Результат интеллектуальной деятельности: МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОХРАНЫ

Изобретение относится к быстровозводимым техническим средствам охраны для обеспечения временной охраны технически не подготовленных объектов на местности имеющей сложный рельеф, различные препятствия для распространения радиосигнала и может быть использовано для обнаружения и идентификации объектов, проникающих на охраняемую территорию.

Быстровозводимые технические средства охраны широко применяют при обеспечении временной охраны объектов, не оснащенных техническими средствами усиления охраны.

Покрытие заданных рубежей и зон охраны обеспечивают с использованием технических средств обнаружения локальных постов охраны.

В условиях сложного рельефа местности и наличия большого числа препятствий и отсутствия прямой радиовидимости с пунктом управления в условиях ограниченного времени на развертывание требуется большое количество локальных постов охраны (ЛПО) для покрытия заданной зоны охраны.

В качестве общесистемных требований к мобильному комплексу технических средств охраны выступает минимизация количества ЛПО как технически сложных материальных объектов, требующих затрат на производство, техническое обслуживание, персонал. Так же с увеличением количества ЛПО увеличивается трудоемкость и время на развертывание/свертывание всего мобильного комплекса технических средств охраны.

При осуществлении охранных мероприятий на объектах временного пребывания, в условиях изменения границ охраняемой территории с учетом особенностей её рельефа, необходимости выполнения требования создания непрерывных замкнутых зон наблюдения и обнаружения вдоль периметра охраняемой территории и обеспечения радиовидимости локальных постов охраны и пункта управления в условиях сложного рельефа и ограничений местности пригодной для их установки возникает задача минимизации количества ЛПО.

Известны системы, обеспечивающие мониторинг, обнаружение и идентификацию объектов, проникающих на охраняемую территорию (патент РФ № 2629521 от 29.08.2017, патент РФ № 2620239 от 23.05.2017, патент РФ № 2725708 от 03.07.2020, патент РФ № 2 570 146 от 10.12.2015, патент РФ № 2620239 от 23.05.2017). Общими элементами в системах-аналогах являются устройства видеомониторинга, связи, тревожной и пожарной сигнализации, хранения данных, питания.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям аналогом к заявленному комплексу является «Мобильный комплекс технических средств охраны» (патент РФ № 2427039 от 20.08.2011). Данный комплекс принят за прототип изобретения.

Комплекс-прототип содержит оптико-электронные средства объемно-кругового обзора на основе телевизионной, включая управляемый поисковый прожектор, и тепловизионной аппаратуры, которые осуществляют автоматическое обнаружение, автоматическое или ручное наведение, поиск и сопровождение нарушителя на всем протяжении контролируемого наземного и воздушного пространства. Система относится к техническим средствам охраны, предназначенным для оснащения быстроразвертываемыми рубежами охраны объектов, временно дислоцирующихся на неподготовленной местности, и обнаружения нарушителей при попытке наземного или воздушного вторжения на контролируемую территорию, при этом периметровая охранная система состоит из N локальных постов охраны, количество N которых определяется требованием создания непрерывных замкнутых зон обнаружения и наблюдения вдоль периметра охраняемой территории. В данном комплексе необходимость перестройки/переустановки локальных постов охраны в условиях изменившейся обстановки может вызвать увеличение времени на планирование размещения средств охраны в сложных условиях городского рельефа, а так же увеличение количества ЛПО.

Технической проблемой является большое количество ЛПО, необходимых для покрытия заданной зоны охраны в условиях сложного рельефа местности.

Решение технической проблемы достигается созданием мобильного комплекса технических средств охраны, позволяющего снизить количество ЛПО и обеспечить требуемое формирование рубежей охраны и зон наблюдения за счет увеличения числа мест возможной установки ЛПО.

Техническим результатом является сокращение количества ЛПО за счет расширения мест их возможной установки.

Техническая проблема решается тем, что в мобильный комплекс технических средств охраны дополнительно введены M ретрансляторов радиосигнала, передающих радиосигналы между локальными постами охраны и пунктом управления комплекса технических средств охраны в условиях отсутствия между ними прямой радиосвязи; устройство управления расположением локальных постов охраны, которое в соответствии с особенностями размещения охраняемого объекта, рельефа местности, радиосвязи с пунктом управления, а также ситуации на объекте, требующей изменения рубежей и зон охраны выполняет определение оптимального местоположения локальных постов охраны в соответствии с новыми рубежами, зонами охраны, критерием минимизации количества перемещений локальных постов охраны и выдает команды на изменение их местоположения и зон охраны; устройство 3D моделирования местности, формирующего 3D рельеф местности и передающее его на устройство управления расположением локальных постов охраны; устройство геопозиционирования, обеспечивающее заданную точность позиционирования локальных постов охраны и указывающее необходимое местоположение для них.

В заявленном мобильном адаптивном комплексе технических средств охраны эта техническая проблема решается тем, что в его составе пункт управления и периметровая охранная система, состоящая из периметровых средств обнаружения и периметровых оптикоэлектронных средств наблюдения, имеющих автономные источники питания и связные радиопередатчики, передающие информацию по радиоканалу в размещаемую в пункте управления систему сбора, обработки и представления информации, содержит оптико-электронные средства объемно-кругового обзора на основе телевизионной и тепловизионной аппаратуры, включая управляемый поисковый прожектор, которые осуществляют автоматическое обнаружение, автоматическое или ручное наведение, поиск и сопровождение нарушителя на всем протяжении контролируемого наземного и воздушного пространства, при этом периметровая охранная система состоит из N локальных постов охраны, количество N которых определяется требованием создания непрерывных замкнутых зон обнаружения и наблюдения вдоль периметра охраняемой территории, а каждый локальный пост охраны содержит передатчик правого и приемник левого по отношению к данному посту охраны двухпозиционного радиолучевого средства обнаружения, пассивное инфракрасное средство обнаружения, тепловизор и датчик обнаружения приближения нарушителя к локальному посту охраны. Дополнительно содержит M ретрансляторов радиосигнала радиосигнала [Милов В.Р. «Ретранслятор радиосигналов», патент № 2668224С1 опубл. 27.09.2018 H04B 7/15 (2006.01)], передающих радиосигналы между локальными постами охраны и пунктом управления комплекса технических средств охраны в условиях отсутствия между ними прямой радиосвязи; устройство управления расположением локальных постов охраны [Логинов И.В., «Алгоритм оптимального размещения беспроводных видеосенсоров в быстровозводимых системах мониторинга и охраны объектов», Информационные системы и технологии. 2021. № 5 (127). С. 39-49.], которое в соответствии с особенностями размещения охраняемого объекта, рельефа местности, радиосвязи с пунктом управления, а также ситуации на объекте, требующей изменения рубежей и зон охраны, выполняет определение оптимального местоположения локальных постов охраны в соответствии с новыми рубежами, зонами охраны, критерием минимизации количества перемещений локальных постов охраны и формирование команд на изменение их местоположения и зон охраны, устройство геопозиционирования, обеспечивающее заданную точность позиционирования локальных постов охраны и указывающее необходимое местоположение на местности для него и устройство 3D моделирования местности [Михайлов И.О. «Устройство моделирования трехмерного пространства объектов и способ его работы», патент № 2012135914А, опубл. 27.02.2014 G01B 11/24 (2006.01)], формирующее 3D рельеф местности и передающее его на устройство управления расположением локальных постов охраны.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков позволяет достичь технического результата за счет дополнительно введенных M ретрансляторов радиосигнала, устройства управления расположением локальных постов охраны, устройства геопозиционирования, устройства 3D моделирования местности и позволяет сократить время реконфигурации мобильного комплекса технических средств охраны.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного мобильного комплекса технических средств охраны отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Промышленная применимость обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие мобильный комплекс технических средств охраны с достижением указанного в изобретении результата. Устройства 1, 6-10, 16-18, 20 реализованы в соответствии с прототипом. Устройства 11, 12, 19, 21 дополнительно введены [Федяев С.В. «Мобильный комплекс технических средств охраны, патент № 2010123351/08, опубл. 09.06.2010 G08B 13/19 (2006.01), Милов В.Р. «Ретранслятор радиосигналов», патент № 2668224С1 опубл. 27.09.2018 H04B 7/15 (2006.01), Логинов И.В. «Алгоритм оптимального размещения беспроводных видеосенсоров в быстровозводимых системах мониторинга и охраны объектов», Информационные системы и технологии. 2021. № 5 (127). С. 39-49, Михайлов И.О. «Устройство моделирования трехмерного пространства объектов и способ его работы», патент № 2012135914А, опубл. 27.02.2014 G01B 11/24 (2006.01)]. Еще раз ссылки на изобретения и ссылку на изобретение прототипа.

Для более понятной иллюстрации технического решения согласно осуществлению настоящего изобретения ниже приведено краткое описание сопроводительных чертежей:

– на фиг. 1 представлен мобильный комплекс технических средств охраны;

– на фиг. 2 представлено оборудование пункта управления мобильного комплекса технических средств охраны;

– на фиг. 3 представлено оборудование локального поста охраны мобильного комплекса технических средств охраны;

– на фиг. 4 приведена схема расположения технических средств охраны на неподготовленном временном участке и зоны их покрытия;

– на фиг. 5 приведена схема замещения локальных постов охраны ретрансляторами.

Мобильный комплекс технических средств охраны (фиг. 1) состоит из пункта управления 1 и локальных постов охраны 2, количество N которых определяется требованием создания непрерывного замкнутого рубежа охраны по всей длине периметра 4 в пределах зоны прямой радиосвязи 5.

Пункт управления (фиг. 2) состоит из управляемого поискового прожектора 6, тепловизора 7, радиоприемной антенны 8, телекамеры 9, инфракрасного средства обнаружения 10, устройства отображения 3D модели рельефа местности с итерационным покрытием зон контроля датчиками наблюдения и охраны 11, устройства адаптации расположения локальных постов охраны 12.

Локальный пост охраны (фиг. 3) состоит из тепловизора 7, телекамеры 9, инфракрасного средства обнаружения 10, передатчика радиолучевого средства обнаружения 16, приемника радиолучевого средства обнаружения 17, датчика обнаружения приближения нарушителя к локальному посту охраны 18, ретранслятора радиосигнала 19, автономного источника питания 20, устройства геопозиционирования 21. Эти узлы устанавливаются на грунте 13.

Мобильный комплекс технических средств охраны обеспечивает автоматическое обнаружение, визуальную классификацию и сопровождение нарушителей в наземном и воздушном пространстве при несанкционированном проникновении на охраняемую территорию 26 (фиг. 4). Вдоль периметра 4 охраняемой территории 26 размещаются локальные посты охраны 2. Рубеж охраны подразделяется на N прямолинейных участков охраны, расположенных между постами охраны 2. Для создания рубежа охраны используются периметровые средства обнаружения и оптико-электронные средства наблюдения, размещаемые на постах охраны 2. В качестве периметровых средств обнаружения применяются двухпозиционные радиолучевые средства обнаружения и инфракрасные пассивные средства обнаружения.

Радиолучевое средство обнаружения включает в себя блоки передатчика 16 и приемника 17 (фиг. 3), смонтированные на алюминиевых треногах, устанавливаемых в вертикальном положении на грунте 13. Передатчик и приемник каждого радиолучевого средства обнаружения располагаются на соседних постах охраны 2 на расстоянии до 100 м друг от друга и формируют между этими постами охраны объемную зону обнаружения 24 (фиг. 4). На каждом посту охраны 2 находится один передатчик 16 правого и один приемник 17 левого по отношению к данному посту охраны двухпозиционного радиолучевого средства обнаружения.

Инфракрасное пассивное средство обнаружения 10 состоит из одного блока, размещенного на алюминиевой треноге, устанавливаемой в вертикальном положении на грунте 13. Инфракрасное средство обнаружения 10 формирует объемную зону обнаружения 27 (фиг. 4) и обеспечивает охрану участка протяженностью до 100 м между двумя соседними постами охраны 2. На каждом посту охраны 2 находится одно инфракрасное средство обнаружения 10.

В качестве периметрового оптико-электронного средства наблюдения используются тепловизор 7, размещаемый на алюминиевой треноге, устанавливаемой в вертикальном положении на грунте 13. Тепловизор имеет круговую зону наблюдения 28 с радиусом более 50 м. На каждом посту охраны 2 находится по одному тепловизору, причем зоны наблюдения 28 тепловизоров соседних постов охраны пересекаются, в результате чего на рубеже охраны образуется непрерывная зона оптико-электронного наблюдения.

Для усиления рубежа охраны в местах размещения локальных постов охраны 2 каждый из них снабжается датчиком обнаружения приближения нарушителя 18 (фиг. 3), который сигнализирует о вторжении нарушителя на территорию поста охраны 2. В качестве датчиков 18 могут использоваться обрывные средства обнаружения, с помощью которых на постах охраны 2 создаются зоны обнаружения радиусом равным ~15 м.

Для электропитания периметровых средств обнаружения, оптико-электронного средства наблюдения и датчика обнаружения приближения нарушителя каждый пост охраны снабжается автономным источником питания 20 (фиг. 3).

Сигнализационная информация от периметровых средств обнаружения и датчиков обнаружения приближения нарушителя, а также видеоинформация от периметровых оптико-электронных средств наблюдения через встроенные радиопередатчики по радиоканалу поступает на радиоприемную антенну 8 (фиг. 2) и далее в систему сбора, обработки и представления информации, находящуюся в пункте управления 1. Система сбора, обработки и представления информации имеет в своем составе автоматизированные рабочие места, обеспечивающие оповещение дежурных операторов о тревожной ситуации на рубеже охраны.

Для обеспечения мобильности комплекса технических средств охраны пункт управления 1 выполнен на базе специального автомобиля повышенной проходимости, например типа КАМАЗ.

Для обеспечения функций объемно-кругового обзора пункт управления 1 так же снабжен оптико-электронными средствами: тепловизором 7, телекамерой 9 и управляемым поисковым прожектором 6.

Тепловизор 7 устанавливается на выдвижной мачте на высоте до 8 м, обеспечивает круговой обзор наземного и воздушного пространства с границей зоны контроля 15 и позволяет вести поиск нарушителей в темное время суток в условиях прямой видимости на удалении не менее 3000 м.

Телекамера 9 устанавливается на выдвижной мачте на высоте до 8 м, обеспечивает круговой обзор наземного и воздушного пространства с границей зоны контроля 15 (фиг. 2) и позволяет вести поиск нарушителей в светлое время суток в условиях прямой видимости на удалении не менее 4000 м.

Управляемый поисковый прожектор 6 устанавливается на выдвижной мачте на высоте до 8 м и используется для создания зоны освещения 22 (фиг. 4) с целью обеспечения работоспособности телекамеры 9 при неблагоприятных условиях освещенности контролируемого пространства, имеет дальность освещения до 1000 м.

Видеоинформация с тепловизора 7 и телекамеры 9 поступает в систему сбора, обработки и представления информации, которая осуществляет оповещение дежурных операторов о тревожной ситуации в контролируемом наземном и воздушном пространстве.

Управление оптико-электронными средствами объемно-кругового обзора (тепловизором 7, телекамерой 9 и прожектором 6) производится с автоматизированного рабочего места дежурного оператора.

Устройство адаптации расположения локальных постов охраны 12 (фиг. 2) с устройством отображения 3D модели рельефа местности 11 с итерационным покрытием зон контроля датчиками наблюдения и охраны, работает на автоматизированном рабочем месте дежурного оператора и позволяет управлять телекамерой 9, прожектором 6 и тепловизором 7, перестраивая сектора зон визуального контроля 23 на новые 24 и обеспечивая необходимое полное покрытие охраняемой территории при минимальном количестве технических средств с помощью способа оптимального размещения беспроводных детекторов.

Мобильный комплекс технических средств охраны работает следующим образом.

При осуществлении охранных мероприятий на объектах временного пребывания, в условиях изменения границ охраняемой территории 4 (фиг. 1) и иного расположения постов охраны 2 необходимо перенастроить зоны контроля оптико-электронных средств на новые сектора для обеспечения полного покрытия охраняемой территории. Для этого в устройство адаптации расположения 12 (фиг. 2) локальных постов охраны вводится информация о их новом расположении и согласно последовательности операций по размещению локальных постов охраны на местности определяются координаты их оптимальной установки, которые вносятся в устройство геопозиционирования и формируются команды на изменение их местоположения и зон наблюдения.

Новые места расположения локальных постов 2, зоны охраны локальными постами, маршруты перемещения локальных постов охраны отображаются в интерактивном режиме на мониторе устройства 11. После нахождения оптимального расположения локальных постов охраны и зон покрытия на 3D схеме рельефа местности, командой с пульта управления через приемо-передающую антенну 8 пункта управления 1 по радиоканалу передается команда на радиоприемную антенну поста охраны 2 об изменении направления наблюдения телевизионной камеры 9, тепловизора 7 и прожектора 6. Если в результате реконфигурации расположения локальных постов они оказываются вне прямой видимости с пунктом управления, связь с ними осуществляется через дополнительно устанавливаемые ретрансляторы 19 (фиг. 5).

Оптико-электронные средства объемно-кругового обзора осуществляют круглосуточный поиск нарушителей в пределах прямой видимости в наземном и воздушном пространстве. Поиск может производиться как в автоматическом, так и ручном режимах. В светлое время суток поиск нарушителей осуществляется с помощью телекамеры 9. При неблагоприятных условиях освещенности контролируемого пространства совместно с телекамерой 9 используется управляемый поисковый прожектор 6. В темное время суток поиск нарушителей осуществляется с помощью тепловизора 7.

При обнаружении нарушителя производится автоматическое или ручное наведение, визуальная классификация и детализация и его сопровождение с момента обнаружения на всем протяжении контролируемого наземного и воздушного пространства.

Текущая информация, поступающая с оптико-электронных средств объемно-кругового обзора, предоставляется для анализа и принятия решений дежурным операторам на мониторах автоматизированных рабочих мест системы сбора, обработки и представления информации.

Периметровые оптико-электронные средства наблюдения осуществляют круглосуточное наблюдение и обнаружение нарушителей в пределах зон наблюдения перед и вдоль рубежа охраны. Текущая видеоинформация через встроенные радиопередатчики по радиоканалу поступает на радиоприемную антенну 8 и далее в систему сбора, обработки и представления информации, находящуюся в пункте управления 1, и предоставляется на мониторах автоматизированных рабочих мест для визуального анализа и принятия решений дежурным операторам. При обнаружении нарушителя производится его визуальная классификация, а система сбора, обработки и представления информации осуществляет автоматическое нацеливание оптико-электронных средств объемно-кругового обзора на тревожный участок рубежа охраны, с помощью которых далее автоматически или в ручном режиме выполняется сопровождение нарушителя на всем протяжении контролируемого наземного пространства.

При попытках проникновения нарушителя на охраняемую территорию 26 через любой из прямолинейных участков охраны, расположенных между соседними постами охраны 2, нарушитель попадает в зоны обнаружения соответствующих этому участку охраны инфракрасного и радиолучевого средств обнаружения. При этом инфракрасное средство обнаружения автоматически формирует сигнал срабатывания и передает его по радиоканалу в систему сбора, обработки и представления информации пункта управления 1. Аналогично радиолучевое средство обнаружения также автоматически формирует сигнал срабатывания и передает его по радиоканалу в систему сбора, обработки и представления информации пункта управления 1. После получения любого из указанных сигналов срабатывания система сбора, обработки и представления информации осуществляет автоматическое нацеливание оптико-электронных средств объемно-кругового обзора на тревожный участок рубежа охраны, с помощью которых далее автоматически или в ручном режиме выполняется сопровождение нарушителя на всем протяжении контролируемого наземного пространства. При этом использование сигналов от двух средств обнаружения, построенных на различных физических принципах действия, позволяет получить более высокую эффективность обнаружения нарушителя, чем при использовании одного средства обнаружения.

При подходе нарушителя к любому из локальных постов охраны 2 ближе, чем на 15 м срабатывает датчик обнаружения приближения нарушителя 18. Сигнал срабатывания через встроенный радиопередатчик по радиоканалу поступает на радиоприемную антенну 8 и далее в систему сбора, обработки и представления информации, находящуюся в пункте управления 1. После получения указанного сигнала срабатывания система сбора, обработки и представления информации осуществляет автоматическое нацеливание оптико-электронных средств объемно-кругового обзора на тревожный пост охраны, с помощью которых далее автоматически или в ручном режиме выполняется сопровождение нарушителя на всем протяжении контролируемого наземного пространства.

В сложных условиях окружающего рельефа, при изменении задачи по охране территории, требующей перестроения геометрии охраняемых рубежей и мест расположения локальных постов, с помощью новых блоков в составе мобильного комплекса появляется возможность в автоматическом режиме рассчитать места расположения ретрансляторов и локальных постов и обеспечить требуемое формирование рубежей охраны и зон наблюдения.

Технической проблемой является большое количество ЛПО, необходимых для покрытия заданной зоны охраны в условиях сложного рельефа местности.

Решение технической проблемы достигается за счет создания мобильного комплекса технических средств охраны, позволяющего снизить количество ЛПО и обеспечить требуемое формирование рубежей охраны и зон наблюдения за счет увеличения числа мест возможной установки ЛПО.

Техническим результатом является сокращение количества ЛПО за счет расширения мест их возможной установки.

Предложенный мобильный комплекс технических средств охраны позволяет достичь указанного технического результата за счет использования ретрансляторов, которые дают возможность снизить количество применяемых ЛПО и обеспечить требуемое формирование рубежей охраны и зон наблюдения за счет увеличения числа мест их возможной установки.

Правомерность теоретических предпосылок о достижении технического результата показана с использованием примера (фиг. 5).

После нахождения оптимального расположения локальных постов охраны 2 (фиг. 5) и зон покрытия на 3D схеме рельефа местности, в случае, когда новые места расположения локальных постов охраны оказываются вне прямой видимости с пунктом управления 1, устройством адаптации расположения локальных постов охраны 12 (фиг. 2) определяются места установки ретрансляторов 19 (фиг. 5), затем командой с пульта управления через приемо-передающую антенну 8 пункта управления 1 (фиг. 2) по радиоканалу на радиоприемную антенну постов охраны 2 передаются координаты мест установки ретрансляторов для связи с пунктом управления и команда об изменении местоположения локальных постов охраны.