Общие понятия естественного и искусственного контура заземления
Сравнение естественного и искусственного контура заземления
Заземление необходимо для предотвращения поражения человека электрическим током, который может появиться на металлической поверхности бытовых и промышленных приборов. Электрический ток на поверхности приборов в обычных условиях появляться не должен, но бывают такие ситуации, при которых пробивается изоляция внутри электроприборов или с повышением влажности на поверхности электроприборов может появиться напряжение. Это напряжение может иметь разный потенциал, в том числе и опасный для жизни или здоровья человека. Обустройство заземления можно сделать с использованием естественного контура заземления, а можно построить искусственный контур заземления.
Естественный контур заземления
Естественный контур – обустраивается с использованием металлических конструкций, которые контактируют с грунтом с целью обеспечения заземления.
Заземлителем естественного типа могут быть:
– разновидность металлических сооружений, таких как арматуры строительных конструкций, которые контактируют с грунтом, арматура железо-бетонного фундамента;
– различные трубопроводы, располагающиеся в земле.
Такой тип защитного контура должен быть связан с защищаемым объектом не менее чем двумя заземляющими элементами, которые монтируются в разных участках конструкции.
Нельзя применять в качестве естественного заземления:
– трубные металлоконструкции токсичных веществ и газо-подводящих труб;
– трубы с используемыми коррозионностойкую изоляцию;
– канализационные магистрали и отопительные системы.
Искусственный контур заземления
Искусственный контур – металлические специальные приспособления, устанавливаемые в грунт для реализации заземления.
Среди примеров реализации искуственного контура заземления можно отметить:
– стальные балки, трубы, уголки, стержни, установленные в грунт;
– заложенные в землю металлические полотна, различной формы.
Все элементы искусственного контура должны иметь коррозионностойкие электрические проводники, которые производятся из цинка или меди.
Преимущества и недостатки устройств заземления
– Естественные устройства заземления лучше использовать в тех случаях, когда они позволяют обеспечить все требования техники безопасности, предъявляемые к ним.
– Искусственный контур заземления рекомендуется использовать для уменьшения величин токов, которые будут уходить в землю через естественные заземлители (см.выше).
– Главным преимуществом естественных контуров заземления является его бюджетность (нет необходимости использовать дополнительное оборудование и материалы, в т.ч. и нанимать фирмы для его сооружения) и использование «подручных» средств. Как показывает опыт, часто можно обойтись только построением заземления с использованием естественных контуров заземления.
Некоторые рекомендации по обустройству естественного контура заземления с использованием фундамента.
Наиболее пригодными видами грунта, для построения естественного контура заземления являются:
– суглинок;
– глина;
– торф.
Не подходящими для обустройства естественного контура являются:
– каменный грунт;
– скальный грунт.
При обустройстве естественного контура заземления необходимо избегать наиболее типичные ошибки, среди которых:
– применение ржавой старой арматуры и стержни с низкой проводимостью
– монтаж заземлителя вдалеке от постройки. Контур заземления необходимо обустраивать как можно ближе к дому.
– объединение контура с контуром молниезащиты. Это можно делать, только если у вас установлен прибор защиты от импульсных напряжений.
– объединение проводника электробезопасности и рабочего нуля. Такое нарушение приводит к появлению больших токов и ошибочному срабатыванию устройства защитного отключения.
Заземление и молниезащита в Красноярске и Красноярском крае
Заземление — одна из основных и старейших мер защиты человека от поражения электрическим током.
При этой защитной мере все металлические корпуса электроприемников, металлические конструкции и т.п. которые могут оказаться из-за повреждения изоляции под опасным напряжением, должны быть заземлены, т.е преднамеренно соеденены с землей.
Смысл такого соединения в создании между корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения с достаточно малым сопротивлением, для того чтобы в случае замыкания на корпус этого устройства, прикосновение человека к такому корпусу (парралельное присоединение) не смогло вызвать прохождение через его тело тока такой велечины, которая угражала бы жизни и здоровью.
Отсюда следует, что для обеспечения безопасности пригодно не всякое соединение с землей, а только имеющее достаточно малое сопротивление, во всяком случае во много раз меньше чем сопротивление тела человека. Тогда основная часть тока замыкания будет проходить через землю, а ток проходящий через тело человека, будет очень мал и опасности прикосновения к заземленному корпусу не возникнет.
При монтажных работах по устройству заземления, необходимо учитывать электрофизические свойства земли, ее удельное сопротивление, особенно если такое устройство осуществляеться без предварительно проведенных изысканий проектной организацией. Чем удельное сопротивление меньше, тем благоприятнее условия для расположения заземлителя. Свойства земли могут изминяться в зависимости от ее состояния – влажности,температуры и других факторов и могут иметь поэтому другие значения в разные времена года, из-за высыхания или промерзания, а также из-за состояния в момент измерения.
Более низкое удельное сопротивление грунта являеться главным условием в достижении надежного заземления при изготовлении контура заземления и требует меньшего использования материалов.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТОВ
ГРУНТ | УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ р,Ом*м |
Песок при глубине залегания вод менее 5 м | 500 |
Песок при глубине залегания вод менее 6 и 10 м | 1000 |
Супесь водоносыщенная (текучая) | 40 |
Супесь водонасыщенная влажная (пластичная) | 20 |
Супесь водонасыщенная слабовлажная (твердая) | 300 |
Глина пластичная | 20 |
Глина полутвердая | 60 |
Суглинок | 100 |
Торф | 20 |
Садовая земля | 40 |
Чернозем | 50 |
Кокс | 3 |
Гранит | 1100 |
Каменный уголь | 130 |
Мел | 60 |
Суглинок влажный | 30 |
Мергель глинистый | 50 |
Известняк пористый | 180 |
Заземление в электротехнике подразделяют на естественное и искусственное.
К естественному заземлению принято относить те конструкции, строение которых предусматривает постоянное нахождение в земле. Однако, поскольку их сопротивление ничем не регулируется и к значению их сопротивления не предъявляется никаких требований, конструкции естественного заземления нельзя использовать в качестве заземления электроустановки. К естественным заземлителям относят, например, железобетонный фундамент здания.
Искусственное заземление — это преднамеренное соединение точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем ( стальным, медным, из нержавеющей стали, стальным оцинкованным, стальным обмедненным) или сложным комплексом состоящего из нескольких элементов.
Качество заземления определяется значением сопротивления заземления / сопротивления растеканию тока (чем ниже, тем лучше), которое можно снизить, увеличивая площадь заземляющих электродов и уменьшая удельное электрическое сопротивление грунта: увеличивая количество заземляющих электродов и / или их глубину.
Электрическое сопротивление заземляющего устройства различно для разных условий и нормируется требованиями ПУЭ и соответствующих стандартов.
Молниезащита – это устройство выполненное с использованием технических решений, задачей которого является предотвращение вероятных последствий в результате попадания молнии в защищаемый объект. Последствиями поподания молнии могут быть: гибиль человека, уничтожение или повреждение имуществаобеспечение. Ежедневно на земле происходит около 40 тысяч гроз. Прямое попадание молний в те или иные объекты несет непосредственную угрозу:
– целостности зданий и сооружений (разрушения и пожары)
– отказу электрических и электронных приборов и оборудования
– травмированию и гибели людей и животных.
Молниезащита зданий бывает внешней и внутренней:
Внешняя молниезащита – Устройство создаваемое на поверхности защищаемого объекта состоящее из связанных в определенном порядке элементов (Молниеприемника, Молниеотвода, Токоотвода, Заземляющего устройства) основной функцией которого являеться перехват и отведение электрического разряда молнии в землю.
Существуют следующие виды внешней молниезащиты:
молниеприемная сеть;
натянутый молниеприемный трос;
молниеприемный стержень.
Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000-х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, называемой также активной молниезащитой.
Элементы (комплектующие) внешней молниезащиты:
Молниеотвод (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии.
Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
Токоотводы (опуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом непосредственно или через проводящую среду.
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП — защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Перенапряжения могут быть вызваны прямыми или непрямыми ударами молнии. Прямые удары молнии образуются вследствие попадания молнии непосредственно в задние (сооружение) или в линии коммуникаций подведенные в здание. Непрямые удары молнии образуются в следствии попадания молнии вблизи здания или вблизи линий коммуникаций.
Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются Тип 1 и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.
Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются Тип 2 и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у Тип 1. Соответствующим образом классифицируются и УЗИП, которые и применяются для защиты от прямых либо непрямых ударов молнии
Монтаж заземления | yteks.ru
Монтаж заземления
Заземление в электрической технике принято разделять на такие виды:
- естественное заземление – проводит электрический ток, металлические конструкции. Находится в земле. Из-за того, что вероятное сопротивление этих конструкций не регламентируется ни в каких документах, их применение для заземления может быть разрешено после проведения работ уравнения потенциалов, а также измерений такого процесса;
- искусственное заземление – проведение преднамеренного электрического соединения электрооборудования или иной сетевой точки, в которой имеется заземляющее устройство.
Монтаж заземления должен выполняться хорошими специалистами, которые смогут учесть все нюансы, обеспечивающие защиту животных и людей от вероятности утечки тока. Именно поэтому важно иметь необходимое представление о действии заземления, а также безопасном использовании электроприборов.
Во многих зданиях (особенно это касается жилого сектора) питание электроустановок происходит благодаря глухозаземленной нейтрали и напряжении 1 кВ. При помощи заземляющих устройств, которые представлены в виде добавочного проводника вместе с нулем и фазой, можно обезопасить свою жизнь, так как они будут проводить опасное выделение тока в землю.
Монтаж контура заземления будет выполнен сотрудниками ООО «Ютекс инжиниринг» на высшем уровне качества. Это поможет избежать вероятности утечки тока, которая происходит по разным причинам, к примеру, повреждения электронных схем прибора, некачественной сборке устройства, наличии ошибок в процессе установки, повреждения из-за действий грызунов и насекомых и т.
Несмотря на то, что многие электроприборы уже имеют определенное заземление, специалисты рекомендуют выполнять необходимые установки качественного оборудования, которое будет гарантировать качественную защиту.
При помощи монтажа заземления вы всегда сможете быть уверенными в своей целостности и не волноваться за вероятность получения какого-то повреждения из-за поражения током.
Правила заземления: 5 тонкостей из ПУЭ, о которых знают не все: whatiswhat1 — LiveJournal
Без заземления ваша проводка недостаточно безопасна, и, если в квартире заземление должно выполняться централизованно и сразу у всех, то в частном доме его сооружение ложится на плечи хозяина, то есть вас, если вам, в отличие от меня, повезло иметь частный дом.
Давайте пролистаем главные правила по электрике – ПУЭ и почитаем, что там написано про устройство заземления. Это будет полезно и, думаю, занимательно – поехали!
1) Не контуром единым – как можно сэкономить на заземлителеПочти в начале раздела 1.
7 ПУЭ мы можем прочитать:
1.7.54. Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители.
И действительно, сооружать искусственное заземление из сваренных уголков не обязательно – поищите достаточно массивную бетонную или стальную конструкцию, уходящую под землю. Как правило, её площади достаточно, чтобы с запасом обеспечить вам нужной защитой. Окончательный вердикт вынесет измерение специальным прибором – сопротивление заземление не должно превышать 30 Ом.
2) Не спешите соединять ноль и землю – это не всегда безопасноВообще, по стандартной схеме ноль и земля соединяются во вводном щитке, до первого автомата. Так достигается оптимальное соотношение между безопасностью и затратами за заземление. Но увы – “по уму” не означает “всегда и везде”. В старых сетях, где уличная воздушная линия выполнена старыми проводами на скрутках, соединять ваши приборы с этим ненадёжным нулём – не лучшая идея.
А теперь почитаем, что пишется в ПУЭ:
1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.
Тут можно увидеть сразу несколько интересных вещей. Во-первых, “до 1 кВ” и “глухозаземлённая нейтраль” это про нашу, родную электрику, то есть написанное относится именно к нам. А вот “заземлитель, не присоединённый к нейтрали”, или система ТТ это как раз исключение из правил, допускаемое в случае, приведённом выше, со старыми сетями.
Оказывается, стандартная схема далеко не всегда может обеспечить “условия электробезопасности”, о чём честно предупреждает нас ПУЭ – так что не дайте себя убедить электрику, который говорит, что правильно так и никак иначе – в российской жизни бывает всякое.
Думаю, интуитивно понятно, что присоединять провода к газовой трубе, внутри которой находится горючий газ под давлением это не лучшая идея. И действительно, в ПУЭ мы можем прочесть следующее:
1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления.
Дело в том, что при утечке тока, он утекает в заземлитель и, если неподалёку вдруг случится утечка газа, любая искра может привести к самым печальным последствиям. Кстати, горючие газы “обитают” и в канализации, так что имейте в виду.
4) Провод заземления – насколько можно тонкий?Бывает, что заземляющий провод прокладывается отдельно, например при заземлении приборов, где он присоединяется болтом на корпусе или в уравнивании потенциалов в ванной. Насколько тонким он может быть? Об этом можно прочесть в ПУЭ:
1.7.127. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками, должно быть не менее:
2,5 мм2 — при наличии механической защиты;
4 мм2 — при отсутствии механической защиты.
Механическая защита это стальная труба или уголок и, если у вас их не наблюдается, меньше 4 квадрат провод брать нельзя.
5) Ноль и земля идут раздельно (кроме вводного щитка)Если с нулём у вас всё в порядке и на нём, как и положено, 0 Вольт или около того, можно воспользоваться стандартной схемой и соединить ноль с землёй в вводном щитке. Понятно, что после ввода, по всему дому ноль и земля должны идти отдельно, а кроме того можно почитать, что об этом “тонком месте” пишется в ПУЭ:
1.7.135. Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой.
В щитке всегда должно быть две отдельные шины – на ноль и землю, а соединять их или нет, нужно решать уже по вашей ситуации.
Спасибо за чтение – надеюсь, вам было интересно узнать что-то новенькое и, если так – не забудьте наградить автора лайком!
MFJ Enterprises Оригинальный MFJ-931 1,8–30 МГц ВЧ-заземление. : Электроника
Отлично работает! Я смог уравновесить все на расстоянии от 160 до 10 метров на моем низко висящем случайном проводе длиной 175 футов с отличным током, протекающим через противовес на всех диапазонах, кроме 160 метров. У меня есть только одна 33-футовая противовес, и я надеюсь, что смогу исправить ограничение в 160 метров, добавив дополнительные, более длинные противовесы. Я использую старый ручной тюнер MFJ и могу настроить все от 160 до 10 метров с КСВ около 1.0. У меня много шума (обычно на уровне S9), поэтому прием является проблемой и ограничивает DXing, но мой низко висящий случайный провод отлично передает даже на 160-метровом. Весной (2015) много хороших контактов на 40 и 20 м. Большинство моих контактов находились в диапазоне от Буффало, штат Нью-Йорк, до Нью-Мексико, Мичигана, Флориды и Верхнего Онтарио.Будьте терпеливы, пока учитесь настраивать правильный ток заземления. Сохраняйте записи о своих настройках для каждого диапазона. С моим случайным проводом мне иногда приходится менять настройки, когда я возвращаюсь к определенному диапазону в другой день (другие местные погодные условия), но предыдущие настройки всегда приближают меня.По мере практики я нахожу это устройство ОЧЕНЬ простым в использовании даже с моей плохой настройкой антенны. Сначала я настраиваю свой антенный тюнер с ручным управлением, чтобы получить самый низкий КСВ, который я могу найти (обычно он очень низкий, даже до настройки искусственного грунта). Затем я перехожу к устройству искусственного грунта, чтобы найти правильные настройки. Начните с максимальной чувствительности устройства. Затем переключитесь через настройки индуктора, проверяя ток с помощью короткого тестового сигнала / импульса, но без передачи во время переключения / переключения (последнее примечание является действительно важной мерой предосторожности для предотвращения потенциального повреждения устройства и / или вашего трансивера) .Когда я нахожу ток, я отправляю непрерывный 5-ваттный настроечный импульс, вращая настройку конденсатора, пока не получу максимальный ток. Обычно мне приходится повторно регулировать чувствительность несколько раз, когда я приближаюсь к оптимальной настройке. Как только я нахожу максимальный ток на искусственной земле, я повторно настраиваю антенный тюнер на самый низкий КСВ, что обычно связано с небольшими изменениями в настройке емкости (я обычно получаю около 1,0). Затем я иногда делаю одно повышение и одно понижение настройки индуктивности на искусственной земле, изменяя при этом емкость, чтобы убедиться, что я выбрал оптимальный диапазон.Помните, НЕ передавать при изменении настройки индуктора. Затем я остаюсь или возвращаюсь к оптимальным настройкам и отмечаю частоту передатчика, настройки тюнера и настройки искусственного грунта (перенастройка искусственного грунта обычно не требуется). Я перепроверяю свой КСВ и делаю все необходимые настройки антенного тюнера. (Это может показаться большим трудом, но на самом деле это довольно быстро и легко с некоторой практикой.)
Хотя я не утомил свой случайный провод без использования искусственного грунта, я не могу представить, что он будет работать. 80 метров с использованием одной 33-футовой противовесы на всех КВ диапазонах.(Неясно, помогает ли это на 160 м, потому что он не регистрирует текущий поток.) Конечно, ваш опыт может быть другим, но наберитесь терпения, прежде чем сделать вывод, что устройство не работает с вашей настройкой.
Условия эксплуатации:
175-футовый низко висящий случайный провод, неравномерно простирающийся на высоте от 12 до 6 футов (изолированный сплошной медный провод калибра 12)
над землей линии электропередач на расстоянии менее 20 футов от антенны
33- футов противовес за пределами 15–5 футов над землей
Yaesu FT-450D расположен на втором этаже
Оператор-новичок все еще учится «поворачивать диски»
73
| ПРОВЕРКА КОНТЕРПУАЗА Настройте свою установку, но оставьте противовес отключенным.В станция должна испытать любую проблему, которая привела вас к создание противовеса в первую очередь. Какая бы проблема ни была, РФ в лачуге, укус микрофона, мигающие индикаторы на панели оборудования, что угодно, у вас все равно будет эта проблема. Отметьте серьезность проблемы в некотором количественном отношении, чтобы вы может сказать, имеет ли противовес значение. Обратите внимание на показания КСВ, табличка или выходной ток коллектора транзистора на измерителе буровой установки.Обратите внимание на ALC чтение. Подключите противовес и отметьте изменения. Если тебе повезет, будет улучшение. Обратите внимание, что противовес был урезан немного длиннее. Если есть улучшения, попробуйте укоротить отрезок проволоки для браслета, который вам нужен. используя, свернув его на короткое расстояние. Если было дальнейшее улучшение в задаче продолжайте удлинение и сокращение, пока не будет достигнута идеальная длина. нашел. Повторите для других полос. При настройке противовеса очень важно, чтобы противовес очень близко к окончательному установленному месту. Если вы собираетесь Проведите его по плинтусу, там, где он должен находиться во время теста. Если он будет установлен под ковром, проведите тестирование с противовесом на верх ковра. Не только расположение противовеса повлияет на его настройки, у вас будет возможность увидеть, делает ли конкретное место проблема хуже.В этом случае вы захотите запустить противовес в некоторых другое направление. Есть и другие способы настройки противовеса. А может и не быть надо заморачиваться. Если вы используете противовес в качестве превентивная мера, обрезка проводов на 1/4 длины волны – хорошее место для Начните. Лучший способ установить противовес – использовать MFJ-931. Купить один или одолжите, если можете. MFJ-931 – это последовательно настроенная схема, резонирует практически с любой длиной противовеса или заземляющего провода.Это делает земля кажется очень низким импедансом на установке, хотя длина не идеальный. С ‘931 вы можете обойтись всего одним или двумя длинами проволока для противовеса. Это экономит много работы и делает противовес проще спрятать. | Противовес в качестве превентивной меры Большинство жителей скал (люди, живущие в высоких зданиях с плотной населения) хотят избежать даже намека на проблемы с TVI или RFI.Некоторые из них установлю противовес, воспользуемся хорошими фильтрами нижних частот, Line Изоляторы и любой другой трюк для уменьшения радиопомех, который они могут придумать. Я думаю, это как говорится в старой поговорке: «Унция предотвращения …….» Тест наземной системы Хорошо, значит, у вас настроена хорошая система заземления, все заземление провода короткие, все контуры заземления сведены к минимуму. Может ли система быть улучшен? Наверное, и вот быстрый и простой способ узнать.Этот тест особенно хорош для проверки радиальных систем на вертикали и грунт. системы на лодках. Во-первых, купите два недорогих рулона алюминиевой фольги по 75 футов. Разверните примерно 8 футов фольги из каждого рулона и положите на землю. образуя угол 90 градусов друг к другу. Скрутите первую ногу фольги в толстая алюминиевая проволока. Затем скрутите два скрученных конца фольги вместе. Использовать коротким зажимом или другим способом крепления и соедините фольгу с землей система.Еще лучше, подключите отрезок заземляющей оплетки и проложите его прямо к точка на трансматч в лачуге. Измерьте КСВ антенны с помощью и без заземления фольги. Это не должно иметь никакого значения. Если оно делает, то вам нужна лучшая система заземления. Повторите эту процедуру для каждого ленты, развернув фольгу так, чтобы она составляла 1/4 длины волны для группа проходит испытания. Если ваша наземная система работает хорошо, не будет разница в показаниях КСВ. Есть и другие способы выполнить это измерение, помимо поиска изменения КСВ. Если у вас есть ВЧ амперметр (MFJ-931 имеет один встроенный) подключите его последовательно с заземлением станции на передатчике. Использовать алюминиевую фольгу, описанную выше. Любое изменение ВЧ тока заземления указывает на неадекватную систему заземления. Датчик тока MFJ RF должен работать также и не обязательно размещать последовательно с системами заземления. Метод фольги хорошо работает с вертикальными антеннами. Развернуть купе отрезков фольги для определенной полосы, соедините с основанием вертикальные параллельно радиальной системе. Если КСВ изменяется, радиальный система могла бы использовать некоторые улучшения. Примечание: с улучшенной системой заземления вы можете увидеть рост КСВ. немного. Помните, правильно установленная 1/4 волновая вертикаль с низким Потери I 2 R будут иметь импеданс в точке питания около 30–35 Ом.В Самый низкий КСВ, который вы увидите, если все работает идеально, составляет 1,5: 1. Ловушка Вертикали, конечно, не лучше хорошей полноразмерной вертикали 1/4 волны. Поэтому не удивляйтесь, если КСВ увеличится, поскольку потери на землю уменьшенный. |
ИСКУССТВЕННАЯ ЗЕМЛЯ | Форум DX Radio
по всему миру Специальные публикации | Техническая публикация № 32 Использование водопроводных труб и сервисных соединений для радиочастотного заземления – пожалуйста, не делайте этого
Вероятно, это делается чаще всего для простого удобства времени и усилий, но мало что можно получить и часто можно много потерять, используя трубы с холодной водой, газовые трубы и электрические соединения розеток в качестве заземления RF или молниезащиты.
Хорошее заземление является важной и неотъемлемой частью хорошей конструкции телекоммуникационной станции. Независимо от того, является ли приложение только приемом, приемопередатчиком, доставкой данных или иным образом, современное твердотельное оборудование является внутренне хрупким, и хорошее заземление является ключевым фактором в поддержании чистого спектра при работе и защите от перенапряжения. К сожалению, многие инсталляции об этом думают как бы на десять минут позже.
В спешке с завершением заземления обычно выполняются с помощью куска “готового” провода, соединяющего шасси радиооборудования со всем, что находится поблизости, что может в конечном итоге достичь земли.Но наиболее важным фактором при хорошем подключении нейтрали является длина провода от шасси до точки заземления, а не конкретные материалы используемых сечений проводов. Вот несколько рекомендаций, которым следует следовать при установке систем заземления:
Трубы холодной воды в большинстве случаев являются плохим заземлением, потому что длина медной трубы до земли часто очень велика. Для большинства применений, вероятно, следует избегать любого забоя более десяти футов. Кроме того, трубы этого типа соединяются через многочисленные пропитанные припоем стыки, изгибы и, возможно, даже преобразование в пластиковую трубу (хороший изолятор), прежде чем достигнуть земли.То, что в трубе может быть вода, не имеет значения. Когда такие системы используются в передающей службе, трубопровод становится частью излучающей конструкции, и излучение на уровне земли часто будет сильным, вызывая помехи для других служб или соседей.
Никогда и никогда не используйте трубы для природного газа для заземления. В случае удара молнии кажущаяся трещина или разрыв газопровода могут привести к взрыву. Линии горячей воды, используемые вместе с газовыми водонагревателями, следует избегать по той же причине.Будьте благоразумны – держитесь подальше от опасных источников возгорания!
При проектировании телекоммуникационной установки держите оборудование на уровне земли или ниже, если это возможно. Разместите оборудование рядом с внешней стеной, где можно выполнить короткие заземляющие соединения. Или протолкните заземляющий стержень через пол вниз в пространство для ползания, если оно есть, где можно найти землю на небольшом расстоянии. Возьмите перфоратор или возьмите напрокат перфоратор, чтобы просверлить отверстие в бетонных плитах или полу, куда можно вставить заземляющий стержень.Земля под такими местами почти всегда влажная и очень проводящая. При сверлении плиты не допускайте попадания труб в бетон! Проконсультируйтесь с строителем или планами дома.
Если объект должен быть поднят над землей, проложите заземляющий провод прямо вниз, чтобы расстояние было как можно короче, и обязательно проложите все антенные провода, провода поворотного устройства и т. Д. Сначала к заземлению (там, где установлены устройства молниезащиты), и затем до оборудования.
Соединения распределительной коробки электрооборудования обычно имеют плохое заземление по той же причине, что и трубы для холодной воды.Провода длинные, размер провода небольшой, а целостность заземления часто ухудшается из-за возраста, плохой первоначальной установки, коррозии, преобразования разнородного металла, ослабленных винтов и т. Д.
Мораль проста – приложите немного усилий для хорошего заземления. Следите за тем, чтобы провода были короткими, провода большого сечения, соединения плотными и защищенными от атмосферных воздействий, а заземляющие электроды были влажными. Вероятно, это избавит вас от большей головной боли, чем аспирин!
Искусственная радиочастотная земля – Radioaficion
Искусственное заземление РФ
Увеличьте эффективность своей антенны.
Идеальное высокочастотное заземление – это установка оборудования вашей станции и ее тщательного заземления в металлической ванне, плавающей в соленой воде. Станции Хани на лодках приближаются к этому идеалу, но остальным из нас обычно приходится довольствоваться значительно менее эффективными радиочастотными площадками. Многие радиолюбители, живущие в многоэтажных квартирах и кондоминиумах, даже если их станции находятся на первом этаже типичного дома, имеют заземляющие провода длиной в несколько футов между оборудованием и реальной землей – хотя это обеспечивает заземление постоянного тока, необходимое для безопасности, это редко бывает эффективным радиочастотным заземлением на всех диапазонах, на которых вы обычно работаете.
Например, многие радиолюбители считают хорошим прочным грунтом несколько футов проволоки или оплетки, идущих к ближайшему восьмифутовому наземному столбу. Но – восемь футов провода составляют примерно четверть волны на 10 метров и представляют высокий импеданс на шасси трансивера / передатчика, когда другой конец подключен к заземляющему стержню или другому надежному заземлению постоянного тока на 10 метрах. Это вообще не RF-земля, и шасси будет 4 “горячим”. Если микрофон пощипывает ваши губы или если ваши пальцы «кусаются» установочными винтами на ручках, вы знаете, что у вас нет хорошего радиочастотного заземления, и вы должны что-то с этим сделать.
Любая длина провода или оплетки между шасси передатчика / приемопередатчика и фактическим заземлением представляет собой импеданс, который поднимает шасси над землей для РЧ. Поскольку заземляющие соединения являются частью вашей антенной системы, полное сопротивление заземляющего провода снижает эффективность вашей антенной системы,
Лучшая земля
Чтобы решить эту проблему, вы можете установить низкое сопротивление на шасси передатчика / приемопередатчика, зашунтировав заземление постоянного тока станции с помощью электрического провода длиной четверть длины волны, открытого на дальнем конце.трансформатор »демонстрирует очень высокий импеданс на уровне
с открытым концом и отражает очень низкий – теоретически нулевой – импеданс в месте соединения с шасси. Это обеспечивает очень хорошее высокочастотное заземление на частоте, при которой длина провода составляет четверть длины волны. Однако ВЧ-импеданс на шасси, хотя и невелик, но будет варьироваться от одного конца диапазона к другому и наиболее эффективен только на расчетной частоте.
Восьмифутовый кусок провода, подключенный к шасси для ВЧ-заземления на расстоянии 10 метров, может быть легко спрятан, но что, если вы предпочитаете работать на 80 метрах? Или еще хуже, если вам нравится работать во всех диапазонах HF? Вам понадобится один или несколько четвертьволновых проводов для каждого диапазона, который вы обычно используете, и это может вызвать проблемы.Немногие XYL будут терпеть скопление проводов по всему полу, особенно если радиолюбительская станция не расположена в отдельной комнате
Искусственная земля РФ
Этот прибор – мое решение проблемы получения низкоомного ВЧ заземления на диапазонах 1. Моя станция состоит из
трехмесячный бездиапазонный трансивер мощностью от 10 до 25 Вт на диапазонах 10, 15 и 40 метров. Находится на втором этаже каркасного дома, в моей спальне.(На самом деле, моя кровать находится в хижине!) Мое заземление постоянного тока – медная водопроводная труба в ванной – находится в 34 футах от оборудования станции и неизвестном количестве футов от ванны до Матери-Земли. Раньше я использовал провода с открытым концом четвертьволновой длины, накинутые на пол вдоль стены в качестве радиочастотного заземления, но моя кошка настояла на том, чтобы таскала их по полу в беспорядке. Это сделало другой подход к RF-заземлению виртуальной необходимостью.
Описание цепи
Схема искусственного радиочастотного заземления показана на рисунке 1.Последовательная цепь, состоящая из CK LI и L2, подключена между шасси передатчика / приемопередатчика и коротким отрезком провода, который открыт на дальнем конце. Шасси, конечно, подключено к заземлению постоянного тока из соображений безопасности. Эта последовательная схема способна резонировать во всех диапазонах от 40 до 10 метров, обеспечивая тем самым низкоомное заземление для РЧ на шасси приемопередатчика. Ток, протекающий в этой последовательной цепи, измеряется между C1 и L1 первичной обмоткой T1, а его уровень контролируется измерителем M1.Когда последовательная цепь настроена на резонанс, как показывает индикатор пикового измерителя, шасси передатчика находится под потенциалом земли для RF.
Теория работы
Последовательная цепь, состоящая из емкости и индуктивности, имеет очень низкий импеданс на своей резонансной частоте. Когда передатчик задействован (в режиме CW, FM или AM) и шасси не находится под потенциалом земли RF, ток будет течь в последовательной цепи C1, L1 / L2, как определено положением S1 и C1, и когда резонанс при достижении частоты передатчика этот ток будет максимальным.Переключатель S1 позволяет вставлять различные величины индуктивности последовательно с C1, в зависимости от используемой частоты.
Первичная обмотка повышающего трансформатора T1 подключается между C1 и L1, где имеется наибольший ток. РЧ-ток, протекающий в последовательной цепи, может быть измерен, увеличен во вторичной обмотке T1, затем обнаружен диодами удвоения напряжения D1 и D2, отфильтрован через C2 и приложен к потенциометру чувствительности RL. Напряжение постоянного тока на R1 направляется на измеритель. Ml, который обходится C3 для устранения любых радиочастотных помех от счетчика.M1 покажет пиковый индикатор, когда последовательная цепь настроена на резонанс на частоте передатчика.
В этот момент шасси передатчика имеет потенциал земли для РЧ. Чтобы обеспечить наилучшее возможное заземление, используйте самый короткий кусок оплетки или провода для соединения J1 с шасси передатчика.
Поскольку последовательная цепь имеет чрезвычайно низкий импеданс при резонансе, эта комбинация C1 и L1 / L2 и длины провода, который подключен к J2, образует высокочастотное заземление с очень низким импедансом, которое электрически нечетно кратно четверти длины волны рабочая частота.
Строительство
Этот инструмент должен быть сконструирован в металлическом корпусе или коробке, например Radio Shack 276-238, который имеет размеры 5 1/2 ” x 3 ″ x 2 1/8“ . Конденсатор настройки C1 – это стандартный конденсатор для радиовещания с максимальной емкостью около 365 пФ. Если у вас его нет в ящике для мусора, его можно приобрести в Fair Radio Sales (P.O. Box 1105, Lima OH 45802) или у других дилеров по почте.Расстояние между пластинами не является проблемой из-за высоких токовых / низковольтных характеристик последовательной цепи. Тороиды для L1, L2 и T1 доступны в Amidon Associates (12033 Otsego St., North Hollywood CA 91607) и у других дилеров по почте. Измеритель Ml может быть любым из небольших дополнительных настроечных измерителей с показаниями полной шкалы 100 или 200 пА.
Большинство деталей для этого бесценного дополнения к вашему рабочему положению можно найти в вашем ящике для мусора с небольшой помощью на рынках Ilea или других радиолюбителей.Мне пришлось купить алюминиевый ящик в Radio Shack (2,49 доллара), но все остальные детали были из моего мусорного ящика. Даже если вам придется покупать все новые (лишние) детали, общая стоимость не должна превышать 10 долларов. Это дешевая цена за то, что вы знаете, что ваша станция правильно заземлена как для ВЧ, так и для постоянного тока, и что ваша антенная установка работает с максимальной эффективностью.
Эксплуатация
Подключите оплетку или провод минимальной длины (предпочтительно) от J1 к заземляющему штырю на шасси передатчика / приемопередатчика.Это шасси, конечно, также должно быть подключено к заземлению постоянного тока вашей станции. Затем прикрепите провод длиной 10 или 12 футов к J2, оставив дальний конец открытым. Обязательно заклейте открытый конец этого провода, чтобы никто, включая детей или домашних животных, не мог прикоснуться к оголенному концу, пока ваша станция находится в эфире. Во время передачи на этом конце провода будет присутствовать высокое РЧ-напряжение. Положите этот провод на пол вдоль стены за вашей рабочей позицией или под ковром, если у вас шикарная хижина.
Настройте свою установку на любой выбранный диапазон. Затем с постоянной выходной мощностью несущей – выходной мощности от 5 до 20 Вт будет достаточно – настройте CI (CAP) и S1 (1ND) для индикации пика на измерителе M1.Может быть несколько работающих позиций SI. Выберите положение, обеспечивающее максимальную индикацию пикового измерителя. Используйте потенциометр чувствительности R1, чтобы удерживать стрелку на шкале измерителя,
.Каждая радиолюбительская установка уникальна. Нет двух абсолютно одинаковых. На моей станции позиция 8 S1 используется для настройки 30 и 40 метров. Для более высоких диапазонов используются различные отводы, выбранные S1, что обеспечивает меньшую индуктивность. Если вы обнаружите, что у вас есть показание счетчика на 10 метров, но оно не достигает пика при минимальных положениях S1 и C1, укоротите провод, подключенный к J2.Если то же самое происходит на 40 метрах в положении 8 и максимальном положении C1, удлините провод, подключенный к J2. Если вы хотите использовать 80/75 метров, либо добавьте к J2 более длинный провод, либо не обращайте внимания на проблему. Этот прибор разработан для обеспечения превосходного радиочастотного заземления с низким сопротивлением в тех полосах частот, где такое заземление является наиболее важным – от 40 до 10 метров. Большинство радиолюбительских станций, работающих на 80/75 м, уже имеют хорошее ВЧ-заземление из-за большой длины волны и относительно короткого заземления постоянного тока на землю.
Когда вы достигнете пикового значения на измерителе, шкаф искусственного заземления RF имеет потенциал земли для RF. если длина оплетки или провода между J1 и шасси передатчика короткая, значит, он тоже имеет потенциал земли RF. Таким образом, у вас будет отличное ВЧ заземление.
На некоторых частотах вы можете получить очень низкую индикацию на измерителе или ее отсутствие. Если это произойдет – поздравляем! У вас уже есть отличное ВЧ-заземление на этой частоте.
Осторожно
Хотя J1 и шасси искусственного радиочастотного заземления оба находятся на заземлении постоянного тока и подключены непосредственно к шасси вашего передатчика, иногда он может находиться над землей для радиочастотного сигнала, особенно при настройке на пик на измерителе. Прикосновение к металлическому корпусу этого прибора может вызвать ошибки в показаниях счетчика. В этом нет никакой опасности, но, прикоснувшись к металлическому корпусу, вы фактически помещаете свое тело параллельно последовательной цепи, расстраивая ее и предотвращая правильную индикацию резонанса на измерителе.
Это того стоит
Использование искусственного радиочастотного заземления не только удовлетворит вашу установку. Это также устранит любые телевизионные помехи, которые не являются результатом гармоник или паразитного выпрямления. Это также понравится X YL и ближайшим соседям, что важно для многих радиолюбителей, особенно в квартирах или кондоминиумах. До того, как я спроектировал и установил этот инструмент и работал на 10 Вт PEP, мои сигналы подавляли видео и искажали звук на нескольких телевизорах в доме, а также в нескольких соседних домах, хотя мои установки чистые и все соединения прочны в антенной системе.При установке и настройке на резонанс, искусственное заземление RF полностью устраняет все TVI (здесь мы обслуживаемся кабельной системой), даже на 12-летнем цветном наборе, сидящем в хижине рядом с установками. Хотя основная перегрузка все еще может быть проблемой для мощных радиолюбительских установок, использование искусственного радиочастотного заземления должно устранить все другие источники TVI, особенно в установках кабельного телевидения. – Фрэнк Брамбо KB4ZGC -73 Любительское радио сегодня
Проблема с заземлением символа (искусственный интеллект)
ВВЕДЕНИЕ
Тема получения репрезентаций, манипулирования и использования была основной тенденцией в искусственном интеллекте с момента его зарождения и остается важной темой в текущих исследованиях.В частности, из-за изначальной ориентации на развитие символических систем, эта тема обычно связана с исследованиями в области обоснования символов с помощью систем искусственного интеллекта. Символические системы, предложенные Ньюэлл и Саймон (1976), характеризуются как система познания высокого уровня, в которой символы рассматриваются как «[лежащие] в основе разумного действия» (Newell and Simon, 1976, p.83) . Более того, они сформулировали гипотезу физических систем символов (PSSH), сделав сильное заявление о том, что «физическая система символов имеет необходимые и достаточные средства для общих интеллектуальных действий» (стр.87).
Эта гипотеза, следовательно, устанавливает эквивалентность между символьными системами и интеллектуальным действием, таким образом, что каждое разумное действие должно происходить из системы символов, и каждая система символов способна к разумному действию. Система символов, описанная Ньюэллом и Саймоном (1976), рассматривается как компьютерная программа, способная манипулировать объектами, называемыми символами, «физическими шаблонами», объединенными в выражения, которые могут быть созданы, изменены или уничтожены с помощью синтаксических процессов.Было сказано, что две основные возможности символьных систем наделяют систему свойствами замкнутости и полноты, и поэтому сама система может быть построена только на символах (Newell & Simon, 1976). Этими возможностями были обозначение – выражения обозначают объекты – и интерпретация – выражения могли обрабатываться системой. Вопрос состоял в том, и большая часть критики в адрес систем символов исходила из этого, как эти системы, построенные на основе простых символов и управляющие ими, могут обозначать что-то за пределами своей области.
Системам символов не хватает «интенциональности», – заявил Джон Сирл (1980), в важном эссе, в котором он описал широко известный мысленный эксперимент (эксперимент Гедан-кена), «аргумент китайской комнаты». В этом эксперименте Сирл помещает себя в комнату, где ему задаются правила корреляции, которые позволяют ему определять ответы на китайском языке на заданные ему вопросы также на китайском языке, хотя Сирл как переводчик не знает китайского. Для стороннего наблюдателя (понимающего по-китайски) человек в этой комнате довольно хорошо понимает китайский, хотя на самом деле он манипулирует неинтерпретируемыми символами, используя формальные правила.Для стороннего наблюдателя символы в вопросах и ответах действительно что-то представляют, но для человека в комнате символы не имеют смысла. Человек в комнате действует как система символов, которая полагается только на манипулирование символическими структурами формальными правилами. Для таких систем манипулируемые токены ни о чем не говорят, и поэтому их нельзя даже рассматривать как репрезентации. Единственная интенциональность, которую можно приписать этим символам, принадлежит тому, кто когда-либо использовал систему, посылая им входные данные, которые что-то представляют, и интерпретируя выходные данные, которые поступают из системы.(Серл, 1980)
Таким образом, интенциональность – важная особенность, которой не хватает в символьных системах. Концепция интенциональности – это что-то о том, что происходит, «характеристика определенных ментальных состояний, посредством которых они направляются на объекты и состояния дел в мире или о них» (Searle, 1980), как мысль, существующая об определенном месте1. (1980) указывает, что «программа» сама по себе не может достичь интенциональности, потому что программы включают формальные отношения, а интенциональность зависит от причинных отношений.Таким образом, Сирл оставляет возможность преодолеть ограничения простых программ: «машины» – физические системы, причинно связанные с миром и обладающие «причинными внутренними силами», – могли бы воспроизводить необходимую причинность, подход в том же направлении – расположенные и воплощенная когнитивная наука и робототехника. Важно отметить, что эти «машины» не должны быть просто роботами, управляемыми системой символов, как описано ранее. Если ввод идет не с клавиатуры, а вывод идет на монитор, а скорее поступает с видеокамеры, а затем выводится на двигатели, это не будет иметь никакого значения, поскольку система символов не знает об этом изменении.И все же в этом случае у робота не было бы намеренных состояний (Searle 1980).
Системы символов не должны зависеть только от формальных правил, если символы должны представлять что-то в системе. Эта проблема привела к возникновению другого вопроса: как символы могут быть связаны с тем, что они представляют, или, как заявил Харнад (1990), определяя проблему заземления символа:
«Как можно сделать семантическую интерпретацию формальной системы символов внутренне присущей системе, , а не просто паразитирующей на значениях в наших головах? Как могут значения бессмысленных токенов символов, которыми манипулируют исключительно на основе их (произвольных) форм, основываться на чем-либо, кроме других бессмысленных символов? »
Проблема заземления символа, , таким образом, подчеркивает два важных момента.Во-первых, символы ничего не представляют для системы, по крайней мере, не то, что они, как говорилось, «обозначают». Только кто-то, кто управляет системой, мог распознать эти символы как относящиеся к сущностям за пределами системы. Во-вторых, система символов не может оставаться закрытой, связывая символы только с другими символами; что-то еще должно быть необходимо для установления связи между символами и тем, что они представляют. Харнад (1990) проводит аналогию с человеком, который не знает китайского, но пытается выучить китайский по китайско-китайскому словарю.Поскольку термины определяются с использованием других терминов, и ни один из них ранее не был известен, человек содержится в «круговороте словаря», никогда не понимая этих символов.
Большой задачей для исследователей искусственного интеллекта является связать символы с тем, что они представляют, а также определить последствия, которые реализация такой связи будет иметь для системы символов, например большая часть описаний символов с помощью других символов была бы ненужной, когда доступны описания через заземление.Важно отметить, что процесс заземления заключается не только в предоставлении датчиков искусственной системе, чтобы она могла «видеть» мир, поскольку он «упрощает» проблему заземления символа и игнорирует важный вопрос о том, как связь между символы и объекты установлены (Harnad, 1990).
ИСТОРИЯ
Проблема заземления символа вызвала из уведомление о том, что системы символов управляют структурами, которые могут быть связаны с вещами в мире наблюдателем, управляющим системой, но не самой системой.Поиски процессов заземления символов связаны с пониманием процессов, которые могли бы сделать возможным соединение этих чисто символических представлений с тем, что они представляют на самом деле, что могло бы быть напрямую или посредством других обоснованных представлений.
Это представляет собой технологический вызов, как , во многом философский и научный, но между ними существует сильная взаимосвязь. С одной стороны, это озабоченность технологическим проектированием и разработкой процессов заземления символов в искусственных системах.С другой стороны, заземление – это процесс, присутствующий в естественных системах и, следовательно, предшествующий искусственным системам. Теории и модели разрабатываются для объяснения обоснования и, если они последовательны и достаточно подробны, в принципе могут быть реализованы в искусственных системах, которые, в свою очередь, соответствуют лаборатории для этих теорий, когда их гипотезы проверяются и возникают новые вопросы, позволяющие дальнейшее уточнение и экспериментирование. .
Первое предложение по заземлению символа, сделанное Харнадом (1990) в той же статье, где он дал определение «процесса заземления символа».Харнад предположил, что символические представления должны быть обоснованы снизу вверх с помощью несимволических представлений: иконические представления – сенсорные проекции объектов – и категориальные представления – инвариантные свойства объектов. Нейронные сети были отмечены как обучающий элемент и дискриминатор, который может связывать сенсорные данные с символическими представлениями после обучения распознаванию инвариантных функций. Это могло бы причинно связать символы и сенсорные данные, но это предложение описывает просто систему тегов, которая дает имена воспринимаемым объектам, но не использует это для выполнения действий и взаимодействия с окружающей средой.«Ментальный театр» формируется, как определил Деннет (1991), где изображения проецируются внутренне и ассоциируются с символами, но никто не наблюдает за ним. Кроме того, символы и пиктограммы, вероятно, предоставлены системным оператором, и система должна изучить их все, не делая различий между ними и не приписывая им никакой функциональности.
Другой подход к ограничению систем символов был представлен Бруксом (1990). Вместо моделирования искусственных систем как систем символов, Брукс отверг символический подход к моделированию познания и необходимость представлений для этой цели: «[Представление – неправильная единица абстракции при построении самых громоздких частей интеллектуальных систем» (Brooks, 1991b, п.139), где представления рассматриваются как централизованные, явные и предопределенные структуры. Он предложил гипотезу физического заземления (Брукс, 1990), в которой утверждалось, что интеллектуальные системы должны быть встроены в реальный мир, ощущать и действовать в нем, устанавливать причинно-следственные связи с восприятием и действиями, строиться снизу вверх с более высокими уровнями в зависимости от нижние. В представлениях не было необходимости, потому что система уже находится в контакте с объектами и событиями, которые она должна будет представлять.Более того, Брукс обратил внимание на то, что не учитывается самый важный аспект интеллекта: работа с миром и его динамикой. Вместо того, чтобы иметь дело со сложными высокоуровневыми процессами, имеющими дело с простыми доменами, исследования в так называемом новом искусственном интеллекте должны быть сосредоточены на более простых процессах, имеющих дело с очень сложными доменами (такими как реальный мир), и продвигаться оттуда к более высокоуровневым ( Брукс, 1990). Брукс (1991a) также сформулировал принципы этого нового подхода, такие как ситуативность и воплощение, которые являются девизами исследований локализованного и воплощенного познания (Clark, 1997).
Символические представления на самом деле не являются несовместимыми с Гипотезой физического обоснования и с подходом расположенного и воплощенного познания. Сам Брукс (1990) указывал, что абстракции высокого уровня должны быть «конкретными» с помощью процессов более низкого уровня, таким образом, символические представления должны быть причинно построены из расположенной / воплощенной динамики взаимодействия на протяжении истории искусственного агента. Этому подходу следовали несколько исследователей, занимающихся символическим заземлением при построении искусственных систем, в которых репрезентации возникают из взаимодействий агентов, когда происходят процессы обучения (например,грамм. Ziemke 1999, Vogt 2002, Cangelosi 2002, Roy 2005; см. также Christiansen & Kirby 2003; Wagner, 2003, за обзор экспериментов по появлению языков).
В большинстве этих новых систем искусственные агенты расположены в среде, , в которой они могут ощущать и действовать, и им разрешено взаимодействовать с другими агентами – искусственными или биологическими. Посредством механизмов ассоциативного обучения агенты могут постепенно устанавливать отношения между репрезентациями и тем, что они представляют в мире, используя общение как основу для управления этим процессом обучения.И примечательно, что при явном обсуждении «проблемы заземления символа» (Vogt 2002, Cangelosi et al. 2002, Roy 2005) знаковая теория Чарльза Сандерса Пирса, в частности его определение символа, выдвигается в качестве теоретической основы для новый взгляд на эту проблему.
ПРОБЛЕМА СЕМИОТИКИ И ОСНОВАНИЯ СИМВОЛА
Проблема заземления символа в основном связана с тем, как определенные вещи могут представлять для кого-то другие. Хотя было сказано, что системы символов обладают свойствами «обозначения» (Newell & Simon, 1976), которые позволяют символам, которыми манипулирует система, обозначать объекты и события в мире, это свойство на самом деле следует приписать внешнему наблюдателю, который был только один может установить эту связь.Сама искусственная система не имела такой возможности, поэтому символы, которыми она манипулировала, назывались необоснованными. Построение искусственных систем, основанных на гипотезе о том, что символические процессы автономны и не требуются никакие другие процессы, оказалось ошибочным, и поиск понимания процессов репрезентации стал серьезной проблемой.
Репрезентация – это центр семиотики, – «формальной науки о знаках», как ее определил Чарльз Сандерс Пирс. Его определение семиотики и его прагматическое понятие значения как «действия знаков» (семиозис) оказали глубокое влияние на философию, психологию, теоретическую биологию и когнитивные науки.Знаковая модель и классификация были разработаны Пирсом из его логико-феноменологических категорий. Его определение знака как «что-то, что означает для кого-то что-то в некотором отношении или качестве» (Peirce 1931-1958, § 2.228) взаимосвязано между тремя отдельными элементами: знаком, объектом, который в некотором отношении представляет этот знак, и воздействие (интерпретант) на переводчика. Природа отношения между знаком и объектом устанавливает «наиболее фундаментальное разделение знаков»: знаки могут быть либо значками, либо указателями, либо символами.Иконки обозначают объект через сходство или подобие, поскольку он несет в себе общие с объектом свойства. Изображение объекта, диаграмма и «сенсорные проекции» рассматриваются как значки. Индексы устанавливают пространственно-временную физическую связь со своим объектом, оба происходят как события, и интерпретатор не несет ответственности за связь между ними, он просто отмечает ее, когда она устанавливается (Peirce 1931-1958, § 2.299). Примеры индексов – дым, связанный с огнем, крик, привлекающий наше внимание, или пулевое отверстие.Согласно Пирсу, символ является знаком, потому что он интерпретируется как таковой из-за естественного или условного характера, несмотря на происхождение этого общего правила интерпретации (Peirce 19311958, §2.307). Слово, текст и даже красный свет на светофоре, предупреждающий водителей об остановке, являются символами. В этом символическом процессе объект, который сообщается интерпретанту через знак, является законным отношением между данным типом знака и данным типом объекта. Вообще говоря, символ сообщает интерпретанту закон как результат регулярности отношений между знаком и объектом.
Кроме того, важно отметить, что символы, индексы и значки не являются взаимоисключающими классами; это взаимосвязанные и взаимозависимые классы. «Символ – это закон или закономерность неопределенного будущего. […] Но закон обязательно управляет или« воплощается в »людей и предписывает некоторые из их качеств. Следовательно, составной частью символа может быть Указатель, а составной частью может быть значок »(Peirce 19311958, § 2. 293). Для символов требуются указатели, для которых требуются значки.Харнад (1990) уже заметил, что символы нуждаются в несимволических представлениях, и предположил, что символы должны быть связаны с сенсорными проекциями и категориальными характеристиками, которые в теории Пирса рассматриваются как символы. Символ – это знак, и как таковой он включает в себя объект, к которому он относится, и интерпретатор, эффект знака, поэтому символ может представлять что-то только для кого-то и тогда, когда кто-то его интерпретирует. Символ отличается от других знаков, поскольку он не имеет сходства или пространственно-временной связи с объектом и, таким образом, зависит от общего правила или предрасположенности интерпретатора.Наконец, символы включают индексы (и, следовательно, значки), и один из способов получения символов – использование индексных отношений между знаками и объектами, установление закономерностей между ними.
БУДУЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ
Обсуждение проблемы заземления символа имеет важный компонент теоретических аспектов , поскольку включает такие вопросы, как представление и когнитивное моделирование. Тем не менее, если исследователи в области искусственного интеллекта намереваются моделировать и создавать искусственные системы, способные обрабатывать символы соответствующим образом, это также является технологической проблемой.Наиболее очевидное следствие обсуждения проблемы обоснования символов и способов ее решения связано с языком и, в более общем смысле, с системами коммуникации между агентами (искусственными или нет). Если мы ожидаем, что робот будет действовать надлежащим образом, когда мы скажем «принесите мне эту чашку», мы должны ожидать, что он знает, что означают эти символы, и будет действовать соответствующим образом. Более того, мы ожидаем, что искусственный агент будет изучать и устанавливать связи между символами и объектами автономно, без необходимости программировать все до выполнения робота или перепрограммировать его каждый раз, когда должен быть изучен новый символ.
Использование сильной теоретической базы, которая полностью описывает интересующий процесс , безусловно, может способствовать усилиям по моделированию и реализации его в искусственных системах. Семиотика Чарльза С. Пирса признана строго последовательной теорией и была выдвинута различными исследователями в области искусственного интеллекта, хотя и фрагментарно. Мы ожидаем, что описание знаковых процессов Пирсом прольет свет на сложную проблему обоснования символа.В частности, концепция Пирса значения как знакового действия может открыть перспективы реализации семиотических машин, которые могут осмысленно создавать, передавать, принимать, вычислять и интерпретировать знаки различных видов (Fetzer 1990). Согласно прагматическому подходу Пирса, значение – это не внедренное понятие, а способность порождать интерпретантов (воздействие на интерпретаторов). Согласно прагматической модели знака Пирса, значение – это контекстно-зависимый (ситуативный), зависимый от интерпретатора, материально протяженный (воплощенный) динамический процесс.Это социально-познавательный процесс, а не просто статическая система. Он подчеркивает процесс и не может быть отделен от понятия расположенного (и активно распространяемого) коммуникативного агента. Он контекстно-зависимый в том смысле, что определяется сетью коммуникативных событий, в которой интерпретирующие агенты погружены в знаки, так что они взаимодействуют друг с другом. Он и зависит от интерпретатора, и объективен, потому что он триадно связывает знак, объект и эффект в интерпретаторе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Первоначальная концепция систем искусственного интеллекта как систем символов привела к проблеме , известной как проблема заземления символов. Если символьные системы манипулируют символами, эти символы должны представлять что-то для самой системы, а не только для внешнего наблюдателя, но система не имеет возможности обосновать эти символы в своей сенсорной и моторной истории взаимодействия, поскольку у нее ее нет. Многие исследователи указали на этот ключевой недостаток, особенно Джон Сирл (1980) с его аргументом о китайской комнате и Стеван Харнад (1990) с определением проблемы, ставшей хорошо известной.
Было указано направление к моделированию искусственных систем как воплощенных и расположенных агентов вместо систем манипулирования символами , указывая на необходимость реализации систем, которые могли бы автономно взаимодействовать со своей средой и с вещами, для которых она должна иметь представления. Но тема символического заземления также нуждается в описании того, как одни вещи могут представлять для кого-то другие вещи, – это тема изучения семиотики. Семиотика К.С. Пирса была использована в качестве теоретической основы при обсуждении проблемы заземления символов в искусственном интеллекте.Применение его теории к проблеме заземления символов должно в дальнейшем способствовать развитию вычислительных моделей когнитивных систем и созданию все более значимых машин.
ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ
Значок: Знак, который представляет объект посредством сходства или сходства.
Индекс: Знак, пространственно-временной (физически) связанный со своим объектом.
Изображение: То же, что и знак.
Знак: То, что для кого-то означает что-то еще в определенном аспекте.
Символ: Знак, обозначающий объект посредством закона, правила или распоряжения.
Проблема заземления символа: Проблема, связанная с требованием, чтобы символы основывались на чем-то другом, кроме других символов, если символ должен представлять что-то в искусственной системе.
Системы символов: Система, моделирующая интеллектуальные действия только как манипуляции с символами.
Обнаружение матового стекла легких на основе компьютерного искусственного интеллекта глубокого обучения | BioMedical Engineering OnLine
Источники данных
В качестве источника данных о легочных узлах мы использовали базу данных Консорциума баз данных изображений легких и Инициативу ресурсов базы данных изображений (LIDC-IDRI). Эта база данных содержит наибольшее количество общедоступных изображений легких и содержит полные срезы изображений КТ легких и конкретную аннотационную информацию обо всех узелках на срезах изображений от 1007 пациентов.База данных LIDC-IDRI была собрана и опубликована Американским национальным институтом рака, чтобы служить международным исследовательским ресурсом для помощи в исследованиях раннего рака легких [12]. У каждого пациента есть файл формата расширяемого языка разметки (XML). Эти файлы содержат подробную информацию о количестве легочных узелков, их местонахождении и характеристиках в интерпретации четырех радиологов. Характеристики, которые считаются подходящими для диагностики легочных узелков, включают тонкость, внутреннюю структуру, кальциноз, сферичность, край, дольчатость, спикуляцию, текстуру и злокачественность [13].LIDC – IDRI включает все типы легочных узелков, такие как твердые узелки, частично твердые узелки и узелки матового стекла. Эта база данных использовалась компьютером в процессе глубокого обучения для выявления узелков.
Для нашего исследования все изображения GGO в базе данных были извлечены на основе характеристик внутренней структуры и текстуры [13]. Кроме того, больница Синьхуа предоставила 221 снимок GGO 154 пациентов с 2016 по 2017 год, чтобы расширить выборку. Случаи GGO, предоставленные больницей Синьхуа, были идентифицированы и подтверждены двумя радиологами и двумя врачами-респираторами для обеспечения точности.
Удаление области легких
На КТ-изображении паренхима легких включает бронх и бронхоальвеолярные структуры. Мы проанализировали срезы КТ для выявления легочных узелков; поэтому мы сосредоточились только на паренхиме легких, а не на внешнем контуре. Чтобы свести к минимуму погрешность внешнего контура по результатам экспериментов, паренхима легкого была извлечена путем пороговой бинаризации, извлечения максимально связанного компонента и разделения спаек между легочными узелками и плеврой и легочным контуром посредством коррозии. (Инжир.1). Для последующего анализа оставалась только паренхима легкого.
Рис. 1Этапы экстракции паренхимы легких. a Исходное изображение КТ; b бинаризация КТ изображения; c предварительное удаление контура легочной артерии; d наполнение дыхательных путей; e контуры коррозии; f исправление контуров и расширение; г легочная маскировка; h изображение паренхимы легких
Удаление узелка
После анализа и экстракции паренхимы легких мы смогли определить положение узла-кандидата.Взяв за центр расположение центроида, мы вырезали из паренхимы легкого 64 * 64 небольших блока, которые считались интересующими областями (ROI) (рис. 2).
Рис. 2Шаги извлечения области интереса (ROI). a Изображение паренхимы легких; b паренхима легкого после пороговой обработки; c делеция небольшой структуры; d делеция тонкой длинной структуры; e интересующая область изображение
Наложение ROI
Большие узелки найти было легко; однако некоторые более мелкие узелки и GGO были похожи на нормальную ткань легкого на изображении.В нашем исследовании, чтобы лучше различать легочные узелки (особенно более мелкие) и нормальную легочную ткань, мы использовали три непрерывных КТ-среза, чтобы получить больше характеристик ROI. После получения центроида кандидата в легочный узелок, верхний и нижний срезы CT были извлечены из исходного среза CT, три части области интереса были наложены на красный, зеленый и синий каналы (RGB), соответственно, и были сформированы псевдоцветные изображения. . Из-за сфероидальных характеристик легочных узелков три последовательных среза могли приблизительно перекрываться, а наложенные изображения RGB также были сферическими.Нормальные ткани, такие как кровеносные сосуды, выглядели как продольные полосы, и большинство из них не было перпендикулярно горизонтальной поверхности; следовательно, они имели отчетливое изменение RGB после наложения (рис. 3). После наложения каналов RGB на ROI мы смогли увидеть продольный тренд некоторых тканей на 2D-изображении. Этот метод значительно улучшил дифференциацию легочных узелков и нормальной ткани.
Рис. 3Наложение области интереса (ROI). a ROI и эффект наложения красного, зеленого и синего (RGB) на легочные узелки. b Эффект наложения ROI и RGB нормальной легочной ткани
Глубокое обучение
В этом исследовании мы использовали AlexNet [14] и GoogLeNet [15] для обнаружения легочных узелков и ResNet50 [16] для обнаружения GGO. В качестве основы для глубокого обучения использовалась сверточная архитектура для быстрого внедрения функций (CAFFE) [17]; он был разработан Berkeley Vision and Learning Center. CAFFE обладает преимуществами быстрой работы и высокой расширяемости. Операционная система была CentOS 7.3, а в качестве видеокарты с графическим процессором использовалась видеокарта GeForce GTX 1080 N (NVIDIA, Санта-Клара, Калифорния).
Глубокое обучение легочных узелков
Мы использовали базу данных LIDC – IDRI в качестве образца CT-срезов для обучения глубокому обучению. В качестве обучающей выборки мы использовали более 10000 псевдоцветных изображений ROI легочных узелков, извлеченных из КТ-срезов 800 пациентов, и около 12000 псевдоцветных изображений ROI нормальной легочной ткани. После того, как мы создали модель прогнозирования с помощью обучения глубокому обучению, в качестве набора тестовых образцов были использованы изображения компьютерной томографии еще 176 пациентов из обучающей выборки.В наборе исследуемых образцов было 321 легочный узелок.
Глубокое обучение GGO
Мы извлекли 1293 изображения ROI GGO из базы данных LIDC – IDRI на основе характеристик узелков в файлах XML и подтверждения двумя радиологами и двумя респираторными врачами. Из 1293 образцов GGO 1000 изображений ROI были помещены в обучающую выборку и 293 – в тестовую. Из-за небольшого размера выборки GGO в LIDC – IDRI больница Синьхуа также предоставила еще 221 фотографию GGO от 154 пациентов для расширения обучающей выборки.Наконец, в обучающей выборке было 1221 изображение GGO и 1200 изображений не-GGO, а в тестовой выборке – 293 изображения GGO и 300 изображений не-GGO.
Конкретные задействованные шаги показаны на рис. 4.
Рис. 4Процесс глубокого обучения. ROI интересующий регион
Модели прогнозирования
AlexNet [14] и GoogLeNet [15] использовались для обнаружения легочных узелков. ResNet и предварительно обученные модели ResNet использовались в качестве моделей прогнозирования для GGO.
| Введение Заземление (также известное как «Заземление») – это способ передачи энергии Земли к вашему телу. Люди эволюционировали, ходя босиком, поэтому наша физиология зависит от этого электрического заземления, чтобы функционировать должным образом. Теория и исследования по заземлению полностью обсуждаются на сайте earthinginstitute.net. Вот короткое видео, в котором резюмируются принципы заземления: Описанное ниже устройство электрически идентично продаваемым в продаже.Его с огромным успехом изготовили тысячи мастеров своими руками. Сделать это можно тремя способами:
Метод 1 – Использование заземляющего стержня
Некоторые люди предпочитают держать муфту на запястье, а не на щиколотке. Теннисный браслет или разрезанный пополам носок можно использовать, чтобы удерживать его на запястье. Вы даже можете использовать сразу 3 муфты. Примечание: проводящие носки значительно усиливают эффект. Они превращают всю ступню в дирижер. (См. Раздел «Советы» ниже.) В качестве альтернативы медной муфте можно использовать зажим из крокодиловой кожи.Просто подсоедините провод к зажиму обычным способом и поместите зажим в носок. В этом случае не думайте об этом как о зажиме, а только как о куске металла. Еще один совет: в засушливом климате или на песчаной почве заземляющий стержень следует поливать один раз в неделю для улучшения проводимости. Даже если климат не засушливый, рекомендуется поливать заземляющий стержень, когда некоторое время не будет дождя. Метод 2 – Использование электрической розетки
Метод 3 – Использование трубы холодной воды под раковиной
Тестирование устройства Используйте тестер цепей для проверки целостности цепи и надлежащего заземления.Этот тест будет работать независимо от того, использовали ли вы метод 1, 2 или 3.
Повторяйте тест каждые две недели, чтобы убедиться, что устройство работает правильно и что провода не отсоединились. подсказок
Предупреждения
Ссылки для получения дополнительной информации Узнайте о пользе приседаний для здоровья Фото предоставлено: Footprints in Sand любезно предоставлено natures-desktop.com/ Иглоукалывание почек 1 любезно предоставлено ThyroidAcupuncture. |