Система пассивной безопасности и обеспечивающее пассивную безопасность снаряжение на судах для ситуаций "человек за бортом" - RU2566830C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

В целом настоящее изобретение относится к системам пассивной безопасности для ситуации «человек за бортом» (ЧЗБ) для обеспечения немедленного обнаружения указанной ситуации и быстрого спасения собственными средствами или кораблями, находящимися поблизости и оснащенными или не оснащенными такой системой, или государственными спасательными службами.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

В настоящее время существующие системы безопасности для ситуаций «человек за бортом» являются дорогостоящими и сложными, а также разработаны и предназначены для применения на больших судах, с которых сложно упасть в море и которые содержат собственные спасательные средства, и затопление которых длится несколько минут.

Существуют различные виды спасательных жилетов и индивидуальных радиомаяков, но ни один из них не является частью системы безопасности, первые ограничиваются удержанием моряков на плаву, а вторые ограничиваются отправкой характерного сигнала.

Полезная модель №1068634, автор которой является заявителем, относится к аварийному устройству, в котором происходит автоматическое надувание прикрепленного к поясу буя при возникновении ситуации «человек за бортом». Настоящее изобретение улучшает указанную полезную модель в аспекте, касающемся способности держаться на воде, эргономическом аспекте и аспекте, касающемся спасательных возможностей, причем настоящее изобретение непосредственно интегрируют в государственные спасательные системы.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к системе пассивной безопасности на судах для ситуации «человек за бортом», содержащей:

- по меньшей мере один предмет индивидуального снаряжения, причем каждый предмет индивидуального снаряжения подготовлен для ношения членом экипажа судна и содержит первый модуль, встроенный в пояс;

- предмет снаряжения на борту, установленный на судне.

Как первый модуль каждого предмета индивидуального снаряжения, так и расположенный на борту предмет снаряжения содержат модуль беспроводной связи, посредством которого устанавливают радиочастотную связь, причем расположенный на борту предмет снаряжения сконфигурирован для отслеживания посредством указанной связи наличия каждого предмета индивидуального снаряжения на судне и, в случае обнаружения отсутствия предмета индивидуального снаряжения в результате ситуации «человек за бортом», для отправки сигнала тревоги, адресованного по меньшей мере одному члену экипажа судна.

Индивидуальное снаряжение дополнительно содержит:

- спасательный жилет, сложенный внутри первого модуля и прикрепленный к нему по меньшей мере одним ремнем;

- второй модуль, помещенный во внутреннем пространстве первого модуля, соединенный со спасательным жилетом и сконфигурированный для надувания спасательного жилета при обнаружении ситуации «человек за бортом», причем первый модуль содержит на своей задней части один откидной клапан, сконфигурированный для открытия при надувании спасательного жилета, обеспечивая его прохождение во внешнее пространство первого модуля.

Второй модуль индивидуального снаряжения предпочтительно содержит радиомаяк для отправки сигнала тревоги на определенной частоте, причем указанный второй модуль сконфигурирован для активации радиомаяка при возникновении ситуации «человек за бортом».

Расположенное на борту снаряжение может содержать экран дисплея и приемник радиочастотных сигналов, сконфигурированный для получения сигнала тревоги, который может быть отправлен радиомаяком каждого предмета индивидуального снаряжения, причем расположенное на борту снаряжение сконфигурировано для направления судна в случае получения указанного сигнала тревоги посредством экрана дисплея к местоположению индивидуального снаряжения, которое отправляет указанный сигнал тревоги.

Система может дополнительно содержать сервер связи, расположенный на суше и содержащий систему связи CSM; где второй модуль индивидуального снаряжения содержит модуль мобильной связи и модуль спутникового позиционирования, причем указанный второй модуль сконфигурирован для отправки при возникновении ситуации «человек за бортом» на сервер связи посредством своего модуля мобильной связи аварийного сообщения, содержащего местонахождение, полученное его модулем спутникового позиционирования.

Второй модуль каждого предмета индивидуального снаряжения предпочтительно сконфигурирован для автоматического обнаружения ситуации «человек за бортом» посредством:

- проверки посредством модуля беспроводной связи наличия радиочастотной связи с расположенным на борту снаряжением;

- проверки приема местоположений посредством модуля спутникового позиционирования;

- проверки наличия покрытия модуля мобильной связи.

Система может дополнительно содержать сервер связи, расположенный на суше и содержащий систему связи GSM, где расположенное на борту снаряжение содержит модуль мобильной связи и модуль спутникового позиционирования, причем расположенное на борту снаряжение сконфигурировано для отправки при возникновении ситуации «человек за бортом» на сервер связи посредством своего модуля мобильной связи аварийного сообщения, содержащего местонахождение, полученное его модулем спутникового позиционирования.

Сервер связи может быть сконфигурирован для осуществления таких действий после приема аварийного сообщения, как:

- получение местонахождения, содержащегося в указанном аварийном сообщении;

- распознавание по меньшей мере одного судна в пределах заданного радиуса относительно указанного местонахождения;

- отправка аварийного сообщения с полученным местонахождением на указанное по меньшей мере одно судно.

Сервер связи сконфигурирован для осуществления таких действий после приема аварийного сообщения, как:

- получение местонахождения, содержащегося в указанном аварийном сообщении;

- отправка аварийного сообщения с полученным местонахождением спасательным службам.

Расположенное на борту снаряжение содержит передатчик сообщений по DSC и модуль спутникового позиционирования и сконфигурировано для отправки сообщения о помощи по DSC, содержащего местонахождение судна, полученное его модулем спутникового позиционирования при возникновении ситуации «человек за бортом».

Расположенное на борту снаряжение предпочтительно содержит приемник сообщения по DSC и экран дисплея, причем расположенное на борту снаряжение сконфигурировано для осуществления после приема аварийного сообщения по DSC, содержащего местонахождение, получения указанного местонахождения и направления судна посредством экрана дисплея к указанному местонахождению.

Модуль беспроводной связи второго модуля каждого предмета индивидуального снаряжения и расположенного на борту снаряжения может представлять собой модуль Bluetooth или модуль Zigbee.

Объектом настоящего изобретения также является предмет индивидуального снаряжения, обеспечивающий пассивную безопасность, на судах для ситуации «человек за бортом», подготовленный для ношения членом экипажа судна и содержащий:

- первый модуль, встроенный в пояс;

- спасательный жилет, сложенный внутри первого модуля и прикрепленный к нему по меньшей мере одним ремнем;

- второй модуль, помещенный во внутреннем пространстве первого модуля, соединенный со спасательным жилетом и сконфигурированный для надувания спасательного жилета при обнаружении ситуации «человек за бортом», причем первый модуль содержит на своей задней части один откидной клапан, сконфигурированный для открытия при надувании спасательного жилета, обеспечивая его прохождение во внешнее пространство первого модуля.

Второй модуль предпочтительно содержит модуль спутникового позиционирования, модуль мобильной связи и модуль беспроводной связи, посредством которых осуществляют установление радиочастотной связи с предметом расположенного на борту судна снаряжения. Второй модуль сконфигурирован для автоматического обнаружения ситуации «человек за бортом» посредством:

- проверки посредством модуля беспроводной связи наличия радиочастотной связи с расположенным на борту снаряжением;

- проверки приема местоположений посредством модуля спутникового позиционирования;

- проверки наличия покрытия модуля мобильной связи.

Второй модуль может содержать радиомаяк для отправки сигнала тревоги на определенной частоте, причем указанный второй модуль сконфигурирован для активации радиомаяка при возникновении ситуации «человек за бортом».

Первый модуль может содержать модуль мобильной связи и модуль спутникового позиционирования, причем указанный первый модуль сконфигурирован для отправки при возникновении ситуации «человек за бортом» на сервер связи посредством модуля мобильной связи аварийного сообщения, причем указанное сообщение содержит местонахождение, полученное модулем спутникового позиционирования.

Настоящее изобретение обеспечивает следующие преимущества:

- немедленное обнаружение: система очень быстро и с высокой точностью обнаруживает ситуацию ЧЗБ благодаря своему собственному алгоритму, который может объединять три разных сигнала, отправленных тремя разными системами;

- быстрое спасение: поскольку изобретение основано на принципе спасения ближайшим судном, оно информирует и помогает кораблю пострадавшего человека, находящимся поблизости кораблям и государственным спасательным службам определять местонахождение;

- точное позиционирование: кроме информирования ближайшего возможного «спасателя», изобретение обеспечивает его данными относительно местоположения GPS пострадавшего человека и возможностью направления к указанной точке, в соответствии с инструкциями расположенного на борту снаряжения;

- объединение со спасательными службами: кроме своих собственных возможностей для позиционирования и отслеживания ситуации ЧЗБ, система отправляет сигналы тревоги на частотах, установленных IMO (Международная морская организация) по ОВЧ каналу 70, так же как и по радиомаяку на частоте 125,5 МГц, гарантируя, таким образом, его объединение с всемирными спасательными системами. Подобным образом расположенное на борту снаряжение отслеживает сигналы тревоги ЧЗБ по ОВЧ каналу 70, отправленные другими кораблями, которые, несмотря на отсутствие системы, обладают возможностью отправки сообщений с использованием расположенных на борту системы связи;

- способность держаться на воде: благодаря интеграции самонадувающегося спасательного жилета система гарантирует пострадавшему способность держаться на воде, и таким образом позиционирование тела, даже когда человек не выживает;

- эргономическая конструкция: в отличие от традиционных спасательных жилетов она позволяет выполнять любое задание на борту корабля, не создавая неудобств и обеспечивая нормальное состояние, так как она встроена в пояс.

Краткое описание фигур

Ниже приведено краткое описание ряда фигур, которые помогут лучше понять изобретение относительно варианта осуществления указанного изобретения, представленного в качестве неограничивающего примера.

На фиг.1 представлено индивидуальное снаряжение, являющееся частью системы, представляющей цель изобретения, надетое на человеке на борту судна.

На фиг.2 представлено индивидуальное снаряжение с надутым спасательным жилетом.

На фиг.3 представлен первый модуль индивидуального снаряжения, встроенный в пояс.

На фиг.4А и 4В представлен, соответственно, вид изнутри и вид сверху второго модуля индивидуального снаряжения, встроенного в спасательный жилет.

На фиг.5 представлено изображение расположенного на борту снаряжения, которое является частью системы пассивной безопасности.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к системе пассивной безопасности для ситуаций «человек за бортом», предназначенной для обеспечения быстрого обнаружения указанной ситуации и быстрого спасения кораблем пострадавшего, кораблями, находящимися поблизости и оснащенными или не оснащенными системой, или государственными спасательными службами.

Система содержит следующие элементы:

- предмет индивидуального снаряжения, который физически прикреплен к человеку;

- предмет снаряжения на борту, который установлен на судне;

- сервер связи, расположенный на суше и отвечающий за управление соединениями GSM между разными компонентами системы.

Индивидуальное снаряжение 1, как показано на фиг.1 (где спасательный жилет сложен внутри первого модуля 2) и фиг.2 (где спасательный жилет надут), содержит:

- первый модуль 2, встроенный в пристегивающийся пояс 4, который отрегулирован под спину пользователя;

- спасательный жилет 5, который сложен внутри первого модуля 2, верхняя часть которого прикреплена к первому модулю 2 (предпочтительно посредством первого ремня 6) и нижняя часть которого может быть соединена с поясом 4 (например, прикреплена посредством второго ремня 6' к пряжке 7 пояса 4), когда спасательный жилет надут;

- второй модуль 8, который находится внутри первого модуля 2 и который соединен со спасательным жилетом 5, отвечающий за надувание спасательного жилета 5 при возникновении ситуации «человек за бортом». Когда спасательный жилет 5 надут этим вторым модулем 8, спасательный жилет 5 и второй модуль 8 с усилием проходят наружу через отверстие, выполненное в задней части первого модуля 2, когда откидной клапан 3, который может свободно свисать или может быть непрочно прикреплен к первому модулю 2 (например, застежкой Velcro), поднят. Комплект спасательный жилет - второй модуль прикреплен к первому модулю посредством ремня 6, который также присоединен к спасательному жилету.

На фиг.3 представлен вид первого модуля 2 индивидуального снаряжения 1, встроенного в пояс 4. Внутреннее пространство указанного модуля 2 вмещает второй модуль 8, который содержит управляющую электронику, модуль связи GSM, модуль связи Bluetooth или Zigbee, приемник GPS, радиомаяк с частотой 121,5 МГц, причем все из указанных элементов размещены внутри водонепроницаемого корпуса.

На фиг.4A и 4B, соответственно, показан вид изнутри и вид сверху второго модуля 8 индивидуального снаряжения 1, который содержит два баллона 9 с СO₂, соединенных со спасательным жилетом 5, и электрическую систему, предназначенную для пробивания в них отверстий. Спасательный жилет 5 сложен и соединен с задней частью второго модуля 8, как показано на фиг.4B. Согласно предпочтительному варианту осуществления, показанному на фиг.4A, система пробивания отверстий содержит серводвигатель 14, два фиксатора 15, четыре пружины 16 и два штыка 17. Принцип действия следующий.

После установки система содержит пружины 16, находящиеся под нагрузкой и блокированные посредством фиксаторов 15.

- Когда система распознает, что спасательный жилет должен быть надут, она воздействует на серводвигатель 14.

- Серводвигатель 14 отпускает фиксаторы 15, и, следовательно, пружины 16 разжимаются.

- Благодаря усилию, возникающему в результате разжатия пружин, штыки 17 пробивают отверстия в баллонах 9 с CO₂, так что при активации указанной системы (в ситуации «человек за бортом») баллоны 9 с CO₂ автоматически надувают спасательный жилет 5. Баллоны и электрическая система размещены внутри водонепроницаемого корпуса.

Оба модуля (2,8) индивидуального снаряжения 1 содержат кнопки активации для включения и отключения снаряжения, а также для инициирования или отмены сигналов тревоги. В частности, они содержат три кнопки: одна предназначена для двухпозиционного регулирования, а другие две кнопки отменяют ситуацию «человек за бортом» при одновременном нажатии или инициируют указанную ситуацию в ручном режиме.

На фиг.5 представлен вид расположенного на борту снаряжения 10. Расположенное на борту снаряжение 10 является предметом снаряжения, которое может быть установлено на судах, и содержит:

- управляющую электронику;

- экран 12 дисплея;

- кнопки 13 для двухпозиционного регулирования с использованием меню и отключением звукового сигнала в аварийных ситуациях; также представляется возможным применение сенсорного экрана в качестве интерфейса пользователя;

- модуль связи GSM.

- модуль связи Bluetooth или Zigbee;

- приемник GPS;

- передатчик сообщения по DSC («подводный звуковой канал») и приемник по ОВЧ каналу 70;

- приемник радиочастотного сигнала 121,5 МГц;

- сигнальный гудок с интенсивностью звука 100 дБ;

В довершение, сервер связи содержит один или несколько промежуточных серверных компьютеров в кластерной конфигурации, что гарантирует его непрерывную работу.

В случае падения моряка в море система работает следующим образом.

- Моряки поднимаются на борт судна и надевают индивидуальное снаряжение 1.

- Корабль покидает порт, и расположенное на борту снаряжение автоматически устанавливается в режим «контроля», постоянно выполняя проверку, что все моряки находятся на борту, посредством модуля связи Bluetooth или Zigbee и отправляя время от времени сообщение, содержащее местоположение GPS корабля, на сервер связи.

- В некоторый момент времени моряк падает в воду.

- Менее чем через 10 секунд индивидуальное снаряжение 1 обнаруживает ситуацию, и второй модуль 8 надувает спасательный жилет 5. Для обнаружения ситуации индивидуальное снаряжение 1 осуществляет проверку на наличие соединения Bluetooth со снаряжением корабля. Если соединения нет, индивидуальное снаряжение осуществляет проверку получения местоположений GPS. Если получение не происходит, осуществляется проверка на наличие GSM покрытия. Индивидуальное снаряжение повторно запускает проверку определенное количество раз (например, три раза), и если соединение не появляется после трех сигналов, то это значит, что оно находится в воде. Второй модуль 8, в котором размещена электронная аппаратура, выполняет управление всей работой.

- Расположенное на борту снаряжение 10 обнаруживает ситуацию и издает сигнальный гудок, так что экипаж, находящийся на борту, выполняет спасательные работы. Снаряжение корабля постоянно выполняет проверку на наличие соединения Bluetooth или Zigbee с индивидуальным снаряжением. Если происходит потеря соединения, оно повторно запускает проверку определенное количество раз (например, три раза), и если соединение не получено, оно определяет, что снаряжение не находится на борту.

- Если по истечению установленного времени экипаж корабля не осуществил спасательные работы (сигнал тревоги не был отменен), происходит следующее:

- Второй модуль 8 активирует радиомаяк с частотой 121,5 МГц (что может быть отменено пользователем одновременным нажатием на две кнопки указанного второго модуля 2) и отправляет сообщение посредством модуля связи GSM на сервер связи, содержащее его местоположение GPS. Второй модуль 8 содержит две кнопки, доступ к которым может быть получен через отверстия, выполненные в первом модуле 2.

- Расположенное на борту снаряжение 10 отправляет сообщение с аварийным сигналом и своим местоположением GPS посредством GSM на сервер связи, кроме того, оно посылает международное аварийное сообщение о ЧЗБ с местоположением GPS по ОЧВ радиоканалу 70 для прослушивания ближайшим кораблем или наземными спасательными станциями.

- Если расположенное на борту снаряжение не получило подтверждение получения аварийного сигнала по ОЧВ радиоканалу 70, оно посылает сообщение на сервер связи для информирования об указанной ситуации. Сервер распознает корабли, находящиеся рядом с кораблем пострадавшего, которые оснащены системой (поскольку сервер периодически получает местоположения GPS кораблей, оснащенных системой), и посылает сигнал тревоги с местоположением GPS моряка.

- Расположенное на борту снаряжение 10 корабля пострадавшего человека и корабля, находящегося поблизости и оснащенного системой, получает сигнал тревоги с местоположением GPS пострадавшего человека (по каналу 70 при близком расположении с этой зоной или, в противном случае, посредством GSM), и посредством экрана 12 дисплея судно направляют к моряку.

- Если поблизости нет корабля (оснащенного системой или получившего сигнал тревоги о ЧЗБ по ОВЧ каналу 70), спасательные службы, получившие сообщение по каналу 70, начинают действовать и отправляются к местоположению GPS корабля в тот момент, когда моряк упал в воду. Благодаря радиомаяку с частотой 121,5 МГц они находят пострадавшего.

В случае кораблекрушения, система работает следующим образом.

- Моряки поднимаются на борт судна и надевают индивидуальное снаряжение 1.

- Корабль покидает порт, и расположенное на борту снаряжение 10 автоматически устанавливается в режиме «контроля», постоянно выполняя проверку, что все моряки находятся на борту, и отправляя время от времени сообщение, содержащее его местоположение GPS, на сервер связи.

- В определенный момент корабль терпит кораблекрушение, и моряки попадают в море.

- Менее чем через 10 секунд индивидуальное снаряжение 1 обнаруживает ситуацию, и второй модуль 8 надувает спасательный жилет 5.

- Если по истечении нескольких секунд сигнал тревоги не был отменен, второй модуль 8 активирует радиомаяк с частотой 121,5 МГц и отправляет сообщение, содержащее его местоположение GPS, посредством модуля связи GSM на сервер связи.

- Сервер распознает корабли, находящиеся поблизости корабля пострадавшего человека (пострадавших людей), и отправляет сигнал тревоги с их местоположением GPS.

- Расположенное на борту снаряжение 10 корабля, находящегося поблизости и оснащенного системой, получает сигнал тревоги с местоположением GPS пострадавшего человека (пострадавших людей) (поступающего посредством GSM), и посредством экрана 12 дисплея судно направляют к моряку.

- Если поблизости нет корабля, спасательные службы начинают действовать и направляются к местоположению GPS корабля в тот момент, когда корабль тонет. С помощью радиомаяка с частотой 121,5 МГц службы определяют местонахождение пострадавшего.

Реферат

Изобретение относится к системам пассивной безопасности на судах для ситуаций «человек за бортом» и может быть применено для обеспечения немедленного обнаружения таких ситуаций и быстрого спасения собственными средствами или кораблями, находящимися поблизости. Система содержит по меньшей мере один предмет индивидуального снаряжения (1) для ношения членом экипажа судна и установленный на борту судна предмет снаряжения (10). Первый модуль (2) предмета снаряжения (1) и предмет снаряжения (10) содержат модули беспроводной связи. Предмет снаряжения (10) сконфигурирован для отслеживания посредством указанной связи наличия предмета снаряжения (1) на судне. При обнаружении отсутствия предмета снаряжения (1) в результате ситуации «человек за бортом» отправляется сигнал тревоги, адресованный по меньшей мере одному члену экипажа. Спасательный жилет (5) сложен внутри первого модуля (2) и прикреплён к нему ремнём (6). Второй модуль (8) помещён во внутреннем пространстве первого модуля (2), соединён со спасательным жилетом (5) и сконфигурирован для надувания жилета (5) при обнаружении ситуации «человек за бортом». Достигается обеспечение немедленного обнаружения ситуации «человек за бортом», точное позиционирование и быстрое спасение пострадавшего человека. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула