Результат интеллектуальной деятельности: МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИНФОРМИРОВАНИЯ И ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В МЕСТНОСТЯХ, ПОДВЕРГШИХСЯ НАВОДНЕНИЮ

Изобретение относится к области информационных технологий для оповещения населения о чрезвычайных ситуациях в труднодоступных местностях, о сложившейся обстановке в данный момент и передаче населению требований и указаний от органов управления по гражданской обороне и защите населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Известны информационно-рекламные наружные системы, предназначенные для рекламно-информационной поддержки спортивных мероприятий - это «видеодисплей» с поддержкой 65 536 цветов и скоростью смены кадров - 30 фреймов в 1 с фирмы AD-ART ELEKTRONICS 3133 N. AD ART ROAD, P.O. BOX 8570 STOCKTON, CA 95208, (800) 350-7773, США.

Известны графические электронные панно серии White Way 4000 Controller, фирмы White Way Sign, 317 Clybourn Ave, Chicago, IL 60610, (313) 642-6580, США.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является система - «видеодисплей» с поддержкой 65536 цветов и скоростью смены кадров - 30 фреймов в 1 с фирмы AD-ART ELEKTRONICS 3133 N. AD ART ROAD, P.O. BOX 8570 STOCKTON, CA 9520, (800) 350-7773, США.

Широкое распространение получили светотехнические установки для проекции изображения, визуальных эффектов при проведении зрелищных мероприятий, лазерных шоу. Например, проекционное устройство (RU №2275664 С2, G03B 21/00, 2006), которое является ближайшим прототипом предлагаемого изобретения.

Однако недостатками данных установок является значительное время, требуемое для приведения из транспортного положения в состояние готовности к применению, отсутствие звукового сопровождения трансляции изображения, невозможность работы в условиях отрицательных температур, передачи информации о контроле обстановки в центры управления.

Указанные недостатки могут быть устранены за счет применения специальных мобильных комплексов информирования и оповещения населения в интересах обеспечения безопасности жизнедеятельности в повседневных условиях и при чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени.

Недостатками известных информационно-рекламных систем является отсутствие в них приборов, устройств или систем, контролирующих бесперебойную работу информационно-рекламной системы, в том числе в динамике, что существенно ограничивает их применение: позволяет использовать, например, стационарные системы видео- и информационной поддержки мероприятий и соревнований на стадионах только при непосредственно наружном, визуальном контроле работы системы, что приводит к трудоемкой поддержке и контролю, кроме того, существующие системы управления информационно-рекламных систем имеют массу необоснованных (т.е. не оправданных ни техническими, ни программными возможностями самой системы) ограничений (например, на количество рекламных или информационных блоков или ограничения на их длину), а также в них не предусмотрены возможности, позволяющие гибко моделировать расписание трансляции, максимально учитывая требования заказчиков и минимизируя отклонения от них, в результате ограничений, требований, условий трансляции и автоматического контроля и коррекции, при формировании условий трансляции и внесения коррекции в зависимости от ситуаций, возникнувших при непосредственной трансляции (например, выключении системы из-за сбоев в электропитании или при работе блоков и систем) при непосредственной трансляции, что приводит к неэффективному использованию, большим ошибкам и сложностям контроля как при составлении графика трансляции, так и при самой трансляции.

Технически достижимый результат - повышение эффективности оповещения населения о чрезвычайных ситуациях в труднодоступных местностях и в местностях, подвергшихся наводнению, путем оперативной доставки к месту использования и обеспечение многофункциональной работы мобильного комплекса. При этом способ передачи (доведения) информации для ее визуального и аудио (слухового) восприятия основан на установке на транспортном средстве (судне на воздушной подушке) носителя информации, который образует систематизированный видео- и звуковой ряд, при этом диапазон расстояний гарантированного приема и распознавания информации может меняться в зависимости от количества присутствующих людей, местных и климатических условий.

Это достигается за счет того, что в мобильном комплексе для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях, состоящем из транспортного средства и полноцветного светодиодного экрана, в качестве транспортного средства используется судно на воздушной подушке со встроенным в него видеоэкраном и звуковыми устройствами, являющимися носителями информации, устройством управления, устройством защиты экрана, системой электропитания, источниками видео и звуковой информации, а также дополнительно снабжен системой контроля и управления работой видеоэкрана через блок управления, компьютер и скоростной цифровой канал и содержит дополнительный компьютер для подготовки информационных роликов, цифровой, звуковой, текстовой и видеоинформации, при этом судно на воздушной подушке дополнительно содержит каюту, которая имеет металлический штампосварной каркас, состоящий из несущих профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов, каждый из звуковибротеплоизоляционных элементов включает слои вибродемпфирующего материала на битумной основе и по крайней мере один слой пористого звукопоглощающего материала и перфорированную декоративную панель, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор, при этом каркас каюты соединен с несущими конструкциями судна посредством виброизолирующей системы, состоящей из верхнего подвеса, включающего в себя по крайней мере два резиновых виброизолятора верхнего подвеса каюты и по крайней мере два виброизолятора нижнего подвеса каюты, выполненные в виде цилиндрических или конических винтовых пружин, причем пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов могут быть выполнены либо цельными, либо состоящими из элементов, вписанных в контур каркаса кабины, а звукопоглощающий материал звуковибротеплоизоляционных элементов выполнен в виде плиты из минеральной ваты на базальтовой основе и по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, а штучный звукопоглотитель выполнен в виде жесткого каркаса, закрепленного на потолке каюты за крючья или на тросах и содержащего элементы со звукопоглощающим материалом, обернутым акустически прозрачным материалом, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе, или минеральной ваты, или базальтовой ваты, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, а в качестве акустически прозрачного материала - стеклоткань или полимер «Повиден».

Носитель информации, выполненный в виде видеоэкрана, размещен на транспортном средстве в прямоугольном каркасе, периметр которого выполнен эквидистантным по отношению к периметру видеоэкрана, и закреплен на транспортном средстве посредством крепления его нижней частью к одной из упругих пластин, связанных упруго-демпфированными стяжками с платформой-днищем корпуса и блоками плавучести, на которых жестко закреплены эти пластины, а верхней частью прямоугольный каркас видеоэкрана прикреплен к упругой пластине, оппозитно расположенной по отношению к видеоэкрану посредством соединения со стяжками регулируемой длины.

Устройство управления видеоэкраном содержит блок управления и соединенный с ним персональный компьютер через скоростной цифровой канал, что позволяет проводить предварительную подготовку информационных роликов, текстовой и другой информации, поступающей от периферийных источников непосредственно с места оператора комплекса, при этом компьютеры, объединенные в общую сеть, имеют возможность подключения к внешней информационной сети с использованием технологий Wi-Fi, WiMAX, GPRS, 3G или через спутниковое подключение.

Видеоэкран выполнен типа AC 012SM.24, который изготовлен по светодиодной технологии и снабжен устройством защиты в виде автоматически опускающегося или поднимающегося герметичного чехла или в виде опускающейся шторы со своим электроприводом.

На фиг.1 приведен общий вид мобильного комплекса, смонтированного на судне на воздушной подушке, на фиг.2 представлена схема мобильного комплекса в плане, на фиг.3 - схема каюты, на фиг.4 - компоновка подъемно-двигательной установки, на фиг.5 представлена схема взаимодействия элементов комплекса.

Мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях, подвергшихся наводнению, содержит транспортное средство и полноцветный светодиодный экран, в качестве транспортного средства используется судно 1 на воздушной подушке со встроенным в него видеоэкраном 2 и звуковыми устройствами (на чертеже не показано), устройством управления 3, устройством защиты экрана (на чертеже не показано), системой электропитания (на чертеже не показано), источниками видео и звуковой информации (на чертеже не показано). Мобильный комплекс дополнительно содержит систему контроля и управления работой видеоэкрана 2 через блок управления 4, компьютер 5 и скоростной цифровой канал (на чертеже не показано) и содержит дополнительный компьютер (на чертеже не показано) для подготовки информационных роликов, цифровой, звуковой, текстовой и видеоинформации.

Судно 1 на воздушной подушке дополнительно содержит каюту 6, которая имеет металлический штампосварной каркас 7, состоящий из несущих профильных конструкций (на чертеже не показано), внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 8, каждый из звуковибротеплоизоляционных элементов 8 включает слои вибродемпфирующего материала на битумной основе и по крайней мере один слой пористого звукопоглощающего материала и перфорированную декоративную панель, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор (на чертеже не показано). Каркас 7 каюты 6 соединен с несущими конструкциями 9 судна посредством виброизолирующей системы, состоящей из верхнего подвеса, включающего в себя по крайней мере два резиновых виброизолятора 10 и 11 верхнего подвеса каюты 6 и по крайней мере два виброизолятора 12 и 13 нижнего подвеса каюты 6, выполненные в виде цилиндрических или конических винтовых пружин. Внутри каюты расположены стол 14, стул 15 и кровать 16 для обслуживающего судно персонала, причем крепление этих предметов к каркасу 7 каюты 6 может осуществляться жестко либо через вибродемпфирующие прокладки (на чертеже не показано). Каюта снабжена подвесным акустическим потолком (на чертеже не показано).

Пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 8 могут быть выполнены либо цельными, либо состоящими из элементов (на чертеже не показано), вписанных в контур каркаса 7 кабины 6, и состоящими из передней со щелевой перфорацией и задней стенок из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. При этом передняя и задняя стенки пакетов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», а соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5…3,5).

Звукопоглощающий материал звуковибротеплоизоляционных элементов выполнен в виде плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Штучный звукопоглотитель выполнен в виде жесткого каркаса из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45% (на чертеже не показан). Он закреплен на потолке каюты за крючья или на тросах и содержит элементы со звукопоглощающим материалом, обернутым акустически прозрачным материалом.

Проведенные натурные испытания заявляемого судна на воздушной подушке показали хорошую устойчивость на воде и суше, хорошие маневренные характеристики на больших и малых скоростях, достаточную защиту винта.

Носитель информации 17, выполненный в виде видеоэкрана 2, размещен на транспортном средстве в прямоугольном каркасе 18, периметр которого выполнен эквидистантным по отношению к периметру видеоэкрана и закреплен на транспортном средстве посредством крепления его нижней частью к одной из упругих пластин 19, связанных упруго-демпфированными стяжками 20 с платформой-днищем корпуса 21 и блоками плавучести 22, на которых жестко закреплены эти пластины, а верхней частью прямоугольный каркас 18 видеоэкрана 2 прикреплен к упругой пластине, оппозитно расположенной по отношению к видеоэкрану посредством соединения со стяжками 23 и 24 регулируемой длины.

Носитель информации доставляется в места массового скопления людей. В качестве носителя информации используется полноцветный видеоэкран 2 (типа АС 012SM.24), изготовленный по светодиодной технологии и снабженный устройством защиты в виде автоматически опускающегося или поднимающегося герметичного чехла (на чертеже не показано). Устройство защиты экрана позволяет осуществить защиту светодиодного экрана от воздействия внешних источников загрязнений, возникающих как при транспортировке, так и при хранении. Устройство защиты экрана конструктивно может быть выполнено в виде опускающейся шторы со своим электроприводом (на чертеже не показано).

Устройство управления 3 видеоэкраном 2 содержит блок управления 4 и соединенный с ним персональный компьютер 5 через скоростной цифровой канал. Установка дополнительного компьютера позволяет проводить предварительную подготовку информационных роликов, текстовой и другой информации, поступающей от периферийных источников 25 непосредственно с места оператора комплекса.

Компьютеры, объединенные в общую сеть, имеют возможность подключения к внешней информационной сети с использованием технологий Wi-Fi, WiMAX, GPRS, 3G или через спутниковое подключение.

Видеоэкран 2 выполнен типа AC 012SM.24, который изготовлен по светодиодной технологии и снабжен устройством защиты в виде автоматически опускающегося или поднимающегося герметичного чехла или в виде опускающейся шторы со своим электроприводом (на чертеже не показано).

Судно на воздушной подушке (фиг.1-фиг.4) содержит платформу-днище корпуса 21, блоки плавучести 22, двигатель 26, вентилятор 27, трансмиссию 28, воздушный винт 29 в аэродинамическом кольце 30, воздушные рули 31, тормозные щитки 32, реактивную решетку-компенсатор 33, расположенную между воздушным винтом и рулями, гибкое ограждение зоны повышенного давления 34, пояс безопасности 35.

Воздушный винт 29 соединен трансмиссией 28 с валом двигателя 26 и для безопасности помещен в кольцо 30, имеющее в сечении аэродинамическую форму для повышения КПД движителя (винта). В потоке воздуха в зоне воздушного винта для управления движением судном в горизонтальной плоскости установлены воздушные рули 31, имеющие для повышения эффективности несколько вертикально расположенных лопастей. Между воздушным винтом 29 и воздушными рулями 31 установлены горизонтальные лопасти 33 реактивной решетки, отклоняющей поток воздуха за винтом вверх и создающей реактивный момент относительно центра тяжести судна, направленный в обратную сторону опрокидывающего момента винта.

Привод управления положением (углом наклона) лопастей реактивной решетки и, как следствие, величина выравнивающего продольный крен корпуса реактивного момента, кинематически связан с контактным датчиком крена (на чертеже не показано), установленным в носовой части корпуса под днищем. При опускании носовой части корпуса судна на величину свыше допустимой по условиям безопасности движения и касания опорной пятой датчика крена поверхности воды, снега или льда автоматически выдается сигнал на увеличение угла наклона лопастей реактивной решетки, увеличивается реактивный момент и происходит выравнивание корпуса судна.

Для снижения энергетических затрат и повышения эффективности судна, в особенности на больших скоростях, корпус, блоки плавучести и гибкое ограждение имеют обтекаемые аэродинамические обводы в плане и продольных сечениях.

Для повышения прочности и надежности судна опорная конструкция дополнительно снабжена пространственной упруго-демпфирующей рамной конструкцией (фиг.2), связывающей платформу-днище корпуса 21 и блоки плавучести 22, на которых жестко закреплены две упругие пластины 19, расположенные по бокам корпуса 21, которые посредством упруго-демпфированных стяжек 20, состоящих из двух жестких частей, соединенных по середине демпфирующим элементом (на чертеже не показано), шарнирно соединены с платформой-днищем корпуса 21.

Мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в местностях, подвергшихся наводнению, работает следующим образом.

Эксплуатация судна на воздушной подушке осуществляется следующим способом: запускается силовая установка, включается наддув воздушной подушки и воздушный винт, судно поднимается на рабочую высоту и начинается движение по суше или по воде. При этом тормозные щитки в зависимости от условий движения или убираются в соответствующую нишу платформы (на чертеже не показано), или используются в процессе движения. Усилие нажатия тормозных щитков на опорную поверхность (землю, снег, воду, лед) и их удерживающая способность регулируются водителем в процессе движения путем изменения усилия нажатия на орган управления (тормозную педаль).

Движение судна по воде и суше осуществляется на воздушной подушке при помощи подъемно-двигательной установки (фиг.4), состоящей из двигателя воздушного охлаждения 26, вентилятора 27 воздушного винта 29 и воздушных рулей 31. Воздушная подушка создается путем нагнетания вентилятором 27 воздуха в зону повышенного давления, ограниченную гибким ограждением 34. Плавучесть, устойчивость и безопасность движения судна на воде обеспечивается при помощи герметичного корпуса 21 и блоков плавучести 22, которые выполнены в виде поплавков, размещенных по бокам корпуса 21. К внешнему обводу блоков плавучести 22 на съемных кронштейнах прикреплены гибкое ограждение и пояс безопасности 35. Для улучшения управляемости и повышения безопасности на судне применены тормозные щитки 32 (фиг.1), состоящие из набора гибких пластин переменного сечения, направляющих ножей, жестко закрепленных на концах нижних пластин, тормозных шипов, упруго закрепленных на концах верхних пластин с помощью упругих элементов, пневматических цилиндров, приводящих в действие тормозные щитки, и пневматических гофрированных камер с гибкими воздушными шлангами, приводящих в действие (выпуск) тормозные шипы (на чертеже не показано). При взаимодействии с поверхностью земли, воды, снега, льда направляющие ножи обеспечивают необходимую путевую устойчивость, удерживают судно от заноса на поворотах, косогорах, обеспечивают разворот на месте. Однако тормозной эффект направляющих ножей в особенности на льду и мерзлых грунтах недостаточен. Для усиления тормозного эффекта по команде водителя одновременно приводятся в действие привод тормозных щитков и привод выпуска тормозных шипов, что обеспечивает необходимое удержание судна на курсе и эффективное торможение. Для лучшей приспосабливаемости к рельефу опорной поверхности и для повышения их живучести тормозные щитки разнесены в плане симметрично относительно продольной оси судна на расстоянии «В», равном 0,3…0,5 высоты воздушной подушки, и соединены между собой упругой рессорой (на чертеже не показано). Расстояние между тормозными щитками выбирается из условия прокладки по центру корпуса гибкого киля секционирования воздушной подушки (на чертеже не показано). Каюта работает следующим образом.

Пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 8 снижают структурную и реверберационную составляющие шума. Прокладки из пенополиуретана эффективно гасят высокочастотные колебания воздуха, источником которых является энергия потока звукового давления. Пенополиуретан одновременно является надежным теплоизолятором благодаря высокой пористости, изолированной с двух сторон тонкой оплавленной пленкой пенополиуретана.

Декоративная перфорированная древесноволокнистая плита является хорошим гасителем колебаний. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов «Гельмгольца», где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.

В аварийной ситуации, например при выходе из строя воздушной подушки, опорная конструкция в виде пространственной упруго-демпфирующей рамной конструкции (фиг.2), связывающей платформу-днище корпуса 21 и блоки плавучести 22, на которых жестко закреплены две упругие пластины 19, связанные упруго-демпфированными стяжками 20 с корпусом 21, предотвратит повреждение корпуса 21 и расположенной в нем каюты.

Носитель информации 17, размещенный на судне, доставляется в места массового скопления людей. В качестве носителя информации используется полноцветный видеоэкран 2 (типа AC 012SM.24), изготовленный по светодиодной технологии и снабженный устройством защиты. За счет использования мобильного носителя информации, позволяющего одновременно передавать звуковую и видеоинформацию, расширяются возможности по информированию и оповещению населения. Передача информации через экран и громкоговоритель может осуществляться как на остановках, так и во время движения судна.

Выбор места передачи информации и расстояния до объектов получения информации осуществляется в зависимости от местных условий и наличия скоплений людей. Передача информации при движении судна осуществляется непрерывно, независимо от местных и климатических условий. Диапазон считывания видеоинформации зависит от характеристик экрана и составляет от 6 до 100 м (12-300 м).

Диапазоны восприятия звуковой информации и сирен зависят от мощности громкоговорящих устройств и составляют:

для речевой информации - до 60 м;

для сирен - до 300 м.

Изменение диапазона восприятия видео и звуковой информации зависит от климатических и местных условий, а также времени суток.

Передача информации на видеоэкран 2 и звуковые устройства осуществляется оператором из каюты, в которой устанавливаются источники входных сигналов, устройства управления, преобразования и передачи данных.

Используемый светодиодный (LED-Light Emission Diode (англ.) - светоизлучающий диод, по-русски сокращенно СИД) экран позволяет выводить телевизионное изображение, компьютерную графику, анимацию, фотографии и др. При этом источником видеосигнала может служить практически любое видеоустройство - видео- или ТВ-камера, видеомагнитофон, компьютер, DVD-плеер, обычная или спутниковая ТВ антенна с тюнером.

Устройство управления 3 предназначено для управления работой видеоэкрана 2 через блок управления 4 и соединенный с ним персональный компьютер 5 через скоростной цифровой канал. Компьютер предназначен непосредственно для управления табло, задания режимов работы, составления режиссуры. Установка дополнительного компьютера позволяет проводить предварительную подготовку информационных роликов, текстовой и другой информации, поступающей от периферийных источников 25 непосредственно с места оператора комплекса. Компьютеры, объединенные в общую сеть, имеют возможность подключения к внешней информационной сети с использованием технологий Wi-Fi, WiMAX, GPRS, 3G или через спутниковое подключение.

Данное устройство представления визуальной и звуковой информации не вызывает утомляемости глаз и слуха, способствует качественному приему передаваемой информации и применим для всех возрастных категорий населения. Не требует развертывания и подготовки дополнительных устройств отображения и передачи информации ввиду размещения всего комплекса на одном судне. Устройство информирования и оповещения позволяет оперативно проводить оповещение населения в местах массового пребывания людей в различных кризисных ситуациях; в ходе возникновения угроз военного, техногенного и природного характера; проводить информирование населения в вопросах гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций различного характера, а также осуществлять доведение различной видео- и алфавитно-цифровой информации высокой яркости, что обеспечивает его эффективное использование в любое время суток.

В настоящее время изготовлен опытный экземпляр видеоэкрана комплекса, на котором подтверждены все заявленные характеристики.