CC BY
42
Научное, инженерное и социально-экономическое обоснование проектов защиты от наводнений относятся к числу важнейших задач специалистов. Основная задача исследователей, экспертного сообщества замедлить проявление негативных тенденций возрастания чрезвычайных ситуаций и увеличения масштабов их воздействия на человека и окружающую среду.
Список использованной литературы
1. Дружбин Г.А. Экологические проблемы малых рек и способы их решения: на примере Тульского региона. Тула: 2004. 166 с.
2. Мазуркин П.М., Филонов А.С. Математическое моделирование. Идентификация однофакторных статистических закономерностей: Учебное пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. 292 с.
3. Программная среда CurveExpert. - URL: http://www.curveexpert.net.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В ЛЕСНОМ МАССИВЕ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ
Р.М. Полстянкин, адъюнкт Национальный университет гражданской защиты Украины,
Харьков
Интерес к исследованию распространения электромагнитных волн в лесных массивах традиционно остается велик, особенно в последние годы. Значительную актуальность такие исследования приобрели с развитием технологии передачи радиосигнала стандарта IEEE 802.11 работающего на частоте 2,4 ГГц. Данная технология дает возможность быстрой передачи информации в реальном режиме времени таких, как видео, фото, биометрические данные сотрудников аварийно-спасательных формирований, их местонахождения в зоне ликвидации чрезвычайной ситуации, что не маловажно для сокращения времени при ликвидации чрезвычайной ситуации в лесных массивах. Лесные пожары наносят колоссальные экологические и экономические потери во всем мире. Так, в 1993 и 1998 годах только в Ялтинском горно-лесном природном заповеднике возникли крупные пожары с уничтожением леса на площади 459 га и 107 га соответственно [1]. Существенное влияние на условие распространения радиоволн и на работу всей радиосвязи в лесу, в целом оказывает наличие растительности и почвопокровного настила. Радиоволны, проходя через лесные массивы, имеют свойство рассеиваться и поглощаться.
Анализ литературных источников показывает, что распространением радиоволн в лесном массиве занимались большое количество ведущих ученых. В работе [2] были представлены результаты экспериментальных исследований
влияния видовых и структурных свойств лесной растительности на особенности распространения в ней электромагнитных волн в метровом диапазоне. В [3] приведены данные по ослаблению мощности радиоволн при имитации лесного пожара в лабораторных условиях, при этом на пламя горелки сыпали соли металлов, создавая этим приблизительные условия горение листвы в лесу.
Учитывая вышесказанное, заданием непосредственного научного исследования данной работы является экспериментальное и практическое выявление ослабления мощности радиосигнала и передачи данных на открытой местности, а также в лесном массиве на различных расстояниях. Экспериментальная оценка ослабления сигнала проводилась в три этапа. Первая часть эксперимента состояла в замере мощности сигнала и пропускной способности канала на открытой местности на стадионе, при этом каких либо помех для прохождения сигнала отсутствовали (рис. 1а). Замеры проводились с изменением дистанции каждых пять метров. Вторая часть эксперимента проводилась в лиственном (дубовом) лесу, средней плотности, при ровном рельефе с густо произрастающим кустарником. Высота деревьев, в среднем, равнялась 15 м, средний диаметр стволов - 0,3 м, кустарники высотой 2 м (рис 1б). Замеры проводились через каждые десять метров. Передатчик и приемник находились на высоте 1,2 м относительно поверхности земли и были оптимально направлены друг на друга. Третья часть эксперимента проводилась при распространении радиоволн в среде воздействия пламени, при этом расстояние между приемным и передающим устройством было равно 6 м. В данной части эксперимента моделировался лесной пожар подстилающей поверхности (рис 1в).
а) б) в)
Рис. 1. Проведение эксперимента по замеру ослабления мощности сигнала а) на открытой местности, б) в лесном массиве, в) среде воздействия пламени
Интенсивность сигнала измерялась в ёБш.
•40 -45 -50 -55 -60
-70 -75 -80 -85
-901-'-1-'-'-1-'-'-1-'-
Q 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Дистанция (м)
Рис. 2. График зависимости мощности сигнала от дистанции в различных средах
Анализ данных графиков, представленных на рис. 2, позволяет сделать следующие выводы.
Мощность сигнала при увеличении расстояния между передатчиком и приемником падает. На открытой местности на расстоянии 90 метров сигнал уменьшился на 15 dBm. Объем передачи информации меняется в диапазоне от 1,85 Мб/с до 1,65 Мб/с, и при увеличении расстояния объем уменьшается соответственно. В лесном массиве сигнал существенно ослаблен, это связано с прохождением сигнала через густой кустарник на первых десяти метрах эксперимента (рис. 1б) и уже на 70 метрах сигнал становится значительно низкий, подходя к пороговой чувствительности.
При воздействии пламенем на проходящий сигнал наблюдалось уменьшение мощности сигнала c - 46,7 dBm до - 47,6 dBm. Это, прежде всего, связано с тем, что в пламени, в результате химической реакции, образуются подвижные положительные ионы и отрицательные частицы - электроны. Так
"5
концентрация заряженных частиц в плазме пламени составляет 1012 ионов/см [4]. Данные частицы в свою очередь воздействуют на распространение и мощность сигнала.
В данной работе приведены экспериментальные данные ослабления радиосигнала при увеличении расстояния между приемником и передатчиком на открытой местности, а также в лесном массиве. Опытным путем было определенно, что мощность радиосигнала уменьшается при воздействии на него пламени. Данные, полученные экспериментально, и приведенные в работе, могут применяться для организации радиосвязи в частотном диапазоне 2,4 ГГц стандарта IEEE 802.11 при ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Дальнейшие исследования целесообразно направить на изучение электродинамических моделей распространения радиоволн, в лесном массиве, стандарта IEEE 802.11 в частотном диапазоне 2,4 ГГц, а также улучшения передачи информации беспроводной связи критического применения с помощью пространственно-временной обработки сигнала.
Список использованной литературы
1. Охрана лесов от пожаров: Официальный сайт Государственного комитета по лесному и охотничьему хозяйству АР Крым. [Електронний ресурс] - Режим доступа: http://rescomles.nnmgr.net/rus/index.php?v=5&tek= 16par=5
2. Басанов Б.В., Ветлужский А.Ю., Калашников В.П. Метод определения эффективной диэлектрической проницаемости лесного полога./ Журнал Радиоэлектроники. 2010. - № 4.
3. Dissanayake C.M. Dept. of Civil & Environ. Eng., Univ. of Melbourne, Parkville, VIC, Australia. The signal propagation effects on IEEE 802.15.4 radio link in fire environment / Halgamuge M.N., Ramamohanarao, K., Moran, B., Farrell, P.// Information and Automation for Sustainability (ICIAFs), 2010 5th International Conference on. Date 17-19 Dec. 2010. Colombo, Sri-Lanka. p. 411-414.
4. Суворов Д.В. Механизмы воздействия электромагнитной энергии на пламя / Д.В.Суворов, М.А. Кочева // Современные наукоемкие технологии. -2014. - Ч.1. - №5; материалы VI Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум 2014». М.: Издательский дом «Академия Естествознания», 2014. - С. 182-184.
РАДИООПОВЕЩЕНИЕ КАК ГЛАВНЫЙ ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ О ЧС
Н.Ю. Рыженко, научный сотрудник, к.т.н.
Академия ГПС МЧС России, г. Москва
Согласно «Концепции создания комплексной системы информирования и оповещения населения» при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций [1] необходимо своевременное оповещение и информирование населения о возможных угрозах возникновения ЧС, способах их предотвращения, о поведении в случае их возникновения, способах защиты, что должно позволить обеспечить снижение потерь среди населения и материального ущерба. Данную концепцию необходимо реализовать с использованием единой комплексной автоматизированной системы оповещения и информирования населения.
Анализ мировой практики показывает, что почти все страны Европы, а также страны Азии для оповещения населения используют большое количество сирен и пневмосирен, управление которыми организуется как по проводным линиям, так и по линиям радиосвязи. Причем проверка работоспособности сирен проводится регулярно.
В нашей стране сирены, громкоговорители и радиовещание также использовалось еще с 30-х годов XX века. Сначала в большей части в случае противовоздушной обороны, для случая возможного применения противником атомного оружия, позже и для локальных систем оповещения в районах
