстояния от каждого из трех поисковых устройств до объекта поиска соответственно, расстояния между поисковыми устройствами, которые известны заранее, азимуты каждого из поисковых устройств, друг относительно друга, которые также известны заранее, решают простую тригонометрическую задачу и получают, таким образом, три азимута объекта поиска от каждого из трех поисковых устройств соответственно.Having thus three specific distances from each of the three search devices to the search object, respectively, the distances between the search devices, which are known in advance, the azimuths of each of the search devices, relative to each other, which are also known in advance, solve a simple trigonometric problem and get thus, the three azimuths of the search object from each of the three search devices, respectively.

Для проведения спасательных мероприятий выбирают тот азимут объекта поиска и, соответственно то расстояние до объекта поиска от того из поисковых устройств, от которого проводить спасательные мероприятия наиболее эффективно.To carry out rescue measures, choose the azimuth of the search object and, accordingly, the distance to the search object from that of the search devices from which to carry out rescue measures is most effective.

Народнохозяйственный эффект от использования предполагаемого изобретения связан с появлением возможности быстро и точно определить координаты человека, находящегося под завалом горной породы. При этом во время проведения спасательных работ ошибок в определении дальности объекта поиска не возникает. Это справедливо при любом положении катушки радиомаяка объекта поиска, т.е. появляется возможность точно определить координаты объекта поиска при любом положении радиомаяка и, соответственно, при любом положении тела пострадавшего. Единственная процедура, кроме вычислительных процедур, которую необходимо выполнить один раз - это разместить поисковые устройства произвольным образом и зафиксировать расстояния между ними и их азимуты друг относительно друга. Далее производят только измерения и вычисления. Этот процесс легко автоматизируют. При этом появляется возможность оперативно организовать спасательные мероприятия и обеспечить, тем самым, сохранение жизни людей в лучшем случае, в худшем случае имеется возможность отыскать тела людей уже погибших в результате аварии.The economic effect of the use of the alleged invention is associated with the emergence of the ability to quickly and accurately determine the coordinates of a person under the rubble of a rock. At the same time, during rescue operations, errors in determining the range of the search object do not occur. This is true for any position of the beacon coil of the search object, i.e. it becomes possible to accurately determine the coordinates of the search object at any position of the beacon and, accordingly, at any position of the victim’s body. The only procedure, in addition to computational procedures, which must be performed once, is to place the search devices in an arbitrary way and fix the distances between them and their azimuths relative to each other. Further, only measurements and calculations are performed. This process is easily automated. At the same time, it becomes possible to quickly organize rescue activities and thereby ensure the preservation of people's lives in the best case, in the worst case, it is possible to find the bodies of people who have already died as a result of the accident.

При проведении спасательных мероприятий в большинстве случаев место аварии известно. В этих случаях можно обойтись только двумя поисковыми устройствами. При определении азимутов объекта поиска от двух поисковых устройств описанным способом возникает принципиальная неопределенность в определении азимута. При этом необходимо выбрать азимут от поискового устройства на объект поиска один из двух. Один из азимутов будет указывать на место завала, другой указывать в противоположное направление. Выбрать нужный азимут в этом случае можно организационно.During rescue operations, in most cases the place of the accident is known. In these cases, you can do only two search devices. When determining the azimuths of a search object from two search devices in the described manner, fundamental uncertainty arises in determining the azimuth. In this case, it is necessary to choose the azimuth from the search device to the search object one of two. One of the azimuths will indicate the place of the blockage, the other point in the opposite direction. In this case, you can select the desired azimuth organizationally.

Claims

A method of searching for victims under the rubble, taking into account the arbitrary orientation of the antenna of the beacon, including radiation and reception of continuous low-frequency oscillations, characterized in that initially they generate continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₁ , and these oscillations are fed to the terminals of the first stationary coil with a ferromagnetic core and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency f ₁ , while the first coil with a ferromagnetic core is placed in the immediate vicinity of the intended object search, while an alternating magnetic field with a frequency f _{1 is} caught by a second fixed coil with a ferromagnetic core, which is installed in the beacon of the search object, after which the signal from the terminals of the second coil with a ferromagnetic core is amplified in a narrow frequency band, rectified and its level is estimated and moreover, when the rectified DC signal exceeds a certain threshold level, continuous low-frequency oscillations with a frequency f ₂ begin to be generated, which are fed to the terminals of the third fixed to the ferromagnetic core, which is also located in the beacon of the search object, and thereby emit an alternating magnetic field with a frequency of f ₂ , while the continuous low-frequency signals generated by the first and second low-frequency generators are made different in frequency, which ensures the decoupling of the low-frequency amplifier paths of the beacon and a search device, the alternating magnetic field with frequency f ₂ capture fourth fixed coil with a ferromagnetic core, which is disposed in ervom search device, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture fifth fixed coil with a ferromagnetic core which is arranged in the same first search device, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture sixth fixed coil with a ferromagnetic core, which placed in the same first search device, and the longitudinal axis of the fourth, fifth and sixth coils of the first search device are perpendicular to each other with Freestyle their orientation in space, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture seventh stationary coil with a ferromagnetic core, which is disposed in the second searcher, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture eighth fixed coil with a ferromagnetic core, which placed in the same second search device, and the same alternating magnetic field with a frequency f ₂ catch the ninth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located They are located in the same second search device, and the longitudinal axes of the seventh, eighth and ninth coils of the second search device are arranged perpendicular to each other for arbitrary orientation in space, and the same alternating magnetic field with a frequency f _{2 is} captured by a tenth fixed coil with a ferromagnetic core, which is positioned in the third search device, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture eleventh fixed coil with a ferromagnetic core, koto th features in the same third search device, the same alternating magnetic field with frequency f ₂ capture twelfth fixed coil with a ferromagnetic core, which is disposed in the same third search device, wherein the longitudinal axes of the tenth, eleventh and twelfth coils third searcher perpendicularly relative to each other for arbitrary orientation in space, and the search devices themselves are located relative to each other at some known location melting, and the search devices are not located on one line, while in each of the three search devices, narrow-band amplification of low-frequency signals received by the fixed coils is performed, while in each search device all three received and amplified AC signals are squared, then squared all three signals are added together and the square root is extracted from the sum obtained, as a result of which a direct current signal is obtained, the level of which corresponds to the maximum level of of an inactive low-frequency signal from the beacon of the search object, independent of the position in the space of the third coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object, while in each of the three search devices, the level of this signal is measured, after which these measured signal levels are calibrated in each of the three search devices nomograms are transferred to the distance to the search object, while three distances to the search object from each of the three search devices are obtained, after which the usual three onometricheskuyu task and from each of the detection devices is obtained uniquely azimuth search object, with using one of the obtained distance and bearing to the search object for rescue activities of the searcher, which produce the most efficient rescue activities.