SOS-СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ Российский патент 2002 года по МПК G08B25/12 B60Q9/00 

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области средств обеспечения безопасности, защиты и спасения в условиях движения на крупных автомобильных магистралях.

Уровень техники
В последнее время на крупных автомагистралях западных стран (США, Германия, Южная Корея) в целях оперативного сообщения о дорожно-транспортном происшествии, по обеим сторонам магистрали через каждый километр устанавливаются системы SOS - телефоны прямой радиосвязи с ближайшими пунктами оказания медицинской и технической помощи.

Эти системы имеют автономные источники питания и постоянно настроены на волну соответствующего пункта.

Чаще всего используются автономные системы с солнечными источниками энергии (Фиг.1) и иногда с системой их ориентации на Солнце [1].

Система устанавливается в непосредственной близости от магистрали на бетонном столбе 1 высотой 12-15 метров, в верхней части которого расположена постоянно закрепленная солнечная кремниевая батарея 2 площадью 0,35•0,35= 0,12 м² и максимальной электрической мощностью в полдень около 10 Вт, трехштырьковая радиоантенна 3 и герметичная коробка с микрофоном и кнопкой вызова, внутри которой расположена буферная щелочная аккумуляторная батарея, подзаряжающаяся от солнечной батареи для работы в ночное время, и радиопередатчик.

Солнечная батарея постоянно направлена на Юг под углом 30^o к горизонту.

Недостатками такой системы являются:
- дороговизна, связанная с использованием высоких бетонных столбов для предотвращения хищения солнечной батареи;
- недостаточная эффективность в пасмурные дни и малый кпд в неориентируемом на солнце положении солнечной батареи.

Задачей изобретения является создание компактных неразборных устройств, приспособленных для эксплуатации в средних широтах.

Сущность изобретения
Задача решается следующим путем:
- в качестве источника энергии используется ориентируемая на солнце или на наибольшую освещенность неба герметичная солнечная батарея с концентраторами;
- система устанавливается на разделительном барьере автомагистрали и имеет доступ с обеих ее полос движения.

Устройство системы показано на Фиг.2.

Солнечная батарея 1 представляет собой набор солнечных параболоидных оптических концентраторов 2, сфокусированных на арсенид-галлиевые преобразователи, размещенные на тыловой стороне планок 3.

Для азимутально-зенитальной ориентации по бокам батареи установлены фотодиоды 4 с отражателями 5, управляющие сельсинами 6.

Батарея установлена в герметичном прозрачном полусферическом колпаке 7 на герметичной коробке 8, внутри которой расположены буферная щелочная батарея и радиопередатчик, а на противоположных стенках коробки размещены микрофоны 9 и кнопки вызова 10. Штырьковая радиоантенна 11 установлена в верхней части полусферы, а вся системы закреплена на разделительном барьере 12 автомагистрали.

Система работает следующим образом.

При возникновении дорожно-транспортного происшествия его участники нажимают кнопку 10 и через микрофон 9 сообщают в дежурную часть о подробностях случившегося.

В течение дня солнечную батарею ориентируют на солнце (или на наиболее освещенную часть неба) при помощи фотодиодов 4 с отражателями 5, которые на основе достижения равносигнальной зоны управляют сельсинами 6. При этом подзаряжают буферную батарею для работы в ночное время.

Технические характеристики системы:
Степень концентрирования - 55
КПД - до 20%
Фотоприемники - Арсенид-галлиевые
Мощность - 8 Вт
Удельная мощность - 200 Вт/м²
Точность ориентации на солнце - ±2^o
Количество зеркальных параболических концентраторов - 20 шт.

Площадь батареи - 0,04 м²
В качестве прототипа батареи может быть использован солнечный модуль российской автоматической орбитальной станции типа АОС, запущенной в марте 1994 года и разработанной научно-производственной фирмой "Гранат" по программе "Корона" [2].

Фиг.1 - общий вид типичной SOS-системы, устанавливаемой на крупных автомагистралях Южной Кореи.

Фиг.2 - общий вид предлагаемой SOS-системы.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
а) Система ориентации батареи подобна той, которая использована в заявке на изобретение [1], где в качестве чувствительных элементов используются термоэлементы.

б) Система радиосвязи и энергоснабжения в ночное время аналогична использующейся в Южной Корее.

в) Герметизация корпуса системы применительно к новым климатическим условиям не представляет особых трудностей.

Источники информации
1. Заявка N 93009397/11, приор. 18.02.93.

2. Отчет НИИТП (НПО Гранат) по результатам эксперимента на спутники АОС с концентраторами солнечной энергии. 1994 г., п. 1 ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности, защиты и спасения в условиях движения на крупных автомагистралях. Энергопреобразовательная часть системы располагается в герметичном прозрачном корпусе и ориентируется на солнце или наиболее освещенную часть неба с помощью фотодиодов с цилиндрическими отражателями, работающими на принципе равносигнальной зоны, и сельсинных двигателей. Отдельные SOS-системы устанавливаются на разделительном барьере автомагистрали на расстоянии 0,8-1 км друг от друга и имеют доступ для участников движения с обеих полос автомагистрали. Предложенное техническое решение обеспечивает компактность SOS, ее всепогодное использование и не требует существенных материальных затрат для реализации. 2 ил.

SOS-система радиотелефонной связи при аварийных ситуациях на крупных автомагистралях, использующая солнечную энергию для электропитания радиопередатчика в дневное и ночное время, отличающаяся тем, что она состоит из многоячеистой панели солнечных параболоидных концентраторов, в фокусах которых расположены арсенид-галлиевые фотоприемники, имеющие возможность преобразовывать концентрированную солнечную энергию с к. п. д. до 20% и с удельной мощностью 200 Вт/м², по бокам солнечной батареи установлены фотодиоды в цилиндрических отражателях, имеющие возможность ориентировать батарею на солнце с помощью сельсинов с точностью ±2^o, а сама батарея размещается в герметичной прозрачной полусфере, на которой сверху установлена штырьевая антенна, соединенная с коробкой, в которой размещены буферная щелочная батарея, радиопередатчик, микрофоны и кнопки вызова, при этом коробки крепятся к разделительному барьеру автомагистрали на расстоянии 0,8-1 км друг от друга.