Комплекс ANGEL-M Целевое назначение комплекса ANGEL

Комплекс ANGEL-M

Целевое назначение комплекса «ANGEL – M» n n n Комплекс «ANGEL – M» предназначен для оценки параметров нестационарных геофизических полей, связанных с разрушением горных пород. Комплекс может применяться в горных выработках, в том числе опасных по газу и пыли. В шахтных условиях комплекс используется для контроля устойчивости горных пород. Использование комплекса «ANGEL – M» позволяет достичь оперативного контроля безопасности ведения работ на участках подземных выработок и в забоях.

Решаемые задачи с использованием комплекса «ANGEL – M» n n поиск и текущий контроль: участков напряженно-деформированного состояния массива горных пород в горных выработках, опасных по горным ударам или внезапным выбросам угля и газа; зон влияния современных геомеханических процессов на промышленные сооружения; инженерно-геологические исследования при сооружении и эксплуатации зданий, трубопроводов, коммуникаций в условиях городской застройки.

Состав комплекса «ANGEL – M» Наименование № п/п Кол-во Обозначение Примечания Оборудование 1. Блок приемный (RESIVER) 1 ЕГ 23 М. 000 2. Приемная электромагнитная антенна штыревая 1 ЕГ 23 М. 280 3. Кабель USB 1 ЕГ 23 М. 210 4. Устройство зарядное 1 ЕГ 23 М. 200 5. Сумка 1 УС 100. 000 1 ЕГ 23 МК. 000 РЭ Эксплуатационная документация 1. Руководство по эксплуатации для вывода данных из измерителя на персональный компьютер (USB)

Состав комплекса «ANGEL – M» Блок приемный (RESIVER) Приемная электромагнитная антенна штыревая Устройство зарядное Кабель USB

Технические и эксплуатационные характеристики комплекса «ANGEL – M» Блок регистрации ANGEL – M «Старый» Ангел

Технические и эксплуатационные характеристики комплекса «ANGEL – M» n n n Технические характеристики блока регистрации: Тип интерфейса: USB 2. 0 с реализацией Mass Storage Device класса. т. е. на компьютере он виден как внешний накопитель объемом 1 Гб, с файловой системой FAT 16. (встроенного интерфейса RS-232 C) – «Старый» Ангел Пользователь переносит файлы измерений файловым менеджером из прибора в рабочий каталог на жестком диске компьютера. Программа обработки работает с файлами из этого каталога, не взаимодействуя непосредственно с прибором. n Полоса регистрируемых частот: 5000 [Hz]-150000 [Hz]. n Частота дискретизации сигнала: 467000 [Hz]. n Разрядность аналого-цифрового преобразования: 16 бит.

Технические и эксплуатационные характеристики комплекса «ANGEL – M» n Технические характеристики блока регистрации: n Аналоговые фильтры: ФНЧ – 1 порядка, ФВЧ – 1 порядка. n Коэффициент усиления: 30. n Питание: 7. 2 [В]. (7. 2 [В] ) n Потребляемый ток (без антенны): не более 60 [m. A]. n Время непрерывной работы (до перезарядки аккумуляторов): не менее 20 часов. n Время сохранения данных: не менее 1 года. (100 часов) n Габариты: 225 х165 х55 [мм]. (235 х170 х70 [мм]) n Вес: 1, 5[кг]. (в два раза легче «Старого» Ангел)

Технические и эксплуатационные характеристики комплекса «ANGEL – M» Приемная антенна n Приемная антенна выполнена в виде цилиндра из радиопрозрачного материала, один торец которого залит компаундом, а в другом гермовводом закреплен кабель антенны. Содержит электромагнитный контур, помещенный в щелевой экран и предусилитель. «Старый» Ангел ANGEL – M

Технические и эксплуатационные характеристики комплекса «ANGEL – M» n n n Технические характеристики приемной антенны: Полоса регистрируемых частот: 5000 [Hz]-150000 [Hz]. Резонансная частота: 25000 [Hz]. Аналоговые фильтры: ФВЧ – 2 порядка. Коэффициент усиления предусилителя: 100. Питание: 5 [В]. Потребляемый ток: не более 3 [м. А]. Максимальная удаленность от блока регистрации: 2 [м]. Длина: 220 [мм]. Диаметр: 16 [мм]. Вес: 90 [г]. Пылевлагозащищенность: IP 65.

Блок регистрации (RESIVER) n n n n Блок регистрации располагается в стандартном прямоугольном корпусе фирмы “BOPLA”. Согласно сведений завода-изготовителя корпус выполнен из сплава АК 9 по ГОСТ 1583 -93 посредством литья под давлением. Процентное содержание веществ: Al (алюминий) – 82%, примеси – 18%. RESIVER - снабжен панелью управления с кнопками: «ON/OF» – ВКЛЮЧЕНИЕ/ВЫКЛЮЧЕНИЕ; «ENTER» – ВВОД; « » – ВЫБОР; «CANCEL» – СБРОС.

Блок регистрации (RESIVER) n На лицевой панели находится цифровой индикатор и многофункциональный 10 -и контактный разъем, для подключения приемных антенн, вывода данных с блока измерительного на компьютер и заряда аккумуляторных батарей блока измерительного. Цифровой дисплей n Многофункциональный разъем Внутри корпуса находится электрический блок, выполненный на печатных платах и блок питания выполнен в отдельном корпусе с искробезопасным выходом. Блок снабжен электрографическими шильдами со знаками вида и уровня взрывобезопасности РО Ex ia X. Символ Х – обозначает, что блок относится к изделиям со специальным видом эксплуатации и закрепляется за лицами, несущими за него

ПРИНЦИП РАБОТЫ комплекса «ANGEL – M» n n n Комплекс в автоматическом режиме выполняет в течение заданного интервала времени прием на антенну сигналов переменного магнитного поля и выделяет аналоговыми методами цифровой обработки сигнала импульсную составляющую нестационарных сигналов, связанную с естественным излучением горных пород. Фиксированное направление приема излучения задают ориентацией антенны. Аппаратура оценивает по выборке пиковых амплитуд импульсов параметры “A” и “B” распределения импульсов по амплитуде.

ПРИНЦИП РАБОТЫ комплекса «ANGEL – M» n n n Комплекс переносится и обслуживается одним оператором. Оператор выбирает режим при помощи вложенного меню, отображаемого на экране матричного дисплея. Цикл наблюдений в каждом режиме включает: прием сигналов от датчика в течение заданного времени, обработку полученных данных, запоминание параметров и оценки. Данные копируются из памяти прибора в компьютер и оформляются в виде табличных файлов для текстового или графического документирования. Результаты измерений выводятся на табло прибора где указывается номер замера, например, 5. 12. 1, и показатели структуры излучения «А» , «В» , где «А» - средняя амплитуда импульсов зарегистрированных в заданный промежуток времени (10; 20; 40; 80 сек), «В» - показатель распределения амплитуд импульсов по 10 -ти уровням (tg ула наклона прямой распределения).

Структура меню управления блоком регистрации «ANGEL – M» n Главное меню состоит из следующих пунктов Главное меню «MEASUREMENT» «ИЗМЕРЕНИЯ» TRACKING Amp 1. «НЕПРЕРЫВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ» «RECORDING» «ЗАПИСЬ» «MEMORY» «ПАМЯТЬ» «SETTING» «НАСТРОЙКИ» M E N U > M e a S s E L E C T u r e m e n t

Структура меню управления блоком регистрации «ANGEL – M» n Наимен ование пунктов главног о меню Наимен ование подпунк тов меню Главное меню состоит из следующих пунктов «TRACKING Amp 1. » «MEASUREMENT» «ИЗМЕРЕНИЯ» «MEMORY» «ПАМЯТЬ» «SETTING» «НАСТРОЙКИ» «MEASURE» «ИЗМЕРЕНИЕ» «CHECK SPACE» «ПРОВЕРКА ПАМЯТИ» «TIME EXPOSURE» «ВРЕМЯ ЭКСПОЗИЦИИ» «DATA ERASE» «УДАЛЕНИЕ ДАННЫХ» «NUMBER COMP. » «НОМЕР ПРОФИЛЯ» «CHECK EPROM» «ПРОВЕРКА НЕИСПРАВНО СТЕЙ» «DELTA PICKET» «НОМЕР ПИКЕТА» «НЕПРЕРЫВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ» «RECORDING» «ЗАПИСЬ» «FORMAT FLASH» «ФОРМАТИРО ВАНИЕ ПАМЯТИ» В скобках указан перевод опций на русский язык

ПОРЯДОК РАБОТЫ n n n n n 1. Включение. -Вставьте выходной разъем приемной электромагнитной штыревой антенны в многофункциональный разъем блока регистрации. -При регистрации ЕЭМИ антенна удерживается оператором вдоль или поперек оси выработки. Блок регистрации переносился на груди, для обращения к клавишам при работе. 2. Порядок снятия замера. Включить блок регистрации, нажав кнопку «ON/OF» ( «ВКЛ/ВЫКЛ» ). Через несколько секунд блок регистрации перейдет в режим выбора пунктов главного меню и появится надпись: M E N U S E L E C T «MENU SELECT» - выбор режима. > M e a s u r e m e n t Переход от одного пункта меню к другому осуществляется нажатием кнопки « » . Выбор (подтверждение) пункта меню осуществляется нажатием кнопки «Enter» . Отмена (отказ) от выбора данного пункта меню – нажатием кнопки «Cancel» .

ПОРЯДОК РАБОТЫ n Для проведения измерений нужно выбрать режим «MEASUREMENT» . На табло появятся значение текущего профиля, пикета измеренного значения и предложение произвести измерение. 5. 1 2. 1 M n A S U R E Блок регистрации начинает производить измерения в выбранном временном интервале. Через заданный временной интервал на цифровом табло 1 появятся отсчеты. В = 0, 1 9 5. 2. 1 А n E = 0, 1 µV W R I T E ? 9 ? Записать отсчеты во внутреннюю память блока приемного, запись осуществляется повторным нажатием клавиши «Enter» .

ПОРЯДОК РАБОТЫ Выбор временного диапазона измерений. Выберите из главного меню «SETTING» , пункт «TIME EXPOSURE» S E T T I N G n n > n T I M E E X P O S U R E и нажмите кнопку «Enter» . На табло появится надпись «TIME EXPOSURE» : «ВРЕМЯI ЭКСПОЗИЦИИ» Uи значение временного T M E E X P O S R E : диапазона. 1 0 s e c. n n n Нажатием кнопки « » производится выбор временного диапазона из ряда временных интервалов: 10; 20; 40; 80 сек. Для подтверждения выбора, при появлении желаемого временного диапазона на дисплее – нажмите кнопку «Enter» . Блок регистрации перейдет в главное меню «SETTING» с выбранным временным диапазоном. n ВНИМАНИЕ!!! При выключении блока регистрации и при его новом включении сохраняются текущие номера профилей и пикетов

ПОРЯДОК РАБОТЫ n n Задание новой точки записи (файла, номера профиля и пикета) Выберите в главном меню «SETTING» ( «НАСТРОЙКИ» ), пункт меню «NUMBER COMP. » ( «НОМЕР ПРОФИЛЯ» ) или «DELTA PICKET» ( «НОМЕР ПИКЕТА» ) для замены соответственно номера профиля и пикета. S > n E T T I N U M B E R C O M P 1 n C O M P или N G > D E L T A P I C K E T Номер пикета или профиля устанавливается в соответствующих подменю D E L T A P I C K E T N U M B E R n S E T T I N G или 1 При выборе этого пункта меню, в текущий профиль, при каждом нажатии кнопки «Enter» записывается «пустой пикет» смена номера пикета (профиля) осуществляется нажатием кнопки « » . Знак «+» или «–» будет мигать справа от значения « 1» . При этом, если индицируется знак «+» - то направление выбора увеличение значений, если «–» - уменьшение. Подтвердите выбор номера профиля (пикета) « 1» нажатием кнопки «Enter» .

Работа в режиме «TRACKING Amp 1. » «НЕПРЕРЫВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ» n В главном меню выберите режим «TRACKING Amp 1. » M E > n n T N U r a S c E L E k i n g C T A m p l На табло появятся значения минимальной и максимальной амплитуды сигнала. ВАЖНО эти значения показывают изменение амплитуды сигнала в момент съемки и не записываются в память прибора. Режим предназначен для экспресс оценки и визуализации аномалий поля.

Работа в режиме «RECORDING» «ЗАПИСЬ» n В главном меню выберите режим «RECORDING» M E N U R e c > n S o E L E C r d i n T g Блок регистрации начинает производить измерения в выбранном временном интервале. Через заданный временной интервал произойдет запись файла, содержащего динамику изменения измеряемого поля с частотой дискретизации сигнала - 467000 [Hz]. n ВАЖНО!!! В обычных измерения этот режим n не используется. n Этот режим реализован для развития потенциальным возможностей метода ЕЭМИ на основе накопления банка данных, позволяющего изучить различные формы сигналов и сформировать критерии удароопастности по серии многократных научных исследований, под руководством сотрудников ОАО «ВНИМИ» .

Работа с памятью n В главном меню выберите режим «MEMORY» M E N U S E L E C T > M E M O R Y n n n Меню «MEMORY» состоит из следующих подпунктов: 1. «CHECK SPACE» - «ПРОВЕРКА ПАМЯТИ» 2. «DATA ERASE» - «УДАЛЕНИЕ ДАННЫХ» 3. «CHECK EPROM» - «ПРОВЕРКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ» 4. «FORMAT FLASH» - «ФОРМАТИРОВАНИЕ ПАМЯТИ» Переход между пунктами меню осуществляется нажатием кнопки « » .

Работа с памятью n n Проверка свободного пространства памяти. В главном меню выберите режим «MEMORY» , затем меню «CHECK SPACE» Выбор этого пункта меню осуществляется нажатием кнопки «Enter» . При этом на дисплее будет указано число свободных и занятых ячеек памяти (одна ячейка – один отсчет). M E N U S E L E C T > M E M O R Y n U S E D : 1 1 9 F R E E : 4 0 8 6 Отмена (отказ) от выбора данного пункта меню производится нажатием кнопки «Cancel» .

Работа с памятью n n Стирание данных. В главном меню выберите режим «MEMORY» , затем меню «DATA ERASE» Выбор этого пункта меню осуществляется нажатием кнопки «Enter» . В этом пункте меню производится стирание данных из памяти. M E N U S E L E C T > M E M O R Y D A T A > D A T A E R A S E S H U R E ? n n n M E M O R Y E R A S E D A T A E R A S E O K ? Повторное нажатие «Enter» - завершает процедуру стирания «Cancel» - отказ от выбора данного пункта меню. Многократная процедура подтверждения выполнения стирания данных предназначена для дополнительной их защиты от случайного стирания.

Работа с памятью n n Проверка работоспособности блока регистрации. В главном меню выберите режим «MEMORY» , затем меню «CHECK EPROM» Выбор этого пункта меню осуществляется нажатием Eкнопки «Enter» . M E M O R Y M E N U S L E C T > M E M O R Y n n > C H E C K E P R O M Если EPROM не M E M O R Y имеет сбоев, то появляется следующие сообщение: > E P R O M G O O D ! Если EPROM имеет сбои, то появится сообщение EPROM BAD. Отмена (отказ) от выбора данного пункта меню производится нажатием кнопки «Cancel» .

Работа с памятью n Форматирование памяти. В главном меню выберите режим «MEMORY» , затем меню «FORMAT FLASH» выбор этого пункта меню осуществляется нажатием кнопки M E N U M E M O R Y «Enter» . S E L E C T > M E M O R Y n > F O R M A T F L A S H Появляется меню подтверждения форматирования - нажатие «Enter» ( «ВВОД» ) - подтверждение R M A T F O форматирования H F L A S S H U R E ? n n Повторное нажатие «Enter» ( «ВВОД» ) - завершает процедуру форматирования «Cancel» ( «ОТМЕНА» ) - отказ от выбора данного пункта меню. Многократная процедура подтверждения выполнения форматирования данных предназначена для дополнительной их защиты от случайного стирания. ВНИМАНИЕ!!! Процедура форматирование занимает около 10 мин в это время нельзя ВЫКЛЮЧАТЬ прибор – возможно повреждение файловой системы FLASH памяти.

Техника наблюдений метода ЕЭМИ n n n n Явление электромагнитной эмиссии сопровождает разрушение дефектов структуры при повышении нагрузок в зоне опорного давления. Регистрация ЕЭМИ ведется на основе комплекса «ANGEL-M» в режиме «MEASURE» . Оператор поочередно выполняет 1 отсчет (или серию из 5 отсчетов подряд). Время одного отсчета (цикла накопления и анализа данных) задается с меню «TIME EXPOSURE» . Общее время сбора информации в пункте, где проводится серия из 5 отсчетов - около 1 минуты. По окончании замера каждого отсчета серии на экран прибора выводятся показатели и номер измерения. Показатели структуры излучения «А» , «В» сохраняются в памяти прибора, для дальнейшего использования (построения графиков, зависимостей и т. п. ) на персональном компьютере. Оператор производит отслеживание номера отсчета и показаний прибора, и в случае их соответствия требованиям переходит к следующему отсчету (пикету или пункту выработки).

Техника наблюдений метода ЕЭМИ n n Положения приемной электромагнитной штыревой антенны при замерах Так как геофизические поля распространяются во всех направлениях, а не линейно мы должны учитывать изменения ЕЭМИ по 3 -D компонентам поля. Поэтому на каждой точке (пикете) необходимо выполнять минимум 3 замера ориентируя приемную штыревую антенну для измерения соответствующих компонент поля. z z x y

Вывод данных из памяти блока регистрации на компьютер Вывод значений записанных в памяти блока приемного в компьютер, производится с помощью соединительного кабеля «USB-2. 0» . (кабель поставляется в комплекте) n n подключите соединительный кабель «USB-2. 0» ; включите блок приемный нажатием клавиши «ON/OF» ( «ВКЛ/ВЫКЛ» ); Блок приемный определится на Вашем компьютере как «Flash Drive» и позволит получить доступ к памяти.

Вывод данных из памяти блока регистрации на компьютер n n Память прибора будет содержать файл data. txt, в котором хранятся записанные данные, скачав его, таким образом, Вы загружаете отснятый материал на ваш РС. Пример вывода информации текстового файла: Пикет Профиль Параметр «В» Параметр «А» Распределение амплитуд на 10 уровней

Алгоритм расчета выходных параметров n n n Параметр А – рассчитывается, в выбранном интервале записи, как среднее арифметическое по абсолютным (выпрямленным) значениям отсчетов или их квадратов. Затем с учетом усиления пересчитывается в микровольты. При расчете параметра В учитываются критерии определения события, такие как длительность события и амплитуда событий. Для расчета В распределение событий по уровням корректируется по компараторному принципу, т. е. все события более высоких уровней суммируются с событиями этого уровня. В 1 уровне их всегда общее количество событий. n Распределение амплитуд на уровни.

n n n ДОПОЛНЕНИЯ И ЗАМЕЧАНИЯ При эксплуатации комплекса необходимо соблюдать следующие особые условия: 1. Комплекс должен быть закреплен за лицами несущими за нее ответственность и оберегающие входящие в нее устройства от падений и ударов. 2. В условиях угольной шахты или рудника комплекс должен эксплуатироваться только в сумке, предохраняющей от ударов и падения, а так же от статического напряжения. 3. ВНИМАНИЕ в случае появления надписи «BATERY LOW» «БАТАРЕЯ РАЗРЯЖЕНА» необходимо сразу прекратить работу и выключить прибор, чтобы не допустить потери сохраненных данных. Необходимо срочно зарядить батарею.

ДОПОЛНЕНИЯ И ЗАМЕЧАНИЯ n n n n В приборе использованы быстрозажимные самозащелкивающиеся герметичные влагозащищённые разъемы, отличающиеся высочайшей надежностью. При использовании этих разъёмов необходимо соблюдать меры, обеспечивающие их долговечность. При попадании воды, песка или других мелких предметов необходимо тщательно очистить блочную или кабельную часть разъема. Перед тем как вставить защитный колпачок необходимо, так же, очистить его от возможной пыли и влаги. Для очистки нельзя использовать бензин, так как это может привести к повреждению пыле-влагозащитного сальника. Ни в коем случае нельзя тянуть за кабель с целью разъединения разъёма. Вставлять кабельную часть разъема в блочную, следует строго по меткам расположенным на торцевой части разъемов. Разъемы имеют «ключ» и другое соединение невозможно. Для разъединения разъема, следует потянуть на Кабельный разъём Метка на кабельном разъеме Для разъединения потянуть Защитны й колпачок Блочный разъём Метка на блочном разъеме