Способ прогнозирования лавинной опасности

Номер патента: 1608600

Авторы: Епифанов, Кузьменко

ZIP архив

Текст

/Под ности Гидр и теоиз ред 7.г.ап цв веавц пй.с 1 в егв дев где юеа ча 1 апсЬ 1980, ч пй сна шеп ггЪ пЬег 1в26, И с гас па 1. р, 6 дельные нап ения), что ь прогноза а лавины. иков в лав ь информац снега неп обусловлавинноазмещени обретение относит и предназначено локальных снежны я к лавиновеля прогнозиро обвалов под са снегометео ливает возможнос опасности до схо акустических дат позволяет получа цессах разрушени дени ани ейс носборею о просредстием всего компле ических факторов,ль изобретения -и достоверностиавинной опасностифиг,1 показана эсивности сигналов оло Ц оствышение точ огнозировавенно я установрушения висимостьакустическ инте а иг.2 -стройства,ирования ии от н пиал ьн ряжения; на блок-схема прин реал язеивуютчастотойга -усочномустотой ующего спо огн ответс ости, стической эм и ои оп сси ии вйствуе 6 рен сне кГц, к налы ча в снепряжен к нои толще пях бъ 0,556 щих АРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ30 БРетекиям и ОтнРытиямПЛАНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 4425302/24-2516.05.8823.11.90, Бюп, Ф 43нститут проблем меха ИССРВ.П,Епифанов550.834 (088Практическоеванию лавинноиЛ.А,Канаева,1979, с, 64 цЬ 1 ег Н. Яппцв о 1 вгаЬ 11 гуеггвгхс рагашвЬоч сочег апСцге гопев ойоГ 61 асю 1 ояу4-742ГНОЗИРОВАНИЯ ЛАВИННО(54) СПОСОБ ПРО ЙОПАС НОСТИ(57) Изобретение относится к лавиноведению и предназначено для прогнозирования локальных снежных обваловпод действием всего комплекса снего"метеорологических факторов. Цельюизобретения является повышение точности и достоверности прогнозированиялавинной опасности, Для этого сигналыакустической эмиссии регистрируютраздельно в высокочастотном и низкочастотном диапазонах, При соотношенииинтенсивностей для каждого нз диапазонов3,5 фиксируют наступлениелавинной опасности, 1 з.п, ф-лы, 2 ил,для опасного склона.В результате исследованийлено, что каждому мастабу разсоответствуют свои характерньтоты: разрушению мостичных св между зернами снега ссигналы акустической4-8 кГц, разрушению зсигналы частотой 2-2,разрушению снега - си250-500 Гц, крупномасштабному разру-шению снега - сигналы частотой 25 Гц.Необходимым признаком потери устойчивости снега на склоне являются разрушения только больших объемов снега, которым соответствуют сигналы частотой ниже 500 Гц. Выделение сигналов этой частоты, кроме повышения достоверности прогнозирования, позво ляет существенно увеличить чувствительность аппаратуры к образованию трещин, как предвестникам потери устойчивости снега на склоне.Однако внешние источники, например 15 сейсмические, пролетающие вертолеты или подъемные устройства, также могут возбуждать в толще снега возмущения низкой частоты. Поскольку разрушения любого масштаба в снегу сопровождают ся появлением сигналов частотой около 10 кГц, то увеличение интенсивности в низкочастотном интервале действительно обусловлено процессами разрушения снежной толщи, а не помехами 25 от внешних источников, должны сопровождаться возрастанием интенсивности в высокочастотном диапазоне.Таким образом, выделение сигналов акустической эмиссии частотой 2- 30 16 кГц и оценка их интенсивности за те же временные интервалы позволяет получить независимо подтверждение достоверности зарегистрированных низкочастотных сигналов, как соответ ствующих истинному разрушению снега.С другой стороны, в снежном покрове, кроме процессов разрушения, идут процессы локальной перестройки структуры, которые заканчиваются залечива нием трещин, релаксацией напряжений, т.е. стабилизацией снега на склоне. Эти процессы сопровождаются сигналами акустической эмиссии частотой 2": 20 кГц. О лавинной опасности свидете льствуют только те сигналы высокочастотного диапазона, которые "подкреплены" наличием сигналов акустической эмиссии в низкочастотном диапазоне. Поэтому сигналы акустической50 эмиссии высокочастотного диапазона можно рассматривать только как достаточный признак разрушения снежной толщи на склоне, приводящего к сходулавины.э 5Поэтому для оценки напряженнодеформированного состояния снежногопокрова на склоне целесообразно выделить сигналы акустической эмиссиипо крайней мере в двух Диапазонах:высокочастотном, 2-16 кГц.и низкочастотном 10-500 Гц, причем в качественеобходимого признака лавинной опасности выбирают увеличение интенсивности сигналов низкочастотного диапазона, а в качестве достаточного - аналогичное увеличение интенсивностисигналов в низкочастотном диапазоне.В экспериментах установлено, чтос увеличением напряжений в снегуинтенсивность сигналов акустическойэмиссии возрастает, причем можно выделить следующие этапы:1 и/и= 0,225 б/б11 и/и,= 0,750 б/6ТП и/и,= 6,7 б/бгде и/и - отношение интенсивностиданного промежутка временик предшествующему.Необходимо отметить, что при переходе от одного напряженного состоянияк другому, т.е. от 1 к 111 изменяется угол наклона 1 рассматриваемой зависимости. Отсюда следует, что, знаяинтенсивность сигналов акустическойэмиссии эа два равных промежуткавремени, можно определить направлениепроцессов в снегу. (стабилизация илидестабилизация). Например, возрастание интенсивности в 3,5 раза соотвутствует переходу с 1 на 11 этап, аувеличение интенсивности в 9 раз,означает переход с 1 на 111 этап,Критическому состоянию, т.е. состоянию, предшествующему сходу лавины,соответствует и=7600/3 ч,Интенсивность сигналов акустичес"кой эмиссии оценивают в равные промежутки времени. На практике целесообразно выбирать продолжительность интервалов времени для сравнения 0,53 ч. При промежутках, меньших 0,5 ч,число импульсов может оказаться малыми тогда случайные помехи снизят объективность оценки. При времени 3 чна фоне большого числа импульсов можно не заметить начала опасных изменений, что снизит достоверность оперативного контроляПредлагаемый способ реализуетсяследующим образом.В снежной толще 1 лавиносбора(фиг,2),размещают жестко скрепленныйс волноводом 2 акустический датчик 3,электрически соединенный с предусилителем 4, выход которого через линиюс я С г н п о и нфд сш н в э н ют пр ва раи по ра чи пр за ля сл ня ра по Пр по по 160 зи соединен с входом усилителя 6. нал после усилителя 6 поступает фильтры 7 и 8, при помощи которых исходит выделение высокочастотной изкочастотной компоненты. После ьтров 7 и 8 сигнал поступает на криминаторы 9 и 1 О. Каждое превыие порогового уровня преобразуется лектрический импульс и поступает счетчики 11 и 12, которые суммируэти сигналы в течение заданного межутка времени. Число, сформироное в счетчиках, по сигналу тайме- поступает в буферные регистры 13 14. После этого происходит сброс азаний счетчиков на ноль, В компаоре 15 происходит сравнение двух ел, сформированных в счетчике 11 егистре 13. Если число в счетчике вышает число в регистре в 3,5 рато на выходе компаратора 15 появтся высокий потенциал, в противном чае - низкий, Те же функции выполт счетчик 12, регистр 14 и компаор 16, но для высокочастотной коменты сигналов акустической эмиссии.превышении числа в счетчике 12сравнению с числом в регистре 14 .,5 раза на выходе компаратора 16вляется высокий потенциал, в проти ном случае - низкий. Элемент сравР 1й 8600 6нения 17 выполняет логическую оп рацию И. При наличии высокого потенциала на его обоих входах включаетсяиндикатор 18, сигнализирующий о лавинной опасности, Время суммированиязадается таймером 19Формула изобретения101. Способ прогнозирования лавинной опасности, включающий размещениеакустических датчиков в толще снега,регистрацию сигналов акустическойэмиссии, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностии достоверности прогнозирования, датчики размещают в зоне отрыва лавины,сигналы акустической эмиссии регист рируют раздельно в низкочастотныхи высокочастотных диапазонах и подостижению соотношения интенсивностейданного промежутка времени к предшествующему для каждого из диапазонов353,5 определяют наступление лавиннойопасности.а2, Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что низкочастотный 30 диапазон выбирают в.интервале 10500 Гц, а высокочастотный - в интервале 2-16 кГц.1608600 арченко Составитель Н. ЗахРедактор С.Патрушева Техред М,Дидык Корректор М.Максимишине одписное ри ГКНТ ССС о а Про и твенно-издательскии Заказ 3614 Тираж 416ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж тениям и открьггия ская наб., д. 4/5 т "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4425302, 16.05.1988

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕХАНИКИ АН СССР

ЕПИФАНОВ ВИКТОР ПАВЛОВИЧ, КУЗЬМЕНКО ВАЛЕРИЙ ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01V 1/00

Метки: лавинной, опасности, прогнозирования

Опубликовано: 23.11.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1608600-sposob-prognozirovaniya-lavinnojj-opasnosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ прогнозирования лавинной опасности</a>

Похожие патенты