Анализатор грозоопасности

 

Изобретение относится к устройствам для сигнализации и может быть использовано для предупреждения о приближении грозового фронта. Целью изобретения является повьшение функциональной надежности устройства путем устранения ложных срабатьшаний в результате воздействия электромагнитных помех негрозового происхождения, следующих с частотой, превышающей максимальную частоту следования грозовых разрядов. При приближении грозовых разрядов последовательно начинают срабатывать пороговые элементы 4-7. Их пороги срабатывания соответствуют четырем дальностям до грозового фронта, например 100, 50, 25, и 12 км. При достижении грозовым фронтом дальности 50 км сигналы с выходов счетчиков 13 и 14 включают блок 18 сравнения, который разрешает работу управляющего блока 19, ведущего :отсчет времени с момента своего включения в реверсивном счетчике. При достижении грозовым фронтом дальности 25 км сигнал с выхода счетчика 15 переводит реверсивный счетчик в реверсивный режим. Счетчик 29с этого момента отсчитывает время, оставшееся до прихода грозового фронта к точке расположения анализатора. Счетчики 25-28 обнуляются с частотой, превышающей максимального частоту следования грозовых разрядов. При воздействии электромагнитных помех негрозового происхождения, частота следования которых вьш1е частоты обнуления счетчиков 25-28, сигналами с их выхода обнуляются счетчики 13-16, что приводит к устранению ложных срабатьтаний устройства. 2 ил (Л 00 ОС со со tEiil I фи.г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 08 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО. Д

ЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИ

Ь М. - ÷ ;"-.: ц - ..

Ъ опислник NSo6PETEHHII

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4077841/24-24 (22) 17.06.86 (46) 30.05.88. Бюл. В 20 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) К.А.Дронов, В.А.Пшеничников, В. Б.Ламберт и А.А.Аджиев (53) 621. 316. 564 (088. 8) (56) Анализатор грозоопасности. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Пд. 2 ° 891.002 ТО, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 543966, кл. G 08 В 23/00, 1975. (54) АНАЛИЗАТОР ГРОЗООПАСНОСТИ (57) Изобретение относится к устройствам для сигнализации и может быть использовано для предупреждения о приближении грозового фронта. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства путем устранения ложных срабатываний в результате воздействия электромагнитных помех негрозового происхождения, следующих с частотой, превышающей максимальную частоту следования грозовых разрядов. При приближении грозовых разрядов последовательно начи„Л0„, 399791 А1 нают срабатывать пороговые элементы

4-7. Их пороги срабатывания соответствуют четырем дальностям до грозового фронта, например 100, 50, 25 и

12 км. При достижении грозовым фронтом дальности 50 км сигналы с выходов счетчиков 13 и 14 включают блок

18 сравнения, который разрешает работу управляющего блока 19, ведущего отсчет времени с момента своего включения в реверсивном счетчике. При достижении грозовым фронтом дальности 25 км сигнал с выхода счетчика 15 переводит реверсивный счетчик в ре« версивный режим. Счетчик 29 с этого момента отсчитывает время, оставшееся

Ф до прихода грозового фронта к точке @ расположения анализатора. Счетчики

25-28 обнуляются с частотой, превышающей максимальную частоту следования грозовых разрядов. При воздействии электромагнитных помех негрозо- Я

Ъ вого происхождения, частота следования которых выше частоты обнуления счетчиков 25-28, сигналами с их выхода обнуляются счетчики 13-16, что приводит к устранению ложных срабатываний устройства. 2 ил. Ж

1399791

Изобретение относится к устройствам для сигнализации и может быть использовано для предупреждения о приближении грозового фронта.

Целью изобретения является повы5 шение функциональной надежности устройства путем устранения ложных срабатываний в результате воздействия электромагнитных помех негрозового происхождения, следующих с частотой, превьнпающей максимальную частоту следования грозовых разрядов.

На фиг„ 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема блока управления.

Устройство содержит приемную антенну 1, узкополосный усилитель 2, детектор 3, пороговые элементы 4-7, блок 8 регистрации грозовых разрядов, формирователи 9-12 импульсов, счетчики 13-16 генератор 17 меток вреЭ мени, блок 18 сравнения Рлотнос ги грозовых разрядов, блок 19 управле- 25 ния, блок 20 сигнализации "Прекращение операций", блок 21 сигнализации, выключатель 22, блок 23 "Предупреждение", выключатель 24, счетчики 25-28, реверсив ый счетчик 29, 30 элемент И 30, генератор 3 1 счетных импульсов, элемент И 32, дешифраторы 33 и 34, индикатор 35.

Лнализатор грозоопасности работает следующим образом,.

Разряд молнии возбуждает в прием- 35 ной антенне 1 радиоимпульс, который усилителем 2 усиливается в узкой полосе частот и поступает на детектор

3 преобразующии радиоимпульс в ви5

40 деоимпульс. После детектирования импульс напряжения поступает на входы четырех пороговых элементов 4-7, каждый из которьгх пропускает импульсы, если их амплитуды превосходят пороговые значения, рассчитанные на сред- 45 нестатические амплитуды импульсов грозовых разрядов.

Наибольшую чувствительность, т.е. самый низкий порог, имеет пороговый элемент 4, который является входным 50 элементом первого канала блока 8 регистрации грозовых разрядов и рассчитан на прием сигналов дальних грозовых разрядов, например, на расстоянии 100 км и менее. Пороговый злемент55

5 второго канала принимает сигналы грозовых разрядов на расстоянии 50 км и менее, пороговый элемент б третьего канала — на расстоянии 25 км и менее, пороговый элемент 7 четвертого канала — на расстоянии 12 км и менее.

Таким образом, отдаленные грозы регистрируются только по первому каналу, тогда как близкие регистрируются во всех четырех каналах одновременно.

Импульсы с выхода пороговых элементов 4-7 поступают на формирователи 8-12 импульсов, которые вырабатывают импульсы, соответствующие вспышке молнии, даже если вспьппка представляет собой мно гоимпульсный разряд. В каждом канале регистрации импульсы с выхода формирователей стандартных импульсов поступают на основные счетчики 13-16, время счета которых задается генератором 17 меток времени, импульсы с выхода которого обнуляют счетчики 13-16.

Емкость счетчиков неодинакова, наибольшую емкость имеет счетчик 13, наименьшую — счетчик 16. В результате в каждом канале зафиксированный отрезок времени измеряется количеством разрядов, т.е. измеряется временная плотность разрядов.

При движении грозового фронта к объекту, на котором расположен анализатор грозоопасности, происходит заполнение счетчика 13. Сигнал заполнения этого счетчика поступает на вход блока 18 сравнения плотности грозовых разрядов. Заполнение счетчика 14 подтверждает приближение грозового фронта к объекту на расстоянии 50 км, при этом на блок 18 сравнения плотности грозовьгх разрядов поступает второй сигнал. В результате этого блок 18 вырабатывает сигнал, запускающий блок 19 управления. При этом снимается сигнал "Сброс" с реверсивного счетчика

29 и отпирается элемент И 30, который управляет работой счетчика 29 по входу Сложение" и через который на счетчик поступают счетные импульсы с минутным интервалом, вырабатываемые генератором 31 счетных импульсов.

Таким образом, счетчик 29 считает количество минут до того момента, когда грозовой очаг приблизится к объекту на расстояние 25 км, что приводит к срабатыванию счетчика 15, С выхода счетчика 15 прямой сигнал

1399791 поступает на элемент И 32, управляющий счетчиком 29 по входу "Вычитание, а инвертированный сигнал поступает на элемент И 30 и запирает его.

На элементы И 30 и 32 подаются также сигналы "99" и "0", вырабатываемые дешифратором 33, останавливающие счет на 99 мин при сложении и на 0 мин при вычитании. Дешифратор

33, кроме того, вырабатывает сигнал, соответствующий необходимому времени упреждения (в данном случае 10 мин), который поступает в блок 20 сигнализации "Прекращение работ".

Информация о текущем состоянии реверсивного счетчика 29 через дешифратор 34 поступает на индикатор 35.

Таким образом, блок 19 управления, „-0 который по известному расстоянию меж— ду вторым и третьим каналами и известному времени от момента запуска блока 19 управления до момента заполнения счетчика 15 определяет скорость движения грозового фронта в направлении к объекту, ресурс времени, необходимый, чтобы грозовой очаг мог достигнуть объекта, определяет момент времени подачи сигнала "Прекращение операций с учетом необходимого времени упреждения и включает блок 20 сигнализации "Прекращение операций" блока 21 сигнализации. По этому сигналу все операции со взрывоопасными материалами прекращаются.

Одновременно сигнал заполнения счетчика 15 включает блок 23 "Предупреждение" блока 21 сигнализации.

Сигнал заполнения счетчика 16 поступает на блок 20 блока 21 сигнали40 зации. Если блок 20 уже находится в режиме сигнализации, то поступающий сюда сигнал от счетчика 16 подтверждает опасность обстановки (разряды грозы в ближней зоне), в противном

45 случае сигнал счетчика 15 включает блок 20 "Прекращение операций" блока

21 сигнализации.

Дублирование запуска блока 20 (от управляющего блока 19 и счетчи 50 ка 16) обусловлено тем, что при грозах, характерных для тропических районов, грозовой очаг может быстро сформироваться над объектом или в непосредственной близости от него. S5

1

При удалении от грозового очага последовательно отключается блок 20 сигнализации "Прекращение операций11, следовательно, затем и блок 23 "Предупреждение" . Блок 20 сигнализации

"Прекращение операций отключается выключателем 22, когда счетчик 16 четвертого канала не регистрирует разрядов и интегратор выключателя 22 за время, равное длительности пяти последовательных циклов измерения, не регистрирует сигналов на выходе формирователя 12 стандартных импульсов, При совпадении указанных условий блок сигнализации Прекращение операций" отключается, что служит командой к продолжению работ на объекте. Когда счетчик 14 не регистрирует разрядов в пяти циклах измерения, блок 18 сравнения плотности грозовых разрядов вырабатывает сигнал, возвращающий блок 19 управления в исходное состояние.

Сигналы с выхода формирователей

9-12 импульсов поступают также на входы счет жков 25-28, Поскольку ожидаемые сигналы от разрядов молний не могут следовать с частотой более

1-2 Гц, то заполнение счетчиков 2528 не происходит, т.к. они периодически обнуляются импульсами от генератора отметок времени с частотой равной:

1:2

Гц, где п — емкость дополнительного счетчика.

Таким образом, при отсутстствии помех сигналы на выходах счетчиков

25-?8 отсутствуют и не воздействуют на установочные входы счетчиков 13 l6, При появлении электромагнитных помех негрозового происхождения на входах дополнительных счетчиков по- являются сигналы с частотой более

1-2 Гц. Они подсчитываются счетчиками 25-28 за ьремя между импульсами генератора 17 меток времени. При этом на их выходах появляются сигналы, обнуляющие счетчики 13-16. Тем самым исключается возможность ложных срабатываний анализатора грозоопасности при воздействии электромагнитных помех негрозового происхождения.

Формула изобретения

Анализатор грозоопасности, содержащий приемную антенну, выход кото13997

Составитель А.Зинькова

Техред М.Дидык КоРРектоР М.Максимишинец

Редактор И„Циткина

Заказ 2669/51

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, F ° Ужгород, ул. Проектная, 4

5 рой соединен с входом узкополосного усилителя, выход которого подключен к входу детектора, выход которого соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого пороговых эле5 ментов, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего формирователя импульсов, выход каждого иэ которых соединен со счетным входом соответствующего счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения плотности грозовых разрядов* выход 15 которого подключен к первому входу блока управления, выход которого соединен с первым входом блока сигнализации, генератор меток времени, перВый выход которого подключен к пер аым входам обнуления счетчиков, вы <од третьего счетчика соединен с вторым входом блока управления и вторым входом блока сигнализации, Выход четвертого счетчика соединен с третьим входом блока сигнализации, выход третьего формирователя импуль" сов подключен к четвертому входу блока сигнализации, выход четвертого формирователя импульсов соединен с входом выключателя, выход которого подключен к пятому входу блока сигнализации, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства в него введены пятый, шестой, седьмой и восьмой счетчики, выходы первого, второго, третьего и четвертого формирователей импульсов соединены соответственно со счетными входами пятого, шестого, седьмого и восьмого счетчиков, выходы каждого из ко" торых соединены соответственно с вторыми входами обнуления первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, второй выход генератора меток времени соединен с входами обнуления пятого, шестого, седьмого и восьмого счетчиков.