РАДИООПОВЕСТИТЕЛЬ СЕЛЯ
RADIO SIGNAL DEVICE OF MUD FLOW

Заявленное техническое решение относится к области противоселевых мероприятий, а именно к созданию автоматических устройств по заблаговременному предупреждению о надвигающемся селе, которое может быть применено для защиты населенных пунктов, промышленных и гражданских объектов, пограничных застав и постов, туристических баз и т.д., расположенных в селевом бассейне.
Известны оповестители селя, дежурившие вблизи очагов образования селей и предупреждавшие население о приближающемся селе различными световыми, звуковыми (выстрелами) сигналами [1, с.237-238; 2, с.11] или по рации [3, 4].
Недостатком известных методов является то, что предупреждение населения о надвигающемся селе при помощи дежурных, ведущих визуальные наблюдения, не удовлетворяет современным требованиям, обладает невысокими надежностью и оперативностью оповещения [2, с.11], в особенности, в селевых бассейнах с сильнорасчлененной и развитой сетью селевых русел, в сложных климатических условиях (при обильных и продолжительных дождях и пр.), а также с учетом того, что в большинстве случаев сели возникают в вечернее и ночное время [2, с.10].
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков (прототипом) является радиооповеститель селя (РОС), расположенный в селевом русле, включающий датчик селя и сигналопередающее устройство с включателем и источником питания [5].
Недостатком известного РОС является недостаточно высокая надежность его работы, обусловленная тем, что данная конструкция РОС подвержена непосредственному и многократному (даже в пределах одного селеопасного периода года) ударному воздействию селевых масс по воспринимающей части датчика селя, что может вызвать повреждение и вывести из строя как саму воспринимающую часть датчика селя, так и выводные электрические контактные клеммы, в том числе в результате засорения селевыми массами. Недостатком известного РОС является также и то, что он не может быть установлен во всяком створе, а только при наличии неразмываемого берега, или для его установки требуется сооружение дополнительных сложных, дорогостоящих, селезащитных конструкций, которые могут быть созданы также только в створах доступных для транспортных средств. Кроме того, недостатком известного РОС является и то, что он срабатывает только при достижении селевым потоком створа РОС и непосредственном воздействии на него, то есть после истечения определенного (значительного) периода времени с момента зарождения селя и после достижения им створа РОС. При этом теряется так необходимое «драгоценное» время для быстрейшего оповещения нижерасположенных объектов защиты, что также снижает надежность работы известного РОС.
Техническим результатом от использования заявленного устройства является повышение надежности работы РОС за счет исключения непосредственного ударного воздействия селевых масс на датчик селя и восприятие последним непрерывно-нарастающего стационарного шума селевого потока, а также возможности установки датчика селя в любом створе селевого русла и более раннего оповещения нижерасположенных объектов о сходе селя.
Технический результат достигается тем, что датчик селя установлен на береговом склоне селевого русла на высоте больше максимальной высоты селевого вала и выполнен в виде звуковоспринимающего устройства, подсоединенного к включателю сигналопередающего устройства и настроенного на восприятие звуков непрерывно-нарастающего стационарного шума в селевом русле с уровнем, превышающем максимальный уровень фонового стационарного шума в рассматриваемом створе селевого русла.
В предлагаемом РОС сигналопередающее устройство выполнено в виде радиопередатчика.
В предлагаемых РОС звуковоспринимающее устройство настроено на уровень непрерывно-нарастающего шума в 70-80 дБ и более.
В предлагаемых РОС датчик селя установлен в верхней гребневой части берегового склона рассматриваемого створа селевого русла.
В предлагаемых РОС звуковоспринимающее устройство настроено на длительность непрерывно-нарастающего шума, составляющую не менее 1-2 минут.
В предлагаемых РОС датчик селя снабжен устройством для передачи видеоизображения.
В предлагаемых РОС датчик селя выполнен вандалоустойчивым.
Известно устройство, срабатывающее при одиночных звуках большой мощности, например сигнализация автомобилей срабатывает при громах.
Известное устройство служит охранным устройством автомобилей и срабатывает при звуках большой мощности, в частности при громе.
В предлагаемом же РОС, расположенном в селевом русле, включающем датчик селя и сигналопередающее устройство с включателем и источником питания, установка датчика селя на береговом склоне селевого русла на высоте большей максимальной высоты селевого вала и выполнение его в виде звуковоспринимающего устройства, подсоединенного к включателю сигналопередающего устройства и настроенного на восприятие звуков непрерывно-нарастающего стационарного шума в селевом русле с уровнем, превышающим максимальный уровень фонового стационарного шума в рассматриваемом створе селевого русла, обеспечивает повышение надежности работы РОС за счет исключения непосредственного ударного воздействия селевых масс на датчик селя и восприятие последним непрерывно-нарастающего стационарного шума селевого потока, а также возможности установки датчика селя в любом створе селевого русла и более раннего оповещения нижерасположенных объектов о сходе селя.
Выполнение сигналопередающего устройства в виде радиопередатчика позволяет передавать в эфир непосредственный «живой» звук непрерывно-нарастающего стационарного шума селевого потока и в дежурных пунктах нижерасположенных объектов могут идентифицировать шум селевого потока и принять необходимые меры безопасности по заранее намеченному плану.
Настройка звуковоспринимающего устройства на уровень непрерывно-нарастающего стационарного шума в 70-80 дБ и более позволяет включить сигналопередающее устройство при уровне непрерывно-нарастающего стационарного шума, соответствующего уровню шума селевого потока, что повышает надежность работы РОС.
Установка датчика селя в верхней гребневой части берегового склона рассматриваемого створа селевого русла позволяет зафиксировать необходимый уровень непрерывно-нарастающего стационарного шума на ранней стадии задолго до подхода селевого потока до рассматриваемого створа селевого русла (практически у очага зарождения) и дать более раннее оповещение нижерасположенных объектов о сходе селя. Кроме того, верхняя гребневая часть берегового склона селевого русла является более доступным местом для покрытия радиоволнами сетевой связи, что повышает надежность работы предлагаемого РОС.
Настройка звуковоспринимающего устройства на длительность непрерывно-нарастающего стационарного шума не менее 1-2 минуты позволяет идентифицировать шум селевого потока и отличить его от других естественных и искусственных шумов большой мощности, например раскатов грома, выстрелов и др., что также повышает надежность его работы.
Снабжение датчика селя устройством для передачи видеоизображения позволяет получать наряду с звуковой информацией и видеоизображение селевого потока в районе (на подходе) рассматриваемого створа селевого русла, что повышает надежность работы РОС.
Выполнение датчика селя вандалоустойчивым позволяет защитить его от повреждений домашними и дикими животными, а также человеком, что повышает надежность его работы.
Предлагаемая конструкция РОС работает следующим образом. В период схода селя поток грязекаменной массы (плотностью 1,6-1,8 т на м. куб и более) движется с периодически возникающими волнами-валами и с сильнейшим непрерывно-нарастающим стационарным шумом уровнем до 70-80 дБ и более с отражающимся эффектом (эхом) от склонов селевого русла. При этом высота вала может достигать 5-6 м и более.
Селевые потоки представляют значительную опасность для населенных пунктов и других объектов, расположенных в селевом русле. Поэтому в настоящее время проблема защиты от селевых потоков остается весьма актуальной.
Одним из важных направлений в реализации противоселевых мероприятий является создание устройств по заблаговременному предупреждению о надвигающемся селе, к каковым и относится предлагаемая конструкция РОС.
РОС устанавливается как в районе очага зарождения селя, так и на транзитном участке селевого русла, желательно на большем расстоянии от защищаемых объектов для получения большего запаса времени до прихода селя. Датчик селя устанавливается на береговом склоне селевого русла на высоте, большей максимальной высоты селевого вала. Он выполнен в виде звуковоспринимающего устройства, подсоединенного к включателю сигналопередающего устройства и настроенного на восприятие звуков непрерывно-нарастающего стационарного шума в селевом русле. При этом уровень настройки звуковоспринимающего устройства превышает максимальный уровень фонового стационарного шума в рассматриваемом створе селевого русла. РОС приводится в рабочее состояние в начале селеопасного периода. При зарождении селя и начале его движения возникает сильнейший непрерывно-нарастающий стационарный шум.
В начале работы датчик селя, в виде звуковоспринимающего устройства, воспринимает все виды фонового шума. Однако он не включает сигналопередающее устройство до тех пор, пока уровень этих шумов не превышает максимального уровня фонового стационарного шума селевого русла в рассматриваемом створе. Значение же последнего устанавливается натурными обследованиями, в том числе и в селеопасный период года. При превышении же уровнем непрерывно-нарастающего стационарного шума селевого потока максимального уровня фонового стационарного шума звуковоспринимающее устройство включает сигналопередающее устройство, которое передает электромагнитные волны в эфир. При получении этого сигнала на приемных пунктах в нижерасположенных населенных местностях и других объектах объявляется сигнал тревоги с последующими, ранее разработанными действиями спасательных служб.
После прохождения селя и снижении уровня его шума ниже максимального уровня фонового стационарного шума, звуковоспринимающее устройство отключает сигналопередающее устройство посредством включателя и прекращается выдача сигналов в эфир.
При возникновении повторных селей в данном селевом русле РОС срабатывает аналогичным образом и предупреждает защищаемые объекты о надвигающемся новом селевом потоке и т.д.
Выполнение сигналопередающего устройства в виде радиопередатчика, а также снабжение датчика селя устройством для передачи видеоизображения позволяют передавать на приемные пункты реальный шум и его видеоизображения.
Настройка звуковоспринимающего устройства на уровень шума в 70-80 дБ и более, а также на длительность непрерывно-нарастающего стационарного шума в 1-2 минуты, позволяет различать шум селевого потока от других естественных (фоновых) и искусственных звуков как по мощности, так и по длительности.
Источники информации
1. Флейшман С.М. Сели. ГМИ. Л., 1978, 312 с.
2. Димаксян A.M. Радиооповеститель селя. ГМИ, Л., 1966, 83 с.
3. О селях 1977 г. в бассейне р.Баксан и некоторые данные о селях последующих лет. // Труды ВГИ. Физика снега, лавины, сели. Вып.62, ГМИ, М., 1985, 71-76.
4. Запорожченко Э.В. Старый «Джайлык» умер - да здравствует новый! // Сб. науч. тр. ин-та СКГВХ, №13. История развития мелиорации на Северном Кавказе в зоне деятельности Севкавгипроводхоза. СКГВХ, Пятигорск, 1998, 89-117.
5. Аджиев А.Х., Анахаев К.Н., Чупринин С.Л. Радиооповеститель селя. Патент РФ №2267574. Бюл. №1, 2006. - Прототип.