Результат интеллектуальной деятельности: МОБИЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЯМ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Изобретение относится к средствам обучения и информирования населения и может быть использовано для подготовки населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций в отдаленных районах.

Наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности и достигаемому результату является мобильная система обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, содержащая транспортное средство, оснащенное встроенной громкоговорящей системой оповещения населения, мобильным энергетическим агрегатом с блоком электропроводов в электрозащищенном исполнении, встроенным кабинетом с учебными местами для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, тренажеры, роботы-тренажеры для обучение населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, средства для размещения обучающегося населения и мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях смонтирован на транспортном средстве (патент РФ №129285, опубл. 20.06.13 - прототип) [1].

Недостатком известного технического решения является низкие эксплуатационные возможности из-за использования мобильной системы обучения в ограниченном диапазоне рабочих температур окружающей среды.

Технический результат, достижимый данным изобретением, заключается в расширении эксплуатационных возможностей мобильной системы обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, за счет расширения диапазона рабочих температур и повышения надежности при работе в экстремальных условиях.

Это достигается тем, что в мобильной системе обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, содержащей транспортное средство, оснащенное встроенной громкоговорящей системой оповещения населения, мобильным энергетическим агрегатом с блоком электропроводов в электрозащищенном исполнении, встроенным кабинетом с учебными местами для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, тренажеры, роботы-тренажеры для обучение населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, и средства для размещения обучающегося населения, в транспортном средстве компактно размещено три учебных места: первое - лекционный зал для проведения теоретических занятий и тестирования с теплым полом для занятий в зимнее время, на базе выносной пневмокаркасной палатки, включающей каркас с герметичным входным клапаном, видеотерминал, посадочные места для обучаемых, систему жизнеобеспечения для работы в любых климатических условиях с системами: вентиляции, кондиционирования и подогрева воздуха, а также разветвленной сетью воздуховодов и комфортного распределителя кондиционного воздуха, расположенных внутри лекционного зала, в качестве материала тканевого тента выносной пневмокаркасной палатки, предназначенной для лекционного зала при проведения теоретических занятий и тестирования, используется материал, отражающий инфракрасное излучение, и содержащий текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои, при этом в качестве текстильной основы используют полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем, при этом нитрид титана нанесен на микропористый мембранный слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м², а текстильная основа содержит камуфлирующий рисунок; второе учебное место - тренажерный комплекс для отработки практических навыков населения по действиям в чрезвычайных ситуациях, с роботом-тренажером для отработки упражнений по оказанию первой медицинской помощи в условиях чрезвычайных ситуаций; третье учебное место - тренажерный комплекс с наборами различных средств защиты органов дыхания: респиратор Р-2, противогаз гражданский ГП-7, противогаз детский ПДФ-2Д, защитный капюшон «Феникс», ватно-марлевую повязку, а также для проведения практических занятий по пользованию индивидуальным перевязочным пакетом ИПП, аптечкой индивидуальной АИ-2, индивидуальным противохимический пакетом ИПП-11, санитарную сумку, комплект шин транспортных, воротник транспортный КШВТ, носилки медицинские, камеру защитную детскую, комплект защитной одежды, легкий защитный костюм Л-1, воздушно-пенный огнетушитель ОВП-4, порошковый огнетушитель ОП-2, углекислотные огнетушители ОУ-2, причем с помощью данного оборудования и видеоматериалов для проведения практических занятий осуществляется отработка практических навыков оказания первой помощи, транспортировки пострадавших, использования средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, обращения со средствами пожаротушения и по действиям населения в чрезвычайных ситуациях, а также в состав входит мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы мобильного обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, на фиг.2 - схема лекционного зала для проведения теоретических занятий и тестирования на базе выносной пневмокаркасной палатки, на фиг.3 - схема мобильного комплекса для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях, смонтированного на транспортном средстве, на фиг.4 - структура многослойного материала, обеспечивающего высокие теплоизоляционные свойства объекта и маскировку от обнаружения детекторами инфракрасного излучения; на фиг.5 показано изменение отражательной способности многослойного материала по сравнению с обычным материалом тканевого тента; на фиг.6 представлена зависимость проводимости полиамидной ткани арт. 5369 от времени напыления на него металла.

Мобильная система обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций (фиг.1) состоит из транспортного средства 1, оснащенное встроенной громкоговорящей системой оповещения населения, мобильным энергетическим агрегатом 2 с блоком электропроводов в электрозащищенном исполнении 3, встроенным кабинетом с учебными местами для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, тренажеры, роботы-тренажеры для обучение населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций, и средства для размещения обучающегося населения, при этом в транспортном средстве компактно размещено три учебных места: первое 1 - лекционный зал для проведения теоретических занятий и тестирования с теплым полом 6 для занятий в зимнее время, на базе выносной пневмокаркасной палатки МЧС России, включающей каркас с герметичным входным клапаном, видеотерминал, посадочные места для обучаемых, систему жизнеобеспечения для работы в любых климатических условиях с системами: вентиляции, кондиционирования и подогрева воздуха, а также разветвленной сетью воздуховодов и комфортного распределителя кондиционного воздуха 5, расположенных внутри лекционного зала; второе учебное место 7 - тренажерный комплекс 8 для отработки практических навыков населения по действиям в чрезвычайных ситуациях, с роботом-тренажером для отработки упражнений по оказанию первой медицинской помощи в условиях ЧС; третье учебное место 9 - тренажерный комплекс с наборами 10 различных средств защиты органов дыхания: респиратор Р-2, противогаз ГП-7, противогаз детский ПДФ-2Д, защитный капюшон «Феникс», ватно-марлевую повязку, а также для проведения практических занятий по пользованию индивидуальным перевязочным пакетом ИПП, аптечкой АИ-2, индивидуальным противохимический пакетом ИПП-11, санитарную сумку, комплект шин транспортных, воротник транспортный КШВТ, носилки медицинские, камеру защитную детскую, комплект защитной одежды, легкий защитный костюм Л-1, воздушно-пенный огнетушитель ОВП-4, порошковый огнетушитель ОП-2, углекислотные огнетушители ОУ-2, причем с помощью данного оборудования и видеоматериалов для проведения практических занятий осуществляется отработка практических навыков оказания первой помощи, транспортировки пострадавших, использования средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, обращения со средствами пожаротушения и по действиям населения в чрезвычайных ситуациях, в качестве материала тканевого тента выносной пневмокаркасной палатки, предназначенной для лекционного зала при проведения теоретических занятий и тестирования, используется материал, отражающий инфракрасное излучение, и содержащий текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои, при этом в качестве текстильной основы (фиг.4) используют полиэфирный текстильный материал 22 с водоотталкивающей пропиткой, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый мембранный 23 слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем 24, при этом нитрид титана нанесен на микропористый мембранный слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м², а текстильная основа содержит камуфлирующий рисунок.

Мобильный комплекс (фиг.3) для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях смонтирован (на чертеже не показано) на транспортном средстве.

Носитель информации 17, выполненный в виде видеоэкрана, размещен на транспортном средств и доставляется в места массового скопления людей. В качестве носителя информации используется полноцветный видеоэкран (типа AC 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 20 предназначено для управления работой видеоэкрана 17 через блок управления 18 и соединенный с ним персональный компьютер 19 через скоростной цифровой канал. Установка дополнительного компьютера позволяет проводить предварительную подготовку информационных роликов, текстовой и другой информации, поступающей от периферийных источников 21 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 17 обеспечивает вывод видео и алфавитно-цифровой информации. Представляет собой высокотехнологичную конструкцию, составленную из отдельных экранных модулей, выполненных в пыле- и влагозащищенном варианте (на чертеже не показано).

Мобильная система обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций работает следующим образом.

Транспортное средство 1 выдвигается в район проведения запланированных занятий или в прогнозируемый населенный пункт, находящийся в условиях угрозы возникновения чрезвычайных ситуаций, где тренажерный комплекс используют в целях повышения морально-психологического состояния населения в условиях угрозы возникновения ЧС или ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

По прибытию транспортного средства разворачивают три учебных места:

первое - лекционный зал 4 для проведения теоретических занятий и тестирования;

второе учебное место 7 - тренажерный комплекс для отработки практических навыков населения по действиям в чрезвычайных ситуациях, с роботом-тренажером 8 для отработки упражнений по оказанию первой помощи в условиях ЧС;

третье учебное место 9 - тренажерный комплекс с наборами 10 различных средств защиты органов дыхания (СИЗОД: респиратор Р-2, противогаз ГП-7, противогаз детский ПДФ-2Д, защитный капюшон «Феникс», ватно-марлевую повязку (на чертеже не показано)), а также для проведения практических занятий по пользованию индивидуальным перевязочным пакетом ИПП, аптечку АИ-2, индивидуальный противохимический пакет ИПП-11, санитарную сумку, комплект шин транспортных, воротник транспортный КШВТ, носилки медицинские, камеру защитную детскую, комплект защитной одежды, легкий защитный костюм Л-1, воздушно-пенный огнетушитель ОВП-4, порошковый огнетушитель ОП-2, углекислотные огнетушители ОУ-2 (на чертеже не показано). С помощью данного оборудования и видеоматериалов для проведения практических занятий осуществляется отработка практических навыков оказания первой медицинской помощи, транспортировки пострадавших, использования средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, обращения со средствами пожаротушения и по действиям населения в чрезвычайных ситуациях.

Сигнальная громкоговорящая система (на чертеже не показана) обеспечивает звуковую передачу информации, что дополнительно позволяет доводить информацию до значительного количества людей в местах проведения занятий.

Мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в труднодоступных местностях работает следующим образом.

В качестве носителя информации используется полноцветный видеоэкран (типа АС 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 транспортного средства.

Выбор места передачи информации и расстояния до объектов получения информации осуществляется в зависимости от местных условий и наличия скоплений людей. Передача информации при движении транспортного средства 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 (управление видеоэкраном) и звуковые устройства осуществляется оператором из помещения судна, в котором 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 это источником видеосигнала может служить практически любое видеоустройство - видео- или ТВ-камера, видеомагнитофон, компьютер, DVD-плеер, обычная или спутниковая ТВ антенна с тюнером.

Устройство управления 20 предназначено для управления работой видеоэкрана 17 через блок управления 18 и соединенный с ним персональный компьютер 19 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 21 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 транспортном средстве. 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 комплекса, на котором подтверждены все заявленные характеристики.

Достоинством применения представленных в мобильном учебном комплексе технических средств обучения является достаточно яркий и четкий масштаб проекции изображений, возможность до 6 часов автономной (без подключения к электрическим источникам) работы.

Особенности применения разработанного мобильного учебного комплекса состоят в следующем. Предложенный комплекс может выдвигаться самостоятельно или при необходимости при помощи железнодорожного (речного, морского, авиа-) транспорта в назначенный населенный пункт (отдаленный район) какого-либо субъекта РФ, где отсутствуют другие учебные объекты и учебно-материальная база единой системы обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций или в район с нарушенными условиями проживания после масштабной чрезвычайной ситуации или стихийного бедствия. По прибытии комплекса в назначенный пункт (район) приводятся в готовность к применению необходимое оборудование и технические средства обучения (при необходимости оборудование подключается к внешним сетям электроснабжения или бензиновому электрическому агрегату), с соответствующей группой населения проводятся занятия по тематике гражданской обороны и защиты от чрезвычайной ситуаций.

Материал тканевого тента выносной пневмокаркасной палатки, предназначенной для лекционного зала при проведении теоретических занятий и тестирования (фиг.4), выполнен в виде многослойного материала, ослабляющего тепловое излучение биологического объекта и отражающего инфракрасное излучение.

Структура многослойного материала представлена следующими слоями (фиг.4):

22 - полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой обеспечивает защиту биологического объекта от осадков в виде дождя и снега и сохранение высоких эксплуатационных свойств материалу в любых погодных условиях. Камуфлирующий рисунок, нанесенный на текстильную основу, может выполняться в цветовом фоне, максимально приближенном к фону окружающей среды нахождения объекта, что обеспечивает ему визуальный камуфляж в дневное время суток.

23 - микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы, с размером пор 1,3-1,6·10^-6 м, обладает высокими адгезионными свойствами к текстильному материалу, обеспечивает надежное соединение металлизированного слоя с текстильной основой. Пористая мембранная структура слоя обеспечивает возможность выведения пара на поверхность изделия, т.е. естественного охлаждения и снижения тепловой нагрузки на биологический объект. Воздух, находящийся в микропорах мембранного слоя, снижает его теплопроводность, создавая изолирующее воздушное пространство.

24 - металлизированный слой выполнен из нитрида титана и нанесен на материал со стороны термопластичной полиуретановой смолы на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м², толщиной до 100 нм, обеспечивает теплоизоляцию и существенно ослабляет теплоотдачу и способствует отражению инфракрасного излучения заявляемого материала. Нитрид титана при нанесении его тонкой пленкой толщиной до 100 нанометров обеспечивает материалу высокие изоляционные свойства. Толщина слоя зависит от времени напыления металла на материал и влияет на пароводопроницаемые свойства материала, а также показатели, характеризующие степень его проводимости. Чем больше время напыления металла на материал, тем больше толщина металлизированного слоя и выше показатели проводимости материала. Однако увеличение толщины пленочного покрытия, т.е. увеличение количества наносимого металла более 2 г/м², ухудшает гигиенические показатели материала, так как уменьшается проницаемость воздуха и водяных паров. При нанесении нитрида титана в количестве менее 1 г/м² отражающая способность материала в инфракрасном излучении снижается.

Многослойный материал благодаря такой структуре хорошо драпируется, обладает водоотталкивающими, паропроницаемыми и теплозащитными свойствами, является теплоизолятором, отражает инфракрасное излучение и в случае применения текстильной основы с камуфлирующим рисунком обеспечивает визуальный камуфляж объекта.

Рассмотрим характеристики многослойного материала на примерах.

Пример 1. На изнаночную сторону текстильного материала «Защита» арт.3411 волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир) поверхностной плотности 160 г/м² с водоотталкивающей пропиткой и камуфлирующим покрытием «скалистые горы» нанесен пористый слой полиуретановой смолы толщиной 0,02 мм и размером пор 1,57·10^-6 м и тонкий слой нитрида титана в количестве 1,5 г/м², толщиной слоя 70 нм, для чего использован метод магнетронного распыления в глубоком вакууме (порядка 5·10^-5 мм рт.ст.), реализованный в мягких условиях, создаваемых низкотемпературной плазмой. Метод магнетронного распыления позволяет достаточно точно регулировать толщину металлического слоя, позволяет создавать структуры с определенной проводимостью. Для испытания материала на отражающие свойства инфракрасного излучения применялась система ночного видения, а именно бинокль ночного видения Yukon NVB Viking 3,5×40 RX (Yukon Advanced Optics®). Наблюдение велось за объектом, одетым сначала в обычный маскировочный костюм, а затем в костюм, изготовленный из заявляемого материала в полной темноте, при температуре окружающей среды +5°C. В обычном маскировочном костюме силуэтные очертания человека были хорошо видимы, а в костюме, изготовленном из заявляемого материала, объект был практически невидим.

Кроме того, проводилось исследование отражающей способности изготовленного многослойного материала на спектрофотометре Spekol-11. На фиг.5 представлены данные, подтверждающие существенное увеличение спектрального коэффициента отражения заявляемого материала (на фиг.5 обозначенного графиком 1) по сравнению с материалом, арт.80406, «Габарит», волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир), поверхностной плотности 220 г/м², производитель «Чайковский текстиль», взятым для сравнения (на фиг.5 обозначенного графиком 2).

Пример 2. На изнаночную сторону текстильного материала арт. 3456 волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир), поверхностной плотности 265 г/м², предназначенного для изготовления мобильных укрытий, согласно примеру 1, нанесен пористый слой полиуретановой смолы толщиной 0,02 мм и размером пор 1,57·10^-6 м и тонкий слой нитрида титана в количестве 2 г/м², толщиной слоя 90 нм. Для испытания материала на отражающую способность использовался тепловизор FLIR 15 (инфракрасная камера) - оптико-электронный измерительный прибор, работающий в инфракрасной области электромагнитного спектра. Фиксировалась температура поверхности теплоизлучающего объекта (человека), покрытого многослойным материалом. Исследования проводились в закрытом помещении при температуре окружающей среды +22°C. Тепловизор регистрировал на поверхности исследуемого объекта температурные точки, не превышающие +24°C.

Приведенные примеры подтверждают, что структура многослойного материала обладает теплоизолирующими свойствами и отражает инфракрасное излучение.

Список источников

1. МОБИЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЯМ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ / Дурнев Р.А., Кочетов О.С., Тараканов А.Ю., Омельченко М.В., Норсеева М.Е. / Патент на полезную модель RU 129285, опубликовано 20.06.2013, Бюл. №17.