RU2584983C1 - Method of searching for injured people under rubble - Google Patents
Method of searching for injured people under rubble Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584983C1 RU2584983C1 RU2016110138/93A RU2016110138A RU2584983C1 RU 2584983 C1 RU2584983 C1 RU 2584983C1 RU 2016110138/93 A RU2016110138/93 A RU 2016110138/93A RU 2016110138 A RU2016110138 A RU 2016110138A RU 2584983 C1 RU2584983 C1 RU 2584983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- search
- frequency
- coil
- magnetic field
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
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 "ТАЛНАХ", 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" Talnakh ", 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 line of sight of the positioning object and the reader and practically unsuitable in the event of a rock collapse, which is an insurmountable obstacle to radio signals with wavelengths adopted in the described systems.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению относится "Способ поиска пострадавших под завалами", описанный в патенте Украины № 87642, опубл. 27.07.2009 бюл. №14.Closest to the alleged invention relates to "A method of searching for victims under the rubble" described in the patent of Ukraine No. 87642, publ. 07/27/2009 bull.
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 одному в каждый, вводят: подвижные катушки с ферромагнитными сердечниками, узкополосные усилители сигналов второй низкой частоты, выпрямители, индикаторы уровня принимаемых сигналов, измерители азимута положения подвижных катушек с ферромагнитными сердечниками.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 composition of the three search devices, one in each, is introduced: moving coils with ferromagnetic cores, narrow-band amplifiers of signals of the second low frequency, rectifiers, level indicators of received signals, azimuth meters for the position of moving coils with ferromagnetic cores.
По описанному способу с помощью первого генератора низкой частоты формируют низкочастотный гармонический сигнал с первой частотой, который подают на первую неподвижную катушку с ферромагнитным сердечником. Через эту первую катушку с ферромагнитным сердечником излучают в пространство переменное магнитное поле первой частоты. При этом первую катушку с ферромагнитным сердечником располагают в непосредственной близости от предполагаемого объекта поиска. Второй неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником радиомаяка это переменное магнитное поле первой частоты принимают и затем полученный низкочастотный гармонический сигнал с первой частотой усиливают с помощью узкополосного усилителя первой низкой частоты радиомаяка, после чего усиленный низкочастотный сигнал подают на детектор несущей, где этот сигнал переменного тока выпрямляют. Далее выпрямленный сигнал подают на пороговое устройство, где сравнивают напряжение выпрямленного сигнала с некоторым пороговым уровнем и при превышении уровня выпрямленного сигнала этого порогового уровня включают второй генератор низкой частоты, на выходе которого формируют низкочастотный гармонический сигнал со второй частотой, который подают на третью неподвижную катушку с ферромагнитным сердечником. Через эту третью неподвижную катушку с ферромагнитным сердечником радиомаяка излучают в пространство переменное магнитное поле второй низкой частоты. Причем четвертой подвижной катушкой с ферромагнитным сердечником первого поискового устройства это переменное магнитное поле второй низкой частоты принимают и затем полученный низкочастотный гармонический сигнал со второй частотой усиливают с помощью первого узкополосного усилителя второй низкой частоты первого поискового устройства и выпрямляют с помощью первого выпрямителя первого поискового устройства, после чего выпрямленный сигнал постоянного тока подают на первый индикатор уровня принимаемого сигнала первого поискового устройства. Причем пятой подвижной катушкой с ферромагнитным сердечником второго поискового устройства это переменное магнитное поле второй низкой частоты принимают и затем полученный низкочастотный гармонический сигнал со второй частотой усиливают с помощью второго узкополосного усилителя второй низкой частоты второго поискового устройства и выпрямляют с помощью второго выпрямителя второго поискового устройства, после чего выпрямленный сигнал постоянного тока подают на второй индикатор уровня принимаемого сигнала второго поискового устройства. Причем шестой подвижной катушкой с ферромагнитным сердечником третьего поискового устройства это переменное магнитное поле второй низкой частоты принимают и затем полученный низкочастотный гармонический сигнал со второй частотой усиливают с помощью третьего узкополосного усилителя второй низкой частоты третьего поискового устройства и выпрямляют с помощью третьего выпрямителя третьего поискового устройства, после чего выпрямленный сигнал постоянного тока подают на третий индикатор уровня принимаемого сигнала третьего поискового устройства. При этом гармонические низкочастотные сигналы, которые вырабатывают первым и вторым низкочастотными генераторами делают различными по частоте. Этим обеспечивают развязку низкочастотных усилительных трактов радиомаяка и поискового устройства. При этом сами поисковые устройства располагают произвольно, но при этом измеряют азимуты поисковых устройств друг относительно друга и некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли. При этом в каждом из трех поисковых устройств вращают подвижные катушки с ферромагнитными сердечниками в горизонтальной плоскости вокруг оси, перпендикулярной продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником, и добиваются при этом появления на индикаторах уровня каждого из трех поисковых устройств либо минимальных, либо максимальных показаний, причем при высоких уровнях принимаемого сигнала добиваются появления на индикаторе уровня минимальных показаний, а при низких уровнях принимаемого сигнала добиваются появления на индикаторе уровня максимальных показаний. При этом вращение катушки с ферромагнитным сердечником поискового устройства до появления минимальных показаний индикатора уровня принимаемого поисковым устройством сигнала является предпочтительным. При этом в каждом из трех поисковых устройств осуществляют измерение азимута поворота продольной оси подвижной катушки с ферромагнитным сердечником относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом получают три угла поворота продольных осей катушек с ферромагнитным сердечником поисковых устройств относительно этого известного направления, каждый из которых однозначно связан с углом расположения продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска относительно этого же известного направления, причем для тех поисковых устройств, для которых вращение подвижной катушки с ферромагнитным сердечником производилось до появления максимума принимаемого сигнала, к измеренному углу положения продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником поискового устройства прибавляют 90°, после чего решают тригонометрическую задачу для трех треугольников, в которой известны по одной из сторон всех трех треугольников и относительные, но взаимосвязанные друг с другом углы при их вершинах и от каждого из поисковых устройств получают однозначно истинные азимуты и дальности объекта поиска, при этом используют один из полученных азимутов и одну из полученных дальностей объекта поиска для осуществления спасательных мероприятий от того поискового устройства, от которого производить спасательные мероприятия наиболее эффективно.According to the described method, using the first low-frequency generator, a low-frequency harmonic signal is generated with a first frequency, which is fed to the first stationary coil with a ferromagnetic core. Through this first coil with a ferromagnetic core, an alternating magnetic field of a first frequency is emitted into space. In this case, the first coil with a ferromagnetic core is located in the immediate vicinity of the proposed search object. With the second stationary coil with the ferromagnetic core of the beacon, this alternating magnetic field of the first frequency is received and then the received low-frequency harmonic signal is amplified with the first frequency using the narrow-band amplifier of the first low-frequency beacon, after which the amplified low-frequency signal is fed to the carrier detector, where this AC signal is rectified. Next, the rectified signal is fed to a threshold device, where the voltage of the rectified signal is compared with a certain threshold level, and when the level of the rectified signal exceeds this threshold level, a second low-frequency generator is turned on, at the output of which a low-frequency harmonic signal with a second frequency is generated, which is fed to a third fixed coil with ferromagnetic core. Through this third fixed coil with a ferromagnetic core of the beacon, an alternating magnetic field of a second low frequency is emitted into space. Moreover, with the fourth moving coil with the ferromagnetic core of the first search device, this alternating magnetic field of the second low frequency is received and then the obtained low-frequency harmonic signal with the second frequency is amplified with the first narrow-band amplifier of the second low frequency of the first search device and rectified with the first rectifier of the first search device, after why the rectified DC signal is fed to the first indicator of the level of the received signal of the first search construction. Moreover, the fifth movable coil with the ferromagnetic core of the second search device receives this alternating magnetic field of the second low frequency and then the resulting low-frequency harmonic signal with the second frequency is amplified with the second narrow-band amplifier of the second low frequency of the second search device and rectified with the second rectifier of the second search device, after why the rectified DC signal is fed to the second indicator of the level of the received signal of the second search device ystva. Moreover, the sixth movable coil with the ferromagnetic core of the third search device receives this alternating magnetic field of the second low frequency and then the resulting low-frequency harmonic signal with the second frequency is amplified with the third narrow-band amplifier of the second low frequency of the third search device and rectified with the third rectifier of the third search device, after why the rectified DC signal is fed to the third indicator of the level of the received signal of the third search on the device. In this case, harmonic low-frequency signals that are generated by the first and second low-frequency generators are made different in frequency. This ensures the isolation of the low-frequency amplification paths of the beacon and the search device. At the same time, the search devices themselves are positioned arbitrarily, but at the same time, the azimuths of the search devices are measured relative to each other and some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field. At the same time, in each of the three search devices, mobile coils with ferromagnetic cores are rotated in a horizontal plane around an axis perpendicular to the longitudinal axis of the coil with a ferromagnetic core, and they achieve the appearance of either minimum or maximum readings on the level indicators of each of the three search devices, with high levels of the received signal achieve the appearance of the level of minimum readings, and at low levels of the received signal achieve the appearance of the indicator D level of the maximum readings. Moreover, the rotation of the coil with the ferromagnetic core of the search device until the minimum readings of the level indicator of the signal received by the search device is preferred. At the same time, in each of the three search devices, the azimuth of rotation of the longitudinal axis of the moving coil with the ferromagnetic core relative to some known direction is measured, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, and three angles of rotation of the longitudinal axes of the coils with the ferromagnetic core of the search devices relative to this known direction are obtained, each of which is uniquely associated with the angle of the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object relative but in the same known direction, and for those search devices for which the rotation of the movable coil with a ferromagnetic core was performed until the maximum of the received signal, 90 ° is added to the measured angle of the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the search device, after which the trigonometric problem is solved for three triangles, in which the angles are known from one of the sides of all three triangles and relative, but interconnected with each other at their vertices and from each of Units of a unique nature receive the true azimuths and ranges of the search object, while using one of the received azimuths and one of the obtained ranges of 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 существенный недостаток, связанный с необходимостью производить вращение подвижных катушек поисковых устройств с целью достижения минимальных или максимальных показаний индикатора уровня. Это влечет за собой усложнение процедуры поиска, увеличение времени поиска, т.е. снижению его эффективности.However, the described method of searching for people under the rubble has a significant drawback associated with the need to rotate the moving coils of search devices in order to achieve minimum or maximum readings of the level indicator. This entails the complexity of the search procedure, an increase in the search time, i.e. reduce its effectiveness.
В тоже время крайне необходимо эффективно решать задачу определения азимута объекта поиска и расстояния до него с высокой точностью и достаточно быстро, 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 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 and quickly enough, 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, given the current state of affairs, it is not possible to quickly find 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 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 продольные оси четвертой и пятой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости, причем это же переменное магнитное поле с частотой f2 улавливают шестой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают во втором поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f2 улавливают седьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же втором поисковом устройстве, причем продольные оси шестой и седьмой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости, причем это же переменное магнитное поле с частотой f2 улавливают восьмой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в третьем поисковом устройстве, причем это же переменное магнитное поле с частотой f2 улавливают девятой неподвижной катушкой с ферромагнитным сердечником, которую располагают в этом же третьем поисковом устройстве, причем продольные оси восьмой и девятой катушек располагают перпендикулярно друг относительно друга в горизонтальной плоскости, причем сами поисковые устройства располагают произвольно друг относительно друга на некотором известном расстоянии, причем каждую пару катушек поисковых устройств, оси которых взаимно перпендикулярны, ориентируют на плоскости произвольно, но при этом измеряют азимут оси одной из неподвижных катушек с ферромагнитным сердечником, условно называемой реперной катушкой, каждого из поисковых устройств относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом в каждом из трех поисковых устройств производят узкополосное усиление принимаемых неподвижными катушками с ферромагнитными сердечниками низкочастотных сигналов, при этом в каждом из трех поисковых устройств производят выпрямление принятых неподвижными катушками и усиленных низкочастотных сигналов, при этом в каждом из поисковых устройств вычисляют отношение уровней принятых его двумя неподвижными катушками с ферромагнитными сердечниками, усиленных и выпрямленных низкочастотных сигналов, причем если уровень сигнала от реперной катушки меньше чем уровень сигнала от катушки, ортогональной реперной, то вычисляют частное от деления принятого, усиленного и выпрямленного сигнала от реперной катушки к принятому, усиленному и выпрямленному сигналу от катушки, ортогональной реперной, после чего в каждом из поисковых устройств по функции арккотангенса определяют угол между осью реперной катушки и направлением, при котором уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину, причем если уровень сигнала от реперной катушки больше чем уровень сигнала от катушки, ортогональной реперной, то вычисляют частное от деления принятого, усиленного и выпрямленного сигнала от катушки, ортогональной реперной к принятому, усиленному и выпрямленному сигналу от реперной катушки, после чего в каждом из поисковых устройств по функции арктангенса определяют угол между осью реперной катушки и направлением, при котором уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину, после чего в каждом из поисковых устройств складывают полученные углы с углом отклонения оси реперной катушки от некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом получают три направления относительно этого известного направления в которых уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину, каждый из которых однозначно связан с углом расположения продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска относительно этого же известного направления, после чего решают тригонометрическую задачу для трех треугольников, в которой известны по одной из сторон всех трех треугольников и относительные, но взаимосвязанные друг с другом углы при их вершинах и от каждого из поисковых устройств получают однозначно истинные азимуты и дальности объекта поиска, при этом используют один из полученных азимутов и одну из полученных дальностей 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 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 of f 2 is caught by a fifth stationary coil with a ferromagnetic core, which is located in the same first search device, and the longitudinal axis of the fourth and fifth coils are perpendicular to each other in the horizontal plane, and this is an alternating magnetic field with a frequency of f 2 ul the sixth fixed coil with a ferromagnetic core is placed, which is located in the second search device, the same alternating magnetic field with a frequency of f 2 is caught by the seventh fixed coil with a ferromagnetic core, which is located in the same second search device, and the longitudinal axes of the sixth and seventh coils are perpendicularly relative to each other in a horizontal plane, with the same alternating magnetic field with frequency f 2 capture eighth stationary coil with ferromagnetic fired core, which is disposed in the third search device, the same alternating magnetic field with frequency f 2 capture ninth fixed coil with a ferromagnetic core, which is disposed in the same third search device, wherein the longitudinal axes of the eighth and ninth coils perpendicularly relative to each other in horizontal plane, and the search devices themselves are positioned arbitrarily relative to each other at some known distance, with each pair of search coils properties, the axes of which are mutually perpendicular, orient on the plane arbitrarily, but at the same time measure the azimuth of the axis of one of the fixed coils with a ferromagnetic core, conventionally called a reference coil, of each of the search devices relative to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, while each of the three search devices produce narrow-band amplification of the low-frequency signals received by the fixed coils with ferromagnetic cores, while in each of the three search devices x devices rectify received fixed coils and amplified low-frequency signals, while in each of the search devices calculate the ratio of the levels received by two fixed coils with ferromagnetic cores, amplified and rectified low-frequency signals, and if the signal level from the reference coil is less than the signal level from the coil , orthogonal reference, then calculate the quotient of the division of the received, amplified and rectified signal from the reference coil to the received, amplified and rect a signal from the coil orthogonal to the reference, after which the angle between the axis of the reference coil and the direction at which the level of the received signal has a maximum value is determined by the arc tangent function in each of the search devices, and if the signal level from the reference coil is greater than the signal level from the coil, orthogonal reference, then calculate the quotient of the division of the received, amplified and rectified signal from the coil, orthogonal reference to the received, amplified and rectified signal from the reference cat shanks, after which the angle between the axis of the reference coil and the direction at which the level of the received signal has the maximum value is determined in each of the search devices by the arc tangent function, after which the obtained angles with the angle of deviation of the axis of the reference coil from a certain known direction are added up in each of the search devices , for example, to the North of the Earth’s magnetic field, in this case three directions are obtained relative to this known direction in which the level of the received signal has a maximum value, each the second of which is uniquely related to the angle of the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object relative to the same known direction, after which they solve the trigonometric problem for three triangles, in which one of the sides of all three triangles and relative, but interconnected with each other, are known the angles at their vertices and from each of the search devices receive unambiguously true azimuths and ranges of the search object, using one of the obtained azimuths and one of the radiated ranges of the search object for the implementation of 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 длительной процедуре определения дальности и азимута объекта поиска, связанной с вращением подвижных катушек с ферромагнитными сердечниками, поиском направления приема минимального или максимального уровня сигнала, а затем и измерением угла этого направления, проводить спасательные операции по поиску людей под обвалами горных пород в шахтах представляется не достаточно эффективным.These properties of the proposed invention are new, because in the prototype method, due to its inherent disadvantage, which consists in a long procedure for determining the range and azimuth of the search object associated with the rotation of moving coils with ferromagnetic cores, finding the direction of reception of the minimum or maximum signal level, and then, by measuring the angle of this direction, conducting rescue operations to search for people under rock formations in mines does not seem to be quite effective.
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. 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 шестью неподвижными катушками с ферромагнитными сердечниками трех поисковых устройств, в каждом своей парой катушек, продольные оси которых взаимно перпендикулярны. При этом сами поисковые устройства располагают и ориентируют на плоскости произвольно, устанавливая их на некотором известном расстоянии друг относительно друга. Расположив каждое поисковое устройство на плоскости, измеряют азимут оси одной из неподвижных катушек с ферромагнитным сердечником, условно называемой реперной катушкой, каждого из поисковых устройств относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли. Принятые неподвижными катушками поисковых устройств сигналы усиливают в узкой полосе частот и выпрямляют. После этого вычисляют частное от деления уровней принятых, усиленных и выпрямленных сигналов попарно в каждом поисковом устройстве. Для того чтобы не иметь дело с большими числами, получаемыми при делении на малую величину, всегда вычисляют частное от деления меньшего уровня принятого, усиленного и выпрямленного сигнала на больший уровень принятого, усиленного и выпрямленного сигнала. После этого по полученному числовому отношению берут обратную тригонометрическую функцию и определяют угол между осью реперной катушки и направлением, при котором уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину. Причем, если уровень сигнала от реперной катушки меньше чем уровень сигнала от катушки, ортогональной реперной, то определяют угол по функции арккотангенса. Причем, если уровень сигнала от реперной катушки больше, чем уровень сигнала от катушки, ортогональной реперной, то определяют угол по функции арктангенса. При этом собственно уровень принимаемого сигнала не измеряют, а вычисляют лишь отношение уровней. Само значение уровня принимаемого сигнала при этом не имеет значения. После чего, после определения углов в каждом из поисковых устройств, складывают полученные углы с углом отклонения оси реперной катушки поискового устройства от некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом относительно этого известного направления получают три направления, в которых уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину. Каждый из полученных углов однозначно связан с углом расположения продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска относительно этого же известного направления. Определив углы, решают тригонометрическую задачу для трех треугольников, в которой известны по одной из сторон всех трех треугольников и относительные, но взаимосвязанные друг с другом углы при их вершинах и от каждого из поисковых устройств получают однозначно азимуты и дальности объекта поиска. 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.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. 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 six fixed coils with ferromagnetic cores of three search devices, in each of its pair of coils, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular. In this case, the search devices themselves arrange and orient on the plane arbitrarily, setting them at some known distance relative to each other. Having placed each search device on a plane, the azimuth of the axis of one of the fixed coils with a ferromagnetic core, conventionally called a reference coil, of each of the search devices relative to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, is measured. The signals received by the fixed coils of the search devices are amplified in a narrow frequency band and rectified. After that, the quotient of dividing the levels of received, amplified and rectified signals in pairs in each search device is calculated. In order not to deal with large numbers obtained by dividing by a small value, the quotient of dividing a lower level of the received, amplified and rectified signal by a higher level of the received, amplified and rectified signal is always calculated. After that, the inverse trigonometric function is taken from the obtained numerical ratio and the angle between the axis of the reference coil and the direction at which the received signal level has a maximum value is determined. Moreover, if the signal level from the reference coil is less than the signal level from the coil orthogonal to the reference, then the angle is determined by the arc tangent function. Moreover, if the signal level from the reference coil is greater than the signal level from the coil, orthogonal to the reference, then the angle is determined by the arc tangent function. In this case, the actual signal level is not measured, but only the ratio of the levels is calculated. The value of the level of the received signal itself does not matter. After which, after determining the angles in each of the search devices, the obtained angles are added up with the angle of deviation of the axis of the reference coil of the search device from a certain known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, with respect to this known direction, three directions are obtained in which the received signal level has a maximum value. Each of the obtained angles is uniquely associated with the angle of the longitudinal axis of the coil with the ferromagnetic core of the beacon of the search object relative to the same known direction. Having determined the angles, they solve the trigonometric problem for three triangles, in which the angles are known from one of the sides of all three triangles and relative, but interconnected with each other at their vertices and from each of the search devices, the azimuths and ranges of the search object are unambiguous. 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 indicated method of searching for victims under the rubble can be implemented using the device shown in FIG. one.
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 и 11 узкополосные усилители низкочастотных сигналов 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18, выпрямители 19, 20, 21, 22, 23, 24 и 25, пороговое устройство 26, управляемые схемы деления уровней сигналов 27, 28 и 29, управляемые схемы определения углов 30, 31 и 32, компараторы сигналов 33, 34 и 35, измерители азимута реперных катушек поисковых устройств относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, 36, 37 и 38.The search device for victims under the rubble consists of an activation device, a beacon and search devices and contains low-
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 12, выход которого соединен с входом выпрямителя 19, выход которого соединен со входом порогового устройства 26, 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 13, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 7 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 14, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 8 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 15, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 9 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 16, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 10 соединены с входом узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 17, при этом выводы неподвижной катушки с ферромагнитным сердечником 11 соединенного усилителя низкочастотных сигналов 13 соединен с входом выпрямителя 20, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 14 соединен с входом выпрямителя 21, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 15 соединен с входом выпрямителя 22, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 16 соединен с входом выпрямителя 23, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 17 соединен с входом выпрямителя 24, при этом выход узкополосного усилителя низкочастотных сигналов 18 соединен с входом выпрямителя 25, при этом выход выпрямителя 20 соединен с первым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 27, при этом выход выпрямителя 21 соединен со вторым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 27, вход управления которой соединен с выходом компаратора 33, при этом выход выпрямителя 22 соединен с первым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 28, при этом выход выпрямителя 23 соединен со вторым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 28, вход управления которой соединен с выходом компаратора 34, при этом выход выпрямителя 24 соединен с первым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 29, при этом выход выпрямителя 25 соединен со вторым сигнальным входом управляемой схемы деления уровней сигналов 29, вход управления которой соединен с выходом компаратора 35, при этом выход управляемой схемы деления уровней сигналов 27 соединен с сигнальным входом управляемой схемы определения углов 30, вход управления которой соединен с выходом компаратора 33, при этом выход управляемой схемы деления уровней сигналов 28 соединен с сигнальным входом управляемой схемы определения углов 31, вход управления которой соединен с выходом компаратора 34, при этом выход управляемой схемы деления уровней сигналов 29 соединен с сигнальным входом управляемой схемы определения углов 32, вход управления которой соединен с выходом компаратора 35, при этом первый вход компаратора 33 соединен с выходом выпрямителя 20, а второй вход компаратора 33 соединен с выходом выпрямителя 21, при этом первый вход компаратора 34 соединен с выходом выпрямителя 22, а второй вход компаратора 34 соединен с выходом выпрямителя 23, при этом первый вход компаратора 35 соединен с выходом выпрямителя 24, а второй вход компаратора 35 соединен с выходом выпрямителя 25, при этом ось вращения катушки с ферромагнитным сердечником 6 соединена с измерителем 36 азимута реперной катушки первого поискового устройства относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом ось вращения катушки с ферромагнитным сердечником 8 соединена с измерителем 37 азимута реперной катушки второго поискового устройства относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, при этом ось вращения катушки с ферромагнитным сердечником 10 соединена с измерителем 38 азимута реперной катушки третьего поискового устройства относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли.The output of the low-
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 12, который также входит в состав радиомаяка, где принятый сигнал усиливают в узкой полосе частот, отделяя его от индустриальных помех, и подают на выпрямитель 19, входящий в состав радиомаяка. Выпрямленный сигнал подают на вход порогового устройства 26, 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 и 11, 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-
где Li - расстояние между катушками, м;where L i is the distance between the coils, m;
K - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность В·м3, 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 V · m 3 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;
θi - угол между продольной осью передающей катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка 5 и продольными осями приемных катушек с ферромагнитным сердечником поисковых устройств 6, 7, 8, 9, 10 и 11.θ i is the angle between the longitudinal axis of the transmitting coil with the ferromagnetic core of the
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 13, 14, 15, 16, 17 и 18, 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 noise using narrow-band low-
Далее производят выпрямление усиленных сигналов с помощью выпрямителей 20, 21, 22, 23, 24 и 25, входящих в состав трех поисковых устройств и получают на выходе i-того выпрямителя сигнал постоянного тока, соответствующий действующему напряжению сигнала переменного тока, подаваемого на его входNext, the amplified signals are rectified using
где G - коэффициент усиления узкополосных усилителей.where G is the gain of narrowband amplifiers.
Если рассматривать j-тое поисковое устройство как одно целое, в состав которого входят две неподвижные катушки с ферромагнитными сердечниками a и b, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, то для этой пары катушек и соответствующей пары узкополосных усилителей и выпрямителей можно записать значения выпрямленных сигналов какIf we consider the j-th search device as a whole, which consists of two fixed coils with ferromagnetic cores a and b, the longitudinal axes of which are mutually perpendicular, then for this pair of coils and the corresponding pair of narrow-band amplifiers and rectifiers, we can write the values of the rectified signals as
Здесь угол θj отсчитывается для одной из катушек j-того поискового устройства, условно называемой реперной. Пусть это будет катушка a.Here, the angle θ j is counted for one of the coils of the j-th search device, conventionally called the reference. Let it be coil a.
Коэффициенты усиления для всех узкополосных усилителей одинаковы.The gain factors for all narrowband amplifiers are the same.
Принятые, усиленные и выпрямленные сигналы попарно подают на сигнальные входы управляемых схем деления уровней сигналов 27, 28, 29, которые осуществляют деление одного уровня принятого сигнала на другой. При этом если уровень сигнала U0ja меньше, чем уровень сигнала, то осуществляют деление уровня сигнала U0ja на уровень сигнала U0Jb. В результате получают следующее соотношениеReceived, amplified and rectified signals are fed in pairs to the signal inputs of the controlled signal
При этом если уровень сигнала U0ja больше, чем уровень сигнала U0jb, то осуществляют деление уровня сигнала U0jb на уровень сигнала U0ja. В результате получают следующее соотношениеMoreover, if the signal level U 0ja is greater than the signal level U 0jb , then the signal level U 0jb is divided by the signal level U 0ja . The result is the following ratio
В обоих случаях отношение уровней сигналов не зависит от самих уровней, а определяется лишь углом между осью реперной катушки поискового устройства и осью катушки радиомаяка объекта поиска. Для определения этого угла необходимо взять обратную тригонометрическую функцию, в первом случае арккотангенс, во втором арктангенс.In both cases, the ratio of signal levels does not depend on the levels themselves, but is determined only by the angle between the axis of the reference coil of the search device and the axis of the beacon coil of the search object. To determine this angle, it is necessary to take the inverse trigonometric function, in the first case arc tangent, in the second arc tangent.
Сказанное справедливо для любой ориентации на плоскости катушек поискового устройства. Другими словами нет необходимости производить вращение подвижных катушек поисковых устройств с целью получения максимального или минимального уровня принимаемого сигнала, и определения тем самым угла поворота оси катушки поискового устройства, как это было по способу прототипу. По заявляемому способу получают угол между осью одной из катушек поискового устройства, условно называемой реперной, и осью излучающей катушки радиомаяка объекта поиска при любом положении на плоскости катушек поискового устройства.The above is true for any orientation on the plane of the coils of the search device. In other words, there is no need to rotate the moving coils of the search devices in order to obtain the maximum or minimum level of the received signal, and thereby determine the angle of rotation of the axis of the coil of the search device, as was the case with the prototype method. According to the claimed method, an angle is obtained between the axis of one of the coils of the search device, conventionally called the reference, and the axis of the radiating coil of the beacon of the search object at any position on the plane of the coils of the search device.
Исключительное деление меньшего уровня сигнала на больший не приводит к появлению больших чисел, в пределе стремящихся к бесконечности, которые чисто технически трудно представить с помощью электронных устройств. Если операцию деления и определения угла выполнять с помощью специализированного вычислителя, например персонального компьютера, то в этом случае нет необходимости выполнять управление процессом деления и всегда выполнять деление уровня одного из сигналов на уровень другого. Проблем больших чисел в этом случае не возникает и требуемый угол можно получать, используя только лишь функцию, например, котангенса.The exceptional division of a lower signal level into a larger one does not lead to the appearance of large numbers, which tend to infinity in the limit, which are technically difficult to imagine using electronic devices. If the operation of dividing and determining the angle is performed using a specialized computer, for example, a personal computer, then in this case there is no need to control the process of division and always perform the division of the level of one of the signals to the level of the other. In this case, problems of large numbers do not arise and the required angle can be obtained using only a function, for example, cotangent.
Управление процессами деления в поисковых устройствах в нашем случае осуществляют компараторы 33, 34 и 35, которые производят сравнение уровней принятых, усиленных и выпрямленных сигналов от обеих катушек каждого из поисковых устройств и по результату сравнения управляют процессом деления, а также управляют схемой определения угла с помощью обратных тригонометрических функций 30, 31 и 32.The division processes in the search devices in our case are controlled by
Далее с помощью измерителей азимута реперных катушек поисковых устройств относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, 36, 37 и 38 определяют эти азимуты и складывая эти азимуты с определенными ранее с помощью схем 30, 31 и 32 углами для каждого из поисковых устройств, получают соответственно для каждого из поисковых устройств три направления α1, α2 и α3, относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, для трех поисковых устройств соответственно, в которых уровень принимаемого сигнала имеет максимальную величину. Эти три направления в общем случае не являются азимутами объекта поиска, они лишь имеют отношение к расположению продольной оси катушки с ферромагнитным сердечником радиомаяка объекта поиска.Next, using azimuth meters of reference coils of search engines relative to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, these azimuths are determined and added to these azimuths with the angles previously determined using
После того как получены три направления α1, α2 и α3, поисковых устройств относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли, приступают к вычислению истинных азимутов и дальностей объекта поиска относительно места расположения каждого из поисковых устройств. Для проведения таких вычислений необходимо знать расстояния между всеми поисковыми устройствами и азимуты от каждого из поисковых устройств на два других поисковых устройства относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли. Формулы вычисления истинных азимутов и дальностей объекта поиска достаточно громоздки, но это обычная тригонометрическая задача. Например, если для упрощения формул вычисления расположить все три поисковых устройства на одной линии, совпадающей с некоторым известным направлением, например на Север магнитного поля Земли, а расстояния между первым и вторым поисковыми устройствами определить как b1, а расстояние между вторым и третьим поисковыми устройствами определить как b2, при этом расстояние между первым и третьим поисковыми устройствами будет определяться как b1+b2, то предварительно вычисляют промежуточные углы φ1 и φ2, определяемые какAfter three directions α 1 , α 2 and α 3 have been obtained, the search devices with respect to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, begin to calculate the true azimuths and ranges of the search object relative to the location of each of the search devices. To perform such calculations, it is necessary to know the distances between all search devices and the azimuths from each of the search devices to two other search devices relative to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field. The formulas for calculating the true azimuths and ranges of the search object are rather cumbersome, but this is a common trigonometric task. For example, if, to simplify the calculation formulas, we place all three search devices on one line coinciding with some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field, and determine the distances between the first and second search devices as b 1 , and the distance between the second and third search devices determine as b 2 , while the distance between the first and third search devices will be determined as b 1 + b 2 , then the intermediate angles φ 1 and φ 2 , previously determined as
После этого определяют декартовые координаты объекта поиска относительно первого поискового устройстваAfter that, the Cartesian coordinates of the search object relative to the first search device are determined
После этого определяют полярные координаты объекта поиска от каждого из поисковых устройств, т.е. определяют дальности и истинные азимуты объекта поиска от каждого из поисковых устройств. В принятой системе координат истинный азимут будет отсчитываться от прямой, соединяющей все три поисковых устройства, т.е. от направления на Север магнитного поля Земли.After that, determine the polar coordinates of the search object from each of the search devices, i.e. determine the range and true azimuths of the search object from each of the search devices. In the adopted coordinate system, the true azimuth will be counted from the straight line connecting all three search devices, i.e. from the direction to the North of the Earth's magnetic field.
Дальности объекта поиска определяют по следующим формуламThe range of the search object is determined by the following formulas
где R1, R2 и R3 - дальности объекта поиска от первого, второго и третьего поисковых устройств соответственно.where R 1 , R 2 and R 3 - the distance of the search object from the first, second and third search devices, respectively.
Истинные азимуты β1, β2 и β3 объекта поиска соответственно от первого, второго и третьего поисковых устройств, определяют какThe true azimuths of β 1 , β 2 and β 3 of the search object, respectively, from the first, second and third search devices, are defined as
Таким образом, получают координаты объекта поиска, человека, находящегося под завалом. 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.Thus, the coordinates of the search object, a person under the rubble, are obtained. 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 it is most effective to carry out rescue measures.
Народнохозяйственный эффект от использования предполагаемого изобретения связан с появлением возможности быстро и точно определить координаты человека, находящегося под завалом горной породы. 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, 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 не производят вращение подвижных катушек. Все катушки поисковых устройств неподвижны, что существенно упрощает процедуру поиска и соответственно уменьшает время поиска. Когда речь идет о спасении жизней людей это обстоятельство является особенно важным. 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 и относительно некоторого известного направления, например на Север магнитного поля Земли. Далее производят только вычисления. Этот процесс легко автоматизируют.When carrying out rescue measures do not rotate the moving coils. All search engine coils are stationary, which greatly simplifies the search procedure and, accordingly, reduces the search time. When it comes to saving lives, this is especially important. 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 and relative to some known direction, for example, to the North of the Earth’s magnetic field. Further, only calculations are performed. This process is easily automated.
Все вычислительные процедуры определения дальности и азимута объекта поиска, человека, находящегося под завалом горной породы, выполняют в реальном масштабе времени с помощью вычислительного устройства. Реализация вычислительного устройства не принципиальна, само устройство может даже находится на поверхности далеко за пределами зоны аварии. Данные в вычислительное устройство вводят при этом вручную, используя устную передачу информации и известные каналы связи.All computational procedures for determining the range and azimuth of a search object, a person under a rock block, are performed in real time using a computing device. The implementation of the computing device is not critical, the device itself may even be located on the surface far beyond the accident zone. The data in the computing device is entered manually using oral transmission of information and known communication channels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110138/93A RU2584983C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method of searching for injured people under rubble |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110138/93A RU2584983C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method of searching for injured people under rubble |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2584983C1 true RU2584983C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110138/93A RU2584983C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method of searching for injured people under rubble |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2584983C1 (en) |
-
2016
- 2016-03-21 RU RU2016110138/93A patent/RU2584983C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Das et al. | Analysis of an electromagnetic induction detector for real-time location of buried objects | |
| Tyrén | Magnetic anomalies as a reference for ground-speed and map-matching navigation | |
| US3529682A (en) | Location detection and guidance systems for burrowing device | |
| AU2014327037B2 (en) | Downhole gradiometric ranging for T-intersection and well avoidance utilizing transmitters & receivers having magnetic dipoles | |
| CN205484851U (en) | Metal detecting gate | |
| Jiang et al. | Ultra-wide band applications in industry: a critical review | |
| CN112689235A (en) | Positioning method and device based on Bluetooth signals | |
| Li et al. | A shell-based magnetic field model for magnetic proximity detection systems | |
| Ayuso et al. | Accurately locating a vertical magnetic dipole buried in a conducting earth | |
| CN113624240B (en) | Pose recognition method and device based on magnetic induction intensity and feature vector | |
| JPS5829875B2 (en) | Cable search method | |
| Carr et al. | Development of a method to determine operator location using electromagnetic proximity detection | |
| Wang et al. | Performance test of MPMD matching algorithm for geomagnetic and RFID combined underground positioning | |
| Laveti et al. | TDOA measurement based GDOP analysis for radio source localization | |
| RU2584983C1 (en) | Method of searching for injured people under rubble | |
| RU2584982C1 (en) | Iterative method to search for victims under rubble | |
| RU2584981C1 (en) | Method of searching for injured people under rubble | |
| RU2584980C1 (en) | Method of searching for injured people under rubble | |
| RU2584967C1 (en) | Method of searching for injured people under rubble, taking into account arbitrary orientation of beacon antenna | |
| KR20080105805A (en) | Position tracking system using magnetic field | |
| RU2584978C1 (en) | Method of searching for injured people under rubble | |
| Bimal et al. | An efficient geomagnetic indoor positioning system using smartphones | |
| RU2566564C1 (en) | Method of positioning of underwater equipment with reference to carrier vessel | |
| RU2584974C1 (en) | Method of radio beacons activation device operating when searching for injured people under rubble | |
| RU2584977C1 (en) | Method of and search equipment operating beacon when searching for injured people under rubble |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150923 |