Преобразователь механической энергии в информационный сигнал

Полезная модель относится к области спасения населения в чрезвычайных ситуациях, в частности к системам раннего предупреждения о надвигающихся катастрофах тектонического характера, и может найти широкое применение у национальных служб спасения и в международной практике для своевременного предупреждения и эвакуации населения.

Преобразователь механической энергии в информационный сигнал устанавливается на теле живого организма 1 с повышенной чувствительностью к тектоническим процессам и содержит последовательно включенные преобразователь 2 механической энергии в электрическую, формирователь 3 электрических импульсов, счетчик импульсов 4, регистр 5 установленного числа импульсов, схему сравнения 6 чисел, кодовый формирователь 7 сигнала предупреждения о надвигающейся катастрофе и радиопередатчик 8 сформированных сигналов предупреждения об опасности. Преобразователь может быть выполнен в виде ЧИПа, вживляемого в живой организм.

Предлагаемый преобразователь позволяет использовать живые индикаторы, созданные природой и регистрирующие, наиболее чувствительные к предвестникам надвигающихся катастроф тектонического происхождения за счет преобразования механических движений живых организмов в электрические сигналы, что обеспечивает наиболее раннее и наиболее надежное прогнозирование тектонических катастроф.

2 п. ф-лы., 1 илл.

Полезная модель относится к области спасения населения в чрезвычайных ситуациях, в частности для раннего предупреждения о надвигающихся катастрофах тектонического характера, и может найти применение у национальных служб спасения и в международной практике для своевременной эвакуации.

Известен сейсмический триггер [1] для предупреждения о землетрясениях и цунами с помощью включения соответствующих систем сигнализации, содержащий маятник, оптоэлектрический датчик отклонения маятника, выполненный в виде сигнальной и опорной волоконных катушек, оптически связанных с источником когерентного света и фотоприемником в интерферометр, при этом сигнальная и приемная катушки расположены в корпусе, установленном на морском дне, а источник когерентного света и фотоприемник расположены на надводном центре управления и регистрации.

Однако сейсмотриггер имеет следующие недостатки:

срабатывает и выдает предупредительный сигнал о приближающейся катастрофе только тогда, когда землетрясение уже произошло;

- имеет ограниченную область использования - только в водной среде морей и океанов;

- установка оборудования требует использования специально подготовленных специалистов для работы в водной среде;

- требуется надежная связь в пределах прямой видимости между подводной и надводной частью сейсмотриггера.

Известно также устройство [2] прогнозирования землетрясений, характеризующееся тем, что на мощное основание, прочно спаянное с горным массивом, устанавливают аквариум с крапчатыми сомиками. В аквариум помещают датчик двигательной активности рыб - поплавок с постоянным магнитом и антенну. Сомики начинают проявлять беспокойство примерно за три часа до землетрясения.

Устройство обладает явным преимуществом перед сейсмотриггером в том, что живые организмы начинают проявлять беспокойство накануне землетрясений, и сигнал предупреждения о надвигающейся катастрофе тектонического характера формируется за несколько часов, а иногда и суток до землетрясения, а это позволяет заранее принять меры для спасения людей, оказавшихся в зоне катастрофы. Кроме того, устройство позволяет фиксировать наличие источников катастроф, как на суше, так и на море в нескольких десятках километров от устройства.

Однако и это устройство имеет свои недостатки:

- живые организмы, оказавшиеся в неволе, быстро привыкают к комфортным условиям жизни и теряют чувствительность или привыкают не реагировать на признаки, предшествующие тектоническим катастрофам;

- отсутствует возможность определять эпицентр приближающейся катастрофы.

Несмотря на имеющиеся недостатки, указанное выше устройство, является наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели и принимается за прототип.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение недостатков аналога и прототипа.

Поставленная задача выполняется следующими техническими решениями:

- в качестве природных индикаторов для получения информации о физических процессах, сопровождающих приближение тектонических катастроф: землетрясений, извержений вулканов, цунами, используют живые организмы, например змеи;

- информацию о физических процессах, вызывающих миграцию чувствительных к ним живых организмов, получают с помощью чувствительных элементов, прикрепленных к их телу;

- информацию о миграции живых организмов, как признаке надвигающейся катастрофы, через спутниковую систему слежения передают в центр тектонических исследований;

- с целью определения направления миграции и эпицентра катастрофы производят обработку полученной информации;

- о надвигающейся катастрофе своевременно предупреждают население и региональные власти для организации эвакуации населения или принятия других мер для исключения жертв.

Предлагаемый преобразователь механической энергии в информационный сигнал раннего предупреждения о надвигающейся катастрофе тектонического происхождения иллюстрируется графически на фиг.1, где:

1 - источник информации о надвигающейся катастрофе - живой организм, например, змея; 2 - преобразователь механической энергии в электрическую, например, специально изготовленный электрет или датчик Холла, отдельные части или элементы которого прикреплены к мышцам живого организма, смещающихся в противоположных направлениях; 3 - формирователь электрических импульсов; 4 - счетчик импульсов; 5 - регистр установленного числа импульсов; 6 - схема сравнения чисел; 7 - кодовый формирователь сигнала предупреждения о надвигающейся катастрофе, 8 - радиопередатчик кодового сигнала для приема его спутниковой системой наблюдения и обработки системой раннего предупреждения.

Преобразователь работает следующим образом.

Живой организм 1, например змея, чувствительный к предвестникам надвигающихся тектонических катастроф, физическим явлениям, сопровождающим тектонические процессы, происходящие накануне катастроф, проявляет свое беспокойство повышенной двигательной активностью (стремлением удалиться как можно дальше и как можно быстрее от эпицентра катастрофы), превышающей активность, проявляющуюся при поиске пищи и охоте. Поэтому преобразователь 2 механической энергии в электрическую закрепляют на теле живого организма 1 таким образом, чтобы при его перемещении преобразователь 2 подвергался, например, изгибным деформациям под воздействием мышц живого организма 1. В результате преобразования этих воздействий в электрическую энергию на выходе преобразователя 2 формируются явно выраженные электрические импульсы. Подключенный к его выходу формирователь электрических импульсов 3, преобразует импульсы произвольной формы и разных амплитуд в импульсы прямоугольной формы и одинаковой амплитуды. Эти импульсы поступают на вход счетчика импульсов 4, подключенного к выходу формирователя импульсов 3, который считывает их и выдает результаты считывания на схему 6 сравнения чисел. При этом выходные сигналы с выходов счетчика поступают на первую группу входов схемы в сравнении чисел поразрядно, а на вторую группу входов подключены выходы регистра 5 установленного числа импульсов.

Так как при ощущении опасности в виде глобальной катастрофы (землетрясения, извержения вулкана, цунами) живой организм 1 стремится как можно быстрее и дальше удалиться от эпицентра, механические движения живого организма становятся интенсивными и продолжительными. Поэтому на регистре 5 заранее устанавливают (задают) число в два-три раза превышающее число механических движений, совершаемых при самых длительных поисках пищи или охоте. Как только на схеме 6 сравнения число, фиксируемое при считывании поступающих прямоугольных импульсов с формирователя 3, совпадает с числом, установленным на регистре 5, на выходе схемы 6 сравнения вырабатывается сигнал, поступающий на вход кодового формирователя 7, который формирует условный сигнал-предупреждение типа SOS, поступающий на радиопередатчик 8, отправляющий его в эфир для приема спутниковой системой наблюдения и обработки системой раннего предупреждения.

Предлагаемый преобразователь может быть изготовлен в виде ЧИПов, защищенных эластичным корпусом от влаги, ударов, трения и т.п.и вживляемых в тело живого организма 1. При этом преобразователь механических движений в электрический сигнал должен прилегать к мышцам так, чтобы при движениях живого организма 1 он подвергался изгибным или другим деформациям.

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет использовать живые организмы, наиболее чувствительные к предвестникам надвигающихся катастроф тектонического происхождения за счет преобразования механических движений живых организмов в электрические сигналы, что обеспечивает наиболее раннее и наиболее надежное прогнозирование тектонических катастроф.

Источники информации.

1. Патент РФ 2238574. Сейсмический триггер, кл. G01V 9/00. Приоритет от 20.10.2003.

2. И.Сапрыкин. Биопредвестники грядущих катастроф. Интернет-сайт www.luckypet.ru//Biopredvestniki grydusix_katastrov_stixiinye.htm/_

3. Патент РФ 2229736. Регистратор предвестника землетрясения, кл. G01V 9/00. Приоритет от 20.08.2003.

4. Патент РФ 2097792. Сейсмический прибор, кл. G01V 9/00. Приоритет от 27.11.1997.

1. Преобразователь механической энергии в информационный сигнал, характеризующийся тем, что он установлен на теле живого организма, обладающего повышенной чувствительностью к тектоническим процессам, и содержит последовательно включенные преобразователь механической энергии в электрическую, формирователь электрических импульсов, счетчик импульсов, регистр установленного числа импульсов, схему сравнения двух чисел, кодовый формирователь сигнала предупреждения о надвигающейся катастрофе и радиопередатчик кодового сигнала в эфир для приема его спутниковой системой наблюдения и предупреждения о надвигающейся опасности.

2. Преобразователь механической энергии в информационный сигнал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде ЧИПа, вживляемого в тело живого организма.