CC BY
32
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
УДК 681.84
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ РУПОРНЫХ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ ROXTON О.В. Кочнов, А.В. Кочегаров, А.В. Мальцев, А.С. Мальцев
В работе рассмотрены основные вопросы испытания рупорных громкоговорителей с учетом современных требований. Громкоговорители активно применяются в сфере организационных мероприятий по защите населения: в сфере безопасности - в системах оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), в сфере гражданской обороны - в локальных системах оповещения (ЛСО) и предназначены для непосредственного (звукового) оповещения людей при пожаре и чрезвычайных ситуациях. Подготовка специалистов к самостоятельной профессиональной инженерно-технической деятельности посредством формирования у них целостного представления о системах оповещения как комплекса предварительных, в том числе расчетных, сопутствуемых и сопровождаемых мероприятий, особенно актуальна в вопросах проектирования, монтажа, пуско-наладки, технического обслуживания и ремонта систем оповещения и связи, включая диспетчеризацию, мониторинг состояния данных систем. Полученные расчеты эксперимента показали, что при удалении (увеличении расстояния от громкоговорителя до РТ) направленность громкоговорителя (индекс направленности), вопреки ожиданиям, не только не притупляется, что от нас требует операции логарифмирования согласно ГОСТ Р 53575-2009 (МЭК 60268-5:2003), но и наоборот обостряется, что может быть объяснено, например, дополнительными дивергенциями на высоких частотах.
Ключевые слова: оповещение, рупорные громкоговорители, защита населения, звуковая энергия, контрольные частоты.
Открытая учебная лаборатория «Системы оповещения и связи», организованная в Воронежском институте-филиале Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, действующая на базе кафедры пожарной и аварийно-спасательной техники (при участии и содействии группы компаний ESCORT), была оснащена современными цифро-аналоговыми системами оповещения и связи, основная задача которых - доведение звуковой и речевой информации о пожаре или иных ЧС до людей и соответствующих служб. В рамках всего проекта планируется проведение курсов повышения квалификации обучаемых (технических специалистов, инженеров, проектировщиков) по вопросам проектирования, монтажа, пуско-наладки, технического обслуживания и ремонта систем оповещения и связи, включая диспетчеризацию, мониторинг состояния данных систем. Предлагаемый проект позволит
подготовить обучаемых (специалистов) к самостоятельной профессиональной инженерно-технической деятельности посредством формирования у них целостного представления о системах оповещения как комплекса предварительных, в том числе расчетных, сопутствуемых и сопровождаемых мероприятий.
26 сентября 2018 года, накануне XIII Международной научно-практической
конференции курсантов, слушателей, студентов и молодых ученых с международным участием «Пожарная и аварийная безопасность», посвященной Году культуры безопасности, сотрудники группы компаний «Эскорт групп», совместно с преподавателями кафедры пожарной и аварийно-спасательной техники и курсантами 4 курса провели испытания лабораторного оборудования на открытой площадке с целью измерения характеристик направленности рупорных громкоговорителей и учета
отражающих и поглощающих факторов, влияющих на распространение звуковой энергии на открытом воздухе.
Испытания были направлены на решение следующих задач:
1) Ознакомить курсантов и продемонстрировать им круг задач, решаемых локальными (ЛСО) и объектовыми (ОСО) системами оповещения.
2) Решить конкретные задачи по получению характеристик направленности рупорных громкоговорителей, определению коэффициентов влияния земли (ГОСТ 31295.22005), расчету коэффициентов отражений и поглощений в реальных условиях (в условиях открытого воздуха при средней плотности застроек).
3) Измерить реальное энергопотребление трансляционной системы с целью вычисления пик фактора (гармонического сигнала) и, как следствие, уточнения КПД оборудования и времени резервирования системы в дежурном и рабочем режимах.
Замеры по эксперименту проводились на 2-х частотах (1кГц и 4кГц) для 2-х рупорных громкоговорителей ROXTONHS-50T и HP-30T. Измерения производились при помощи акустического спектр анализатора - Digital Sound Level Meter MS 6708 по шкале дБА.
В данной статье продемонстрированы результаты только части вопросов. Для расчета, например, коэффициентов поглощений и отражений измеренных данных оказалось не достаточно, что, по всей видимости, потребует дополнительных измерений (исследований). Однако в результате испытаний, длившихся 170 минут, из которых система находилась в активном режиме (120 замеров х 5 с = 600 сек), встроенная АКБ в ИБП JPX-1000 просела на 25%, из чего, опираясь на методику [1], вычислили пик фактор гармонического (1/4кГц) сигнала.
Испытательный стенд был собран заранее (в лаборатории) согласно схеме, рис.1.
Рис. 1. Схема подключения 2-х линий громкоговорителей к комбинированной системе SX-480N, зарезервированной по питанию от ИБП JPX-1000
Питание комбинированной системы ROXTON SX-480N осуществлялось с полностью (100%) заряженного ИБП JPX-1000. Звуковая информация (тональные сигналы на частотах 1/4кГц), записанная на FLASH карту, подавалась со встроенного проигрывателя на вход встроенного усилителя мощности. Регуляторы уровня установлены в крайнее правое положение (максимальное усиление (100 В на выходе). К первой зоне встроенного 5-ти зонного селектора подключен рупорный громкоговоритель HS-50T, ко 2-й зоне - HP-30T. Рупоры (уже на полигоне) закреплялись (монтировались) на
специализированную стойку.
На полигоне выполнялись следующие предподготовительные операции (задачи):
1) Монтаж оборудования.
2) Определение направления и скорости ветра (ветер ю/з 14 м/с), влажности (79%).
3) Разметка (определение углов 45/90/135/180/225/270/315 градусов) и разметка 16-ти контрольных точек, согласно схеме (карте), рис.2, рис.3:
Рис. 2. Карта контрольных точек по первому эксперименту
28
Измерения производились при помощи акустического спектр анализатора - Digital Sound Level Meter MS 6708 по шкале дБА, не требующей коррекции для 1кГц (1 дБ на 4кГц).
Всего было выполнено не менее 120 замеров в 16-ти контрольных точках по первому эксперименту и в 2-х точках (Т =75дБ и Т2=85дБ) - по второму эксперименту, рис.3.
Рис 3. Карта контрольных точек по второму эксперименту
По первому эксперименту замеры Результаты измерений - значения уровней
проводились на 2-х частотах (1кГц и 4кГц) для 2- звукового давления (дБА) - приведены в таблице.
х рупорных громкоговорителей Ж-50Т и НР-30Т.
Таблица
Результаты измерений рупорных громкоговорителей ЯЛХТОКН8-50Т и НР-30Т на 2-частотах 1/4 кГц
в 16-ти контрольных точках
Рупор Точки Т!{огр,25м) Т2{0гр,50м) ТЗ (45 гр, 25 м) Т4{45гр, 50м) Т5(90гр, 25м) Тб(&0гр,50м) Т7(135гр25м) Т8(135гр 50м)
HS SOT 1 кГц ШМ1 98 92 95 85 91 71 82 74
1 кГц ИЗМ2 105 92 96 78 91 69 85 72
1 кГц CP 101.5 92 95.5 81.5 91 70 83.5 73
4 кГц ИЗМ1 90 86 75 62 61 65 65 61
4 кГц ИЗМ2 83 79 75 57 70 53 62 55
4 кГц CP 86.5 82.5 75 59.5 65.5 59 63.5 58
Точки Т1<огр25м) Т2<0гр50м) Т3(43гр25м) Т4(45гр 50м) Т5(!0гр25м) TS (90 гр 50м) Т7(135гр25м) Т8(135гр 50)
HP-JOT 1 кГц ИЗМ1 93 84 93 89 91 79 89 78
1 кГц ИЗМ2 93 84 93 89 91 77 89 78
1 кГц CP 93 84 93 89 91 78 89 78
4 кГц ИЗМ1 87 81 79 81 73 66 72 62
4 кГц ИЗМ2 84 79 77 71 71 60 72 60
4 кГц CP 85.5 80 78 76 72 63 72 61
Точки ТР(180гр25м) Т10(Шгр50м) Т11(225гр25м) Т12 (225гр 50м) 113(270гр25м) Т14{270гр50м) Т]5(315гр25м) T16(31äip50M)
HS-50T 1 кГц ИЗМ1 90 §2 76 87 7S.7 91 88
1 кГц ИЗМ2 89 74 83 77 88 78 92 88
1 кГц CP 89.5 82.5 76.5 87.5 78.35 91.5 88
4 кГц ИЗМ1 76.5 64 68 69 67 70 66.3
4 кГц ИЗМ2 73 61 62 60 66 61 69 66
4 кГц CP 74.75 63 64 67.5 64 69.5 66.15
Точки Т&{180гр25м) Т10(180гр50м) Т11(225гр25м) Т12 (225гр 50) Т13(270гр25м) Т14(270гр50м) Т15{315гр25ы) TI6(3I5ip 50м)
НР-ЗОТ 1 кГц ИЗМ1 92 88 75 91 85 91 87
1 кГцИЗШ 92 88 72 89 85 91 86
1 кГц CP 92 88 73.5 90 85 91 86.5
4 кГц ИЗМ1 72 66 69 71 70 76 69
4 кГц ИЗМ2 72 59 63 71 66 77 68
4 кГц CP 72 62.5 66 71 68 76.5 6S.5
В результате обработки полученных данных, были построены диаграммы, изображенные на рис.4, рис.5.
Рис.4. Диаграммы направленности рупорного громкоговорителя ROXTONHS-50T
Диаграмма направленности рупорного громкоговорителя НР-ЗОТ. измеренная на 50 м на 1/4кГи
Рис.5. Диаграммы направленности рупорного громкоговорителя ROXTONHP-30T
Библиография
1. http://www. escortpro.ru/page/article/article118_ vremya_reservirovania. htm.
2. ГОСТ Р 53575-2009 (МЭК 60268-5:2003) Громкоговорители. Методы электроакустических испытаний.
3. ГОСТ 31295.2-2005.
4. Специфика проектирования систем оповещения / А.В. Мальцев [и др.] // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России (Современные проблемы гражданской защиты). -2018. - № 1 (26). - С. 64-71.
Из полученных диаграмм следует, что при удалении (увеличении расстояния от громкоговорителя до РТ) направленность громкоговорителя (индекс направленности), вопреки ожиданиям, не только не притупляется, чего от нас требует операция логарифмирования согласно ГОСТ Р 53575-2009 (МЭК 60268-5:2003) Громкоговорители. Методы электроакустических испытаний) [2], но и наоборот обостряется, что может быть объяснено, например, дополнительными дивергенциями на высоких частотах. Во всяком случае, мы четко видим, что для расчета звукового давления при том или ином угле отклонения необходим метод расчета, а именно, указание способа определения чувствительности (звукового давления на 1 м) на определенном (конкретном) угле рacкрыва, в качестве которого необходимо брать значение, измеренное (полученное) в лабораторных условиях. А далее, для получения адекватного результата - уровня звукового давления в расчетной точке (РТ), останется только рассчитать уменьшение звукового давления на расстоянии (см. ГОСТ 31295.2-2005) [3].
References
1.http://www.escortpro.ru/page/article/article118_vr emyareservirovania. htm.
2. GOST R 53575-2009 (MEHK 60268-5:2003) Gromkogovoriteli. Metody ehlektroakusticheskih ispytanij.
3. GOST 31295.2-2005.
4. Specifika proektirovaniya sistem opoveshcheniya / A.V. Mal'cev [i dr.] // Vestnik Voronezhskogo instituta GPS MCHS Rossii (Sovremennye problemy grazhdanskoj zashchity). -2018. - № 1 (26). - S. 64-71.
TEST RESULTS OF ROXTON HORROR SPEAKERS
The paper discusses the main issues of testing horn loudspeakers, taking into account modern requirements. Loudspeakers are actively used in a range of organizational measures to protect the population: in the field of security, in warning systems and evacuation management (SOUE), in the field of civil defense, in local warning systems (LSO) and intended for direct (sound) warning of people during fire emergency situations. The training of specialists for independent professional engineering activities through the formation of their holistic understanding of warning systems as a complex of preliminary, including calculated, associated and accompanied measures is particularly relevant in matters of: design, installation, commissioning, maintenance and repair of warning systems and communications, including scheduling, monitoring the status of these systems. The obtained calculations of the experiment showed that when moving away (increasing the distance from the loudspeaker to the RT), the direction of the loudspeaker (directivity index), contrary to expectations, is not only blunted, which is required of us to logarithmize according to GOST 5: 2003), but, on the contrary, it is aggravated, which can be explained, for example, by additional divergences at high frequencies.
Keywords: alert, horn loudspeakers, public protection, sound energy, control frequencies.
Кочнов Олег Владимирович,
заместитель генерального директора, группа компаний «Эскорт групп»,
Россия, г. Москва,
тел.: 8-925-125-29-21,
e-mail: okochnov@yandex.ru,
Kochnov O. V.,
Deputy General Director, Escort Group, Russia, Moscow.
Кочегаров Алексей Викторович,
доктор технических наук, доцент,
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-
спасательной академии ГПС МЧС России,
Россия, г. Воронеж,
тел.:8-903-850-55-59,
e-mail: kochiegharov 77@mail. ru,
Kochegarov A. V.,
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor,
Voronezh Institute - a branch of FGBOU in the Ivanovo fire and rescue academy of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.
Мальцев Александр Владимирович,
кандидат технических наук,
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-
спасательной академии ГПС МЧС России,
Россия, г. Воронеж,
тел.: 8-920-460-30-92,
e-mail: fastmen@list.ru,
Maltsev A.V.,
Candidate of Technical Sciences,
Voronezh Institute - a branch of FGBOU in the Ivanovo fire and rescue academy of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia,
Russia, Voronezh.
Мальцев Алексей Сергеевич,
кандидат технических наук,
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-
спасательной академии ГПС МЧС России,
Россия, г. Воронеж,
телефон: 8-930-404-40-96,
e-mail: m.zin1@mail.ru,
Maltsev A.S.,
Candidate of Technical Sciences,
Voronezh Institute - a branch of FGBOU in the Ivanovo fire and rescue academy of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.
© Кочнов О.В., Кочегаров А.В., Мальцев А.В., Мальцев А.С., 2018
