МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИНФОРМИРОВАНИЯ И ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В МЕСТНОСТЯХ, ПОДВЕРГШИХСЯ НАВОДНЕНИЮ

Изобретение относится к области информационных технологий для оповещения населения о чрезвычайных ситуациях (ЧС) в труднодоступных местностях, о сложившейся обстановке в данный момент и передаче населению требований и указаний от служб гражданской обороны (ГО).

Известны информационно-рекламные наружные системы, предназначенные для рекламно-информационной поддержки спортивных мероприятий - это «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 95208, (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.

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.

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 амфибийное транспортное средство (АТС) 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 снабженном системой контроля и управления работой видеоэкрана через блок управления, компьютер и скоростной цифровой канал и содержащем дополнительный компьютер для подготовки информационных роликов, цифровой, звуковой, текстовой и видеоинформации, 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.

На фиг. 1 приведен общий вид мобильного комплекса, смонтированного на амфибийном транспортном средстве (АТС), на фиг. 2 представлена схема мобильного комплекса в плане, на фиг. 3 - схема комфортного пассажирского салона для эвакуируемых при ликвидации ЧС, на фиг. 4 - компоновка подъемно-двигательной установки, на фиг. 5 - вариант выполнения виброизоляторов 18 и 19 нижнего подвеса каюты, выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин со встроенным демпфером, позволяющим повысить комфортность каюты.

Мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в местностях, подвергшихся наводнению, смонтирован на транспортном средстве (фиг. 1 и 2), в качестве которого используется амфибийное транспортное средство (АТС) на воздушной подушке со встроенным в него видеоэкраном и звуковыми устройствами (на чертеже не показано), являющимися носителями информации, устройством управления, устройством защиты экрана, системой электропитания, источниками видео- и звуковой информации. Мобильный комплекс 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.

Амфибийное транспортное средство (АТС) на воздушной подушке для эвакуации пострадавших в чрезвычайных ситуациях (фиг. 1 - фиг. 4) содержит платформу-днище корпуса 1, блоки плавучести 2, двигатель 3, вентилятор 4, трансмиссию 5, воздушный винт 6 в аэродинамическом кольце 7, воздушные рули 8, тормозные щитки 9, реактивную решетку-компенсатор 10, расположенную между воздушным винтом и рулями, гибкое ограждение зоны повышенного давления 11, пояс безопасности 12.

Движение АТС по воде и суше осуществляется на воздушной подушке при помощи подъемно-двигательной установки (фиг. 4), состоящей из двигателя воздушного охлаждения 3, вентилятора 4, воздушного винта 6 и воздушных рулей 8. Воздушная подушка создается путем нагнетания вентилятором 4 воздуха в зону повышенного давления, ограниченную гибким ограждением 11. Плавучесть, устойчивость и безопасность движения АТС на воде обеспечиваются при помощи герметичного корпуса 1 и блоков плавучести 2, которые выполнены в виде двух поплавков, размещенных по бокам корпуса 1. К внешнему обводу блоков плавучести 2 на съемных кронштейнах прикреплены гибкое ограждение и пояс безопасности 12. Для улучшения управляемости и повышения безопасности на АТС применены управляемые из кабины водителя тормозные щитки 9 (фиг. 1), состоящие из набора гибких пластин переменного сечения, направляющих ножей, жестко закрепленных на концах нижних пластин, тормозных шипов, упругозакрепленных 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 АТС 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 АТС 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 АТС 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).

Воздушный винт 6 соединен трансмиссией 5 с валом двигателя 3 и для безопасности помещен в кольцо 7, имеющее в сечении аэродинамическую форму для повышения КПД движителя (винта). В потоке воздуха в зоне воздушного винта для управления движением АТС в горизонтальной плоскости установлены воздушные рули 8, имеющие для повышения эффективности несколько вертикально расположенных лопастей. Между воздушным винтом 6 и воздушными рулями 8 установлены горизонтальные лопасти 10 реактивной решетки, отклоняющей поток воздуха за винтом вверх и создающей реактивный момент относительно центра тяжести АТС, 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 связаны с контактным датчиком крена (на чертеже не показано), установленным в носовой части корпуса под днищем. При опускании носовой части корпуса АТС на величину свыше допустимой по условиям безопасности движений 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 АТС.

Для снижения энергетических затрат и повышения эффективности амфибийного транспортного средства, 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 АТС опорная конструкция дополнительно снабжена пространственной упругодемпфирующей рамной конструкцией (фиг. 2), связывающей платформу-днище корпуса 1 и блоки плавучести 2, на которых жестко закреплены две упругие пластины 13, расположенные по бокам корпуса 1, которые посредством упругодемпфированных стяжек 14, состоящих из двух жестких частей, соединенных по середине демпфирующим элементом (на чертеже не показано), шарнирно соединены с платформой-днищем корпуса 1.

Комфортный пассажирский салон для эвакуируемых при ликвидации ЧС (фиг. 3) представляет собой металлический штампосварной каркас 20, состоящий из несущих профильных конструкций (на чертеже не показано), внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 24, каждый из которых 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). Внутри каюты к потолку и стенам крепятся штучные звукопоглотители (на чертеже не показано). Каркас 6 каюты соединен с несущими конструкциями 15 судна посредством виброизолирующей системы, состоящей из верхнего подвеса, включающего в себя по крайней мере два резиновых виброизолятора 16 и 17 верхнего подвеса каюты и по крайней мере два виброизолятора 18 и 19 нижнего подвеса каюты, выполненных в виде цилиндрических или конических винтовых пружин. Внутри каюты расположены стол 21, стул 22 и кровать 23 для обслуживающего судно персонала, причем крепление этих предметов к каркасу 20 каюты может осуществляться жестко либо через вибродемпфирующие прокладки (на чертеже не показано). Каюта снабжена подвесным акустическим потолком (на чертеже не показано).

Пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 24 могут быть выполнены либо цельными, либо состоящим из элементов (на чертеже не показано), вписанных в контур каркаса 20 кабины, 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». Звукопоглощающий материал также может быть выполнен 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). Звукопоглощающий материал 6 может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм (на чертеже не показан).

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

Носитель информации 26 (фиг. 1 и фиг. 5), выполненный в виде видеоэкрана, размещен на амфибийном транспортном средстве в прямоугольном каркасе 25, периметр которого выполнен эквидистантным по отношению к периметру видеоэкрана и закреплен на АТС посредством крепления его нижней частью к одной из упругих пластин 13, связанных упругодемпфированными стяжками 14 с платформой-днищем корпуса 1 и блоками плавучести 2, на которых жестко закреплены эти пластины, а верхней частью прямоугольный каркас 25 видеоэкрана прикреплен к упругой пластине, оппозитно расположенной по отношению к видеоэкрану посредством соединения со стяжками 27 и 28, регулируемой длины.

Носитель информации доставляется в места массового скопления людей. В качестве носителя информации используется полноцветный видеоэкран 26 (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. Устройство управления предназначено для управления работой видеоэкрана 26 через блок управления и соединенный с ним персональный компьютер через скоростной цифровой канал. Установка дополнительного компьютера позволяет проводить предварительную подготовку информационных роликов, текстовой и другой информации, поступающей от периферийных источников непосредственно с места оператора комплекса (на чертеже не показано). Компьютеры, объединенные в общую сеть, имеют возможность подключения к внешней информационной сети с использованием технологий Wi-Fi, WiMAX, GPRS, 3G или через спутниковое подключение.

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

Эксплуатация амфибийного транспортного средства осуществляется следующим способом: запускается силовая установка, включается наддув воздушной подушки и воздушный винт, АТС 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).

Комфортный пассажирский салон работает следующим образом.

Пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 24 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 древесно-волокнистая 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 упругодемпфирующей рамной конструкции (фиг. 2), связывающей платформу-днище корпуса 1 и блоки плавучести 2, на которых жестко закреплены две упругие пластины 13, связанные упругодемпфированными стяжками 14 с корпусом 1, предотвратит повреждение корпуса 1 и расположенного в нем комфортного пассажирского салона (каюты или кают) для эвакуируемых при ликвидации ЧС.

Носитель информации 26, размещенный на транспортном средстве, доставляется в места массового скопления людей. 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 - с англ. светоизлучающий диод) 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 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.

Возможен вариант выполнения виброизоляторов 18 и 19 нижнего подвеса каюты, выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин со встроенным демпфером (фиг. 5).

Цилиндрическая винтовая пружина со встроенным демпфером содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 31 и 32 со встречно-направленными концами 34 и 33 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 29 и 30 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.

Первая часть винтовой пружины 33 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 32 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно-направленный конец 34 первой части пружины размещен в полости встречно-направленной второй части пружины с концом 33, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 30, загерметизирован, например, при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).

В полости второй части 32 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 31 пружины, зазоры 35 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 31 и 32 пружины.

Первую часть 31 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 26 из демпфирующего материала, например полиуретана. Зазоры, в первой части 31 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 26 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении - 1:(0,2÷1,0), в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении - 1:(0,1-1,0), в количестве 12÷19%: графит в количестве 7÷18 %; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 29 и 30 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию каюты по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х.У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе и при различных условиях работы, что позволяет существенно повысит комфортность каюты.