Радиооповеститель селя

Изобретение относится к области противоселевых мероприятий. Технический результат заключается в повышении надежности за счет возможности многократного оповещения о сходе селевых потоков. Сущность изобретения состоит в том, что воспринимающая часть датчика селя выполнена удлиненной формы, установлена на заданной высоте прохождения селевого потока в поперечном направлении к селевому руслу, закреплена на неподвижной опоре-стойке с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла и замыкания клемм сигналопередающего устройства и снабжена механизмом возврата, обеспечивающим ее возврат в исходное положение после прохождения селя. Механизм возврата может быть выполнен, например, в виде пружины растяжения, пружины кручения. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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 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 невысокой надежностью и оперативностью оповещения [2, c.11], в особенности, в селевых бассейнах с сильно расчлененной 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 с воспринимающей частью удлиненной формы (стального троса, протянутого внутри металлических труб), установленной на заданной высоте прохождения селевого потока в поперечном направлении к селевому руслу и гибко закрепленной на неподвижной опоре-стойке, жестко заделанной в основание и находящейся вне зоны прямого ударного воздействия селя (на неразмываемом берегу, под защитой специальных селезащитных конструкций и т.п.), и сигналопередающее устройство, имеющее источник питания и выводные контактные клеммы электрической схемы [2, с.24-33].

Недостатком известного РОС является невысокая надежность его работы, обусловленная тем, что данная конструкция РОС может быть использована только один раз, т.е. РОС разового действия, так как при прохождении по селевому руслу первого же вала селевого потока воспринимающая часть датчика селя (натянутый трос) полностью разрушается и РОС выходит из строя. Восстановление же РОС может быть осуществлено, в лучшем случае, только к следующему селеопасному периоду года.

Между тем, число последующих валов селевого потока, следующих за первым, может достигать до нескольких десятков и они могут идти в течение нескольких дней. Например, по р.Малая Алматинка в июле 1921 г. сошло около 80 валов селя высотой до 6 м [2, с.4], а по Герхожану в июле 2000 г. в течение 8 дней прошли 5 мощных гляциальных селевых потоков из одного (!) только очага [5], причем наиболее разрушительным оказался 2-й вал селя. Между тем, в селевые бассейны могут входить несколько селеопасных очагов.

Целью изобретения является повышение надежности работы РОС за счет придания ему возможности многократного оповещения о сходе селевых потоков.

Поставленная цель достигается тем, что воспринимающая часть датчика селя выполнена с концевой стойкой, закрепленной на неподвижной опоре-стойке с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла и замыкания выводных контактных клемм электрической схемы сигналопередающего устройства, при этом датчик селя снабжен также механизмом возврата, обеспечивающим при отклонении воспринимающей части датчика селя в направлении уклона селевого русла, возврат последней после прохождения селя в исходное положение, направленное поперек селевого русла.

В предлагаемом РОС механизм возврата датчика селя выполнен в виде пружины растяжения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на воспринимающей части датчика селя.

В предлагаемом РОС механизм возврата выполнен в виде пружины кручения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на концевой стойке воспринимающей части датчика селя.

В предлагаемом РОС механизм возврата устроен в виде наклоненной в сторону, противоположную уклону селевого русла, неподвижной опоры-стойки, жестко заделанной в основание, на которой закреплена концевая стойка воспринимающей части датчика селя с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла.

В предлагаемых РОС концевая стойка воспринимающей части датчика селя выполнена снаружи неподвижной опоры-стойки в виде металлического вандалоустойчивого кожуха, а сигналопередающее устройство с источником питания и выводными контактными клеммами электрической схемы размещено внутри - между металлическим кожухом и неподвижной опорой-стойкой.

В предлагаемых РОС воспринимающая часть датчика селя выполнена в виде вертикальной металлической фермы треугольной формы, уменьшающейся от концевой стойки воспринимающей части датчика селя в сторону селевого русла.

В предлагаемых РОС неподвижная опора-стойка выполнена в виде опорного пилона со специальными оттяжками для поддержания воспринимающей части датчика селя в горизонтальном положении.

Известно устройство, включающее воспринимающую часть (двери), направленную поперек движения людей и закрепленную на неподвижной опоре-стойке с возможностью вращения в направлении движения людей, и механизм возврата - двери с возвратным механизмом.

Известное устройство служит для пропуска людей через дверные проемы, когда они с усилием открывают их, а механизм возврата возвращает двери в исходное положение, то есть в направлении поперек движению людей.

В предлагаемом же РОС, расположенном в селевом русле, включающем датчик селя с воспринимающей частью удлиненной формы, установленной на заданной высоте прохождения селевого потока в поперечном направлении к селевому руслу и гибко закрепленной на неподвижной опоре-стойке, жестко заделанной в основание и находящейся вне зоны прямого ударного воздействия селя, и сигналопередающее устройство, имеющее источник питания и выводные контактные клеммы электрической схемы, выполнение воспринимающей части датчика селя с концевой стойкой, закрепленной на неподвижной опоре-стойке с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла и замыкания выводных контактных клемм электрической схемы сигналопередающего устройства, со снабжением также при этом датчика селя механизмом возврата, обеспечивающим при отклонении воспринимающей части датчика селя в направлении уклона селевого русла возврат последней после прохождения селя в исходное положение, направленное поперек селевого русла, обеспечивает повышение надежности работы РОС за счет придания ему возможности многократного оповещения о сходе селевых потоков, в результате чего при прохождении по селевому руслу как первого, так и последующих валов селевого потока, РОС посредством сигналопередающего устройства передает сигналы о надвигающемся селе в нижерасположенные населенные пункты, промышленные и гражданские объекты и др. После получения таких сигналов о надвигающемся селе в указанных населенных пунктах и других объектах включаются мощные световые и звуковые сигналы тревоги, производится эвакуация населения, скота и т.п. по заранее намеченному плану.

Выполнение механизма возврата датчика селя в виде пружины растяжения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на воспринимающей части датчика селя, упрощает конструкцию РОС и повышает его ремонтопригодность.

Выполнение механизма возврата в виде пружины кручения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на концевой стойке воспринимающей части датчика селя, позволяет сделать РОС более компактным, а при выполнении концевой стойки воспринимающей части датчика селя в виде металлического кожуха и размещении внутри него сигналопередающего устройства - вандалоустойчивым и менее подверженным воздействию климатических условий, а также животных.

Устройство механизма возврата в виде наклоненной в сторону, противоположную уклону селевого русла, неподвижной опоры-стойки, жестко заделанной в основание, на которой закреплена концевая стойка воспринимающей части датчика селя с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла, повышает надежность работы РОС за счет отказа от сложных механизмов, упрощения его конструкции и использования в качестве возвратной силы веса воспринимающей части удлиненной формы датчика селя в виде вертикальной металлической фермы треугольной формы, уменьшающейся от концевой стойки воспринимающей части датчика селя в сторону селевого русла, повышает надежность работы РОС за счет снижения максимальных значений моментов сил, возникающих в месте прикрепления консольной воспринимающей части датчика селя к вертикальной концевой стойке.

Аналогичный эффект дает также выполнение неподвижной опоры-стойки в виде опорного пилона со специальными оттяжками для поддержания воспринимающей части датчика селя в горизонтальном положении.

На чертеже изображены:

а) плановое положение РОС, расположенного в селевом русле 2, включающего датчик селя с воспринимающей частью удлиненной формы 3, установленной в поперечном направлении к селевому руслу 2, выполненной с концевой стойкой 4, которая закреплена на неподвижной опоре-стойке 5, жестко заделанной в основание с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла 2, и сигналопередающее устройство 6 с контактными клеммами электрической схемы. Положения воспринимающей части 3 датчика селя показаны до наступления селя 1 (пунктиром) и в момент прохождения последнего в створе РОС;

б) поперечный разрез А-А в створе РОС с воспринимающей частью удлиненной формы 3 датчика селя, установленной на заданной высоте прохождения селевого потока 1 в поперечном направлении к селевому руслу 2, выполненной с концевой стойкой 4, которая закреплена на неподвижной опоре-стойке (железобетонном блоке) 5, жестко заделанной в основание с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла 2, и сигналопередающего устройства 6 с источником питания и выводными клеммами электрической схемы. Положение воспринимающей части 3 датчика селя показано до наступления селя 1. Положение воспринимающей части 3 датчика селя показано до наступления селя 1;

в) продольный разрез Б-Б вдоль селевого русла 2 в створе РОС с воспринимающей частью удлиненной формы 3 датчика селя с концевой стойкой 4, закрепленной на неподвижной опоре-стойке (железобетонном блоке) 5, жестко заделанной в основание. Положение воспринимающей части 3 датчика селя показано в момент разворота ее в направлении уклона (i) селевого русла 2 при прохождении селя 1;

г) поперечный разрез в створе РОС с воспринимающей частью удлиненной формы 3 датчика селя, выполненной в виде вертикальной металлической фермы, уменьшающейся от концевой стойки 4 в виде металлического вандалоустойчивого кожуха в сторону селевого русла 2;

д) поперечный разрез в створе РОС с неподвижной опорой-стойкой 5, выполненной в виде опорного пилона со специальными оттяжками 7 для поддержания воспринимающей части 3 датчика селя в горизонтальном положении;

е) продольный разрез по селевому руслу 2 в створе РОС с механизмом возврата, устроенным в виде наклоненной в сторону, противоположную уклону (i) селевого русла 2, неподвижной опоры-стойки 5, жестко закрепленной в основание, на которой закреплена концевая стойка 4 воспринимающей части 3 датчика селя, выполненная в виде металлического вандалоустойчивого кожуха. Положение воспринимающей части 3 датчика селя показано повернутой в направлении уклона (i) селевого русла 2 в момент прохождения селя 1.

Предлагаемая конструкция РОС работает следующим образом. В период схода селя 1 поток грязекаменной массы (плотностью 1,6-1,8 т/м³ и более) движется с периодически возникающими волнами - валами. Высота вала может достигать 5-6 м и более. Максимальные удельные расходы селя приходятся именно на поперечные сечения потока в створе прохождения валов, поэтому высота последних намного превышает максимальные глубины водного потока при паводковых расходах в данном русле.

Селевые потоки представляют значительно большую опасность для населенных пунктов и других объектов, расположенных в селевом русле, чем водные паводки. Поэтому проблема защиты от селевых потоков остается весьма актуальной и в настоящее время.

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 в относительно устойчивом створе транзитного участка селевого русла 2, исходя из анализа имеющейся гидрографической сети, желательно на большем отдалении от защищаемых объектов для получения большего запаса времени до прихода селя 1. При этом неподвижная опора-стойка 5 РОС жестко заделывается в основание вне зоны прямого ударного воздействия селя 1 (на неразмываемом берегу, под защитой специальных селезащитных конструкций и т.д.). К ней крепится воспринимающая часть 3 датчика селя концевой стойкой 4 на заданной высоте прохождения селевого потока 1, которая определяется в результате анализа гидрогических данных рассматриваемого селевого русла 2 и отметок высот предыдущих селей. Указанная высота должна превышать максимальную глубину водных паводков и располагаться в зоне прохождения валов селя 1. При прохождении такого вала селевая масса оказывает толчковое воздействие на воспринимающую часть 3 датчика селя, направленную поперек селевого русла 2. В результате воспринимающая часть 3 датчика селя с концевой стойкой 4 поворачивается вокруг места крепления с неподвижной опорой-стойкой 5 в направлении уклона (i) селевого русла 2, то есть в направлении движения селя 1. При этом замыкаются выводные контактные клеммы электрической схемы сигналопередающего устройства 6 и сигнал о сходе селя, многократно повторяясь, передается в эфир. При получении этого сигнала на приемных устройствах в нижерасположенных населенных пунктах и других объектах объявляется сигнал тревоги с последующими, ранее разработанными действиями спасательных служб.

При прохождении селя 1 в створе РОС и отклонении им воспринимающей части 3 датчика селя в направлении движения селя 1 "взводится" механизм возврата и после прохождения селя 1 под действием его усилия воспринимающая часть 3 датчика селя возвращается в исходное положение, направленное поперек селевого русла 2. При этом размыкаются также выводные контактные клеммы электрической схемы сигналопередающего устройства 6 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 механизма возврата датчика селя в виде пружины растяжения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке 5, а другим - на воспринимающей части 3 датчика селя, позволяет упростить конструкцию механизма возврата, повысить условия ремонтопригодности и регулирования ее жесткости.

Выполнение механизма возврата в виде пружины кручения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке 5, а другим - на концевой стойке 4 воспринимающей части 3 датчика селя, позволяет исполнить механизм возврата более компактным, а при выполнении концевой стойки 4 в виде металлического вандалоустойчивого кожуха и разместить его вместе с сигналопередающим устройством 6 внутри - между металлическим кожухом и неподвижной опорой-стойкой 5.

Устройство механизма возврата в виде наклоненной в сторону, противоположную уклону (i), позволяет использовать силу тяжести воспринимающей части 3 датчика селя для возвращения последней в исходное положение, направленное поперек селевого русла 2.

Выполнение воспринимающей части 3 датчика селя в виде вертикальной металлической фермы треугольной формы позволяет повысить надежность работы датчика селя за счет уменьшения максимальных значений моментов сил, возникающих в месте соединения воспринимающей части 3 датчика селя с концевой стойкой 4, а также повысить площадь воздействия селевого потока 1 на воспринимающую часть 3 датчика селя.

Выполнение неподвижной опоры-стойки 5 в виде опорного пилона со специальными оттяжками 7 позволяет поддерживать воспринимающую часть 3 датчика селя в горизонтальном положении, практически полностью исключить значение моментов сил в месте соединения воспринимающей части 3 с концевой стойкой 4, повысить транспортабельность и удобство монтажных работ датчика селя.

Источники информации

1. Флейшман С.М. Сели. ГМИ. Л., 1978, 312 с.

2. Димаксян А.М. Радиооповеститель селя. ГМИ, Л., 1966, 83 с.

3. Герасимов В.А. 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. Панов В.Д., Лурье П.М., Заруднев В.М. Селевые потоки в бассейне реки Герхожансу (Северный Кавказ) в июле 2000 г. // Метеорология и гидрология, №2, 2001, 89-97.

1. Радиооповеститель селя, расположенный в селевом русле, включающий датчик селя с воспринимающей частью удлиненной формы, установленной на заданной высоте прохождения селевого потока в поперечном направлении к селевому руслу и закрепленной на неподвижной опоре-стойке, жестко заделанной в основание и находящейся вне зоны прямого ударного воздействия селя, и сигналопередающее устройство, имеющее источник питания и выводные контактные клеммы электрической схемы, отличающийся тем, что воспринимающая часть датчика селя выполнена с концевой стойкой, закрепленной на неподвижной опоре-стойке с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла и замыкания выводных контактных клемм электрической схемы сигналопередающего устройства, при этом датчик селя снабжен также механизмом возврата, обеспечивающим при отклонении воспринимающей части датчика селя в направлении уклона селевого русла возврат последней после прохождения селя в исходное положение, направленное поперек селевого русла.

2. Радиооповеститель селя по п.1, отличающийся тем, что механизм возврата датчика селя выполнен в виде пружины растяжения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на воспринимающей части датчика селя.

3. Радиооповеститель селя по п.1, отличающийся тем, что механизм возврата выполнен в виде пружины кручения, закрепленной одним концом на неподвижной опоре-стойке, а другим - на концевой стойке воспринимающей части датчика селя.

4. Радиооповеститель селя по п.1, отличающийся тем, что механизм возврата устроен в виде наклоненной в сторону, противоположную уклону селевого русла неподвижной опоры-стойки, жестко закрепленной в основание, на которой закреплена концевая стойка воспринимающей части датчика селя с возможностью вращения в направлении уклона селевого русла.

5. Радиооповеститель селя по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что концевая стойка воспринимающей части датчика селя выполнены снаружи неподвижной опоры-стойки в виде металлического вандалоустойчивого кожуха, а сигналопередающее устройство с источником питания и выводными контактными клеммами электрической схемы размещено внутри между металлическим кожухом и неподвижной опорой-стойкой.

6. Радиооповеститель селя по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воспринимающая часть удлиненной формы датчика селя выполнена в виде вертикальной металлической фермы треугольной формы, уменьшающейся от концевой стойки воспринимающей части датчика селя в сторону селевого русла.

7. Радиооповеститель селя по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что неподвижная опора-стойка выполнена в виде опорного пилона с оттяжками для поддержания воспринимающей части датчика селя в горизонтальном положении.