НАСАДКА ДЛЯ СТОЛБА ОГРАЖДЕНИЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ БАРЬЕРОМ БЕЗОПАСНОСТИ

Полезная модель относится к защитным сооружениям, а именно к инженерным заграждениям, используемым для создания охраняемого периметра защитной территории от несанкционированного доступа физических лиц, техники, животных и т.п. и может быть использована как при охране локальных территорий (предприятий, военных баз или экологически опасных объектов и т.д.), так и протяженных участков, например, государственной границы.
Известно, что металлические решетчатые заграждения следует рассматривать как один из современных и перспективных элементов комплекса инженерно-технических средств, используемых для охраны объектов, так называемого охранного периметра. Чем более защищенным от внешнего проникновения должен быть объект, тем сложнее должен быть используемый охранный периметр (инженерное заграждение или барьер безопасности), который может включать несколько установленных друг за другом различных полос препятствий, каждая из таких полос должна на определенное время задержать нарушителей и обеспечить прибытие сотрудником службы охраны к месту преодоления барьера безопасности. Одним из наиболее эффективных решетчатых заграждений можно считать «мягкие» заграждения, которые устанавливаются на вертикальных опорах (столбах) вдоль охраняемой территории и выполняются из различных металлических сеток, колючей проволоки, а также их различных комбинаций между собой. Преимущества подобного типа заграждений заключаются:
- в хорошей просматриваемости местности, в том числе и техническими средствами визуального обнаружения нарушителей (скрытыми фото и видео камерами);
- малой парусности сооружения, что не позволяет образовываться большим снежным заносам, облегчающим доступ к охраняемому объекту;
- простоте монтажа, т.к. опоры могут быть легко и быстро установлены практически на любой твердой подстилающей поверхности;
- низкой стоимости возводимых сооружений относительно стационарных (кирпичных, бетонных и других) видов заграждений.
Для повышения охранных функций решетчатых заграждений, используют козырьковое заграждение, закрепляемое поверх существующих или возводимых ограждений, стен, крыш или ворот и служащее дополнительным препятствием для их преодоления. При этом козырьковое заграждение может не только увеличивать высоту основного заграждения, но и служить серьезным барьером безопасности, для преодоления которого нужны специальные технические средства - шесты, лестницы и другой инвентарь, без которого невозможно быстро, до прибытия службы охраны, преодолеть современный технический комплекс инженерных заграждений.
Современное козырьковое заграждение должно отвечать целому ряду жестких требований.
Во-первых, оно должно иметь простую, и легко устанавливаемую конструкцию, которую можно устанавливать в сложных рельефных условиях без применения специальной техники на существующее ограждение (забор, стену, крышу, ворота и т.п.) или на вновь возводимое ограждение.
Во-вторых, конструкция козырькового заграждения должна легко встраиваться в существующие системы инженерных защитных сооружений, оснащенных различными системами электронного контроля и идентификации нарушителя, позволяющими быстро и точно определять местоположение попытки преодоления барьера безопасности.
В-третьих, конструкция козырькового заграждения должна не только задержать нарушителя на достаточно продолжительное время, необходимое для прибытия сотрудников службы безопасности, но и скрытно от нарушителя, формировать сигнал тревоги и передать его по каналам связи на пост охраны объекта.
В-четвертых, конструкция козырькового заграждения должна одновременно отвечать трем противоречивым требованиям, с одной стороны она должна быть достаточно жесткой, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при монтаже барьера безопасности любого типа (колючая проволока, спирального барьера безопасности «Егоза», объемный проволочный барьер безопасности и т.п.), а с другой стороны, она должна четко реагировать на попытки нарушителя ее преодолеть, но и при этом она не должна реагировать на различные «ложные» природные воздействия, например, посадку на заграждение крупных птиц.
Известно простое заградительное препятствие, которое может быть использовано в случае возникновения необходимости создания дополнительного барьера безопасности в виде механического заграждения на имеющихся сетчатых или решетчатых заборах, (см. патент США №4193583, кл. E04H 17/00, 1980 г.). Известное устройство представляет собой навешиваемую сверху на забор секцию, выполненную в виде горизонтальной металлической конструкции из вертикальных штырей с остроконечными (копьеобразными) вершинами, закрепленную на двух вертикальных опорах, которые закрепляются на заборе. Основными достоинствами известного дополнительного заграждения можно считать увеличение высоты забора, что является препятствием для перелаза, при условии, что нарушитель не имеет специальных приспособлений для перелаза, а также простоту его установки - готовые сварные секции навешиваются на забор и закрепляются на нем.
Основными недостатками известного дополнительного заграждения можно считать, во-первых, его низкие охранные функции, т.к. любой нарушитель сможет через него легко перелезть, используя подручные средства (шесты, лестницы и т.п.), т.к. конструкция секции достаточно жесткая и на нее легко можно опереть любое приспособление для перелаза.
Во-вторых, устанавливать известное дополнительное заграждение возможно лишь на участках с хорошей транспортной инфраструктурой, т.к. секции поставляются к месту монтажа в стадии заводской готовности. Поэтому устанавливать известное дополнительное заграждение целесообразно на небольших участках (трансформаторные подстанции, очистные сооружения и т.п.) с целью ограниченного попадания на них животных или людей (не имеющих специальных технических устройств для преодоления барьеров заграждений).
В-третьих, для установки известного дополнительного заграждения требуется с высокой точностью выдерживать расстояние между опорами, и устанавливать такое заграждение возможно только на горизонтальных участках.
В-четвертых, известное дополнительное заграждение имеет высокую металлоемкость, что делает его применение на протяженных участках экономически не целесообразным.
Известно трехуровневое инженерно-заградительное препятствие, верхний уровень которого можно рассматривать в качестве самостоятельного дополнительного заграждения, которое может быть применено для существующих или вновь возводимых заборов (см. патент РФ №2266382, кл. E04H 17/14, 2005 г.). Заграждение содержит несущие стойки, сетчатое полотно и кабельный чувствительный элемент. Стойки известного заграждения выполнены с изменением в зависимости от высоты поперечного сечения профиля, его формы и жесткости, что придает заграждению повышенную подвижность, препятствующую возможности преодоления заграждения без регистрации оказываемого воздействия. Для исключения возможности посадки на сигнализационное заграждение крупных птиц, которые могут вызвать «ложные срабатывания» кабельного чувствительного элемента, у сетчатого полотна сверху срезана продольная нить и из поперечных нитей сетчатого полотна образованы вертикальные штыри высотой 50 мм.
К недостаткам известного ограждения можно отнести, во-первых, сложность его изготовления и установки, связанную с обеспечением одновременно жесткости стоек и их достаточной гибкости. Для выполнения этого условия, необходимо дополнительное натяжение сетчатого полотна, для чего используются стальные тросы (растяжки) регулируемые по длине с помощью талрепов. Установка талрепов возможна только с подзащитной стороны, т.е. такое заграждение может быть использовано для защиты подстанций, атомных станций и других сооружений на ограниченной замкнутой территории, а значит, не может использоваться для двухсторонней защиты, например, на государственной границе.
Во-вторых, известное ограждение имеет достаточно невысокую прочность воздействия внешних механических факторов: в степных и лесостепных районах такое заграждение не сможет выдержать нагрузок, возникающих от застревающих в сетчатом полотне катящихся стеблей растений перекати-поле; в более северных регионах подобные проблемы могут возникнуть от налипания мокрого снега с последующим смятием верхних нежестких секций заграждения. В случае такого смятия, изделие ремонту не подлежит и требует замены.
В-третьих, из-за невысокой жесткости стоек возможны ложные срабатывания системы обнаружения при нагрузке на сетчатое полотно стеблями перекати-поле, налипшим снегом или порывами ветра при обледенении сетчатого полотна.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является инженерно-заградительное препятствие, которое может быть использовано в случае возникновения необходимости создания дополнительного барьера безопасности на имеющихся заборах, стенах, строениях для защиты объектов от несанкционированного доступа (см. патент РФ на полезную модель №68045, кл. E04H 17/00, 2007 г.). Устройство содержит несущую часть - насадку с одним или несколькими козырьками, которая выполнена в виде кронштейна (прямого, Т-образного, Y-образного), жестко закрепленного на существующем ограждении (заборе) и натянутой на кронштейн несущей проволоки, на которой закреплен спиральный цилиндрический барьер безопасности, скрепленный с несущей проволокой, например, скобами или вязальной проволокой. Известное устройство позволяет увеличить высоту существующего заградительного барьера, а значит, повысить защитные качества существующих ограждений за счет создания над ним механического препятствия, причем в обе стороны. Известное препятствие повышает охранные функции существующих заборов от перелаза, но при этом имеет свои недостатки.
Во-первых, модернизация существующего забора при помощи известного ограждения достаточно трудоемка (необходимо обеспечить огромное количество скруток, связывающих спиральный цилиндрический барьер безопасности с несущими проволоками), что особенно трудновыполнимо в условиях сильнопересеченной или гористой местности, что делает ее не перспективной для защиты протяженных периметров, таких как, например, государственная граница.
Во-вторых, для установки дополнительного барьера безопасности используются жестко смонтированные на опорах существующего ограждения (забора) кронштейны. При наличии у нарушителя специальных средств для перелаза, он сможет перелезть через дополнительное ограждение, используя в качестве опоры для них жестко закрепленные кронштейны (козырьки).
В-третьих, большие птицы, садящиеся на проволоку, могут вызывать «ложные срабатывания» кабельного чувствительного элемента сигнализации. Известно, что большие птицы, например, орлы, предпочитают выбирать для постоянного наблюдения за местностью наиболее возвышенные участки. В степных и равнинных регионах опоры и козырьки всегда используются птицами для этих целей. Для исключения «ложных срабатываний» от птиц можно дополнительно использовать видеокамеры, однако для протяженных объектов, таких как государственная граница, такие решения неприемлемы из-за большой дороговизны камер и связанных с ними коммуникаций.
Задачей заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков при существенном повышении охранных свойств заявляемого заграждения и одновременном упрощении его конструкции.
Указанная задача в насадке для столба ограждения с дополнительным барьером безопасности, включающей устанавливаемое на столб основание с одним или несколькими козырьками для установки дополнительного барьера безопасности, решена тем, что крепление козырька или козырьков к основанию насадки выполнено при помощи поворотного и фиксирующего механизмов, при этом козырек в поворотном механизме установлен с возможностью радиального поворота относительно основания насадки, а в фиксирующем механизме - зафиксирован под строго заданным углом относительно основания насадки.
Указанное выполнение насадки позволяет очень быстро и легко установить козырек на новое или уже существующее ограждение и закрепить на нем дополнительный барьер безопасности. Установленное заграждение при этом обеспечивает надежную защиту от нарушителей и не срабатывает при посадке птиц, но при попытке нарушителя ее преодолеть при помощи специальных средств (шестов, жердей, лестниц и т.п.), опираемых на козырек, козырек «подламывается» (перестает удерживаться фиксирующим механизмом под заданным углом), что не позволяет нарушителю преодолеть заградительное ограждение.
Самый технологически простой вариант выполнения насадки представляет собой плоское основание в виде вертикально установленной Т-образной пластины - щеки, на которой расположен поворотный механизм в виде консольно закрепленной оси проходящей через козырек и щеку насадки, а фиксирующий механизм в виде консольно закрепленного стержня с заданным усилием смятия (среза), проходящего через козырек и щеку насадки.
Заявляемое устройство предполагает и другие варианты реализации. Основание насадки может быть образовано двумя вертикально установленными прямоугольными пластинами-щеками, соединенными между собой одной или двумя боковыми перемычками. При этом поворотный механизм выполнен в виде оси проходящей через козырек или козырьки и обе щеки насадки, при этом фиксирующий механизм может быть выполнен как в виде стержня с заданным усилием среза, проходящего через козырек и обе щеки насадки, так и в виде стержня с заданным усилием среза, проходящего одновременно через оба козырька и обе щеки насадки.
Заявляемое устройство также предполагает, что в качестве стержня с заданным усилием среза может быть использован электрический провод различного (специально подобранного или рассчитанного) поперечного сечения.
Для упрощения процесса установки насадки на столб ограждения и закрепления на ней колючей проволоки, фиксирующий механизм может быть выполнен как с одним фиксирующим стержнем, так и с двумя стержнями. Если в насадке предусмотрен один фиксирующий стержень, то при монтаже колючей проволоки на его место устанавливается монтажный стержень из прочного металла, который после монтажа демонтируется и устанавливается срезаемый фиксирующий стержень. Если в конструкции предусмотрено два фиксирующих стержня, то они оба могут быть одновременно установлены при монтаже колючей проволоки, при этом после монтажа демонтируется только монтажный стержень. Образуемое сквозное отверстие от монтажного стержня может быть использовано для натяжения сигнального провода.
После каждой очередной попытки преодоления заградительного сооружения, фиксирующий механизм насадки нуждается в восстановлении путем замены срезанного стержня на новый. Для исключения постоянной замены срезаемых стержней, фиксирующий механизм может быть выполнен в виде упругого элемента с тарированным усилием расцепления, установленным между козырьком и щекой насадки, например, в виде подпружиненного шара или подпружиненного наконечника со скругленной (шароподобной) головкой. При этом упругий элемент с тарированным усилием расцепления может быть снабжен концевым электрическим выключателем в виде механического контактного или бесконтактного переключателя, сигнал с которого можно использовать в качестве негласно подаваемого сигнала тревоги.
Заявляемое устройство представлено на фиг.1-14.
На фиг.1 представлен фрагмент проволочного заграждения с заявляемой насадкой, использующей Т-образный козырек, где: 1 - столбы ограждения, выполненные в виде отрезков швеллера, на которых закреплены заявляемые насадки 2 с Т-образными козырьками 3, сквозь которые проходит сигнальный провод 4; на козырьках 3 и столбах 1 при помощи держателей 5 закреплена колючая проволока 6.
На фиг.2 представлен вариант выполнения заявляемой насадки с основанием в форме Т-образной пластины с Т-образным козырьком, установленной на столб ограждения, где: 7 - основание насадки в форме Т-образной пластины (щеки); 8 - консольно установленная ось поворотного механизма, проходящая через козырек 3 и щеку 7, 9 - стержень с заданным усилием смятия (среза) выполненный в виде винта; 10 - винты для крепления основания насадки 7 на столбе ограждения 1; 11 - отверстия на козырьке для установки держателей 5 (см. фиг.1).
На фиг.3а и 3б представлен поэлементный состав насадки, изображенной на фиг.2, где:
8 - консольно установленная ось поворотного механизма (винт 8а с гайкой 8б); 9 - срезаемый стержень фиксирующего механизма (винт 9а с гайкой 9б); 12 - прямоугольный паз в основании 7, в котором на платине 13 закреплен концевой выключатель 14 с двухжильным проводом 15 и подвижной головкой 16, входящей в отверстие 17 козырька 3.
На фиг.4-7 представлены различные варианты выполнения основания насадки, выполненной в виде конструкции, образованной двумя вертикальными щеками, соединенными одной или несколькими перемычками.
На фиг.4 и 5 представлен вариант заявляемой насадки с основанием 18, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными одной боковой перемычкой, где: 19 - проходные отверстия в передней щеке основания насадки 18 для шляпок саморезов (винтов) 10; 20 - крепежные отверстия в задней щеке основания насадки 18 для саморезов (винтов) 10; 21 - ось поворотного механизма, проходящая через козырек 3 и обе щеки основания насадки 18; 22 - стержень фиксирующего механизма с заданным усилием смятия, проходящий через козырек 3 и обе щеки основания насадки 18; 23 - монтажный стержень, используемый для жесткой фиксации козырька 3.
На фиг.6 представлен вариант заявляемой насадки с основанием 24, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными одной нижней перемычкой.
На фиг.7 представлен вариант заявляемой насадки с основанием 25, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными двумя боковыми перемычками.
На фиг.8 и 9 представлен вариант заявляемой насадки с основанием 18, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными одной боковой перемычкой с двумя козырьками 26. На фиг.8 насадка представлена с установленным монтажным стержнем 23 и вытащенными рабочими стержнями 22 фиксирующего механизма, а на фиг.9 - с установленными рабочими стержнями 22 фиксирующего механизма и удаленным монтажным стержнем 23.
На фиг.10 представлен вариант заявляемой насадки с основанием 18, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными одной боковой перемычкой с одним козырьком 26, причем с вытащенным рабочим стержнем 22 фиксирующего механизма и установленным монтажным стержнем 23.
На фиг.11 и 12 представлен вариант выполнения заявляемой насадки с основанием 18, образованным двумя вертикальными щеками, соединенными одной боковой перемычкой с одним козырьком 26 и многоразовым фиксирующим механизмом с тарированным усилием расцепления 27. На фиг.12 вместо монтажного стержня 23 (он после установки насадки на столб ограждения 1 и натяжки колючей проволоки 6 изымается) протянут сигнальный провод 4.
На фиг.13а и 13б представлен поэлементный состав многоразового фиксирующего механизма с тарированным усилием расцепления 27. На фиг.13а представлен вариант фиксирующего механизма выполненный с контактным концевым выключателем, где: 28 - шар, поджатый тарированной пружиной 29; 30 - шток, упирающийся в шар; 31- концевой выключатель с контактами 32, закрепленный на крепежной скобе 33; 34 - корпус фиксирующего механизма. На фиг.13б представлен вариант выполнения фиксирующего механизма с бесконтактным магнитным переключателем, где: 35 - шток со скругленной (шароподобной) головкой с торцевым магнитом 36; 37 - герконовое реле с контактами 38.
На фиг.14 представлена конструкция держателя 5 для закрепления колючей проволока 6 (см. фиг.1), где 39 - саморез, удерживающий держатель на столбе ограждения 1 или козырьке 3 (или 26) и зажимающий колючую проволоку 6 при затяжке до упора.
Перед началом рассмотрения работы заявляемой насадки, отметим некоторые особенности ее монтажа. На столбы сигнализационного ограждения 1, выполненные в виде отрезков швеллера устанавливают насадку 2 в сборе. В качестве насадки 2 рассмотрим вариант ее выполнения, представленный на фиг.2, 3а и 3б. Указанная насадка включает основание 7 в виде Т-образной пластины, которое крепится к столбу ограждения 1 с помощью саморезов (винтов) 10. Поскольку натяжение колючей проволоки 6 требует достаточных усилий, то на период монтажных работ срезаемый стержень 9 фиксирующего механизма (винт 9а с гайкой 9б) насадки заблаговременно заменяется на аналогичный по диаметру монтажный не срезаемый стержень (стержень выполнен из металла высокой прочности, например, закаленной стали). После натяжения колючей проволоки 6, она фиксируется с помощью держателей 5 (см. фиг.14) через отверстия 11 с помощью саморезов 39 к козырькам 3. Провода 15 подключаются к сигнализационному заграждению. На этом сборка защитного ограждения заканчивается и монтажные не срезаемые стержни заменяются на срезаемые винты 9. Теперь рассмотрим непосредственно работу защитного ограждения, представленного на фиг.1. Для начала представим, что на козырек 3 садится большая птица - степной орел. Сила смятия винта 9 при этом не превышает заданного рабочего усилия, достаточного для его смятия (среза). Поэтому заграждение функционирует в обычном режиме. В случае попытки нарушителя воспользоваться специальными средствами для перелаза, например, лестницей, он будет вынужден прислонить ее к натянутым проволокам 6 козырька 3 и тем самым создать усилие на козырек, которое значительно превосходит максимальное рабочее (вес нарушителя не менее 40 кг, тогда как орла не более 10 кг). Под воздействием такого усилия, винт 3 не выдерживает и сминается (срезается), а козырек 3 «подламывается» и поворачивается на оси поворотного механизма 8. При этом подвижная подпружиненная головка 16, входящая в нормальном состоянии в отверстие 17 козырька 3 утапливается в корпус выключателя 14, что приводит к замыканию концевого выключателя 14 и сигнал тревоги по проводам 15 негласно для нарушителя подается на пульт охраны. Поскольку отдельные секции забора имеют свою территориальную привязку, охрана имеет точные координаты участка охранного заграждения, где происходит нарушение.
Аналогичным образом функционируют варианты реализации насадки, представленные на фиг.4-10. Отличительной особенностью является то, что используется основание насадки, выполненное из двух параллельно соединенных пластин - щек, между которыми устанавливается один или два козырька, вращающиеся на общей оси 21 поворотного механизма и фиксирующиеся от поворота одним или двумя фиксаторами 22. В качестве монтажного стержня 23 также используется стержень из прочной стали, который после монтажа и натягивания колючей проволоки удаляется, а в образовавшееся сквозное отверстие протягивают провод 4.
Аналогичным образом функционирует вариант насадки представленный на фиг.11 и 12 с многоразовым фиксирующим механизмом с тарированным усилием расцепления 27. В отличие от ранее приведенных вариантов выполнения насадки, он не требует замены срезанного стержня и позволяет быстро восстановить охранное ограждение. В данном случае нарушитель преодолевает тарированное усилие, которое оказывает на шар 28 пружина 29 (см. фиг.13а). Если внешнее воздействие на козырек 26 превышает установленное усилие пружины 29, он «подламывается», а сигнал с концевого выключателя 31 или герконового реле 37 поступает на пульт охраны объекта.