Размещение технических средств оповещения на опорах

Размещение оконечных средств оповещения населения всегда сопряжено с потребностью в ресурсах: каналы связи, электроснабжение, место размещения станционного оборудования и громкоговорителей. В большинстве своем для этого используются действующие и строящиеся здания (объекты капитального строительства), о способах установки громкоговорителей, на которых было подробно описано в предыдущих статьях.

При построении муниципальных и внешней зоны локальных систем оповещения часто складываются ситуации, при которых размещение технических средств оповещения в требуемой зоне уличного оповещения не представляется возможным. Причин тому может быть достаточно много и носят они различных характер: от ограничений административного характера, когда отсутствует правовая подоснова для размещения ТСО на объектах, не принадлежащих Заказчику, до технических, не позволяющих сформировать требуемую зону уличного оповещения ввиду окружающей застройки или недостаточной высоты здания. Также влияние на размещение оконечных средств оповещения может оказывать техническое состояние объекта капитального строительства, плановый или аварийный вывод его на ремонт или реконструкцию или изношенность инженерных сетей, в частности системы электропитания, заземления и молниезащиты. В таких случаях, разумным выходом из сложившейся ситуации представляется размещение технических средств оповещения населения на столбовых опорах.

Следует заметить, что размещение громкоговорителей на столбовых опорах не всегда носит вынужденных характер. Зачастую, размещение на столбах наоборот, рассматривается как приоритетное. Примером такого случая может служить необходимость озвучивания территории малоэтажной плотной застройки, при которой не всегда возможно обеспечить ограничение доступа людей в санитарно-защитную зону, где уровень звукового давления превышает 120 дБ. Это ведет к понижению номинальной мощности применяемых громкоговорителей и снижению уровня звукового давления, что приводит к существенному снижению зоны уличного оповещения. Это вызывает необходимость в установке громкоговорителей с большей частотой, а использование столбовых опор в данном случае становится удобным и практичным решением.

Очевидно, что количество производителей опор, ассортимент их изделий охватить практически невозможно. Более того, наиболее массово опоры используют в качестве кабеленесущих конструкций для подвески воздушных линий как связи, так и электроснабжения. Широкой сферой применения также является применение опор для размещения приборов освещения. Для этих двух, наиболее распространенных сфер применения опор производителями разработаны и запущены в серийное производство узлы крепления для подвески воздушных линий и приборов освещения, однако, разработанных и серийно выпускаемых узлов для крепления громкоговорителей к столбовым опорам существенно меньше, что доставляет определенные трудности при их размещении на столбовых опорах.

Также при установке ТСО на опорах размещается и активное оборудование и оборудование для организации канала связи, представляющее собой в большинстве случаев достаточно габаритный шкаф.
 
Наибольшее распространение получили два вида опор для размещения оборудования систем оповещения населения: железобетонные опоры (стойки вибрированные) и металлические опоры (силовая фланцевая граненая опора освещения). Применение деревянных опор не получило широкого распространения в силу незначительной разницы стоимости по сравнению с другими вариантами опор.
 
Применение железобетонных опор (полное наименование: стойки железобетонные вибрированные для опор) для размещения технических средств оповещения получило большее, по сравнению с металлическими фланцевыми опорами, распространение ввиду того, что применение железобетонных опор имеет более длительную историю.

К достоинствам такого способа установки можно отнести:

• достаточную, а в отдельных случаях избыточную способность нести нагрузку в виде технических средств оповещения;
• широкую распространённость, положительно сказывающуюся как на сроках поставки, так и наличия большего количества специалистов и техники для их установки;
• форма сечения опоры позволяет осуществить крепление полезной нагрузки (в нашем случае громкоговорителей и усилительного оборудования ТСО) с использованием более простых в изготовлении узлов крепления;
• очень высокая износостойкость и срок службы;

Наряду с перечисленными достоинствами существует ряд параметров и свойств железобетонных опор, которые в разрезе использования их в системах оповещения населения носят скорее негативный характер. К таким свойствам вполне могут быть отнесены:

• высокая масса опоры, требующая для доставки спецтехники, особенно актуально для удаленных и труднодоступных районов;
• невозможность осуществления регулировки вертикальности опоры после монтажа без выполнения земляных работ;
• неосуществимость прокладки кабельных линий (электропитания, канала связи или фидеров линий оповещения) внутри опоры;
• малая эстетическая привлекательность, хоть и носит весьма субъективный характер, но в отдельных случаях играет решающую роль.

Основной метод установки опоры — прямостоечный монтаж в подготовленную лунку (скважину) глубиной до 2 метров. Допускается подготовка лунки как ручным, так и механизированным методом. Наибольшее распространение с развитием специализированной техники получил второй. До установки опоры необходимо осуществить устилание дна лунки гравийно-песчаной подушкой до 30 см.

После установки опоры применяют один из трех методов ее укрепления:

• метод обратной засыпки выбранным грунтом. Применяется крайне редко, ввиду низкой удерживающей способности после установки опоры;
• метод бутования (засыпки щебнем или ЩПС). Применятся достаточно часто ввиду хорошего баланса трудоемкости/удерживающего усилия и возможности дренировать и отводить воду;
• заливка бетоном (марка не ниже М300). Применяется существенно реже, в основном в непучинистых грунтах. Обеспечивает хорошее качество удержания опоры, но более трудоемко как в отношении используемых материалов и технологических операциях, так и с точки зрения ожидания завершения процесса гидратации бетона.

При установке железобетонных опор практически отсутствует вибрация тела опоры, что позволяет размещать на железобетонных опорах не только средства оповещения, но и антенны спутниковой связи, имеющих высокую парусность, для организации каналов связи к техническим средствам оповещения населения. О значимости высокой точности юстировки антенн спутниковой связи акцентировалось внимание в соответствующей статье о спутниковых каналах связи.

Наряду с силовыми опорами существуют несиловые, характеризующиеся пониженной несущей способностью. Внешне они имеют весьма сходные визуальных характеристики, однако размещение на них громкоговорителей, обладающий большим сопротивлением ветровым нагрузкам, и шкафов с усилительным оборудованием приводит к достаточно скоротечной деформации опоры с последующим ее частичным или полным разрушением. Вследствие невысокой несущей способности для размещения технических средств оповещения применяют в основном силовые фланцевые опоры.
 
Фланцевая металлическая опора предусматривает конструкцию, состоящую из опоры фланцевой и закладных деталей фундамента. В отличие от прямостоечного метода монтажа железобетонных опор, силовые фланцевые опоры монтируются в два этапа. На первом этапе в подготовленную лунку (скважину) устанавливается закладная деталь фундамента, представляющая собой отрезок до 2 метров цилиндрического трубного проката с фланцем. Закладная деталь фундамента устанавливается и бетонируется с применением бетона маркой не ниже М300. По окончании затвердевания (процесса гидратации) бетона, повторно проверяется горизонтальность плоскости фланца и производится установка и выравнивание опоры. Следует учесть, что для укрепления закладных деталей фундаментов опор не применяют метод обратной засыпки выбранного грунта. Основным методом укрепления выступает бетонирование, гораздо реже — метод бутования.
 
К достоинствам установки металлических силовых фланцевых граненых опор следует отнести:

• прежде всего — возможность регулировки их вертикальности как в процессе монтажа, так и в процессе эксплуатации;
• гораздо менее трудозатратный процесс замены в случае повреждения или необходимости модернизации;
• более эстетичный внешний вид;
• возможность прокладки линий питания, заземления, связи и оповещения в теле опоры;
• большее разнообразие номенклатуры в зависимости от высоты, несущей способности и т. п.

 
Как и у железобетонных опор есть ряд свойств, приобретающих отрицательный оттенок при использовании их в качестве конструкций для установки оконечных средств оповещения.

К условным недостаткам целесообразно отнести:

• большую, по сравнению с железобетонными опорами, стоимость комплекта установки;
• более широкую номенклатуру, как самих опор, так и посадочных мест фланцев, как правило, исключающих использование закладных деталей фундамента одного производителя с опорами другого производителя;
• меньшую несущую способность, по сравнению с железобетонными опорами и меньшую вибрационную стойкость при ветровых нагрузках, существенно отражающуюся на качестве канала спутниковой связи за счет вибрации, передаваемых на зеркало спутниковой антенны.

 
Комбинация свойств металлических фланцевых опор сформировали сферу их применения при размещении в пределах городской застройки и застройки поселков городского типа, в то время как железобетонные опоры получили большее распространение в условиях сельской местности и территории деревень.
 

Основное назначение опор в системах оповещения — монтаж на них полезной нагрузки в виде технических средств оповещения. Условно ТСО, монтируемые на опорах, можно сегментировать на громкоговорители с системой крепления к опоре, усилительно-коммутационное оборудование оконечных средств оповещения населения и каналообразующее оборудование, в том числе с применением радио и спутниковых каналов связи. Распределение нагрузки по опоре во многом влияет как на ее устойчивость в ветровым вибрационным нагрузкам, так и к удобству обслуживания технических средств оповещения населения.

Очевидным местом размещения громкоговорителей является наивысшая точка. Размещение громкоговорителей на максимально допустимой высоте минимизирует возможное возникновение зон акустической тени от окружающей застройки, снижает вплоть до нуля необходимость организации санитарно-защитной зоны, существенно усложняет несанкционированный доступ третьих лиц к акустическим системам.
 
Место размещения усилительно-коммутационного оборудования (шкаф с активным оборудованием ТСО) определяется исходя из ограничений длины фидерной линии. При использовании трансформаторных линий оповещения с напряжением 100,120, 240 В этот параметр не оказывает влияния, а при использовании безтрансформаторных фидерных линий, порой ограничивает длину линий 4−5 метрами при использовании кабеля наиболее типового сечения 1,0−1,5 кв.мм. При выборе места размещения усилительно-коммутационного оборудования, лицо, принимающее решение, всегда стоит перед дилеммой: произвести установку шкафа с активным оборудованием как можно ниже, тем самым обеспечив большее удобство эксплуатации, обслуживания и ремонта или как можно выше — существенно снизив вероятность вмешательства в работу и целостность системы третьих лиц за счет ограничения доступа по высоте. Данный вопрос лежит не в технической, а в правовой и административной плоскости и при его решении целесообразно учитывать такие факторы, как криминогенную обстановку в районе размещения ТСО, обеспеченность техническими и физическими средствами охраны, а также мерами по ограничению доступа к оборудованию.
 
Важным параметром при выборе высоты размещения активного оборудования является его форм-фактор. Большинство оборудования, предназначенного для размещения на столбовых опорах, соответствует требованиям, предъявляемым к оборудованию, эксплуатируемому на открытом пространстве, указанными в пункте 5.1.5 ГОСТ Р 42.3.01−2021. При разработке такого оборудования применяются технологии, обеспечивающие минимизацию воздействия перепада температур с образованием конденсата, а также устойчивость к работе в условиях высоких (до плюс 50 градусов Цельсия) и низких (до минус 50 градусов Цельсия) температур. В отдельных случаях для работы в условиях низких температур применяются системы подогрева. Оборудование, разработанное для размещения на открытом пространстве, имеет компактный размер и в большинстве своем не требует использования термостатированных шкафов для своего размещения. Вследствие вышеуказанных факторов дополнительные ограничения на размещение для такого типа оборудования не выдвигается.
 
Но достаточно часто при проектировании систем оповещения населения применяются технические решения с использованием оборудования, разработанного для применения в стационарных отапливаемых помещениях. Для работы на открытом пространстве такое оборудование помещают в термостатированные шкафы. В этом случае габаритные размеры активного оборудования ТСО существенно больше и могут по внешним измеренеиям достигать размеров 700×700×800 мм. Для недопущения неравномерной нагрузки на опору такие шкафы целесообразно размещать как можно ближе к основанию опоры (на минимальной высоте).

Построение систем оповещения в достаточной мере дорогостоящий процесс и при создании МСО, ЛСО и систем оповещения объекта стремление Заказчика снизить свои расходные обязательства при монтаже ТСО очевидны. Одним из часто предлагаемых вариантов является размещение технических средств оповещения на существующих, часто уже используемых для размещения иного оборудования или подвески иных сетей опорах. Тем не менее, совместное размещение оконечных средств оповещения с иными сетями и оборудованием регламентируется пунктом 5.5.2 ГОСТ Р 42.3.01−2021, который ограничивает размещение на одной опоре с дорожными знаками, светофорами, опоре линии электропередачи. Важно принимать во внимание, что подвод линии электроснабжения для обеспечения питания ТСО не попадает под категорию линии электропередачи, а вот размещение ТСО на опорах распределительных и магистральных сетей электроснабжения явно запрещено. В предыдущей редакции ГОСТ Р 42.3.01−2014 были ограничение на размещение средств оповещения на мачтах, что сводило на нет усилия служб связи опасных производственных объектов по размещению ТСО локальных систем оповещения на мачтах связи, однако в действующей на момент написания статьи редакции данного ГОСТ Р, такое ограничение отсутствует, что позволяет более гармонично и полно использовать существующие антенно-мачтовые устройства для размещения ТСО.

Размещение технических средств оповещения на опорах весьма распространённый и, в достаточной мере, удобный способ размещения оконечных средств оповещения, применяемый при создании преимущественно муниципальных и локальных систем оповещения. Соблюдение перечисленных в статье мер, принимаемых при установке опор и размещении на них оборудования систем оповещения населения, с учетом требований нормативной документации, условий заводов-изготовителей средств оповещения и опор, а также соблюдение технологии монтажа позволяет осуществлять безопасную и эффективную эксплуатацию систем оповещения населения.