SU1608600A1 - Method of predicting avalanche danger - Google Patents
Method of predicting avalanche danger Download PDFInfo
- Publication number
- SU1608600A1 SU1608600A1 SU884425302A SU4425302A SU1608600A1 SU 1608600 A1 SU1608600 A1 SU 1608600A1 SU 884425302 A SU884425302 A SU 884425302A SU 4425302 A SU4425302 A SU 4425302A SU 1608600 A1 SU1608600 A1 SU 1608600A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- avalanche
- frequency
- snow
- acoustic emission
- signals
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к лавиноведению и предназначено дл прогнозировани локальных снежных обвалов под действием всего комплекса снегометеорологических факторов. Целью изобретени вл етс повышение точности и достоверности прогнозировани лавинной опасности. Дл этого сигналы акустической эмиссии регистрируют раздельно в высокочастотном и низкочастотном диапазонах. При соотношении интенсивностей дл каждого из диапазона ≥3,5 фиксируют наступление лавинной опасности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to lava science and is intended to predict local snowfalls under the influence of the entire complex of snow and meteorological factors. The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of avalanche hazard prediction. For this, acoustic emission signals are recorded separately in the high and low frequencies. When the intensity ratio for each of the range ≥3.5 record the onset of avalanche danger. 1 hp f-ly, 2 ill.
Description
дени ванир дейс ролоdeni vanier deys rolo
11eleven
ностН ни . Нbut neither. H
инте эмисinter amis
щих :of:
Изобретение относитс к лавинове- ю и предназначено дл прогнозиролокальных снежных обвалов под гвием всего комплекса снегометео- гических факторов. 2ль изобретени - повышение точи достоверности прогнозирова- тавинной опасности.The invention relates to avalanche and is intended for the prediction of volcanic snow falls under the guvius of the whole complex of snow and meteorological factors. 2 of the invention is to increase the accuracy of predicted avalanche danger.
1 фиг.1 показана зависимость1 figure 1 shows the dependence
1СИВНОСТИ сигналов акустической :ии от напр жени ; на фиг.2 блок-схема устройства, 1зующего способ прогнозировани 1НОЙ опасности.1VIEWS of acoustic signals: AI from voltage; Fig. 2 is a block diagram of a device for implementing a method for predicting a hazard.
Сигналы акустической эмиссии воз- никачот в снежной толще при действуюприн: щпиальна Acoustic emissions of voids in the snow layer at the time of operation are: spinal
реал:real:
лавиlavi
напр жени х (J 5 О, 55 С (где предельные напр жени ), что обусловливает возможность прогноза лавинной опасности до схода лавины. Размещение акустических датчиков в лавиносборе позвол ет получать информацию о процессах разрушени снега непосредственно дл опасного склона.voltages (J 5 O, 55 C (where the ultimate voltages), which makes it possible to predict the avalanche danger before the avalanche. Placing acoustic sensors in the avalanche collection allows obtaining information about the processes of snow destruction directly for the dangerous slope.
В результате исследований установ- лено, что каждому мастабу разрушени соответствуют свои характерные частоты: разрушению мостичных св зей между зернами снега соответствуют сигналы акустической эмиссии частотой 4-8 кГц, разрушению зерен снега - сигналы частотой 2-2,5 кГц, кусочному разрушению снега - сигналы частотойAs a result of the research, it was established that each mastaba has its own characteristic frequencies: destruction of bridge connections between snow grains correspond to acoustic emission signals of 4–8 kHz, snow grain destruction - signals of 2–2.5 kHz, snow piecewise destruction frequency signals
а оoh
0000
fefe
250-500 Гц, крупномасштабному разру- шению снега - сигналы частотой 25 Гц.250-500 Hz, large-scale destruction of snow - signals with a frequency of 25 Hz.
Необходимым признаком потери устойчивости снега на склоне вл ютс разрушени только больших объемов снега, которым соответствуют сигналы частотой ниже 500 Гц, Выделение сигналов этой частоты, кроме повышени достоверности прогнозировани , позво- |л ет существенно увеличить чувствительность аппаратуры к образованию трещин, как предвестникам потери устойчивости снега на склоне.A necessary sign of the loss of snow stability on a slope is the destruction of only large volumes of snow, which correspond to signals with a frequency below 500 Hz. Allocating signals of this frequency, besides increasing the reliability of the prediction, can significantly increase the sensitivity of the apparatus to the formation of cracks snow on the slope.
Однако внешние источники, например сейсмические, пролетающие вертолеты или подъемные устройства, также могут возбуждать в толще снега возмущени низкой частоты. Поскольку разрушени любого масштаба в снегу сопровождают- с по влением сигналов частотой около 10 кГц, то увеличение интенсивности в низкочастотном интервале действительно обусловлено процессами разрушени снежной толш;и, а не помехами от внешних источников, должны сопровождатьс возрастанием интенсивности в высокочастотном диапазоне.However, external sources, such as seismic, flying helicopters or lifting devices, can also excite low frequency disturbances in the depths of snow. Since the destruction of any scale in the snow is accompanied by the appearance of signals with a frequency of about 10 kHz, the increase in intensity in the low frequency interval is indeed due to the destruction of the snow mass, and, rather than interference from external sources, must be accompanied by an increase in intensity in the high frequency range.
Таким образом, вьщеление сигналов акустической эмиссии частотой 2- 16 кГц и оценка их интенсивности за те же временные интервалы позвол ет получить независимо подтверждение достоверности зарегистрированных низкочастотных сигналов, как соответ- ствующих истинному разрушению снега.Thus, the allocation of acoustic emission signals with a frequency of 2-16 kHz and an assessment of their intensity over the same time intervals allows one to obtain independently confirmation of the reliability of the recorded low-frequency signals as corresponding to the true snow destruction.
С другой стороны, в снежном покрове , кроме процессов разрушени , идут процессы локальной перестройки структуры , которые заканчиваютс залечива- нием трещин, релаксацией напр жений, т.е. стабилизацией снега на склоне. Эти процессы сопровождаютс сигналами акустической эмиссии частотой 2-V 20 кГц. О лавинной опасности свидете- льствуют только те сигналы высокочастотного диапазона, которые подкреплены наличием сигналов акустической эмиссии в низкочастотном диапазоне . Поэтому сигналы акустической эмиссии высокочастотного диапазона можно рассматривать только как достаточный признак разрушени снежной толщи на склоне, привод щего к сходу лавины.On the other hand, in the snow cover, besides the processes of destruction, there are processes of local restructuring of the structure, which end with healing of cracks, relaxation of stresses, i.e. snow stabilization on the slope. These processes are accompanied by acoustic emission signals with a frequency of 2-V 20 kHz. The avalanche danger is indicated only by those signals of the high-frequency range, which are reinforced by the presence of acoustic emission signals in the low-frequency range. Therefore, the acoustic emission signals of the high frequency range can only be considered as a sufficient sign of the destruction of the snow layer on the slope leading to an avalanche.
Поэтому дл оценки напр женно- деформированного состо ни снежного покрова на склоне целесообразно выделить сигналы акустической эмиссии по крайней мере в двух Диапазонах: высокочастотном, 2-16 кГц,и низкочастотном 10-500 Гц, причем в качестве необходимого признака лавинной опасности выбирают увеличение интенсивности сигналов низкочастотного диапазона , а в качестве достаточного - аналогичное увеличение интенсивности сигналов в низкочастотном диапазоне.Therefore, to estimate the stress-strain state of snow cover on a slope, it is advisable to select acoustic emission signals in at least two Ranges: high-frequency, 2-16 kHz, and low-frequency 10-500 Hz, and increasing the signal intensity as a necessary sign of avalanche danger. low frequency range, and as sufficient - a similar increase in the intensity of signals in the low frequency range.
В экспериментах установлено, что с увеличением напр жений в снегу интенсивность сигналов акустической эмиссии возрастает, причем можно выделить следующие этапы:It was established in experiments that with an increase in stresses in snow, the intensity of acoustic emission signals increases, and the following steps can be distinguished:
Iп/п„ 0,225Cr/6j{.Iп / п „0,225Cr / 6j {.
IIn/n 0,750G/G IIn / n 0.750G / G
IIIn/n 6,7 (S/(JIIIn / n 6.7 (S / (J
где отношение интенсивностиwhere is the intensity ratio
данного промежутка времени к предшествующему.given period of time to the previous one.
Необходимо отметить, что при переходе от одного напр женного состо ни к другому, т.е. от I к III измен етс угол наклона С| рассматриваемой зависимости . Отсюда следует, что, зна интенсивность сигналов акустической эмиссии за два равных промежутка времени, можно определить направление процессов в снегу.(стабилизаци или дестабилизаци ). Например, возрастание интенсивности в 3,5 раза соотвут- ствует переходу с I на II этап, а увеличение интенсивности в 9 раз, означает переход с I на III этап. Критическому состо нию, т.е. состо нию , предшествующему сходу лавины, соответствует п 7600/3 ч,It should be noted that in the transition from one tension state to another, i.e. from I to III, the angle of inclination C | considered dependencies. From this it follows that, knowing the intensity of acoustic emission signals for two equal periods of time, it is possible to determine the direction of the processes in the snow (stabilization or destabilization). For example, an increase in intensity of 3.5 times corresponds to a transition from stage I to stage II, and an increase in intensity of 9 times means a transition from stage I to stage III. The critical state, i.e. to the state preceding the avalanche, corresponds to n 7600/3 h,
Интенсивность сигналов акустической эмиссии оценивают в равные промежутки времени. На практике целесообразно выбирать продолжительность интервалов времени дл сравнени 0,5- 3 ч. При промежутках, меньших 0,5 ч, число импульсов может оказатьс малым и тогда случайные помехи сниз т объективность оценки. При времени 3 ч на фоне большого числа импульсов можно не заметить начала опасных изменений , что снизит достоверность оперативного контрол .The intensity of the acoustic emission signals is estimated at equal intervals of time. In practice, it is advisable to choose the length of time intervals for comparing 0.5 to 3 hours. At intervals of less than 0.5 hours, the number of pulses may be small and then random interference will reduce the objectivity of the assessment. With a time of 3 hours, against the background of a large number of pulses, the onset of dangerous changes can be overlooked, which will reduce the reliability of the operational control.
Предлагаемый способ реализуетс следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
В снежной толще 1 лавиносбора (фиг.2).размещают жестко скрепленный с волноводом 2 акустический датчик 3, электрически соединенный с предусили- телем 4, вькод которого через линиюIn the snow layer of avalanche collector 1 (Fig. 2). Acoustic sensor 3, electrically connected to preamplifier 4, whose code through the line is placed, is rigidly bonded to waveguide 2.
С1ЯЗН соединен с входом усилител 6. Скгнал после усилител 6 поступает н фильтры 7 и 8, при помощи которы щоисходит выделение высокочастотной и низкочастотной компоненты. После фильтров 7 и 8 сигнал поступает на дискриминаторы 9 и 10. Каждое превышение порогового уровн преобразуетс в электрический импульс и поступает на счетчики 11 и 12, которые суммируют эти сигналы в течение заданного промежутка времени. Число, сформированное в счетчиках, по сигналу таймера и по раA SLANCH is connected to the input of amplifier 6. The signal after amplifier 6 is supplied to filters 7 and 8, by means of which the selection of the high-frequency and low-frequency components is made. After filters 7 and 8, the signal enters the discriminators 9 and 10. Each excess of the threshold level is converted into an electrical impulse and fed to counters 11 and 12, which sum these signals for a predetermined period of time. The number formed in the counters, by the signal of the timer and by pa
ЧИ1CHI1
и ;)егистре 13. Если число в счетчике пр(1вьшает число в регистре в 3,5 рато на выходе компаратора 15 по вл етс высокий потенциал, в противном случае - низкий. Те же функции выпол- н ит счетчик 12, регистр 14 и компа- 16, но дл высокочастотной ком- погенты сигналов акустической эмиссии 11р4 прёвьпаении числа в счетчике 12and;) Registry 13. If the number in the counter is PR (1 the number in the register in 3.5 times the output of the comparator 15 appears high potential, otherwise it is low. The same functions are performed by counter 12, register 14 and compa- ny 16, but for high-frequency components of acoustic emission signals 11p4, counting the number in the counter 12
поступает в буферные регистры 13 14. После этого происходит сброс сазаний счетчиков на ноль. В компа- горе 15 происходит сравнение двух :ел, сформированных в снетчике 11enters the buffer registers 13 14. After this, the counters of the counters are reset to zero. In company 15, a comparison of the two is eaten:
по сравнению с числом в регистре 14 в ;,5 раза на выходе компаратора 16 по вл етс вьюокий потенциал, в противном случае - низкий. Элемент сравлcompared with the number in the register of 14 volts;, 5 times at the output of the comparator 16 appears the high potential, otherwise it is low. Item sravl
/7т/ 7t
16086001608600
. х . x
нени 17 выполн ет логическую операцию И. При наличии высокого потенциала на его обоих входах включаетс индикатор 18, сигнализирующий о лавинной опасности. Врем суммировани задаетс таймером 19.17 performs a logical operation I. If there is a high potential, indicator 18 is turned on at both its inputs, indicating an avalanche danger. The summation time is set by timer 19.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884425302A SU1608600A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method of predicting avalanche danger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884425302A SU1608600A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method of predicting avalanche danger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1608600A1 true SU1608600A1 (en) | 1990-11-23 |
Family
ID=21374957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884425302A SU1608600A1 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Method of predicting avalanche danger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1608600A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7096735B2 (en) * | 2002-07-01 | 2006-08-29 | Yokio Sakai | System for forecasting slope failure based on sounds from the earth |
RU2478930C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) | Testing method of stability of snow cover on avalanche slopes |
-
1988
- 1988-05-16 SU SU884425302A patent/SU1608600A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.П.Епифанов и В.П.Кузьменко 550.834 (088.8) Практическое пособие по прогно- зиро|ванию лавинной опасности./Под ред, Л.А.Канаева. - М.: Гидрометеоиз- дат, 1979, с. 64-67. Gjubler Н. Simultaneous measure- of stability indicls and chaparameters describing show cover and the weather in zones of avalanches - Jor- of Glaciology. 1980, v.26, N 94, 4-74. racteristic ments rac the fracture nal P 641 4425302/24-25 16.05.88 23.11.90. Бкш. № 43 Институт проблем механики * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7096735B2 (en) * | 2002-07-01 | 2006-08-29 | Yokio Sakai | System for forecasting slope failure based on sounds from the earth |
RU2478930C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) | Testing method of stability of snow cover on avalanche slopes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Owen et al. | The application of auto–regressive time series modelling for the time–frequency analysis of civil engineering structures | |
US6170334B1 (en) | Continuous monitoring of reinforcements in structures | |
US5287411A (en) | System for detecting the siren of an approaching emergency vehicle | |
US4415979A (en) | Method and apparatus for detecting the presence of an animate body in an inanimate mobile structure | |
RU2314519C2 (en) | Device for measuring capacity | |
CA1054251A (en) | Intruder detecting security system | |
US5070754A (en) | Digital audio signal processor | |
CA1219084A (en) | Nuclear densometer | |
SU1608600A1 (en) | Method of predicting avalanche danger | |
Evans et al. | A teleseism-specific detection algorithm for single short-period traces | |
US7286935B2 (en) | Method and device for hydrometeor detection | |
RU2356072C1 (en) | Method of short-term earthquake forecast by acoustic signs | |
RU2137920C1 (en) | Method and device for predicting destruction of rock matter | |
SU1624264A1 (en) | Device for monitoring level of lump materials in underground ore chutes | |
SU1397831A1 (en) | Acoustic spectrum flaw detector | |
SU1260846A1 (en) | Device for determining condition of structures in state of stress | |
SU1740665A1 (en) | Method of forecasting rock disintegration | |
Nozaki et al. | Preliminary results of the multimode FM/CW ionosonde experiment | |
RU2289693C1 (en) | Method for predicting destruction of rock massif and device for realization of said method | |
RU2319010C1 (en) | Method to outline increased stress zone in rock massif and device for electromagnetic rock radiation signal measurement in well | |
SU1158882A1 (en) | Device for testing articles at resonance frequency | |
RU2155987C1 (en) | Device for signal classification | |
Rasskazov et al. | Improvement of Local Rockburst Control Equipment in Mineral Mining | |
Zaitsev et al. | Nonlinear Vibro-acoustic response of a metal sample with a discontinuity-like defect as related to damage detection problems | |
Scholz | Stochastic simulation of urbanhydrological processes |