Мобильный комплекс мониторинга открытых участков местности
MOBILE COMPLEX FOR MONITORING OPEN AREAS OF AREA

Изобретение относится к области охраны открытых участков местности, периметров, подступов и путей передвижения к важным объектам и предназначено для круглосуточного видеонаблюдения в видимом и инфракрасном диапазоне охраняемого участка, находящегося на значительном удалении, а также контроля за пожарной обстановкой в дневное и ночное время в условиях отсутствия освещения и в широком диапазоне погодных условий.
Из уровня техники известен пост технического наблюдения для слежения за наземными и/или надводными объектами (патент РФ №142055 от 11.06.2013, МПК B60R 1/00, G08G 1/017, правообладатель ФГКУ «Пограничный научно-исследовательский центр Федеральной службы безопасности Российской Федерации), размещенный на полноприводном грузовом автомобиле. Пост содержит комплекс приборов наблюдения, соединенный кабельной сетью с генератором, рабочими местами оператора и командира, сопряженными с системой спутниковой навигации, аппаратурой связи и передачи данных. В кабине автомобиля располагаются: рабочие места оператора и командира, аппаратура связи и передачи данных, персональный навигатор и монитор тепловизионной системы ночного вождения, камера которой размещена в бампере или на радиаторе автомобиля. В кузове автомобиля, снабженным каркасом и съемным тентом, установлена рама, с закрепленными двумя телескопическими мачтами с электрическими приводами, в конструкции которых предусмотрен механизм аварийного, ручного, опускания и поднятия мачт, а также рама с люками, открывающимися при развертывании радиолокационного модуля и оптико-электронного модуля в рабочее положение и закрывающимися в походном положении с помощью винтового механизма с электрическим приводом. На раме базового шасси автомобиля установлена поперечная балка с механическими опорными стойками/аутригерами, необходимыми для снижения амплитуды колебаний подвижного поста технического наблюдения.
Недостатками поста технического наблюдения являются:
1) Рабочее место оператора и командира находится отдельно от радиолокационного модуля и оптико-электронного модуля.
2) Наличие двух люков в раме кузова автомобиля, открывающихся с помощью винтового механизма с электроприводом.
В качестве прототипа заявленного изобретения взят наземный транспортный комплекс для обнаружения и распознавания объектов (патент РФ №2352480 от 24.07.2007, МПК B60R 1/00, G08G 1/017, правообладатель ОАО «Горизонт», ООО Научно-производственная компания «ФаворитЪ»), состоящий из автомобиля, разделенного поперечной силовой перегородкой на водительский и аппаратный отсеки. В задней части крыши кузова образованы два люка. В аппаратном отсеке установлены соединенные с приводами два пропускаемых через люки подъемно-мачтовых приспособления. На опорно-поворотных средствах установлены радиоэлектронные датчики системы обнаружения и распознавания объектов. Один радиоэлектронный датчик выполнен в виде радиолокационной станции, снабженной магнитным компасом, а другой объединяет в себе тепловизор, видеокамеру и лазерный дальномер.
Недостатками данного изобретения являются:
1) Наличие двух люков в задней части крыши автомобиля, что уменьшает прочность конструкции и увеличивает затраты на изготовление, комплектацию и эксплуатацию комплекса.
2) Необходимость использования двух подъемно-мачтовых приспособлений, двух опорно-поворотных средств, что приводит к увеличению затрат на изготовление, комплектацию и эксплуатацию оборудования и комплекса.
3) Использование лазерного дальномера приводит к удорожанию комплекса.
Задачей изобретения является создание мобильного комплекса на базе транспортного средства высокой проходимости для круглосуточного мониторинга открытых участков местности, подступов и путей передвижения к важным объектам, находящихся на значительном удалении, и контроля пожарной обстановки.
Техническим результатом заявляемого изобретения является мобильный комплекс мониторинга открытых участков местности, независимый от внешнего электропитания, проводящий интеллектуальное видеонаблюдение больших открытых пространств в режиме «реального времени», обнаружение и сопровождение цели в режиме видеолокации, обнаружение и сопровождение нарушителей средствами собственной системы безопасности.
Технический результат изобретения достигается совокупностью признаков.
Мобильный комплекс мониторинга открытых участков местности изготавливается на базе транспортного средства повышенной проходимости, оборудованного постом мониторинга 1 c автоматизированным местом оператора, вспомогательным комплексом охраны 2 и комплектом ночного вождения 3, установленным на приборной доске транспортного средства.
Оборудование в составе поста мониторинга 1 и вспомогательного комплекса охраны 2 позволяет проводить круглосуточный мониторинг охраняемого объекта, и обмениваться данными устройствам видеонаблюдения и автоматизированному месту оператора.
Независимость мобильного комплекса мониторинга открытых участков местности от внешнего электропитания достигается специальным алгоритмом энергосбережения, имеющим два режима. В первом режиме от системы электропитания отключены тепловизор и видеокамера дальнего обзора, входящие в состав поста мониторинга. Во втором режиме энергосбережения обесточиваются все компоненты поста мониторинга, кроме радиомодема поворотного устройства.
Внешний вид мобильного комплекса мониторинга обстановки иллюстрируется фиг. 1.
Состав и функциональные связи поста мониторинга иллюстрируется фиг. 2.
Состав и функциональные связи мобильного комплекса охраны иллюстрируются фиг. 3 и фиг. 4.
Пост мониторинга 1 устанавливается в грузовом отсеке и состоит из:
- автоматизированного рабочего места 1.1, выполненного в виде переносного электронно-вычислительного устройства (ЭВУ) с установленным на нём специальным программным обеспечением (СПО), обеспечивающим единое информационное пространство между устройствами поста мониторинга и вспомогательного комплекса охраны;
- контроллера управления 1.2, необходимого для управления составными частями поста мониторинга путем соединения нескольких узлов и управления его составными частями путем передачи команд оператора;
- пневмо-телескопической складной мачты 1.3 (далее – мачта), жестко прикрепленной к полу грузового отсека транспортного средства и оборудованной опорно-поворотным устройством 1.5 и, располагающимися на нем, видеокамерой дальнего обзора и тепловизором, позволяющим ориентировать в пространстве устройства тепло- и видеонаблюдения и дистанционно изменять скорость их ориентирования и положение в двух координатах, а также изменять угол обзора и фокусировку видеокамеры;
- при необходимости пост мониторинга 1 может содержать радиолокатор 1.4, устанавливаемый между пневмо-телескопической мачтой 1.3 и опорно-поворотным устройством 1.5.
- видеокамеры дальнего обзора 1.6 с моторизированным оптическим трансфокатором и термокожухом, имеющим интеллектуальную систему подогрева, для видеонаблюдения территории объекта в видимом диапазоне;
- тепловизора 1.7, регистрирующего с помощью детектора перепад температуры поверхности объектов относительно окружающего фона и преобразует инфракрасное излучение, исходящее от объектов в видимое изображение объектов;
- а также вспомогательного оборудования, необходимого для работы комплекса.
Крыша грузового отсека транспортного средства снабжена люком 1.8, через который с помощью воздушного компрессора поднимается мачта. В сложенном состоянии крыша обеспечивает герметичное прилегание.
Длительная работа поста мониторинга 1 обеспечивается использованием входящей в его состав системы автономного электропитания, состоящей из: аккумуляторного блока 1.9, предназначенного для аккумуляции энергии от комплекта автономного питания 1.10 и обеспечения энергией комплекса; зарядного устройства 1.11, предназначенного для мониторинга напряжения и заряда аккумуляторов из состава блока аккумуляторного 1.9 и для управления комплектом автономного питания 1.10 в автоматическом режиме в соответствии с заданными пороговыми значениями напряжения аккумуляторных батарей; а также комплекта автономного питания 1.10, применяемого для автоматического заряда аккумуляторного блока 1.9, а также для электропитания оборудования сторонних потребителей. Запуск и остановка комплекта автономного питания 1.10 осуществляет зарядное устройство 1.11. В качестве комплекта автономного питания 1.10 используется бензо- или дизельный генератор электроэнергии. При этом один из выходов зарядного устройства 1.11 связан с первым входом комплекта автономного питания 1.10, а другим входом/выходом соединен со вторым входом/выходом аккумуляторного блока 1.9. Комплект автономного питания 1.10 вторым входом/выходом соединен со вторым входом/выходом аккумуляторного блока 1.9. Третьим входом/выходом аккумуляторный блок 1.9 связан с контроллером управления 1.2.
Вспомогательный комплекс охраны 2 устанавливается вокруг мобильного комплекса мониторинга для охраны периметров мониторинга, подступов и путей передвижения со стороны открытых участков местности, и состоит из комплекта рюкзака с упакованными в нем составными частями:
- по меньшей мере, одного извещателя охранного 2.1, устанавливающегося на треноге или с помощью струбцины на деревья или кустарниках на определенном расстоянии друг от друга, образуя зону обнаружения, и высоте от земли; формирующего и передающего при пересечении нарушителем зоны обнаружения тревожное извещение по радиоканалу на носимый комплект.
- по меньшей мере, одного мобильного приемно-контрольного устройства 2.2, управляющего извещателями охранными 2.1 и индивидуальными оповещателями 2.3 по радиоканалу и производящего мониторинг состояния устройств вспомогательного комплекса охраны, а также ведущего протокол событий;
- по меньшей мере, одного индивидуального оповещателя 2.3, принимающего сигналы тревоги от поста мониторинга 1, мобильного приемно-контрольного устройства 2.2 и обеспечивающего индивидуальное световое, звуковое и вибрационное оповещение оператора о тревожном событии;
- по меньшей мере, одного ретранслятора 2.4, обеспечивающего расширение дальности установки и возможность установки извещателей охранных в условиях отсутствия прямой видимости;
- по меньшей мере, одного зарядного устройства 2.5 зарядки аккумуляторных батарей мобильного приемно-контрольного устройства 2.2 и индивидуальных оповещателей от источника переменного однофазного тока напряжением 220V частотой 50Гц;
- и дополнительного оборудования, необходимого для перевозки, установки и использования вспомогательного комплекса охраны.
Комплект ночного вождения 3 предназначен для управления транспортным средством в ночное время суток и состоит из переносного электронно-вычислительного устройства со специальным обеспечением и тепловизора, установленного на транспортном средстве. Работа комплекта ночного вождения 3 заключается в обеспечении безопасного вождения транспортного средства в ночное время суток с помощью тепловизионного сканирования пути движения транспортного средства и передачи данных, полученных с тепловизора на переносное электронно-вычислительное устройство с СПО, отображаемых на его экране в виде черно-белого изображения.
Работа комплекса заключается в следующем.
В походном положении пневмо-телескопическая мачта 1.5 находится в сложенном состоянии.
При развертывании на позиции мобильного комплекса охраны местности люк 1.17 производится следующим образом.
В походом положении все основные устройства, входящие в состав поста мониторинга 1 и вспомогательного комплекса охраны 2, кроме радиомодема опорно-поворотного устройства 1.5 и комплекта ночного вождения 3, при необходимости, отключены от источника электропитания. Пневмо-телескопическая складная мачта 1.3 находится в сложенном состоянии, а люк 1.8 над ней закрыт. Радиомодем опорно-поворотного устройства 1.5 и комплекс ночного видения 3 работают от бортовой сети транспортного средства или комплекта автономного питания 1.10.
Перед началом работы мобильного комплекса охраны местности выбирается площадка базирования, устанавливается на местности вспомогательный комплекс охраны 2, образуя периметр охраны самого мобильного комплекса. Электропитание переводится в режим работы, при котором от электропитания отключены видеокамера дальнего обзора 1.6 и тепловизор 1.7 поста мониторинга 1.
При работе комплекса в автоматическом режиме, опорно-поворотное устройство 1.5 направляет видеокамеру дальнего обзора 1.6 и тепловизор 1.7 в заранее настроенные оператором места наблюдения для мониторинга выбранной местности. Сканирование местности в светлое время суток проводится и/или радиолокатором 1.4, и/или видеокамерой 1.6 дальнего обзора. В темное время суток – тепловизором 1.7 и/или радиолокатором 1.4. Данные, полученные от радиолокатора 1.4, видеокамеры 1.5 дальнего обзора и тепловизора 1.7, по проводному каналу поступают в автоматизированное рабочее место 1.1.
Позиции нахождения охранных извещателей 2.1 заранее настраиваются оператором.
При сработке одного из извещателей охранных 2.1 вспомогательный комплекс 2 охраны местности формирует извещение о тревоге и по радиоканалу передает его на автоматизированное рабочее место оператора 1.1 поста мониторинга 1 и мобильное приемно-контрольное устройство 2.2 мобильного комплекса 2, далее сигнал извещения по радиоканалу поступает на индивидуальные оповещатели 2.3. Одновременно пост мониторинга 1 подаёт команду на опорно-поворотное устройство 1.4, которое автоматически направляет видеокамеру дальнего обзора 1.5 и тепловизор 1.6 в место срабатывания извещателя охранного 2.1. Дальнейшее управление опорно-поворотным устройством 1.4, видеокамерой дальнего обзора 1.5 и тепловизором 1.6, оператор может производить вручную.
Использование мобильного комплекса мониторинга открытых участков местности позволяет проводить интеллектуальное видеонаблюдение больших открытых пространств в режиме «реального времени», обнаруживать и сопровождать цели в режиме видеолокации, обнаруживать и сопровождать нарушителей средствами собственной системы безопасности.