Полноростовой трёхлопастной роторный турникет-шлюз
FULL-HEIGHT ROTOR THREE-BLADED TURNSTILE GATEWAY

Предполагаемое изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям турникетов-шлюзов, используемых для контролируемого пропуска людей на проходных различного назначения. В частности, рассматриваются полноростовые роторные трехлопастные турникеты-шлюзы.
Обычный полноростовой роторный турникет и проход через него человека показан на фиг. 1-фиг. 3. Турникет содержит ограждения О1 и О2, вращающийся ротор Р с тремя преграждающими лопастями 1, 2 и 3, преграждающую гребенку 4 и привод ротора 5. Лопасти образованы расположенными в вертикальной плоскости преграждающими штангами 6. На фиг. 3 показан человек и положение лопастей турникета после прохода через турникет. Римской цифрой I обозначены считыватели идентификаторов. Особенностью турникетов-шлюзов является то, что проверка права человека на проход через зону контроля производится при заблокированном положении человека в замкнутом пространстве. Как правило, в турникетах-шлюзах проводится двойной контроль: первый (наружный) контроль позволяет зайти человеку в шлюз, например, по электронной бесконтактной карте, а второй контроль, проводимый уже в шлюзе с помощью или кодонаборной панели, или биометрического считывателя, или охранником - выйти из шлюза. На этой стадии проверяют также на наличие взрывчатых веществ, засоренность радиоактивными, химическими веществами и т.п. Пояснение работы турникета-шлюза с двойным контролем приведено на фиг. 4-7.
На фиг. 5-7 показан трехлопастной турникет-шлюз при виде сверху; О1 и О2 - ограждение турникета; линией со стрелкой показана траектория прохода человека через турникет-шлюз; цифрами 1, 2 и 3 обозначены вращающиеся лопасти ротора турникета; закрашенной серым цветом зоной обозначен шлюз; цифрой 4 обозначена преграждающая гребенка, которая препятствует несанкционированному проходу через турникет; римскими цифрами I и II обозначены считыватели идентификаторов, соответственно, первого и второго контроля;
на фиг. 5 показано положение человека при первом контроле перед входом в шлюз;
на фиг. 6 показано положение человека при втором контроле в шлюзе;
на фиг. 7 показано положение человека после выхода из шлюза; при этом ротор турникета-шлюза после прохода человека совершил поворот на (2×120°=240°).
Целью двойного контроля в турникете-шлюзе является повышение защищенности от проникновения посторонних лиц. Вместе с тем, при использовании турникетов-щлюзов с двойным контролем возникают две проблемы:
- во-первых, происходит снижение пропускной способности проходной по сравнению с обычным турникетом, так как время прохода человека через турникет увеличивается вдвое; результатом этого является то, что для обеспечения прохода заданного количества людей в течение заданного времени требуется вдвое большее количество турникетов и ширина проходной.
- во-вторых, при проходе через турникет-шлюз возможно проникновение через проходную человека, не получившего разрешение на проход от системы контроля и управления доступом (СКУД), что иллюстрируется фиг. 8-фиг. 11; на этих фигурах показан проход трех человек друг за другом, при этом второй человек может, не предъявляя системе контроля и управления доступом (СКУД) идентификатор личности, и войти в шлюз без разрешения во время выхода из шлюза первого человека и затем выйти из шлюза во время входа в шлюз третьего человека, фиг. 8 - вид сверху турникета-шлюза с тремя человеками в очереди; фиг. 9 - вид сверху турникета-шлюза с одним человеком в шлюзе и двумя в очереди; фиг. 10 - вид сверху турникета-шлюза при выходе первого человека из шлюза и одновременным входом второго человека в шлюз без разрешения; фиг. 11 - вид сверху турникета-шлюза при входе третьего человека в шлюз и одновременным выходом второго человека из шлюза без разрешения.
Известен «Турникет роторный полноростовый PERCo-RTD-16», состоящий из ротора, стойки с преграждающими планками, левой и правой секций формирователя прохода с блоками индикации, балки опорной, балки привода с крышкой, ПДУ с кабелем; узлов, обеспечивающих работу турникета и размещенных внутри балки привода. Режим прохода зависит от положения ротора турникета в исходном (закрытом) состоянии. Возможны два варианта перекрытия створками зоны прохода в исходном состоянии, определяющие возможные режимы прохода:
- стандартный - в исходном состоянии зону прохода перекрывает одна створка. Стандартный режим прохода через турникет рекомендуется использовать в тех случаях, когда нет особо жестких требований к контролю на пропускном пункте;
- шлюзовой - в исходном состоянии турникета зону прохода перекрывают две створки, образуя шлюз - часть зоны прохода через турникет, ограниченную секциями формирователя прохода и двумя створками. Наличие шлюза дает возможность организации усиленного контроля доступа на объект. Шлюзовой режим прохода особенно эффективен для управления проходом людей на пропускных пунктах режимных предприятий, специальных учреждений и других объектов с особыми требованиями к контролю доступа (Турникет роторный полноростовый PERCo-RTD-16. Руководство по эксплуатации, стр. 37, https://www.perco.ru/products/polnorostovyy-rotonyy-turniket-rtd-16.2s.php)
Этот турникет имеет недостаток, описанный выше как второй - в нем отсутствует защита от проникновения через проходную человека, не получившего разрешения на проход от СКУД.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Устройство преграждающее, управляемое, электромеханическое, двухсекционное, полнопрофильное, нормально закрытое, с частичным перекрытием зон прохода, роторного типа, с функцией шлюза, блокирующее», содержащее ограждение, вращающийся ротор с преграждающими лопастями и привод ротора, состоящее из неподвижной части в виде металлического каркаса, образованного с двух сторон вертикальными стенками формирования прохода, в центре - вертикальной преграждающей стенкой, сверху - двумя несущими рамами, снизу -двумя весовыми платформами, скрепленными между собой с помощью болтовых соединений, и подвижной части в виде двух роторов, состоящих из вертикальных металлических труб с тремя преграждающими створками из горизонтально расположенных металлических планок, развернутыми в плане относительно друг друга на угол 120 градусов, отличающееся тем, что оно снабжено двумя несущими рамами с механизмами управления, закрывающими сверху устройство, двумя весовыми платформами, размещенными в основаниях зон прохода, причем две из трех преграждающих створок роторов при блокировании роторов механизмами управления после каждого поворота на угол 120 градусов выполнены с возможностью перекрытия зон прохода с обеих сторон с образованием двух физических барьеров несанкционированному проникновению путем взлома преграждающих створок роторов и с возможностью образования, вместе со стенками формирования прохода замкнутых зон - шлюзов с управляемым входом-выходом (патент на изобретение RU 2247821 С2, Кл. МПК: Е06В 11/08, дата публ. 2005.03.10)
Недостатком данного устройства является то, что в нем для защиты от проникновения через проходную человека, не получившего разрешения на проход от СКУД, используются дорогостоящие весовые платформы, что не является необходимым во всех случаях применения полноростовых турникетов. Кроме того, это устройство может работать только в режиме шлюза с низкой пропускной способностью.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении сфер применения турникета, повышении его универсальности и снижении его себестоимости за счет применения в турникете преграждающих решеток с возможностью их перестановки для получения режима турникета или режима шлюза, а также применения лучевых барьеров в зоне шлюза для зашиты от проникновения через проходную человека, не получившего разрешения на проход от СКУД.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что полноростовой роторный трехлопастной турникет-шлюз содержит ограждение, ротор, установленный с возможностью вращения в подшипниковых узлах, соединенные с ротором преграждающие штанги, механизм турникета, световую и звуковую индикацию, пульт дистанционного управления, систему контроля и управления доступом (СКУД).
В соответствие с изобретением, в зоне шлюза для зашиты от несанкционированного прохода через турникет в режиме шлюза установлены лучевые барьеры, определяющие факт нахождения человека, продуцирующие в этом случае дополнительный выходной сигнал «присутствие человека в шлюзе», используемый далее для управления входом-выходом через турникет-шлюз; при этом ограждение турникета-шлюза выполнено из постоянной части и переставляемой части: преграждающей решетки, обеспечивающей при перестановке, как режим турникета, так и режим шлюза.
Кроме того, лучевые барьеры, пересекающие зону шлюза, установлены на таком расстоянии друг от друга, которое позволяет определить факт нахождения человека в шлюзе.
Благодаря этому, турникет-шлюз может работать как в режиме шлюза с двойной проверкой проходящего через устройство человека и пониженной пропускной способностью, так и в режиме обычного турникета с одинарной проверкой и повышенной пропускной способностью.
Турникет-шлюз поясняется чертежами:
фиг. 1 - представлен вид спереди турникета-шлюза в режиме турникета;
фиг. 2 - представлен вид сверху турникета-шлюза в режиме турникета;
фиг. 3 - показано положение лопастей турникета-шлюза в режиме турникета после прохода человека;
фиг. 4 - показан вид спереди трехлопастного турникета-шлюза в режиме шлюза;
фиг.5 - показан вид сверху трехлопастного турникета-шлюза в режиме шлюза;
фиг.6 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза при нахождении человека в шлюзе;
фиг.7 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза после выхода человека из шлюза;
фиг.8 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с человеком перед входом в шлюз и двумя в очереди;
фиг.9 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с одним человеком в шлюзе и двумя в очереди;
фиг.10 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза при выходе первого человека из шлюза и одновременным входом второго человека в шлюз без разрешения;
фиг. 11 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза при входе третьего человека в шлюз и одновременным выходом второго человека из шлюза без разрешения;
фиг. 12 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с лучевыми барьерами в зоне шлюза с человеком перед входом в шлюз и еще двумя в очереди;
фиг. 13 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с лучевыми барьерами в зоне шлюза с первым человеком в шлюзе;
фиг. 14 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с лучевыми барьерами в зоне шлюза со вторым человеком перед входом в шлюз;
фиг. 15 - вид сверху турникета-шлюза в режиме шлюза с лучевыми барьерами в зоне шлюза со вторым человеком в шлюзе;
фиг. 16 - алгоритм работы турникета-шлюза в режиме шлюза.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлен вид трехлопастного турникета-шлюза в режиме турникета - вид спереди (фиг. 1) и вид сверху (фиг. 2). Турникет содержит стационарные ограждения O1 и O2, вращающийся ротор Р с тремя преграждающими лопастями 1, 2 и 3, преграждающую гребенку 4 и механизм турникета 5. Преграждающая гребенка 4 соединена винтовым соединением с ограждением O1. Лопасти образованы расположенными в вертикальной плоскости преграждающими штангами 6. Вращение ротора и лопастей заблокировано механизмом турникета, пока не будет получено разрешение. Для получения разрешения человек должен предъявить действительный идентификатор личности. Римской цифрой I обозначены считыватели идентификаторов со стороны входа и выхода. После получения разрешения человек может повернуть ротор и лопасти на угол 120°, после чего ротор и лопасти снова блокируются. Блок электронного управления, световая и звуковая индикации и пульт дистанционного управления не показаны.
На фиг. 3 показано, что положение лопастей турникета-шлюза в режиме турникета после прохода человека изменилось на 120°: на место лопасти 1 стала лопасть 2.
На фиг. 4 и 5 показан обычный трехлопастной турникет-шлюз в режиме шлюза при виде спереди и сверху; O1 и O2 - ограждение турникета-шлюза; стрелкой показано направление прохода человека через турникет-шлюз; цифрами 1, 2 и 3 обозначены вращающиеся лопасти ротора турникета; закрашенной серым цветом обозначена зона шлюза, где человек «замкнут» для проверки; преграждающая решетка 4, которая препятствует несанкционированному проходу через турникет-шлюз соединена посредством винтового соединения с ограждением O2; римскими цифрами I и II обозначены считыватели идентификаторов, соответственно, первого (наружного) и второго (внутри шлюза) контроля. На фиг. 5 показано положение человека при первом контроле перед входом в зону шлюза. На фиг. 6 показано положение человека при втором контроле в зоне шлюза.
На фиг. 7 показано положение человека после выхода из шлюза; при этом ротор турникета-шлюза после полного прохода человека через шлюз совершил поворот на (2×120°=240°), на место лопасти 1 стала лопасть 2.
На фиг. 8-фиг. 11 показан несанкционированный проход второго человека через шлюз при отсутствии у турникета-шлюза специальных устройств, препятствующих этому; несанкционированный проход может происходить следующим образом: когда первый человек выходит из шлюза, то второй может без прохождения первой проверки войти в шлюз, и затем, когда третий человек входит в шлюз, то второй может без прохождения второй проверки выйти из шлюза.
На фиг. 12 показан вид сверху турникета-шлюза с лучевыми барьерами «Л» в зоне шлюза (это может быть как видимый световой луч, так и невидимый инфракрасный луч). Лучевые барьеры могут быть организованы с помощью излучателей «И» и приемников «П». Если человек пересекает луч, то приемник «П» это обнаруживает и меняет свой выходной сигнал (например, с «0» на «1» или наоборот), а измененный сигнал используется для управления турникетом (см. блок-схему алгоритма).
Лучевые барьеры расположены на расстоянии 140-150 мм друг от друга так, что, при наличии человека в шлюзе, человек перекрывает хотя бы один луч, при этом лучевой барьер выдает сигнал «Присутствие человека в шлюзе» для СКУД. На этом же рисунке показана очередь из трех человек.
На фиг. 13 показано, что первый человек находится в шлюзе, при этом он перекрывает один или несколько световых луча и второму человеку запрещены первая проверка и вход в шлюз до тех пор, пока первый человек не выйдет из шлюза (фиг. 14); для того, чтобы войти в шлюз, второй человек должен пройти первую проверку (фиг. 15).
На фиг. 16 приведен рекомендуемый для СКУД алгоритм работы турникета-шлюза.
Работа турникета-шлюза по алгоритму происходит следующим образом. Сначала проверяется наличие сигнала от лучевых барьеров «Присутствие человека в шлюзе». Если в шлюзе нет человека, то разрешена первая (наружная) проверка и вход человека в шлюз. Если в шлюзе есть человек, то делается запрос в систему СКУД «Была ли пройдена первая (наружная) проверка». Если человек оказался в шлюзе без прохождения первой (наружной) проверки, то это является нарушением правил прохода, при этом человек может быть или заблокирован в шлюзе для выяснения причин, или вызвана охрана (это определяется правилами конкретного предприятия). Если же человек оказался в шлюзе после прохождения первой (наружной) проверки, то ему разрешено проходить вторую проверку. Когда в шлюзе есть человек, то первая проверка запрещена до тех пор, пока он не выйдет из шлюза.