RU2671065C2

RU2671065C2 - Поисково-спасательная система

Info

Publication number: RU2671065C2
Application number: RU2017102291A
Authority: RU
Inventors: Андрей Валерьевич Шапыгин
Original assignee: Андрей Валерьевич Шапыгин
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-10-29
Also published as: RU2017102291A; WO2018139958A1; RU2017102291A3

Abstract

Изобретение относится к поисково-спасательным системам, предназначенным для оказания оперативной помощи людям на море. Поисково-спасательная система включает в себя базовый объект, спасательное плавсредство с приемо-пеленгаторным устройством, а также компактное приемо-передающее радиосигнальное устройство, зафиксированное на человеке. Спасательное плавсредство представляет собой роботизированное плавсредство, оснащенное двигателем, приемо-передающим устройством и системой автоматического управления, обеспечивающей приведение плавсредства в рабочее состояние после сброса с базового объекта, запуск и управление двигателем, установление курса на терпящего бедствие в соответствии с принимаемым сигналом радиоидентификатора. Базовый объект дополнительно оснащен средствами контроля за периметром, устройством разблокировки фиксатора и автосброса плавсредства, приемо-передающим устройством, а также командным устройством, которое при поступлении сигнала о пересечении периметра и/или сигнала от радиоидентификатора терпящего бедствие, управляет разблокировкой фиксатора и авто-сбросом роботизированного спасательного плавсредства и в дальнейшем ведет сбор информации от радиоидентификатора терпящего бедствие и роботизированного спасательного плавсредства, ее анализ и выработку корректирующего воздействия, передаваемого на систему автоматического управления плавсредства. Достигается мгновенная возможность спасения людей, оказавшимся в угрожающих их жизни условиях. 2 ил.

Description

Поисково-спасательная система предназначена для оказания оперативной помощи людям, оказавшимся в угрожающих их жизни условиях. Данная система может применяться при проведении поисково-спасательных работ, например, на море.

Известна морская спасательная система и способ ее применения, содержащая спасательный жилет с радиопередатчиком на терпящем бедствие человеке, спасательное плавсредство (шлюпка) с радиоприемником, который через GPS связан с радиоприемником спасательного жилета (Заявка KR 1020160036714), который начинает посылать сигналы бедствия, после попадания человека в спасательном жилете в воду. Радиоприемник спасательного плавсредства связан с устройством, обеспечивающем его движение при поступлении сигналов бедствия, а также с системой навигации, обеспечивающей движение спасательного средства к терпящему бедствие человеку в спасательном жилете, радиопередатчик которого продолжает посылать сигналы бедствия.

Недостатком аналога является связь спасательного плавсредства о спасаемым при помощи системы глобального геогпозиционирования GPS, так как скорость и точность работы системы зависит от текущей ситуации с наличием в конкретном месте мирового океана достаточно устойчивого и высокоскоростного сигнала от достаточного количества спутников и как следствие, аналог не всегда может обеспечить достаточную скорость и точность проведения спасательной операции.

Известна также поисково-спасательная система (Заявка на изобретение РФ №93007485), содержащая базовое плавсредство, на котором расположен судовой радиоприемник со всенаправленной антенной, закрепленной на мачте для приема сигнала тревоги от терпящего бедствие, дополнительно содержит малое спасательное плавсредство с ручным приемо-пеленгаторным устройством, ручное приемо-пеленгаторное устройство на базовом плавсредстве и радиоидентификатор, закрепленный на теле человека, терпящего бедствие, при этом радиоидентификатор имеет связь по радиоканалу с всенаправленной антенной и ручными приемо-пеленгаторами как на базовом судне, так и на малом плавсредстве.

Недостатком прототипа является невозможность обеспечить автоматическое реагирование на падение человека за борт и тем самым ускорить доставку ему в автоматическом режиме средств жизнеобеспечения, в первую очередь термозащиты.

Данная система наиболее близка по совокупности существенных признаков к заявляемой и принята в качестве прототипа.

Так как аварийные ситуации с людьми, терпящими бедствие на море, случаются, в большинстве случаев, при падении их за борт какого-либо следующего в море судна или при падении за ограждение периметра, например, морских нефтяных платформ или береговых станций, то наиболее актуальной проблемой остается обнаружение и предоставление им средств жизнеобеспечения, в первую очередь поддержания на плаву и термозащиты в самое ближайшее время после их падения в воду за пределы периметра этих морских объектов (судов, платформ), так как более 60% поверхности Мирового океана имеет температуру ниже 25°C, при которой создаются условия гипотермии, при температуре 2-3°C может стать смертельным пребывание более 15 минут, а при температуре от 0 до -2°C летальный исход наступает после пяти-восьми минут.

Задача заявляемого изобретения - существенное ускорение доставки человеку попавшему в воду средств жизнеобеспечения, в первую очередь термозащиты, за счет создания системы автоматического реагирования и автосброса спасательного плавсредства, путем мгновенного (до 60 сек) обнаружения факта пересечения человеком пределов периметра этих морских (базовых) объектов, автосброса (до 120 сек) с базового объекта и направления к ним роботизированного спасательного плавсредства, которое до аварийной ситуации расположено на самом объекте. При этом достигается следующий эффект -например при скорости судна до 60 км/ч (32,4 узла), максимальное расстояние между попавшим в воду человеком и роботизированным спасательным плавсредством составит до 3 км, что в свою очередь существенно упростит поиск человека и ускорит его поднятие на спасательное плавсредство или доставку ему средств поддержания жизнеобеспечения в виде гидротермокостюма, НЗ, средства поддержания на плаву и самостоятельного передвижения.

На практике возможно добиться существенно меньшего расстояния между роботизированным спасательным плавсредством и человеком до 0,5-1 километра и менее за счет уменьшения времени срабатывания системы обнаружения спасаемого и сброса роботизированного спасательного плавсредства до 30 сек и менее.

Заявленный технический результат достигается тем, что спасательные плавсредства до возникновения аварийной ситуации, в виде выпадения человека за борт, расположены на базовом объекте, на котором находятся люди, а после попадания человека за пределы судна или базового объекта происходит автосброс спасательного роботизированного плавсредства оснащенного средством термозащиты, что в свою очередь за счет сокращения расстояния между человеком и спассредством ускоряет доставку ему термозащиты и существенно повышает шансы на выживание в холодных водах.

Предлагаемая поисково-спасательная система состоит, в основном, из трех составляющих.

1. Базовый объект, который снабжен средствами:

- слежения за периметром базового объекта (охраняемый периметр);

- автосброса активных роботизированных спасательных плавсредств;

- слежения за объектами, как за спасательными средствами, так и за спасаемыми людьми;

- возможного управления и корректировки движения и манипулирования роботизированного спасательного плавсредства;

- автоматического возврата роботизированного спасательного плавсредства к базовому объекту.

2. Роботизированное спасательное плавсредство, которое содержит следующие системы:

- приведения в рабочее состояние после автосброса;

- управления приводами запуска и работы двигателя и поворота средства;

- управления всем дополнительным оборудованием, например, манипуляторами;

- определения местоположения спасаемого;

- обмена данными с базовым объектом, иными спасательными судами и спасаемым;

- подхода в автоматическом режиме к спасаемому;

- доставки спасаемому комплекта жизнеобеспечения включая термогидрокостюм, аварийный комплект;

- транспортировки спасаемого либо в автоматическом режиме, либо в полуавтоматическом (по программе вводимой спасаемым - берег, базовый объект, спасательный катер), либо в ручном режиме к коллективным средствам спасения, судну, берегу и т.д.

3. Одного или нескольких объектов в виде спасжилета или браслета, которые находятся на спасаемом и оборудованы сигнальными средствами в виде радиопередатчиков, и предназначены для:

- подачи сигнала на средство базового объекта о пересечении его периметра (сигнал «человек за бортом - МОВ»);

- активизации системы автосброса роботизированного спасательного плавсредства;

- определения местоположение спасаемого и обмена данными с роботизированным спасательным средством и базовым объектом.

Спас-жилет может быть дополнительно снабжен отделяемой и наполняемой гелием оболочкой, внутри которой закреплен уголковый отражатель из металлизированной пленки. Оболочка, при необходимости может быть наполнена газом, например гелием, так как он легче воздуха, и такой воздушный шар может служить дополнительным средством для обнаружения спасаемого. Шнур-подвеска оболочки связан с подъемным линем спасательного жилета, позволяющим поднять человека на борт спасательного средства. Материалу оболочки можно придать свойства, позволяющие обнаружить ее в инфракрасных и оптических диапазонах с целью использования систем ближнего обнаружения.

На фиг. 1 представлена блок-схема поисково-спасательной системы, на фиг. 2 - схема работы поисково-спасательной системы.

Поисково-спасательная система состоит из базового объекта 1 (судно, нефтяная платформа, береговая станция), снабженного по периметру датчиками периметра 1.1, сигнал от которых регистрируется в сумматоре 1.2 (охраняемый периметр базового объекта). При пересечении периметра каким-либо объектом датчики 1.1 через сумматор 1.2 передают сигнал в командное устройство 1.3 базового объекта, которое выдает команду средствам автосброса 1.4 спасательного плавсредства 2, которое на базовом объекте находится в компактном нерабочем состоянии до автосброса. Базовый объект содержит также систему управления и корректировки движения 1.5 роботизированного спасательного плавсредства 2, которая может дублировать, в исключительных случаях, систему управления и корректировки движения, установленную на спасательном плавсредстве 2. Для получения и выполнения команд системами базового объекта он снабжен приемо-передающим устройством 1.6, связанным с командным устройством 1.3.

Вторым элементом поисково-спасательной системы является роботизированное спасательное плавсредство 2 (шлюпка, спасательный плот и т.д.), которое оснащено двигателем 2.1 с системой управления 2.2, в том числе, и направлением движения спасательного плавсредства 2. На нем также установлена система навигации 2.3, которая позволяет ему принимать сигналы от приемо-передающего устройства, расположенного на спасаемом объекте 3 и через систему управления 2.2 направлять роботизированное спасательное плавсредство 2 к спасаемому объекту 3. На средстве 2 может быть расположено дополнительное оборудование, например манипулятор, который управляется системой 2.4 управления дополнительным оборудованием. Так как спасательное плавсредство 2 находится на базовом объекте 1 в нерабочем состоянии, то, после сброса его в воду, с помощью системы приведения в рабочее состояние 2.5 после автосброса, спасательное плавсредство приводится в рабочее состояние, например газо-наполняемый плот заполняется газом от встроенного в нем баллона со сжатым газом. Все команды от систем поступают в командное устройство 2.6. Для получения и выполнения команд базового объекта 1 и спасаемого объекта 3 роботизированное спасательное плавсредство 2 снабжено приемо-передающим устройством 2.7, связанным с командным устройством 2.6. На спасательном плавсредстве 2 может быть размещен комплект жизнеобеспечения 2.8 для спасаемого, включая термогидрокостюм, аварийный комплект.

Третьим элементом поисково-спасательной системы является сам спасаемый, который должен быть в момент попадания в воду одет в спас-жилет с приемо-передающим устройством или снабжен так называемым тревожным браслетом с приемо-передающим устройством (известные из уровня техники индивидуальные средства спасения). В этих средствах 3 присутствуют: система подачи сигнала на средство базового объекта о пересечении его периметра 3.1, система 3.2 подачи сигнала об автосбросе спасательного плавсредства 2 (как дублирующая систему 1.4 базового объекта 1) и система подачи сигналов 3.3 для определения местоположение спасаемого. Все три системы завязаны на приемопередающее устройство 3.4 или могут действовать раздельно.

Все три составных элемента поисково-спасательной системы связаны между собой через приемо-передающие устройства 1.6, 2.7 и 3.4.

Составные части всех трех элементов заявляемой поисково-спасательной системы известны из уровня, в том числе и спасательной, техники, существующего на настоящий момент времени в мире.

Поисково-спасательная система работает следующим образом.

На схеме работы (фиг. 2), представленной для базового объекта 1 в виде судна, оно следует по курсу, определенному прерывистой чертой. Охраняемый периметр судна - 1.1. На судне находится спасательное плавсредство 2 и потенциально подверженные падению в воду люди в индивидуальных средствах спасения 3. В точке А человек падает за борт пересекая охраняемый периметр 1.1 судна (базового объекта 1). Сигнал о пересечении периметра передается в командное устройство 1.3 судна, которое выдает команду средствам автосброса 1.4 спасательного плавсредства 2. В точке В происходит сброс спасательного плавсредства. При приводнении (до приводнения), с помощью системы приведения в рабочее состояние 2.5 после автосброса, спасательное плавсредство приводится в рабочее состояние, например газо-наполняемый плот заполняется газом от встроенного в нем баллона со сжатым газом. Система навигации 2.3 определяет направление (местоположение) человека по сигналам приемо-передаточного устройства, расположенном, например, в спасжилете. После определения местоположение человека система управления 2.2 включает двигатель 2.1 и по определенному направлению спасательное плавсредство 2 движется к человеку. На фиг. 2 штриховой окружностью показана область взаимодействия спасательного средства и человека за бортом. При сближении и контакте спасательного средства с человеком, спасаемый размещается на борту в том числе при помощи опускаемого вручную трапа или при помощи манипулятора происходит автоматический захват спасаемого находящегося в бессознательном состоянии, и по сигналу с судна или в ручном управлении, спасательное плавсредство направляется к судну или к другому объекту. В индивидуальном спасательном средстве могут быть предусмотрены, например, система подачи сигнала на средство базового объекта о пересечении его периметра и система подачи сигнала об автосбросе спасательного плавсредства, которые являются дублирующими аналогичные системы, присутствующие на судне, и повышающие вероятность оказания помощи спасаемому человеку. Также на спасательном плавсредстве могут быть размещены средства жизнеобеспечения-

Использование предлагаемой поисково-спасательной системы, как роботизированный спасательный комплекс, позволит оказывать экстренную помощь людям в тех случаях, когда они оказались за бортом, причем эта помощь оказывается без участия человека-оператора, с тем, что бы исключить во время таких ситуаций так называемый «человеческий фактор» и сократить время доставки в первую очередь термозащиты.

Claims

Поисково-спасательная система, включающая базовый объект, который снабжен приемо-пеленгаторным устройством и всенаправленной антенной для приема сигнала тревоги от терпящего бедствие, спасательное плавсредство с приемо-пеленгаторным устройством, размещенное и зафиксированное на базовом объекте, а также компактное приемо-передающее радиосигнальное устройство (радиоидентификатор), зафиксированное на человеке, который потенциально может потерпеть бедствие, имеющее связь по радиоканалу с всенаправленной антенной и приемо-пеленгаторными устройствами базового объекта и спасательного плавсредства,
отличающееся тем, что
спасательное плавсредство представляет собой роботизированное плавсредство, оснащенное двигателем, приемо-передающим устройством и системой автоматического управления, обеспечивающей приведение плавсредства в рабочее состояние после сброса с базового объекта, запуск и управление двигателем, установление курса на терпящего бедствие в соответствии с принимаемым сигналом радиоидентификатора, а базовый объект дополнительно оснащен средствами контроля за периметром, устройством разблокировки фиксатора и автосброса плавсредства, приемо-передающим устройством, а также командным устройством, которое при поступлении сигнала о пересечении периметра и/или сигнала от радиоидентификатора терпящего бедствие управляет разблокировкой фиксатора и автосбросом роботизированного спасательного плавсредства и в дальнейшем ведет сбор информации от радиоидентификатора терпящего бедствие и роботизированного спасательного плавсредства, ее анализ и выработку корректирующего воздействия, передаваемого на систему автоматического управления плавсредства.