Комплекс охраны протяженных участков однопутной железной дороги
Комплекс охраны протяженных участков однопутной электрифицированной железной дороги (ЭЖД) включает в себя базовые комплекты охраны, последовательно расположенные вдоль железнодорожного пути и создающие непрерывную зону контроля. Каждый базовый комплект охраны состоит из датчиков обнаружения вторжения в охраняемую зону, телекамеры и ИК-прожекторов. Датчики обнаружения вторжения устанавливаются на одной и другой стороне охраняемой зоны железнодорожного пути, образуя непрерывный рубеж охраны железнодорожного пути протяженностью 200 - 500 метров, телекамера, одна на участок протяженностью 200 - 500 метров, устанавливается на опоре контактной сети ЭЖД, ИК-прожекторы устанавливаются на опорах контактной сети ЭЖД через каждые 50 метров. Телекамера обеспечивает в автоматическом или, при необходимости, ручном режиме оперативное наблюдение участка охраняемой зоны в видимом и инфракрасном диапазоне светового излучения, ИК-прожекторы обеспечивают ИК-подсветку охраняемой зоны в темное время суток. Каждый датчик обнаружения вторжения включает средства обнаружения цели, выполненные с возможностью создания непрерывной протяженной зоны обнаружения и указания места обнаружения цели на рубеже охраны. Датчики обнаружения вторжения, телекамера и ИК-прожекторы связаны посредством магистральных линий электропитания и связи с пультом управления комплексом охраны, осуществляющим в соответствии с заданным алгоритмом управление наведением телекамеры, выполненной с использованием устройства трансфокации, на участок охраняемой зоны, в котором происходит срабатывание датчика обнаружения вторжения, и включение ИК-прожекторов.
Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам охраны и может использоваться для наблюдения за территорией, прилегающей к железнодорожному пути с целью обнаружения несанкционированных перемещений людей в охранной зоне и обеспечения противодействия террористическим актам.
Известна система по патенту РФ 2137203, предназначенная для контроля потока автотранспортных средств, содержащая установленные в различных точках цифровые видеокамеры, компьютеры и/или серверы, связанные посредством локальной вычислительной сети. В памяти компьютеров имеются базы данных с возможностью их анализа и сопоставления с изображениями, получаемыми с видеокамер. Система позволяет с определенной погрешностью выявлять отдельные объекты поиска в контролируемых зонах и регистрировать их. Имеется интерфейс системы с оператором посредством монитора на контрольном посту. В данной системе камеры установлены неподвижно и имеют ограниченный угол обзора.
Известна система видеонаблюдения по патенту США 5982420, содержащая видеокамеры с поворотным устройством и изменяемым фокусным расстоянием (зуммер), соединенные с компьютером. Данная система предусматривает автоматическое наведение видеокамеры на объект, попадающий в контролируемую зону. Система регистрирует такой объект и осуществляет динамическое слежение за ним. Недостатком системы является ограниченность наблюдения по расстоянию.
Общими недостатками указанных систем являются:
1. Отсутствие в составе систем технических средств обнаружения нарушителя, что приводит к необходимости непрерывного анализа большого объема информации со всех видеокамер и накладывает ограничение на протяженность контролируемых системами охраняемых рубежей.
2. Ограниченность наблюдения видеокамеры по расстоянию, которое не превышает 50 м, что требует установки на протяженном контролируемом рубеже большого количества видеокамер и, как следствие, приводит к низкой надежности системы в целом.
Целью полезной модели является создание комплекса охраны протяженных участков электрифицированной железной дороги, в котором были бы устранены вышеуказанные недостатки.
Техническим результатом от использования полезной модели является увеличение надежности и обеспечение круглосуточной автоматизированной охраны и телевизионного наблюдения территории, прилегающей к железнодорожным путям, в широком диапазоне по протяженности наблюдаемой зоны охраны при минимальном количестве используемого оборудования.
Технический результат в данном случае достигнут за счет того, что:
1. Комплекс охраны включает в себя последовательно расположенные участки охраны с протяженностью 200 - 500 метров, создающие непрерывную зону охраны вдоль железнодорожного пути. Базовый комплект оборудования каждого участка охраны содержит датчики обнаружения вторжения в охраняемую зону для обнаружения нарушителя при подходе к железнодорожному пути с одной и другой стороны, телекамеру и устройства освещения.
2. Телекамера устанавливается на опоре контактной сети электрифицированной железной дороги, выполнена с использованием устройства трансфокации и обеспечивает в автоматическом или, при необходимости, ручном режиме оперативное наблюдение участков охраняемой зоны протяженностью 50 - 500 метров в видимом и инфракрасном (ИК) диапазоне светового излучения. Устройства освещения представляют собой ИК-прожекторы, которые устанавливаются на опорах контактной сети железной дороги через 50 метров и обеспечивают ИК-подсветку охраняемой зоны в темное время суток.
3. Датчики обнаружения вторжения в охраняемую зону включают средства обнаружения цели (нарушителя), выполненные с возможностью создания непрерывной протяженной зоны обнаружения на всем участке охраны и указания места обнаружения цели на рубеже охраны, причем средства обнаружения, телекамера и устройства освещения связаны посредством магистральных линий электропитания и связи с пультом управления комплексом охраны, осуществляющим в соответствии с заданным алгоритмом управление наведением телекамеры на тревожный участок охраняемой зоны и включение ИК-прожекторов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг.1-2.
На фиг.1 изображено сечение комплекса охраны протяженных участков однопутной железной дороги.
На фиг.2 поясняется концепция построения комплекса охраны протяженных участков однопутной железной дороги.
На фиг.1-2 использованы следующие обозначения:
1 и 12 - заграждение; 2 и 10 - средство обнаружения; 3 и 11 - зона обнаружения средства обнаружения; 4 и 9 - шкаф участковый; 5 - телекамера; 6 - ИК-прожектор устройства освещения; 7 - опора контактной сети железной дороги; 8 - железнодорожный путь; 13 - зона ответственности опорного пункта железной дороги; 14 - пульт управления комплексом охраны; 15 - зона телевизионного наблюдения; 16 - световой поток ИК-прожектора.
Однотипные устройства обозначены на чертежах одинаковыми позициями.
Предложенный комплекс охраны протяженных участков железной дороги включает до 60-ти базовых комплектов охраны и пульт управления комплексом охраны и обеспечивает сигнализационное блокирование и телевизионное наблюдение железной дороги в зоне ответственности опорного пункта протяженностью до 15 км.
Базовый комплект охраны однопутной железной дороги состоит из:
- двух заграждений по одному с каждой стороны от железнодорожного пути;
- не менее двух средств обнаружения цели, расположенных таким образом, что с каждой стороны от железнодорожного пути находиться не менее одного средства обнаружения;
- телекамеры;
- устройства освещения, включающего до пяти ИК-прожекторов;
- двух шкафов участковых по одному с каждой стороны от железнодорожного пути.
Перечисленные выше конструктивные элементы базового комплекта охраны выполнены следующим образом.
1. Заграждения 1 и 12 представляют собой физическое препятствие, затрудняющее проникновение нарушителя в охранную зону. Заграждения 1 и 12 могут быть выполнены, например, в виде забора с металлическим полотном, закрепленным на несущей сварной металлической конструкции. В качестве металлического полотна используется профлист типа С8-1145-0,5. Несущая металлическая конструкция выполнена из вертикальных стоек, установленных в грунте на расстоянии 3 метра друг от друга и приваренных к ним верхнего, среднего и нижнего горизонтальных прогонов. Стойки и прогоны выполнены из профиля прямоугольного сечения 60×30×3 мм длиной 3000 мм. Стойки закрепляются в грунте с помощью бетона. Полотно состоит из листов высотой 2 метра и шириной 1 метр, которые крепятся к прогонам с помощью саморезов. Использование профлиста упрощает монтаж заграждения при сложном рельефе местности. Наращиваемость обеспечивается соединением листов последовательно между собой для организации протяженных заграждений с каждой стороны от железнодорожного пути.
2. В качестве средств обнаружения цели 2 и 10 могут быть использованы вибрационные, инфракрасные, радиолокационные, емкостные, сейсмические, магнитометрические средства обнаружения, устанавливаемые на заграждении или в грунте и создающие протяженную зону обнаружения.
Например, может быть использовано радиолучевое средство обнаружения с зоной обнаружения 3 протяженностью не менее 250 м и высотой от поверхности земли не менее 2 м. Его принцип действия основан на регистрации и анализе изменений амплитуды электромагнитных волн передатчика, принимаемых приемником. Приемник принимает электромагнитные колебания, анализирует амплитудные и временные характеристики принятого сигнала и в соответствии с заданным алгоритмом обработки формирует тревожное извещение. Наращиваемость рубежа охраны обеспечивается установкой последовательно друг за другом радиолучевых средств обнаружения.
3. Телекамера 5 устанавливается на опоре контактной сети 7 на высоте ~6 м. Она позволяет контролировать подходы к железнодорожному пути 8 в зоне телевизионного наблюдения 15 протяженностью до 500 м, выполнена с использованием устройства трансфокации, обладает функциями изменения фокусного расстояния и диафрагмы и настройки на фокус при наведении на цель и обеспечивает наблюдение охраняемой зоны в видимом и инфракрасном диапазонах светового излучения.
4. Устройство освещения включает до пяти ИК-прожекторов 6, которые устанавливаются по одному на каждой опоре контактной сети железной дороги на высоте ~5 м. ИК-прожекторы 6 обеспечивают ИК-подсветку рубежа охраны в темное время суток, формируя световые потоки 16.
5. Шкаф участковый 4 и 9 представляет собой металлический шкаф с дверцей, внутри которого предусмотрены места для крепления электронных блоков обработки, входящих в состав средств обнаружения 2 и 10, и электронных блоков, обеспечивающих прием видеоинформации с телекамеры 5 и управление ИК-прожекторами 6. Через шкаф участковый посредством магистральных линий осуществляется подача электропитания на базовый комплект охраны и связь его с пультом управления комплексом охраны 14. Магистральные линии электропитания и связи от базового комплекта охраны до пульта управления 14 прокладываются в грунте.
На боковых стенках шкафа участкового 4 и 9 предусмотрены вентиляционные жалюзи. Сверху над ним установлен защитный козырек для предотвращения нагрева шкафа от солнечного излучения. В нижней части шкафа имеются два отверстия для подвода кабелей. Для выполнения внутренних и внешних подключений в шкафу установлены клеммные колодки. Шкаф участковый имеет опоры, закрепляемые в грунте с помощью бетона.
Базовые комплекты охраны устанавливаются последовательно вдоль железнодорожного пути 8 для создания в зоне ответственности опорного пункта железной дороги 13 непрерывной зоны охраны и объединяются в комплекс охраны с помощью пульта управления 14. Каждому базовому комплекту охраны присваивается адрес, формируемый путем привязки этого комплекта к координатам, которые определяют местоположение базового комплекта в зоне ответственности опорного пункта железной дороги 13. Указанные координаты выражаются числом километров в принятой на данной железной дороге системе отсчета километров пути и номером участка, в пределах одного километра пути, на котором установлен базовый комплект охраны. Например, как показано на фиг.2, зона ответственности опорного пункта железной дороги 13 протяженностью 15 км может подразделяться на километровые отрезки, привязка которых осуществляется к километражу железнодорожного пути, который на фиг.2 условно обозначен символами от N километров до N+14 километров. В свою очередь, каждый километровый отрезок подразделяется на четыре участка по количеству установленных на нем базовых комплектов охраны протяженностью по 250 м. Таким образом, адреса базовых комплектов охраны, установленных, например, на N-ом километре железнодорожного пути могут быть представлены в виде N.1 для первого участка охраны на N-ом километре пути, N.2 для второго участка охраны на N-ом километре пути и т.д.
Пульт управления комплексом охраны 14 включает в себя оборудование для сбора и обработки информации поступающей со всех участков охраны, находящихся в зоне ответственности опорного пункта железной дороги 13. Он также включает автоматизированное рабочее место оператора, снабженное наборным экраном, состоящим из мониторов, на которых отображается информация, поступающая с охраняемой зоны.
Описанным выше комплексом охраны протяженных участков железной дороги пользуются следующим образом.
Проводят подготовку комплекса охраны к эксплуатации. Осуществляют внешний осмотр оборудования на предмет правильности монтажа и надежности подключения электрических цепей при выключенном электропитании. Включают электропитание комплекса охраны и производят контроль исправности его оборудования. Для проверки работоспособности комплекса охраны производят контрольные воздействия путем имитации пересечения нарушителем зон обнаружения 3 и 11 средств обнаружения 2 и 10 на всех участках базовых комплектов охраны.
Используют комплекс охраны протяженных участков железной дороги следующим образом.
Включают комплекс охраны и организуют круглосуточное дежурство сменных операторов за его пультом управления. Функционирование комплекса охраны основано на образовании средствами обнаружения 2 и 10 зон обнаружения 3 и 11, при пересечении которых нарушителем или группой нарушителей в пульт управления комплексом охраны 14 выдается сигнал срабатывания с адресом сработавшего участка охраны. При появлении сигнала срабатывания пульт управления 14 производит в соответствии с полученным адресом идентификацию местоположения тревожного участка и подает на телекамеру 5 данного участка сигнал управления. По сигналу управления производится автоматическое нацеливание телекамеры 5 на тревожный участок охраняемой зоны. Видеосигнал с телекамеры 5 передается по магистральной линии связи в пульт управления 14. Видеоинформация с тревожного участка охраняемой зоны отображается на экранах мониторов пульта управления 14, что позволяет оператору комплекса охраны объективно оценить тревожную ситуацию.
При появлении сигнала срабатывания в темное время суток пульт управления 14 производит в соответствии с полученным адресом идентификацию местоположения тревожного участка и подает сигналы управления одновременно на ИК-прожекторы 6 и на телекамеру 5 данного участка. По сигналам управления производится включение всех ИК-прожекторов 6 этого участка и автоматическое нацеливание телекамеры 5 на тревожный участок охраняемой зоны. Видеосигнал с телекамеры 5 передается по магистральной линии связи в пульт управления 14. Видеоинформация с тревожного участка охраняемой зоны отображается на экранах мониторов пульта управления 14, что позволяет оператору комплекса охраны объективно оценить тревожную ситуацию. Использование ИК-прожекторов и телекамер, способных работать в ИК - диапазоне, обеспечивает высокое качество видеоинформации, поступающей с телекамер в темное время суток и не оказывает никакого влияния на работу железнодорожного транспорта.
При необходимости видеосигналы с любой телекамеры 5 охраняемой зоны могут быть в ручном режиме выведены на экранах мониторов пульта управления 14 с целью уточнения или оценки ситуации в охраняемой зоне. Также в ручном режиме может осуществляться управление включением ИК-прожекторов 6 на выбранном для просмотра участке охраняемой зоны.
Комплекс охраны протяженных участков однопутной электрифицированной железной дороги (ЭЖД), включающий датчики обнаружения вторжения в охраняемую зону, телекамеры и устройства освещения, отличающийся тем, что содержит базовые комплекты охраны, последовательно расположенные вдоль железнодорожного пути и создающие непрерывную зону контроля, каждый базовый комплект охраны состоит из датчиков обнаружения вторжения в охраняемую зону, телекамеры и ИК-прожекторов, датчики обнаружения вторжения устанавливаются на одной и другой сторонах охраняемой зоны железнодорожного пути, образуя непрерывный рубеж охраны железнодорожного пути протяженностью 200-500 м, телекамера, одна на участок протяженностью 200-500 м, устанавливается на опоре контактной сети ЭЖД, ИК-прожекторы устанавливаются на опорах контактной сети ЭЖД через каждые 50 м, телекамера обеспечивает в автоматическом или, при необходимости, ручном режиме оперативное наблюдение участка охраняемой зоны в видимом и инфракрасном диапазонах светового излучения, ИК-прожекторы обеспечивают ИК-подсветку охраняемой зоны в темное время суток, при этом каждый датчик обнаружения вторжения включает средства обнаружения цели, выполненные с возможностью создания непрерывной протяженной зоны обнаружения и указания места обнаружения цели на рубеже охраны, датчики обнаружения вторжения, телекамера и ИК-прожекторы связаны посредством магистральных линий электропитания и связи с пультом управления комплексом охраны, осуществляющим в соответствии с заданным алгоритмом управление наведением телекамеры, выполненной с использованием устройства трансфокации, на участок охраняемой зоны, в котором происходит срабатывание датчика обнаружения вторжения, и включение ИК-прожекторов.
