УСТРОЙСТВО БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 2007 года по МПК G09F13/00 

Изобретение относится к области обеспечения безопасности и фортификационного оборудования местности, в частности к устройствам обеспечения безопасности, а именно к элементам проволочного ограждения, и может быть использовано преимущественно инженерном обеспечении безопасности и фортификационном оборудовании участков местности, например, при изготовлении ограждений для минных полей и обозначении проходов в них, при изготовлении ограждений земельных участков, пастбищ, садов, загонов для скота и т.д. в сельском хозяйстве; ограждений автомобильных и железных дорог; автостоянок, жилых и производственных зданий; ограждений строящихся объектов, мест проведения строительно-монтажных работ в строительстве; ограждений мест проведения ремонтных работ и т.д.

В настоящее время проблема создания высокоэффективных с точки зрения обеспечения безопасности людей и животных ограждений встала достаточно остро. Связано это с тем, что высокоэффективное с точки зрения обеспечения безопасности людей и животных ограждение должно быть хорошо заметным в любое время суток и при любых погодных условиях, в частности оно должно привлекать к себе внимание людей или отпугивать животных: ярким, производящим впечатление внешним видом, отпугивающим шумовым эффектом, бликованием при освещении ограждения искусственными или естественными источниками света; светимости в ночное время суток. Известные ограждения не обладают в полной мере указанными характеристиками.

Известна панель ограждения, включающая контурную раму, заполнение и ребро жесткости [1].

Известное ограждение не является заметным в темное время суток и при плохих погодных условиях, в частности оно не обладает ярким, производящим впечатление внешним видом, отпугивающим шумовым эффектом, способностью бликовать при его освещении искусственными или естественными источниками освещения. Кроме того, известное ограждение имеет повышенную материалоемкость, большую парусность. Это объясняется тем, что все элементы, входящие в конструкцию панели являются монолитными.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство безопасности, содержащее поддерживающий элемент, выполненный в виде, по крайней мере, одного протяженного элемента, например, в виде витой в продольном направлении гибкой металлической или полимерной с металлическим покрытием проволоки, и множество с заостренными у, по крайней мере, части из них краями или краями и концами выступающих элементов, размещенных с промежутками и в стороны от соответствующего протяженного элемента, при этом выступающие элементы снабжены похожими на растительность конструкциями, например искусственными листьями или цветками из полимерного материала, размещенными с возможностью скрытия выступающих элементов от визуального наблюдения, причем протяженный элемент выполнен с крепежными устройствами и с возможностью проводить электричество [2].

Известное устройство безопасности не является заметным в темное время суток и при плохих погодных условиях, в частности оно не обладает отпугивающим шумовым эффектом, способностью бликовать при его освещении искусственными или естественными источниками освещения.

Новым достигаемым техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение эффективности обеспечения безопасности людей и животных.

Новый технический результат достигается тем, что в устройство безопасности, содержащее поддерживающий элемент, выполненный в виде, по крайней мере, одного протяженного элемента, и конструкцию в форме изображения, укрепленную на соответствующем протяженном элементе, в отличие от прототипа, конструкция в форме изображения выполнена в виде ленты с предупредительными знаками, при этом лента выполнена из материала и с профилем рабочей поверхности, обеспечивающими возможность наблюдения бликов при их освещении искусственными или естественными источниками света.

Профиль рабочей поверхности может быть выполнен в виде голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки или конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной или, по крайней мере, части линзы или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки или, по крайней мере, части линзы Френеля, обеспечивающих отражение на своих поверхностях излучения в, по крайней мере, одном направлении, с возможностью наблюдения бликов от голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки или конструкций с остроконечной и(или) закругленной вершиной или, по крайней мере, части линзы или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки или, по крайней мере, части линзы Френеля из материала с показателем преломления по крайней мере на 3% большим показателя преломления разметочного материала при их освещении искусственными или естественными источниками света.

На соответствующую поверхность ленты может быть дополнительно нанесено отражающее покрытие, обеспечивающее возможность наблюдения бликов от голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки или конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной или, по крайней мере, части линзы или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки или, по крайней мере, части линзы Френеля при их освещении искусственными или естественными источниками света.

Материал ленты или/и предупредительные знаки могут быть дополнительно активированы люминесцентным соединением.

Люминесцентное соединение может быть выполнено из люминофорного материала, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты в темное время суток.

Люминесцентное соединение может быть выполнено из люминофорного материала, обеспечивающего возможность наблюдения ленты в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.

Лента может быть выполнена из материала, обеспечивающего возможность создания шумового эффекта при воздействии на нее воздушного потока.

Лента может быть выполнена с отверстиями, обеспечивающими возможность создания шумового эффекта при прохождении через них воздушного потока.

Лента может быть выполнена из электропроводного материала.

Часть ленты может быть выполнена в виде множества полос из материала, обеспечивающего возможность создания шумового эффекта при прохождении через щели между полосами воздушного потока.

В качестве материала полос могут быть использованы металлические пленки или полимерные пленки, поверхность которых металлизирована.

Протяженный элемент может быть выполнен из электропроводного материала.

Протяженный элемент может быть выполнен в виде гибкой металлической или полимерной с металлическим покрытием проволоки.

Проволока может быть выполнена витой в продольном направлении.

В устройство безопасности может быть дополнительно введено множество выступающих элементов с заостренными, по крайней мере, у части из них, краями или краями и концами, размещенных с промежутками относительно друг друга на соответствующем протяженном элементе и в стороны от соответствующего протяженного элемента.

Протяженный элемент может быть выполнен с крепежными устройствами.

Предупредительные знаки могут быть выполнены в виде знаков и(или) слов и(или) рисунков, нанесенных на поверхность ленты.

Слова на предупредительных знаках могут быть выполнены на различных языках.

Знаки и(или) слова и(или) рисунки на предупредительных знаках могут быть выполнены с возможностью их наблюдения в инфракрасном и(или) ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.

Предупредительные знаки могут быть выполнены с идентификационными метками с возможностью их наблюдения в инфракрасном и(или) ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.

Предупредительные знаки могут быть выполнены с идентификационными метками с возможностью их наблюдения под определенным углом.

Предупредительные знаки могут быть выполнены в виде зашифрованных знаков и(или) слов и(или) рисунков.

В устройство безопасности может быть введена временная антиадгезионная бумага, закрепленная на тыльной поверхности ленты посредством постоянно липкого адгезионного слоя.

На фиг.1-4 представлены принципиальные варианты схем выполнения устройства безопасности.

Устройство безопасности содержит поддерживающий элемент из, по крайней мере, одного протяженного элемента в виде гибкой металлической проволоки 1 с возможностью проводить электричество и ленту 2 с предупредительными знаками 3 в виде знаков, слов и рисунков, нанесенных на поверхность ленты 2, укрепленную на соответствующем протяженном элементе 1, при этом материал ленты 2 дополнительно активирован люминесцентным соединением, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты 2 в темное время суток, причем на поверхность ленты 2 нанесена голограмма 5 с возможностью наблюдения бликов от голограммы при ее освещении искусственными или естественными источниками света (фиг.1).

Устройство безопасности содержит поддерживающий элемент из, по крайней мере, одного протяженного элемента в виде полимерной с металлическим покрытием проволоки 6 с возможностью проводить электричество и с множеством выступающих элементов 7 с заостренными краями 8, размещенными с промежутками 9 относительно друг друга и в стороны от соответствующего протяженного элемента 6, и ленту 2 с предупредительными знаками 10 в виде слов на различных языках и рисунков с помощью специальных красителей, обеспечивающих возможность их наблюдения в инфракрасном и(или) ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра, и с отверстиями 11, обеспечивающими возможность создания шумового эффекта при прохождении через них воздушного потока, укрепленную на соответствующем протяженном элементе 6, при этом материал ленты 2 дополнительно активирован люминесцентным соединением, выполненным из люминофорного материала 12, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты 2 в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра, причем на ленту 2 нанесена отражательная голограммная дифракционная решетка 13 с возможностью наблюдения бликов от отражательной голограммной дифракционной решетки 13 при освещении ее искусственными или естественными источниками света (фиг.2).

Устройство безопасности содержит поддерживающий элемент из, по крайней мере, одного протяженного элемента в виде витой в продольном направлении проволоки 14 и с крепежными устройствами 15 и с множеством выступающих элементов 7 с заостренными краями 8 и концами 16, размещенными с промежутками 9 относительно друг друга и в стороны от соответствующего протяженного элемента 6, и ленту 2 с предупредительными знаками 3, укрепленную на соответствующем протяженном элементе 1, при этом материал ленты 2 дополнительно активирован люминесцентным соединением, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты 2 в темное время суток, причем профиль рабочей поверхности на ленты 2 выполнен в виде линз Френеля 17 с возможностью наблюдения бликов от линз Френеля 17 при освещении ее искусственными или естественными источниками света, а часть ленты 2 выполнена в виде множества полос из металлических пленок 18, обеспечивающих возможность создания шумового эффекта при прохождении через щели между полосами воздушного потока (фиг.3).

Лента может быть выполнена из электропроводного материала 19, материал ленты 19 и предупредительные знаки 21 могут быть дополнительно активированы люминесцентным соединением, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты 19 и предупредительных знаков 21 в темное время суток, при этом в качестве материала полос могут быть использованы полимерные пленки 20, поверхность которых металлизирована, причем профиль рабочей поверхности ленты 2 выполнен в виде конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной 22 с возможностью наблюдения бликов от конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной 22 при ее освещении искусственными или естественными источниками света, а на тыльной поверхности 23 ленты 2, 19 закреплена временная антиадгезионная бумага 24 посредством постоянно липкого адгезионного слоя 25 (фиг.4).

Устройство безопасности изготавливают следующим образом.

В качестве материала для ленты 2, 19 используют, например, частично металлизированные полимерные пленки 20. При необходимости лента может быть, также, выполнена из материала, обеспечивающего возможность создания шумового эффекта при воздействии на нее воздушного потока. Предварительно полимерный материал ленты 2 активируют люминисцирующим наполнителем, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты 2 в темное время.

Например, введение люминесцентного соединения в виде комплексных соединений теноилтрифторацетоната европия с 1,10-фенантролином в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет поглощать жесткое излучение в области 250-300 нм, преобразовывая его в видимое излучение в области 580-760 нм.

Введение люминесцентного соединения в виде комплексных соединений теноилтрифторацетоната европия с 1,10-фенантролином, тринитрата европия с 1,10-фенантролином и бензоилбензоата европия с 4,4-диниридилом в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет поглощать жесткое излучение в области 220-380 нм, преобразовывая его в видимое излучение в области 500-760 нм.

Введение люминесцентного соединения в виде соединений оксида иттрия, активированного европием - 22-30, мас %, галофосфата кальция, активированный сурьмой и марганцем - 36-44, мас %, фторгерманата магния, активированный марганцем - 26-34, мас %, в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет поглощать жесткое излучение в области 200-480 мм, преобразовывая его в видимое излучение в области 500-700 км. Компоненты смешиваются до однородного состояния в шаровой мельнице.

Введение люминесцентного соединения в виде антистоксовых люминофоров на основе фторида свинца, оксидов германия и твердого раствора оксидов активирующих элементов - иттербия и туллия, в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет преобразовывать падающее излучение ИК-области спектра электромагнитного излучения в видимую (475 нм) область спектра, например при следующем соотношении компонентов, мас.%: PbF₂ (68,2802); GeO₂ (17,5530); Y₂О₃ (14,1317); Tm₂О₃ (0,035).

Введение люминесцентного соединения в виде антистоксового люминофора на основе фторидов металлов подгруппы цинка второй группы элементов периодической системы элементов Д.И.Менделеева с общей формулой: (Zn_1-xCd_x)F₂, где x<0,2, активированных эрбием или эрбием и иттербием, в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет преобразовывать падающее излучение ИК-области спектра в диапазоне длин волн 1200-1600 нм электромагнитного излучения в излучение видимой области спектра в диапазоне длин волн от насыщенного красного до желтого в зависимости от фторида соответствующего металла подгруппы цинка (состав №3).

Может быть использовано также покрытие полимерной пленки 18 смесью двух люминофоров 4 с перекрывающимися спектрами возбуждения и излучения: сульфида цинка, активированного серебром и медью (ZnS-AgCu), и сульфида цинка, активированного серебром и золотом (ZnS-Ag, Au), при их соотношении в смеси от 1:1 до 1:3 соответственно. Нанесение смеси люминофоров 4 на экранную подложку производят, например, способом седиментационного осаждения, при этом использование люминесцентных компонент с одинаковым гранулометрическим составом позволяет получить однослойное покрытие с большой однородностью.

В случае обеспечения необходимости наблюдения ленты 2, 19 в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра полимерный материал ленты 2, 19 предварительно активируют люминисцирующим наполнителем, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность наблюдения ленты 2, 19 с помощью специальных приборов в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра. Это может быть при необходимости обнаружения ленты 2, 19 в темное время суток только ограниченным кругом лиц.

Например, введение люминесцентного соединения в виде люминофора 12, соответствующий химической формуле: K₂Y_1-x-yNd_xYb_yF₅, где 0,001<x<0,150; 0,02<y<0,20, в качестве наполнителя в полимерную пленку 18 позволяет преобразовывать падающее излучение УФ и видимой областей спектра с длиной волны 300-570 нм в излучение ИК-области спектра с длиной волны 860-1040 нм. Спектры люминесценции и спектры возбуждения люминесценции были получены при возбуждении галогенной лампой с использованием монохроматоров с регистрацией посредством фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) со светофильтром. Полученная информация регистрировалась и обрабатывалась на микроЭВМ.

В случае выполнения ленты 2 из металлизированного полимерного материала 18, часть поверхности ленты 2 для обеспечения возможности наблюдения явления люминесценции не металлизируется. В случае выполнения ленты 2 из полимерного материала 18 с полностью металлизированной поверхностью для обеспечения возможности наблюдения явления люминесценции нанесение люминесцентного состава осуществляется посредством покрытия поверхности полимерного материала 18, например, методом седиментации.

Затем на поверхность ленты 2 одним из известных методов наносят голограмму 5 или отражательную голографическую дифракционную решетку 13 с возможностью наблюдения бликов от голограммы 5 или отражательной топографической дифракционной решетки 13 при освещении их искусственными или естественными источниками света.

Например, сначала на поверхность ленты 2 направляют плоскопараллельные опорные пучки света. Одновременно на поверхность ленты 2 направляют расходящиеся предметные пучки света. При этом фотоимпульсионный слой поверхности ленты 2 засвечивается и таким образом записывают интерференционную картину на поверхности ленты 2 в виде структуры, подобной дифракционной решетке. Затем осуществляют экспонирование и обработку поверхности ленты 2. При этом интерференционную картину записывают на соответствующий участок поверхности ленты 2 посредством перемещения опорных пучков параллельно друг другу и перемещения предметных пучков поворотом вокруг фокуса. Опорные и предметные пучки перемещают в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности ленты 2.

Записанная на поверхности ленты 2 интерференционная картина представляет собой голограмму 5, а поверхность ленты 2 с записанной на ней голограммой 5 точечного источника света (лазера) является собирающей линзой, фокус которой при освещении опорным пучком расположен относительно поверхности ленты 2 в точности в том же месте, где находился лазер во время записи голограммы 5. Это позволяет, например, изготавливать голограммы 5 с любым заранее заданным местонахождением фокуса голограмм 5 относительно поверхности ленты 2.

Поскольку при голографировании точечный источник света (лазер) поддерживают постоянным относительно поверхности ленты 2 и опорные пучки для всей поверхности ленты параллельными между собой, то любая часть ленты 2 может иметь произвольную форму поверхности (фиг.1).

В случае получения отражательной дифракционной решетки 13 на поверхности ленты 2 на соответствующей части ее поверхности изготавливают исходную отражательную дифракционную решетку рельефно-фазового типа или ее копию. После этого на исходную отражательную дифракционную решетку рельефно-фазового типа наносят слой светочувствительного материала, далее освещают исходную отражательную дифракционную решетку со слоем светочувствительного материала потоком монохроматичного излучения с длиной волны λ под углом к подложке 90°-α. Угол α, при котором производится освещение исходной дифракционной решетки со светочувствительным слоем, определяется тем, что для автоколлимационного освещения дифракционной решетки выполняется соотношение:

2sinα=m·λ·ν,

где α - угол между нормалью к поверхности исходной решетки и направлением дифрагирующего пучка (угол дифракции в m-порядок); ν - частота штрихов решетки.

Условие освещения совпадает с автоколлимационным освещением решетки, поэтому, угол дифракции пучка m-го порядка, выбранного в качестве основного, будет определяться на основании соотношения:

α=arcsin(λ·ν·m/2).

При освещении исходной отражательной дифракционной решетки со светочувствительным слоем потоком монохроматичного излучения под углом к подложке, равным 90°-α, в светочувствительном слое производят регистрацию интерференционной картины, которая образуется в результате взаимодействия падающего на исходную отражательную дифракционную решетку 13 монохроматического потока излучения λ с излучением, дифрагированным отражательной дифракционной решеткой 13 в m, 0 - порядки дифракции.

При этом в зависимости от необходимой степени асимметрии формы профиля штриха и сдвига максимальной концентрации энергии выбирается один из дифрагирующих пучков, который формирует совместно с падающим пучком основную интерференционную картину, у которой видность V_n,m удовлетворяет необходимому условию:

V_n,m>V_0,m и V_n,m>V_n,0,

где V_n,m - видность интерференционной картины, образованной падающим пучком (n) и пучком m-го порядка дифракции, выбранного в качестве основного пучка; V_0,m - видность интерференционной картины, образованной пучком нулевого порядка дифракции (0) и пучком m-го порядка дифракции; V_n,0 - видность интерференционной картины, образованной падающим пучком (n) и пучком 0-порядка дифракции.

После освещения проводят фотохимическую обработку слоя светочувствительного материала. В результате получают голограммную дифракционную решетку 13 с несимметричной формой профиля штриха. Степень асимметрии формы профиля штриха регулируется экспозицией, фотохимической обработкой и соответствующим выбором исходной дифракционной решетки, меняя, таким образом, пропорцию между видностями интерференционных картин V_n,m, V_0,m, V_n,0, что в свою очередь позволяет расширить возможности управления областью распределения направлений отражаемых от такой поверхности пучков излучений (бликов).

Так как при освещении исходной дифракционной решетки падающий и дифрагированный пучки имеют малую разность хода (порядка оптической толщины нанесенного слоя фоточувствительного материала), то волновые фронты интерферирующих пучков будут практически одинаковыми в плоскости со слоем светочувствительного материала. Следовательно, качество волнового фронта изготавливаемой телеграммной дифракционной решетки 13 будет соответствовать качеству волнового фронта исходной решетки и будет мало зависеть от качества волнового фронта освещающего пучка. Это позволяет изготавливать голограммные дифракционные решетки 13 с несимметричной формой профиля штриха на неровных, например вогнутых, поверхностях материала ленты 2. Для получения отражательной голограммной дифракционной решетки 13 наносят на слой светочувствительного материала ленты 2, 19 слой отражающего покрытия (фиг.4).

Например, для изготовления голограммной дифракционной решетки 13 с несимметричной формой профиля штриха на поверхности ленты 2 может быть использована исходная отражательная голограммная дифракционная решетка 13 с симметричной формой профиля штриха с частотой штрихов 1800 мм^-1. Дифракционная эффективность исходной решетки в +1 и -1 порядках дифракции была одинакова во всем измеряемом диапазоне длин волн. На исходную решетку наносили светочувствительный слой фоторезиста СК-502 толщиной 0,33 мкм. Длина волны излучения, используемого для освещения, выбиралась равной 0,44 мкм. Исходная решетка освещалась излучением под углом α=23,22°. Сушку слоя фоторезиста осуществляли при 85°С в течение 15 мин. Экспозиция составляла 350 мДж/см. Проявление в проявителе ПП-1 осуществляли в течение 20 с при 21°С и разбавлении проявителя 1:1,4. После чего осуществили промывку дистиллированной водой.

После этого осуществляли нанесение отражающего покрытия 26 Al толщиной 900 Å.

После нанесения на поверхность ленты 2, 19 голограммы 5 или отражательной голографической дифракционной решетки 13 в ленте 2, 19, при необходимости, выполняют одним из известных способов отверстия 11 для обеспечения возможности создания с их помощью шумового эффекта (свиста, завывания) при прохождении через отверстия 11 воздушного потока (фиг.2).

При необходимости одним из известных способов, например посредством разрезания в поперечном направлении, часть ленты выполняют в виде множества полос, например, из металлических пленок 16, обеспечивающих возможность создания шумового эффекта при прохождении через щели между полосами воздушного потока (фиг.3).

Из материала ленты 2, 19 типа стекла, кварца, полимерного материала - полистирола, поликарбоната, полиэтилена, полиметилметакрилата и т.д., например, с показателем преломления 1,4-2,0 и толщиной, обеспечивающей получение профиля рабочей поверхности ленты 2, 19 в виде линзы, фазовой зонной пластинки (линзы Френеля или их частей) 17 с необходимыми габаритами одним из методов, например посредством, например, литья, прессования, штамповки в матрице с формой рабочей поверхности ответной форме соответствующих линзы или фазовой зонной пластинке (линзе Френеля или их частям) 17, в том числе профилированной тыльной поверхности фазовых отражающих зонных пластинок (линз Френеля или их частей).

В качестве линз 17 используют, например, линзы выпукло-вогнутого или плосковыпуклого типов.

Используют, также, состоящие из внутреннего несущего слоя с профилированной поверхностью, выполненной в виде, например, концентрических преломляющих элементов рабочих зон, плоские, малые по толщине (которую, при этом, можно варьировать в зависимости от назначения устройства) линзы Френеля 17. Линзы Френеля 17 могут быть выполнены в виде диска, прямоугольника, квадрата, правильного треугольника или шестиугольника или иной задаваемой при необходимости геометрической формы с отражающим покрытием 26, нанесенным на профилированную поверхность ленты 2, 19.

Используют также зонные пластинки 17 в виде, например, фазовых оптических зонных светоотражающих элементов, использующих отражающий киноформ со ступенчатым профилем зон, которые описываются математически. Для получения фазовых зонных пластинок (линз Френеля или их частей) 17 с высокой степенью точности необходимо использование специальных станков с ЧПУ.

Все варианты выполнения профилированной поверхности ленты 2, 19 с использованием линз Френеля 17, выполняются также и в случае использования вместо нее отражающей зонной пластинки 17.

В качестве материала полос могут быть использованы также полимерные пленки 20, поверхность которых металлизирована (фиг.4).

Конструкции с остроконечными или/и закругленными вершинами 22 могут быть выполнены посредством, например, штамповки рабочей поверхности ленты 2, 19 с использованием матрицы с профилем, ответным контуру предполагаемого профиля рабочей поверхности ленты 2. В качестве таких конструкций с остроконечными или/и закругленными вершинами 22 могут быть конструкции с боковыми поверхностями, формирующими профиль рабочей поверхности ленты 2, 19 в виде многогранных пирамид (трех-, четырех-, пяти-, шестигранные и т.д.), конусов, части овалов вращения, сфер, эллипсоидов, эллиптических параболоидов, гиперболоидов и т.д. Причем конструкции с остроконечными вершинами 22 в виде пирамид могут быть как прямыми, в основании которых правильные треугольники, тетраэдры, квадраты, пятиугольники и т.п., так и с гранями, расположенными под различными углами к воображаемым основаниям или к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19 (фиг.4).

Размеры высоты граней или образующей боковых поверхностей конструкций с остроконечными или/и закругленными вершинами 22 ограничены, главным образом, технологическими возможностями при их изготовлении. Так, при габаритах 2,0 мкм технологические трудности получения таких углублений непропорционально возрастают из-за малости их размеров, а близость габаритов таких углублений с длиной волны падающего излучения оптического диапазона снижает эффективность его переотражения в различных направлениях в соответствии с наклоном граней, боковых поверхностей конструкций с остроконечными или/и закругленными вершинами 22 к воображаемым основаниям или к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19.

Угол наклона граней или боковых поверхностей к воображаемым основаниям (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22 менее 16° приводит к тому, что при таком угле не происходит переотражения падающего излучения на других гранях или боковых поверхностях конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22, а происходит его отражение непосредственно в пространство перед рабочей поверхностью ленты 2, 19 от граней или боковых поверхностей, на которые непосредственно воздействует излучение от искусственного или естественного источника света, под углом, задаваемым наклоном граней или боковых поверхностей, количеством граней и углом падения излучения от искусственного или естественного источника света.

Переотражение при угле наклона граней или боковых поверхностей с остроконечной или закругленной вершиной 22 к воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2,19) от 16° до 68° приводит к многократному переотражению на гранях или боковых поверхностях.

В случае если угол наклона граней или боковых поверхностей к воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) свыше 68° для конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22, излучение от искусственного или естественного источника света при многократном переотражении на гранях или боковых поверхностях перемещается все ближе к соответствующим вершинам 22, отдавая при каждом последующем переотражении часть своей энергии в соответствии с коэффициентом поглощения материала ленты 2, 19, и приводят либо к яркому высвечиванию соответствующих вершин 22 с последующим выходом излучения со значительно ослабленной мощностью после многократного переотражения на гранях или боковых поверхностях конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22, либо к полному затуханию падающего излучения в полостях, которые превращаются в этом случае в так называемые «черные дыры».

То есть, при угле наклона граней или боковых поверхностей к воображаемому основанию полостей (к плоскости лицевой поверхности 6) свыше 68° конструкции с остроконечной или закругленной вершиной 22 начинают работать не на отражение и поглощение излучения от искусственного или естественного источника света (соотношение между которыми зависит от угла наклона граней или боковых поверхностей конструкции с остроконечной или закругленной вершиной 22 к воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19), как в случае угла наклона граней или боковых поверхностей к воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) до 68°, а только на поглощение излучения от искусственного или естественного источника света, что нецелесообразно для целей использования предлагаемого устройства безопасности (ограждения).

Наиболее эффективно вышеописанное правило для угла наклона граней или боковых поверхностей конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22 к воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) действует для конструкций с остроконечной вершиной 22 конусообразной формы.

Для остальных типов конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22 вышеописанное правило для угла наклона граней или боковых поверхностей к их основанию трансформируется в тенденцию.

В случае использования конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22 различного типа или в случае использования конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22, по крайней мере, одна боковая поверхность (или ее часть (например, для конусов, полуовалов вращения, полуэллипсоидов, эллиптических полупараболоидов, полугиперболоидов, полусфер и т.п.)) или по крайней мере одна грань (например, для многогранных пирамид) которых установлена под углом к их основанию, отличным от угла наклона к основанию остальных боковых поверхностей (или остальной части соответствующей боковой поверхности) или остальных граней, например, под углами 35° и 45° соответственно, при ее рассмотрении наблюдателем 4, в том числе и при освещении источником света, отраженное от указанных поверхностей или граней или конструкций различного типа излучение будет выходить под различными углами благодаря различию в наклонах боковых поверхностей или граней конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22 к их воображаемому основанию (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) или в соответствии с типом конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22.

Затем осуществляют нанесение на поверхность ленты 2, 19 предупредительных знаков 3, 10 посредством использования красителей или посредством закрепления на поверхности ленты 2, 19 уже готовых шаблонов предупредительных знаков.

При этом предупредительные знаки 3, 10 могут быть выполнены также и в виде знаков и(или) слов и(или) рисунков, нанесенных на поверхность ленты с помощью специальных красителей, обеспечивающих возможность их наблюдения только в инфракрасном и (или) ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра. Это может быть при необходимости обеспечения возможности считывания информации с ленты 2, 19 только ограниченным кругом лиц.

Предупредительные знаки 21 могут быть также дополнительно активированы люминесцентным соединением, выполненным из люминофорного материала 4, обеспечивающего возможность визуального наблюдения предупредительных знаков 21 в темное время суток.

В качестве протяженного элемента выбирают обычную гибкую металлическую 1 или полимерную с металлическим покрытием 6 проволоку необходимой длины (фиг.1, 2).

При необходимости использования более прочного протяженного элемента может быть взята витая в продольном направлении проволока 14 (фиг.3).

Для обеспечения возможности крепления протяженного элемента 1, 6, 14 на опорных элементах (опорных мачтах, колышках, деревьях, стенах и т.д.) или возможности крепления ленты 2, 19 или предупредительных знаков 3, 10 к протяженному элементу 1, 6, 14 их выполняют с крепежными устройствами 15 (фиг.3).

При необходимости протяженный элемент 1, 6, 14 выполняют с множеством выступающих элементов 7 с заостренными краями 8 или заостренными краями 8 и концами 16, размещенных с промежутками 9 относительно друг друга и в стороны от соответствующего протяженного элемента 1, 6, 14 (фиг.2, 3).

При необходимости протяженный элемент 1, 6, 14 и ленту 2, 19 выполняют из электропроводного материала 1, 6, 19, например, полосы выполняют из полимерной пленки 20, поверхность которых металлизирована, и, как следствие, для обеспечения электропроводности. Кроме того, полимерная пленка 20 может содержать наполнители, в том числе это могут быть люминесцентные соединения, обеспечивающие электропроводность ленты 2, 19 (фиг.4).

После этого осуществляют крепление ленты 2, 19 на протяженный элемент 1, 6, 14. Это может быть установка ленты 2, 19 на крепежные устройства 15 соответствующего протяженного элемента 1, 6, 14. Либо лента 2, 19 может быть, например, обернута своей верхней в поперечном направлении частью, в частности противоположной частью к полосам при их наличии, вокруг соответствующего протяженного элемента 1, 6, 14 и закреплена на тыльной стороне ленты с помощью, например, липкой ленты (скотча), при этом часть ленты 2, 19, предназначенная для реализации такого варианта крепления, может быть выполнена самоклеящейся с нанесенным на ее тыльную поверхность 23 постоянно липким адгезионным слоем 25, закрытым временной антиадгезионной бумагой 24 (фиг.4).

При изготовлении ленты 2, 19 при необходимости на ее тыльную поверхность 23 осуществляют одним из известных способов нанесение постоянно липкого адгезионного слоя 25, например, методом полива акрилатного клея, с последующим закреплением временной антиадгезионной бумаги 24 на ленте 2, 19 посредством постоянно липкого адгезионного слоя 25. При наличии постоянно липкого адгезионного слоя 25 на тыльной поверхности 23 ленты 2, 19 последняя крепится на протяженном элементе 1, 6, 14 посредством липкого адгезионного слоя 23 после предварительного удаления с него временной антиадгезионной бумаги 24, при этом часть свободной от липкого адгезионного слоя 25 тыльной поверхности 23 ленты 2, 19 крепится на части тыльной поверхности 23 ленты 2, 19, на которой нанесен липкий адгезионный слой 25.

Готовая лента 2, 19 на протяженном элементе 1, 6, 14 или каждый из них в отдельности могут сматываться в рулон (катушку для протяженного элемента 1, 6, 14) для целей обеспечения их компактного хранения и транспортировки.

Устройство безопасности работает следующим образом.

Лента 2, 19 на протяженном элементе 1, 6, 14 или каждый из них в отдельности, например смотанные в рулон, на месте предполагаемого развертывания укрепляются на соответствующих опорных элементах. При этом сначала на соответствующих опорных элементах укрепляется посредством крепежных элементов 15 протяженный элемент 1, 6, 14 посредством его последовательного развертывания из катушки, а затем на протяженный элемент 1, 6, 14 крепится лента 2, 19, например, с помощью липкого адгезионного слоя 25 при последовательном развертывании ленты 2, 19 из рулона. В случае изготовления ленты 2, 19 на протяженном элементе 1, 6, 14 в едином рулоне осуществляют их совместное укрепление посредством крепежных элементов 15 на соответствующих опорных элементах на месте предполагаемого развертывания посредством последовательного развертывания рулона. Развертывание рулона и укрепление ленты 2, 19 осуществляют с возможностью обеспечения видимости предупредительных знаков 3, 10 с, по крайней мере, внешней стороны периметра предлагаемого ограждения.

Местом предполагаемого развертывания ленты 2, 19 могут быть периметр минного поля, земельного участка, пастбища, сада, загона для скота и т.д. в сельском хозяйстве; подходы к автомобильным и железным дорогам; периметр вокруг автостоянки, жилых и производственных зданий, строящихся объектов, мест проведения строительно-монтажных работ, мест проведения ремонтных работ и т.д.

Функции предлагаемого устройства безопасности заключаются в предупреждении и(или) отпугивании людей и животных, находящихся в зоне видимости и слышимости от предлагаемого устройства безопасности, или при непосредственном соприкосновении с устройством безопасности, от намерения (контролируемого или неконтролируемого) пересечения периметра охраняемой зоны.

Достигается это при нахождении людей и животных в зоне видимости и слышимости от предлагаемого устройства безопасности наличием визуально видимых для людей предупредительных знаков 3, 10; наличием визуально видимых для людей бликов от голограммы 5 или отражательной топографической дифракционной решетки 13 при освещении их искусственными (светом осветительного прибора) или естественными источниками света (солнцем, луной); наличием слышимого шумового эффекта (свиста, завывания) при прохождении через отверстия 11 и(или) через щели между полосами воздушного потока.

Например, при попадании на профиль рабочей поверхности ленты 2, 19, образованный сформированными конструкциями с остроконечной или/и закругленной вершиной 22, излучение от искусственного или естественного источника света претерпевает полное отражение на гранях многогранных пирамид или боковой поверхности конусов или конструкций иных типов, переотражается или направляется под некотором углом к углу падения падающего излучения от искусственного или естественного источника света в зависимости от угла наклона граней или боковых поверхностей к плоскости их воображаемых оснований или к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19. То есть, в этом случае при освещении рабочей поверхности ленты 2, 19 искусственными или естественными источниками света отраженное от нее излучение возвращается не только к источнику искусственного или естественного света, с которого излучение было послано, но и направляется в совершенно другие направления, определяемые углом наклона граней и боковых поверхностей к плоскости их воображаемых оснований полостей (к плоскости рабочей поверхности), обеспечивая, тем самым, возможность наблюдения и обнаружения ленты 2, 19 и предлагаемого устройства безопасности (ограждения) в целом наблюдателю, находящемуся в зоне видимости предлагаемого устройства безопасности (ограждения) (фиг.4). То есть, наблюдатель, находящийся в зоне видимости предлагаемого устройства безопасности (ограждения), увидит блики от него, если устройство безопасности (ограждение) освещается от луны, фонаря, света фар и т.д., излучение от которых исходит с совершенно другого направления относительно наблюдателя. Одновременно увидит устройство безопасности (ограждение) и водитель транспортного средства, фары которого осветили предлагаемое устройство безопасности (ограждение).

Кроме того, при непосредственном соприкосновении людей и животных с устройством безопасности их предупреждение и(или) отпугивание происходит в результате неожиданного (болезненного) воздействия на них электрического тока (при его постоянном или периодическом (например, только в темное время суток или в безветренную погоду, когда отсутствует шумовой эффект, обеспечиваемый конструктивными особенностями устройства безопасности) пропускании через устройство безопасности) и(или) при болезненном (колющем) воздействии на людей и животных при соприкосновении с ними заостренных краев 8 и концов 16 протяженного элемента 1, 6, 14.

В случае обеспечения необходимости наблюдения ленты 2, 19 и(или) предупредительных знаков 3, 10 только ограниченным кругом лиц (например, при идентификации района минного поля или проходов в минном поле и их преодолении во время ведения военных действий) ленту 2 и(или) предупредительные знаки 3, 10 выполняют видимыми с помощью специальных приборов в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.

Кроме того, в случае обеспечения необходимости прочтения предупредительных знаков 3, 10 только ограниченным кругом лиц знаки и(или) слова и(или) рисунки на предупредительных знаках 3, 10 выполняют в зашифрованном виде.

Наличие идентификационных меток на лентах 2, 19 при возможности их наблюдения только в инфракрасном и(или) ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра и только под определенным углом, например при размещении меток на гранях или боковых поверхностях, сформированных под соответствующим углом к воображаемым основаниям (к плоскости рабочей поверхности ленты 2, 19) конструкций с остроконечной или закругленной вершиной 22, также позволяет обеспечить возможность наблюдения ленты 2, 19 и(или) предупредительных знаков 3, 10 только ограниченному кругу лиц (например, при идентификации района минного поля или проходов в минном поле и их преодолении во время ведения военных действий).

На основании вышеизложенного новый достигаемый технический результат предлагаемого изобретения обеспечивается следующими техническими преимуществами.

1. Повышение эффективности обеспечения безопасности людей и животных не менее чем на 50% за счет повышения информативности устройства безопасности и за счет обеспечения возможности предупреждения и(или) отпугивания людей и животных от намерения (контролируемого или неконтролируемого) пересечения периметра охраняемой зоны визуальным предупреждением, шумовыми эффектами и физическим воздействием, а также и совокупным действием этих факторов, что позволяет более эффективно воздействовать не только на взрослых без физических недостатков людей, но и на лиц с ослабленным слухом и(или) зрением, детей и подростков, а также животных.

2. Обеспечение возможности наблюдения ленты и(или) предупредительных знаков и(или) слышания шумового эффекта от ленты в темное время суток.

3. Повышение информативности устройства безопасности за счет наличия визуально видимых предупреждительных знаков и шумового эффекта.

4. Обеспечение возможности наблюдения ленты и(или) предупредительных знаков в темное время суток, а также прочтения предупредительных знаков только ограниченным кругом лиц.

Используемые источники

1. Е 04 Н 17/14, а.с. СССР №1701877, 1998.

2. Е 04 Н 17/00 Inemational publication number WO 00/66860 от 9.11.2000. Inemational application number PCT/IB00/00483.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности и фортификационного оборудования местности, в частности к элементам ограждения. Сущность изобретения заключается в том, что устройство безопасности содержит поддерживающий протяженный элемент и укрепленную на нем ленту с предупредительными знаками. Лента выполнена из материала и с профилем рабочей поверхности, обеспечивающими возможность наблюдения бликов при их освещении искусственными или естественными источниками света. Профиль рабочей поверхности может быть выполнен в виде голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки, или конструкций с остроконечной или/и закругленной вершиной, или части линзы, или части фазовой зонной пластинки, или части линзы Френеля из материала с показателем преломления на 3% большим показателя преломления материала ленты, или с отражающим слоем, нанесенным на тыльную поверхность каждых линзы, зонной пластинки, линзы Френеля или их частей, обеспечивающих отражение на своих поверхностях излучения, по крайней мере, в одном направлении. Реализация изобретения позволяет повысить эффективность обеспечения безопасности людей и животных. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство безопасности, содержащее поддерживающий элемент, выполненный в виде, по крайней мере, одного протяженного элемента, и конструкцию с изображением, укрепленную на соответствующем протяженном элементе, отличающееся тем, что конструкция с изображением выполнена в виде ленты с предупредительными знаками, при этом лента выполнена из материала и с профилем рабочей поверхности, обеспечивающими возможность наблюдения бликов при их освещении искусственными или естественными источниками света, причем профиль рабочей поверхности выполнен в виде голограммы, или отражательной голограммной дифракционной решетки, или конструкций с остроконечной и/или закругленной вершиной, или, по крайней мере, части линзы, или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки, или, по крайней мере, части линзы Френеля из материала с показателем преломления, по крайней мере, на 3% большим показателя преломления материала ленты, или с отражающим слоем, нанесенным на тыльную поверхность каждой линзы, зонной пластинки, линзы Френеля или их частей, обеспечивающих отражение на своих поверхностях излучения, по крайней мере, в одном направлении, с возможностью наблюдения бликов от голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки, или конструкций с остроконечной и/или закругленной вершиной, или, по крайней мере, части линзы, или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки, или, по крайней мере, части линзы Френеля.2. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что на соответствующую поверхность ленты дополнительно нанесено отражающее покрытие, обеспечивающее возможность наблюдения бликов от голограммы или отражательной голограммной дифракционной решетки, или конструкций с остроконечной и/или закругленной вершиной, или, по крайней мере, части линзы, или, по крайней мере, части фазовой зонной пластинки, или, по крайней мере, части линзы Френеля при их освещении искусственными или естественными источниками света.3. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что материал ленты и/или предупредительные знаки дополнительно активированы люминесцентным соединением.4. Устройство безопасности по п.3, отличающееся тем, что люминесцентное соединение выполнено из люминофорного материала, обеспечивающего возможность визуального наблюдения ленты в темное время суток.5. Устройство безопасности по п.3, отличающееся тем, что люминесцентное соединение выполнено из люминофорного материала, обеспечивающего возможность наблюдения ленты в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.6. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что лента выполнена из материала, обеспечивающего возможность создания шумового эффекта при воздействии на нее воздушного потока.7. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что лента выполнена с отверстиями, обеспечивающими возможность создания шумового эффекта при прохождении через них воздушного потока.8. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что лента выполнена из электропроводного материала.9. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что часть ленты выполнена в виде множества полос из материала, обеспечивающего возможность создания шумового эффекта при прохождении воздушного потока через щели между полосами.10. Устройство безопасности по п.9, отличающееся тем, что в качестве материала полос использованы металлические пленки или полимерные пленки, поверхность которых металлизирована.11. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что протяженный элемент выполнен из электропроводного материала.12. Устройство безопасности по п.11, отличающееся тем, что протяженный элемент выполнен в виде гибкой металлической или полимерной проволоки с металлическим покрытием.13. Устройство безопасности по п.12, отличающееся тем, что проволока выполнена витой в продольном направлении.14. Устройство безопасности по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что в него дополнительно введено множество выступающих элементов с заостренными, по крайней мере, у части из них, краями или краями и концами, размещенных с промежутками относительно друг друга на соответствующем протяженном элементе и в стороны от соответствующего протяженного элемента.15. Устройство безопасности по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что протяженный элемент выполнен с крепежными устройствами.16. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что предупредительные знаки выполнены в виде знаков, и/или слов, и/или рисунков, нанесенных на поверхность ленты.17. Устройство безопасности по п.16, отличающееся тем, что слова на предупредительных знаках выполнены на различных языках.18. Устройство безопасности по п.16, отличающееся тем, что знаки, и/или слова, и/или рисунки на предупредительных знаках выполнены с возможностью их наблюдения в инфракрасном и/или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.19. Устройство безопасности по п.16, отличающееся тем, что предупредительные знаки выполнены с идентификационными метками с возможностью их наблюдения в инфракрасном и/или ультрафиолетовом спектрах электромагнитного спектра.20. Устройство безопасности по п.16, отличающееся тем, что предупредительные знаки выполнены в виде зашифрованных знаков, и/или слов, и/или рисунков.21. Устройство безопасности по п.18, отличающееся тем, что предупредительные знаки выполнены в виде зашифрованных знаков, и/или слов, и/или рисунков.22. Устройство безопасности по п.19, отличающееся тем, что предупредительные знаки выполнены с идентификационными метками с возможностью их наблюдения под определенным углом.23. Устройство безопасности по п.1, отличающееся тем, что в него введена временная антиадгезионная бумага, закрепленная на тыльной поверхности ленты посредством постоянно липкого адгезионного слоя.