Визначення параметрів акустичного приладу екіпірування рятувальників

Лєвтеров Олександр Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5926-7146

Стативка Євгеній Степанович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1536-2031

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-21

Ключові слова: акустичний пристрій, сенсор, хвильовий опір, коефіцієнт відображення, візуальний контроль, надзвичайна ситуація

Анотація

В рамках використання ефекту акустичної емісії розглядається можливість створення для екіпірування рятувальників пристроїв орієнтації в просторі. Обґрунтовано впровадження пристрою акустичної дії, розміщеного на спорядженні рятувальника як додаткового елементу спорядження для підвищення ефективності орієнтування у незадовільному для візуального контролю середовищі з метою скорочення часу пошуку постраждалого та часу, що необхідний для евакуації. Обґрунтовано впровадження пристрою акустичної дії для зниження кількості випадків травмування рятувальників під час виконання аварійно-рятувальних робіт у приміщеннях та в умовах з незадовільним візуальним контролем, особливо у воєнний час, що дозволить скоротити час пошуку постраждалого, убезпечити рятувальника від травм та знизити загальний час проведення пошуково-рятувальних робіт та робіт з ліквідації надзвичайних ситуацій. Визначено найбільш впливові на акустичні хвилі характеристики надзвичайної ситуації внаслідок пожежі. Запропоновано використати коригуючи коефіцієнти, що враховують вплив характеристик надзвичайної ситуації на акустичні хвилі: кут падіння, концентрацію зважених частинок, температуру, хвильовий опір середовища при визначенні параметрів перешкоди та відстані до неї з метою підвищення точності вимірів. Запропоновано застосовувати: коефіцієнт відображення, хвильовий імпеданс, температуру середовища. Запропоновано залежність, яка враховує вплив на поширення акустичних хвиль при визначенні форми перешкоди. Запропоновано технічне рішення та схема розміщення сенсорів пристрою акустичної дій на спорядженні рятувальника для визначення форми перешкоди. Обґрунтовано розміщення пристроїв акустичної дії на спорядженні рятувальника на рівні колін для зниження травматизму при пересуванні в умовах незадовільного візуального контролю.

Посилання

1. 1. Brushlinsky N., Sokolov S. International Fire Statistics of the International Association of Rescue Services. International Technical Committee for the Prevention and Extinction of Fire. 2021. Vol. 66. P. 34. URL: https://www.ctif.org
2. ДБН В.2.2-15: 2019. Житлові будинки. Основні положення. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0087858-19#Text
3. Карташов В. М., Цехмистро Р. И., Колендовская М. Р. Методы ориентации, навигации и контроля мобильных робототехнических платформ. Радиотехника. 2019. С. 38–44. doi: https://doi.org/10.30837/rt.2019.4.199.04
4. Cray B., Kirsteins I. A Comparison of Optimal Sonar Array Amplitude Shading Coefficients. Naval Undersea Warfare Center. Acoustics. 2019. Vol. 1. P. 808–815. doi: https://doi:10.3390/acoustics1040047
5. Wallmeier L., Wiegrebe L. Self-motion facilitates echo-acoustic orientation in humans. Royal Society Open Sience. 2014. Vol. 1. Iss. 3. doi: https:// doi.org/10.1098/rsos.140185
6. Mariusz K., Bobulski J. Device for Acoustic Support of Orientation in the Surroundings for Blind People. Physical Sensors. 2018. P. 12. doi: https://doi.org/10.3390/s18124309
7. Rosenbauer International AG. Fire & Safety Equipment. Rosenbauer equipment catalog. LED lighting system. 2019. P. 111–115. URL: https://www.rosenbauer.com
8. Meola C. Infrared Thermography Recent Advances and Future Trends. Department of Aerospace Engineering University of Naples Federico II. 2012. P. 173–224. doi: https://doi.org/10.2174/97816080514341120101
9. Bañuls A., Mandow A., Vázquez-Martín A., Morales J., Alfonso J. Object Detection from Thermal Infrared and Visible Light Cameras in Search and Rescue Scenes. IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR). 2020. P. 380–386. doi: https://doi.org/10.1109/1742-6596/1058/1/012054
10. ДСТУ 3622-97 Перетворювачі термоелектричні. Основні вимоги щодо вибору та використання. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=82382
11. Gubaidullin D. A., Fedorov Yu. V., Zaripov R. R. Reflection of acoustic waves from the boundary of contaminated fog. Journal of Physics. 2018. Conf. Ser. 1058. doi: https://doi.org/10.1088/SSRR50563.2020.9292593
12. Wilk-Jakubowski J. Analysis of Flame Suppression Capabilities Using Low-Frequency Acoustic Waves and Frequency Sweeping Techniques. Department of Information Systems. Kielce University of Technology. 2021. P. 5–8. doi: https://doi.org/10.3390/sym13071299
13. Knight R. D. Physics for Scientists and Engineers. Third Edition. 2013. P.572–574. ISBN 10: 0321765656
14. Allan D. Pierce. Acoustics. An Introduction to Its Physical Principles and Applications. Springer Nature Switzerland. 2019. P. 158-255.ISBN: 978-3-030-11214-1
15. Wang J., Pfeiffer L. N., West K. W. Surface acoustic wave detection of robust zero-resistance states under microwaves. Physical Review J. 2020. Vol. 101. Iss. 16. doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.165413
16. Shagapov V. Sh., Sarapulova V. V. Reflection and refraction of acoustic waves at the interface between a gas and a disperse systems. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. Vol. 56. Р. 838–847. doi: https://doi.org/10.1134/ S0021894415050107
17. Sun D., Zhang X., Fang L. Coupling effect of gas jet and acoustic wave on inhalable particle agglomeration. Journal of Aerosol Science. Vol. 66. P. 12–23. doi: https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2013.08.008