Расчет зоны действия громкоговорителя для оповещения населения в случае чрезвычайной ситуации

Ключевые слова: рупорные громкоговорители, оповещение населения, расчет зоны действия громкоговорителя.

Согласно Федеральному закону от 12 февраля 1998 № 28-ФЗ «О гражданской обороне» первоочередной задачей в области гражданской обороны являются, ставящейся перед сотрудниками МЧС России, является своевременное оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайной ситуации (далее — ЧС) природного или техногенного характера.

Одной из составных частей системы управления гражданской обороной и мероприятиями по предупреждению ЧС является региональная автоматизированная система централизованного оповещения (далее — РАСЦО). Задачей системы РАСЦО есть своевременное оповещение людей, органов управления, руководителей муниципальных образований, сил ГО и прочих органов о появлении любых особых ситуаций или только об угрозе их возникновения. Региональная автоматизированная система централизованного оповещения содержит в себе множество элементов, начиная от абонентской сети и уличных громкоговорителей и заканчивая автоматизированным оповещением всех организаций по телефону.

Наиболее надежным и распространенным методом оповещения граждан в населенных пунктах являются уличные громкоговорители, установленные на зданиях, принадлежащих муниципалитетам.

Установка рупорных громкоговорителей на местности выглядит следующим образом, на высокую штангу на определенную высоту устанавливают громкоговорители, направленные в четыре разные стороны, благодаря чему сигнал от громкоговорящих технических средств оповещения равномерно распространяется на территории и образует круг. Схема процесса распространения звука на местности представлена ниже (рис. 1).

Рис. 1. Процесс распространения звука на местности

Для равномерного распределения локальных систем оповещения на местности и максимального покрытия звуковым сигналом населения, необходимо рассчитать дальность действия звукового сигнала. На определение зон звукопокрытия в первую очередь влияет проводимая мощность (Ватт) и SPL — чувствительность (дБ) в эффективно воспроизводимом диапазоне частот и разборчивость слов рупорных громкоговорителей.

Также при расчетах необходимо принять во внимание уровень звука постоянного шума на территории, где должно производиться оповещение: средний уличный шум для городской застройки — 70 дБ, для сельской местности — 55 дБ, при этом уровень звука во всех точках зоны адекватной идентификации речевого сигнала оповещения должен превышать уровень шумов на 15 дБ.

SPL + 15 = 20lgP_тр/Р_о, где

SPL — средний уличный шум (бД),

Р₀ — звуковое давление, принятое за нулевой уровень (порог слышимости человеческого уха), равное 2х10^(-5) Н/м» (Па). Отсюда:

Р_тр = 10^SPL/20 * 11.247*10–⁵

Звуковое поле с уровнем звукового давления:

Р_зв(дБ) = P_гр + 20lg = P_гр + 10lgР_н, где

P_{гр —} звуковое давление на 1Вт, 1м, 1кГц (дБ),

Р_н — номинальная мощность громкоговорителя (Вт), следовательно

Р_зв(Н/м₂) = Р₀ * 10^{(Рзв(дБ)/20)}

При учете однородности среды распространения звука и равномерном затухании максимально удаленная точка с требуемым уровнем звукового давления окажется на расстоянии:

= (Р₀ * 10^{(Pгр + 10lgРн)/20})/ (10^SPL/20 * 11.247*10–⁵)

Благодаря полученной формуле можно рассчитать зону покрытия звуковым сигналом из громкоговорителя, при учете того, что речь будет разборчива во всех точках зоны.

Также рупорные громкоговорители имеют возможность работы на более высоких частотах и с большим звуковым давлением в режиме сирены, тогда дальность радиуса покрытия увеличивается. Формула выглядит следующим образом:

а_max = Р_{зв max}/ Р_тр = (Р₀ * 10^{(Pгр max + 10lgРн)/20})/ (10^SPL/20 * 11.247*10–⁵).

Литература:

1. Сайт ГУ МЧС России по Республике Адыгея — 2009. Электронный ресурс — Режим доступа. — URL: http://01.mchs.gov.ru/document/615594
2. Сайт ГУ МЧС России по Оренбургской области. Электронный ресурс — Режим доступа. — URL: http://56.mchs.gov.ru/document/39858774
3. Сайт ООО «Сенсор-М». Электронный ресурс — Режим доступа. — URL: http://by.sensor-m.com/gromkogovoriteli-rupornye-sensor/