Устройство для обнаружения электромагнитного излучения- предвестника землятресения

 

Изобретение относится к геофизике , а более конкретно - к устройствам для обнаружения электромагнитного - предвестника землетрясения в диапазоне сверхнизких частот 0,1-2 кГц и в полосе очень низких частот (ОНЧ) 0,5- 50 кГц и предназначено для использования в комплексе средств контроля, регистрации и прогнозирования землетрясений . Цель изобретения - повьппение помехозащищенности и надежности обнаружения предвестника землетрясения . Устройство содержит первую антенну , первьм согласующий усилитель, первый усилитель-фильтр, первое пороговое устройство, первый и второй формирователи напряжения прямоугольной формы, вторую антенну, второй согласующий усилитель, второй усилитель-фильтр , второе пороговое устройство , третий формирователь импульсов , первый одн овибратрр, ключ, схему совпадения, первый и второй счет- .чики, вычислитель-индикатор, тактовый генератор, второй одновибратор Использование канала СНЧ-сигналов и одновременно канала ОНЧ-импульсов-атмосферйков, а также блоков обработки сигналов позволяет подсчитьшать число случаев N,, когда ОНЧ-импульсатмосферик предшествует СНЧ-импульсу, общее число N СНЧ-импульсов, а также разность /N,, по величине которой судят о наличии предвестника землетрясения. 1 ил. с S 1C 00

COtO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 V 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

24-91

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 06. 91. Бюл. У 24 (21) 4158225/25 (22) 05.12.86 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) Л.Т.Ремизов и А.В,Элбакидэе (53) 550.83 (088.8) (56) Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Герасимович Е.А., Матвеев И.В. Оперативные электромагнитные предвестники землетрясений. M. Наука, 1985, 19, 69. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ вЂ” ПРЕДВЕСТНИКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ,(57): Изобретение относится к геофизике, а более конкретно — к устройствам . для обнаружения электромагнитногопредвестника эемпетрясения в диапазоне сверхнизких частот 0,1-2 кГц и в полосе очень низких частот (ОНЧ) 0 550 кГц и предназначено для использования в комплексе средств контроля, регистрации и прогнозирования землетрясений. Цель изобретения — повыще„SU,, 1428030 А1 ние помехозащищенности и надежности обнаружения предвестника землетрясения. Устройство содержит первую антенну, первый согласующий усилитель, первый усилитель-фильтр, первое пороговое устройство, первый и второй формирователи напряжения прямоугольной формы, вторую антенну, второй со" гласующий усилитель, второй усилитель-фильтр, второе пороговое устройство, третий формирователь импульсов, первый однонибратор, ключ, схему совпадения, первый и второй счет,чики Вычислитель индикатор> тактовын генератор, второй одновибратор„ Использование канала СНЧ-сигналов и одновременно канала ОНЧ-импульсов-атмосфериков, а также блоков обработки сигналов позволяет подсчитывать число случаев N когда ОНЧ-импульс- ( атмосферик предшествует СНЧ-импульсу, общее число N СНЧ-импульсов, а так- Я же разность /N N /, по величине которой судят о наличии предвестника землетрясения. 1 ил.

В@

1428О3О

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно " к устройствам для обнаружения электромагнитного предвестника землетрясения в диапазо -. не сверхнизких частот (CНЧ) О, 12 кГц и и полосе очень низких частот (ОНЧ) 1-0,5-50 кГц и предназначено для использования в комплексе средств контроля, регистрации и прогноэиро- 1О ванин землетрясений.

Цель изобретения — повышение по;. мехозащищенкости и надежности обна. ружения предвестника землетрясения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит первую антенну 1, первый согласующий усилитель

2„11 PpBbIB OHI lfT b „".lHIIbTp 3, пороговое устройство 4, первый и вто- 2О рой Формирователи 5, 6 импульсов,, вторую антенну 7, второй согласующий усилитель 8, второй усилитель-Фильтр

9, второе пороговое устройство 1О, третий формирователь 11 импульсов, 25 первый одновибратОР l 2 „ключ 13, схему 14 совпадения, первый и второй счетчики 15, 16, вычислитель-индикатор 17, тактовый генератор 18, a To" рой Одновибратор 19.

Устройство работает следук цим об:разом.

Первая антенка 1 — вертикальная ,и всенаправленная, совместно с первым согласующим усилителем 2 и первым усилителем фильтром = обеспечивает прием СНЧ-сигналов в диапазоне час от О,i-2 кГц. Принимаемые сигна" лы имеют форму отдельных случайных импульсов на фоне флуктуационкой 49 составляюшей. Первое пороговое óñTройство 4 имеет порог чувствительности Е,.« напряженности вертикального электрического поля, пропускает на выход импульсы, превышающие Но уровню напряженности вертикального электрического поля выбросы флукт уBIIHoHHoI o фока или возможные индустриальные радиопомехи сОиэмеримььз с уровнем ке более десяти значений стандартного отклонения флуктуациок-ного фока. Превысившие порог Е, импульсы поступают на первый формирователь 5 импульсов, который в отве r на первый положительный или Отрица-тельный выброс прошедшего имлульса вырабатывает IfðÿìoóãoëüHbHI импульс с постоянной амплитудой и длительностью Рsl = 3 мс KoTopRB превышает среднюю длительность первого квазиполупериода СНЧ-импульса. Импульсы первого Формирователя 5 импульсов поступают на первый вход схемы 1ч совпадения, а также на второй формирователь б импульсов, который в

Ответ на действие импульса первого формирователя 5 импульсов вырабатывает прямоугольный импульс с постоянной амплитудой H длительностью 3р<

20 мс, величина которой с вероятностью, близкой к единице, превьнпает общую длительность любого СНЧ-импульса-атмосферика. Вторая антенна

7, аналогичная первой антенне 1, совместно с вторым согласующим уси-, .пителем 8 к вторым усилителем-фильтром 9 обеспечивает прием сигналов в диапазоне частот 3-30 кГц. Принимаемый сигнал имеет форму отдельных случайных ОНЧ импульсов-атмосфериков

«а фоне флуктуационкой составляющей и возможных синусоидальных сигналов радиостанций, меньших по уровню, чем подлежащие вьщелекию атмосферики., Второе пороговое устройство 10 имеет уровень чувствительности Е, и про-. пускает на выход импульсы, превышающие по интенсивности флуктуационный фок и сигналы телеграфных станций.

Превысившие порог уровень Е импульсы поступают на третий формирователь

11 импульсов„ который в Ответ на действие каждого превысившего порог

Е ОНЧ-импульса-атмосферика вырабатывает прямоугольный импульс ". постоянной амплитудой и длительностью

8 = 1 мс, которая обеспечивает регистрацию отдельных ОНЧ-импульсов-атмасфериков без реакции на отдельные кваэиполупериоды атмосфериков, Величина F I = 1 мс обеспечивает с вероятностью, близкой к единице, регист=. рацию импульсов-атмосфериков без разрешения их внутренней структуры.

Случайные по времени импульсы с выхода третьего формирователя 11 поступают на первый одновибратор 12, который на каядый входной импульс вырабатывает аналогичный по амплитуде и длительности прямоугольный импульс, сдвинутый по времени ка величину а, = О,З мс, соответствующую среднему упреждению ОНЧ-импульсоматмосфериком его СНЧ-участков. Эти им ульсы поступают через нормально открытый ключ 13 ка второй вход схемы 14 совпадения, которая выраба1428030 равно

2Г) тьтвает пусковой импульс при совпадении по времени входных импульсов.

Ключ 13 запирает канал импульса-атмосферика на время 8i, т.е. на от1 резок времени, занимаемый СНЧ-атмосфериком после действия импульса перваго формирователя 5 импульсов. В результате на вход схемы 14 сонпадения проходят только те ОНЧ-импульсыатмосферики, которые имеют место непосредственно перец фронтом СНЧ-импульсов. Первый счетчик 15, работающий в старт-стопном режиме на отрезках времени наблюдения Т„ порядка

15-30 мин, подсчитывает число импульсов N« эа время Тн на выходе схемы

14 сонпадения, которое соответствует числу случаев, когда 01Л-импульс-атмосферик предшествует СР1-импульсу на определеМное время, равное <;<.

Второй счетчик 16, работающий в аналогичном режиме, подсчитывает .:исло импульсОв N< ВторОГО формирователя

6 импульсов за то же время наблюдения. Т„ . В результате определяется общее число СНЧ-импульсов за время Т.„. Индикатор 17 вычисляет абсолютную раэность Е = /N<-N / и указынает значения 6; на последовательных отрезках времени набл«одения Т„... Тактовый ге-< нератор 18 вь«рабатывает тактовь=" пусковые импульсы длительноcT.-*«<: ëo" рядка единиц микросекунд, следу«ашне с периодом времени Ти. Этими импуль-сами запускается индикатор 17 по истечении каждого периода Ти,, который обеспечивает считывание-сброс счет.чиков 15 и 16 и индикацию разности

6 = /N, -N. /. За период Т«<; пусковые импульсы тактового генератора «8 одновременно поступают на второй одновибратор 19, вырабатывающий пусковые импульсы, задержанные по времени на интервал с<..„, несколько превышающий длительность тактовых импульсов тактового генератора 18. Задержа««ные на < пусковые импульсы с выхода второго одновибратора 19 поступают на входы управления счетчиков 15 и 16 и запускают их на следующий период

Т н„, . В случае возникновения ОНЧ-импульсе ов-атмосфер икон-п р едв е с т ник о н земяетрясений, которые не имеют характерных для атмосферно-электрических импульсов сочетаний И1<1-импульса-атмосферика перед фронтом СНЧ-им" пульса, величина Ь; изменитсH по . сравнению с ее значениями на предшествующих М (Г1 †.-. 1) отрезках времени наблюдения Т„;, При увеличении потока 01V1-импульсов BB < чЕт грозовой активности или изменения условий рас«рсстранения по причине солнечной активности величина 6; практически не изменится и удерживается

I 1 в пределах ; c b, где Ь вЂ” пороговое э нач ение для помеховой обстанонки на протяже««нн отрезка времени, равного МТ„,, При условии < ъ 1 принимается решение о наличии предвестника землетрясения. Если обозначить через Р, вероятность того, что импульсу СИЧ атмосферной помехи предшествует з 1 < 0,3 мс ОН 1-импульсатмосфернк, а через Р вероятность того, что рассмотренная схема не пропускает ««а вход первого счетчика

15 импульсы СНЧ, которым предшествует ОНЧ-импульс-атмосфернк, то отношение сигнал/помеха схемы будет где = Г1 /Г1< — отношение числа И

СНЧ-импульсов-предвестников "-. åìëåтрясения за время наблк<цения Т к числу N, СНЧ-нмпульсон атмосферных помех. В< «7<7я .ность Р< колеблется оТ

О, 7 до 0,98. Вероятность с; аба«ынания P = 0,8-0,9.

<норму-",аuэобрете««ия (Устройство для обнаружения злекгромагнитногo излучения-провеет««ика

=-емлетрясення, содержащее первый при, емный тракт диапазона сверхнизких частот нключа к«щиЙ поспедоватсльнО соединенные первую антенну, первый согласу«ащ<«й уси«п<тель, перпл«й усили-. тель-фильтр и <«ервое порогов< е устройство, а также содер7«л««<«й тактовый генератор, отличающе еcÿ тем, что, с целью повыш<.ния помехозащищенности и нацсж««ости <7б«<аружс««ия .предвестника земнетрясения, устройcTLo содержит B-oðo«< ««рнем«<ьп< тракт диапазона сверхнизких час т<7т, включа«ощий вторую антенну, втор<7й согласующий усилитель, второй у силнтсльф.«льтр, второе пороговое у<7 «p<7éc ТВо, vpH формирователя импульсoi два одHoBHGpGTopB, кл1ач, схему с<7«ападен:<я, два счетчика,;!1.„-<«<«;втор, и, «этом выход первого пор<7гон<7> о устройства через первый <1<7вл«<р<7нат э.;. импульсон

1428030

Составитель В.Попадько

Редактор Т.Лошкарева Техред A.Кравчук Корректор,И.Демчнк

hf 4l

Заказ 2572 —. Тираж 34". Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

У 9 Ф У

МюзРаю4аю

Прдивводственио-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключен к второму формирователю импульсов и к первому входу схемы совпадения, выход второй антенны через последовательно соединенные второй антенный усилитель„ второй усилитель-фнльт, второе пороговое устройство, третий формирователь импульсов и первый одновибратор соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго ,формирователя импульсов, а. выход ключа подключен к второму входу схемы совпадения, выход которой подключен к первому счетчику, выход второ.го формирователя импульсов соединен с вторым счетчиком, при этом вьЬсоды счетчиков соединены с индикатором, управляющий вход которого соединен с выходом тактового генератора, 0 подсоединенным также через второй одновибратор к входам первого и вто- рого счетчиков.