Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России
30 лет МЧС россии 75 лет с дня победы Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России
Translate / Übersetzen / Traduire / ترجم Версия для слабовидящих Распечатать
Личный кабинет
Бутко Вячеславу Сергеевичу
Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России
Показать меню
Показать инструменты

ISSN 2071-7342

http://academygps.ru/ttb

Научный журнал

ТЕХНОЛОГИИ  ТЕХНОСФЕРНОЙ  БЕЗОПАСНОСТИ

Выпуск 2 (88) 2020 г.







 


 

УПРАВЛЕНИЕ  В  СОЦИАЛЬНЫХ  И  ЭКОНОМИЧЕСКИХ  СИСТЕМАХ

Минаев В. А., Топольский Н. Г., Фаддеев А. О., Степанов Р. О., Грачев Д. С. Оценка природно-техногенного риска на основе динамических моделей
Minaev V. A., Topolsky N. G., Faddeev A. O., Stepanov R. O., Grachev D. S. Natural and technogenic risks assessment based on dynamic model

Введение. Процедуры предупреждения рисков основываются на комплексе мероприятий и механизмов, направленных на уменьшение потенциальных или реальных потерь среди населения, финансового и материального ущерба для объектов хозяйства и природной среды от природных, техногенных и антропогенных опасностей. При этом для экстремальных событий необходим учёт опасных природных явлений, реализация которых маловероятна, но последствия – велики (землетрясения, сильные наводнения, селевые катастрофы и др.). Задача оценки риска считается решённой, если дано математическое описание условия жизнедеятельности с точки зрения критериев безопасности. Одним из важнейших методов оценки природных и техногенных рисков в природно-технических системах (ПТС) является метод математического моделирования.
Цели и задачи. Целью исследования выступает создание комплексной модели оценки рисков в ПТС, основанной на учёте воздействия на неё природных и техногенных факторов. Задачи включают обоснование, построение и реализацию формальной модели оценки рисков в виде системы дифференциальных уравнений.
Методы включают динамическую интерпретацию и оценку взаимодействий рисков природного и техногенного характера в виде неоднородных дифференциальных уравнений.
Результаты и обсуждение. Найдены решения модели для оценки природно-техногенного риска для случая, когда на ПТС оказываются функционально подобные внешние природное и техногенное воздействия, под которыми понимается такой их вид, при котором влияния как со стороны природных, так и со стороны техногенных факторов описываются одинаковыми функциональными зависимостями.
Выводы. В статье обоснованы и реализованы две новые математические модели оценки природно-техногенного риска. Первая модель характеризуется линейным видом воздействий и описывает проявления подвижек, возникающих в геологической среде и приводящих к возникновению катастрофических сейсмических событий. Подобные виды воздействий характеризуются внезапными аварийными ситуациями на объектах техносферы, например, взрывами оборудования, обрушениями зданий, сооружений, различных конструкций. Вторая модель описывает воздействия параболического вида, интенсивность которых плавно уменьшается с расстоянием от эпицентра их проявления. Они описывают криповые, карстово-деформационные, просадочные, оползневые процессы. Общий подход к моделированию природных и техногенных рисков, а также представленные решения направлены на использование в аналитической деятельности подразделений МЧС России при возникновении рисковых ситуаций и прогнозировании их развития.
Ключевые слова: природно-техногенный риск, моделирование, дифференциальное уравнение, анализ, оценка, прогнозирование.

Introduction. Risk prevention procedures are based on a set of measures and mechanisms aimed at reducing potential or actual losses among the population, financial and material damage to facilities and the natural environment from natural, technogenic and anthropogenic hazards. At the same time, for extreme events, it is necessary to take into account dangerous natural phenomena, the implementation of which is unlikely, but the consequences are great (earthquakes, severe floods, mudslides, etc.). The problem of risk assessment is considered if a mathematical description of the life condition is given in terms of safety criteria. One of the most important methods for assessing natural and technogenic risks in natural and technical systems (PTS) is the method of mathematical modeling.
Goals and objectives. The purpose of the study is to create a comprehensive risk assessment model for PTS based on the impact of natural and technogenic factors on it. Tasks include justification, construction and implementation of a formal risk assessment model in the form of a system of differential equations.
Methods include dynamic interpretation and assessment of interactions between natural and technogenic risks in the form of inhomogeneous differential equations.
Results and discussion. We have found solutions to the model for assessing natural and technogenic risk for the case when the PTS is functionally similar to external natural and technogenic impacts, which are understood as their type, in which the effects of both natural and technogenic factors are described by the same functional dependencies.
Conclusions. The article substantiates and implements two new mathematical models for assessing natural and technogenic risk. The first model is characterized by a linear type of impacts and describes the manifestations of movements that occur in the geological environment and lead to the occurrence of catastrophic seismic events. These types of impacts are characterized by sudden emergencies at technosphere facilities, such as equipment explosions, building collapses, and various structures. The second model describes the effects of a parabolic type, the intensity of which gradually decreases with the distance from the epicenter of their manifestation. They describe creep, karst-deformation, subsidence, and landslide processes. The general approach to modeling natural and technogenic risks, as well as the solutions presented, are aimed at using the analytical activities of the Russian Ministry of emergency situations in the event of risk situations and forecasting their development.
Key words: natural and technogenic risk, modeling, differential equation, analysis, estimation, forecasting.

Лобаев И. А., Бутузов С. Ю., Плешаков В. В., Джуган В. Р., Блезникова А. А. Применение расчётного моделирования опасных факторов пожара для повышения эффективности комплекса систем противопожарной защиты
Lobaev I. A., Butuzov S. Yu., Pleshakov V. V., Dzhugan V. R., Bliznakova A. A. Application of computational modeling of fire hazards to improve the effectiveness of a complex of fire protection systems

Введение. Управление комплексом систем противопожарной защиты при пожаре не учитывает фактическое время наступления критических значений опасных факторов пожара, что сокращает область его эффективного применения, поскольку невозможно оперативно прогнозировать время блокирования эвакуационных выходов при пожаре.
Цели и задачи. Целью исследования является разработка структурной схемы функционирования комплекса систем противопожарной защиты, которая позволит применением специальных текстов речевого оповещения с обратным отсчётом времени до наступления опасных факторов пожара определить интервал времени возможной эвакуации, что повысит эффективность эвакуации людей при пожаре.
Методы. Проведён численный эксперимент по расчётному моделированию математического ожидания динамики оптической плотности дыма в помещении. Изменение вида горючей нагрузки и места расположения очага пожара изменяет характерную динамику развития пожара в помещении, что приводит к изменению динамики достижения пороговых значений оптической плотности дыма дымовых точечных пожарных извещателей и наступлению критических параметров опасных факторов пожара.
Результаты и их обсуждение. Расчётное моделирование различных заранее заданных и рассчитанных максимально большого количества возможных сценариев возникновения и распространения пожара позволит учитывать время наступления критических значений опасных факторов пожара у эвакуационных выходов, и, с учётом уровней опасностей сценариев, эффективно управлять системами автоматической пожарной сигнализации и оповещения, и эвакуацией людей при пожаре. Предложенный подход может быть использован для разработки алгоритмов функционирования технических систем противопожарной защиты объекта защиты на основе элементов искусственного интеллекта.
Выводы. Применение расчётного моделирования для управления оповещением и эвакуацией людей при пожаре позволит максимально учитывать особенности возможных пожаров в помещении, что повысит эффективность работы системы раннего обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Применение предложенной структурной схемы поможет определить качественный интервал времени, способный влиять на эвакуацию людей при пожаре в зависимости от расположения очага пожара и вида горючего материала, определяющего время наступления опасных факторов пожара.
Ключевые слова: расчётное моделирование, информационная модель, оповещение при пожаре, дымовые точечные пожарные извещатели, опасные факторы пожара, оптическая плотность дыма.

Introduction. Management of a complex of fire protection systems in a fire does not take into account the actual time of occurrence of critical values of fire hazards, which reduces the scope of its effective application, since it is impossible to quickly predict the time of blocking evacuation exits in a fire.
Goals and objectives. The purpose of the study is to develop a structural scheme of the functioning of a complex of fire protection systems, which will allow the use of special texts of speech notification with a countdown to the onset of fire hazards to determine the time interval of possible evacuation, which will increase the efficiency of evacuation of people in case of fire.
Methods. A numerical experiment was performed to calculate the mathematical expectation of the dynamics of optical smoke density in a room. Changing the type of fuel load and location of the fire source changes the characteristic dynamics of fire development in the room, which leads to a change in the dynamics of reaching the threshold values of optical smoke density of smoke point fire detectors and the onset of critical parameters of fire hazards.
Results and discussion. Computational modeling of various pre-defined and calculated maximum number of possible scenarios for the occurrence and spread of fire will allow you to take into account the time of occurrence of critical values of fire hazards at the evacuation exits, and, taking into account the hazard levels of scenarios, effectively manage automatic fire alarm and warning systems, and evacuation of people in case of fire. The proposed approach can be used to develop algorithms for the functioning of technical systems of fire protection of the object of protection based on elements of artificial intelligence.
Conclusions. Application of computational modeling to control notification and evacuation of people in case of fire will allow you to take into account features of possible fires in the premises, which will increase the efficiency of the early fire detection system, warning and evacuation of people during fire. The use of the proposed structural scheme will help determine the qualitative time interval that can affect the evacuation of people in a fire, depending on the location of the fire source and the type of combustible material that determines the time of onset of fire hazards.
Key words: computational modeling, information model, fire alarm, smoke spot fire detectors, fire hazards, optical smoke density.

Костерин И. В. Нормативно-правовые и методологические аспекты развития научной и инновационной деятельности образовательных и научных организаций МЧС России
Kosterin I. V. Regulatory and methodological aspects of the development of scientific and innovative activities of the educational and scientific organizations of EMERCOM of Russia

Введение. Статья посвящена анализу нормативной правовой базы МЧС России, регламентирующей организацию и осуществление научной и инновационной деятельности подведомственных образовательных и научных организаций. Осуществлена попытка интеграции практик построения эффективных систем организации выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) ведущих российских вузов в деятельность научных и образовательных организации МЧС России. Работа выполнена в рамках подготовки к стажировке по результатам конкурсного отбора на кафедре менеджмента инноваций на базе ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"" (НИУ ВШЭ) по Программе стажировок работников и аспирантов российских вузов и научных организаций в НИУ ВШЭ в 2019-2020 учебном году.
Цель исследования – повышение эффективности научной и инновационной деятельности ведомственных научных и образовательных организаций путем максимально возможного использования имеющегося научного потенциала профессорско-преподавательского состава, научных подразделений, возможностей имеющихся научно-исследовательских лабораторий образовательных и научных организаций, подведомственных МЧС России, разработка перспективных направлений развития обозначенных видов деятельности.
Методы исследования. Использованы общенаучные и специальные методы научного познания – анализ, синтез, обобщение.
Результаты исследования. В статье осуществлен анализ результатов научных исследований и публикаций ведомственного научного сообщества в области изучения рассматриваемой в статье проблематики. Представлены разработанные предложения по определению ключевых звеньев для построения эффективной системы научно-инновационной деятельности в образовательных и научных организациях МЧС России, а также установлены их функции.
Заключение. Реализация разработанных положений на основе анализа нормативных правовых и методических документов МЧС России по организации научных исследований, результатов аналитических исследований в рассматриваемой области, практик построения таких систем в ведущих университетах России, результаты публичных обсуждений данной проблематики в рамках дискуссионных площадок Минобрнауки РФ, фондов поддержки инноваций, других государственных и частных институтов развития позволит выработать механизмы повышения эффективности организации и осуществления научной и инновационной деятельности образовательных и научных организаций МЧС России.
Ключевые слова: научная и инновационная деятельность, молодые ученые, коммерциализация результатов, институты развития, повышение эффективности, исследования и разработки.

Introduction. The article is devoted to the analysis of the regulatory framework of the EMERCOM of Russia, which regulates the organization and implementation of scientific and innovative activities of subordinate educational and scientific organizations. An attempt has been made to integrate the practices of building effective systems of organization of research and development of leading Russian universities into the activities of scientific and educational organizations of the EMERCOM of Russia. The work was carried out within the framework of preparation for internship according to the results of competitive selection at the Department of Innovation Management on the basis of the National Research University "Higher School of Economics" under the Program of internships of employees and postgraduate students of Russian universities and scientific organizations in the Higher School of Economics in 2019-2020 academic year.
The purpose of the study is to increase the efficiency of scientific and innovative activities of departmental scientific and educational organizations by making the maximum possible use of the available scientific potential of faculty, scientific divisions, as well as of the opportunities of available research laboratories of educational and scientific organizations under the EMERCOM of Russia, developing promising directions for the development of designated activities.
Research methods. General scientific and special methods of scientific knowledge have been used – analysis, synthesis, generalization.
The results of the study. The article analyses the results of scientific research and publications of the departmental scientific community in the field of study of the issues discussed in the article. The developed proposals to define key links for building an effective system of scientific and innovative activity in educational and scientific organizations of the EMERCOM of Russia are presented, as well as their functions are established.
Conclusion. The implementation of the developed provisions on the basis of the analysis of regulatory and methodological documents of the EMERCOM of Russia on the organization of scientific research, the results of analytical research in the field under consideration, the practices of constructing such systems in leading universities of Russia, the results of public discussions of this issue within the framework of discussion boards of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, innovation support funds, other public and private development institutions will allow us to develop mechanisms to improve the organization and implementation of scientific and innovative activities of educational and scientific organizations of the EMERCOM of Russia.
Key words: scientific and innovative activity, young scientists, commercialization of results, development institutions, improvement of efficiency, research and development.

 

БЕЗОПАСНОСТЬ  В  ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ  СИТУАЦИЯХ

Седнев В. А. Организация аварийно-спасательных работ в аэропорту
Sednev V. A. Organization of emergency rescue works at the airport

Введение. Последствия авиационных чрезвычайных ситуаций показывают, что при возникновении авиакатастрофы в зоне ответственности аэропорта гибель пассажиров и экипажа наблюдается в 85 % случаев. В то же время при своевременном реагировании аварийно-спасательных формирований на авиакатастрофу можно повысить выживаемость людей. Служба поискового и аварийно-спасательного обеспечения полётов аэропорта обязана обеспечить эвакуацию пассажиров и их спасание. Если же в результате чрезвычайной ситуации может быть дополнительно затронут объект инфраструктуры аэропорта, работа по ликвидации последствий первоначального аварийного события дополняется работой по новой возникшей ситуации. Так как специальные силы и средства аэропорта ограничены, то задача по спасанию людей может быть не выполнена. При этом характерной чертой авиационной чрезвычайной ситуации является наличие большого числа вариантов развития обстановки и действий, из которых нужно выбрать наилучший. Выбор одного из вариантов действий и представляет собой решение руководителя, поэтому на основе анализа структуры, состава, оценки опасности элементов аэропорта, организации его аварийно-спасательного и противопожарного обеспечения предложены показатели (критерии) выбора мероприятий для защиты пассажиров (людей) и объектов инфраструктуры в границах аэропорта.
Цель исследования – повышение обоснованности проведения отдельных мероприятий и их комплекса для защиты пассажиров (людей) и объектов инфраструктуры при чрезвычайной ситуации в аэропорту; разработка научно-методических подходов выбора мероприятий для защиты людей и объектов инфраструктуры в границах аэропортового комплекса, которые являются основой принятия решений по уменьшению ущерба воздушному судну и потерь людей.
Методы исследования. Для получения результатов использовались общенаучные и специальные методы научного познания – анализ, синтез, обобщение, которые опирались на общие положения теории систем, исследования операций, теории информации.
Результаты исследования. Установлены особенности и недостатки организации аварийно-спасательного и противопожарного обеспечения аэропорта; разработан алгоритм организации аварийно-спасательных работ в аэропорту, учитывающий варианты применения аварийно-спасательных формирований в зависимости от типов аварийных ситуаций; обоснованы показатели (критерии) выбора мероприятий для защиты пассажиров (людей) и объектов инфраструктуры в границах аэропорта.
Заключение. Реализация разработанных положений позволит на более качественном уровне организовывать аварийно-спасательные работы в целом и решать задачи по спасанию жизни людей и защите объектов на территории аэропорта, основываясь на обоснованности выбора мероприятий для защиты пассажиров (людей) и объектов инфраструктуры в границах аэропорта при чрезвычайной ситуации. Предлагаемый подход является основой поддержки принятия решений руководителей при планировании ими мероприятий по ликвидации чрезвычайной ситуации в аэропорту.
Ключевые слова: аэропорт, опасность, чрезвычайная ситуация, последствия, задачи аварийно-спасательных формирований, организация, управление.

Introduction. The consequences of aviation emergencies show that in the event of a plane crash in the area of responsibility of the airport, the death of passengers and crew is observed in 85 % of cases. At the same time, it is possible to increase the survival rate of people with the timely response of accident rescue team to a plane crash. The airport's search and rescue service is required to ensure the evacuation and rescue of passengers. If the airport infrastructure may be further affected as a result of an emergency, the work to eliminate the consequences of the initial emergency event is supplemented by work on the new situation that has occurred. Since the airport's special forces and facilities are limited, the task of rescuing people may not be completed. At the same time, a characteristic feature of an aviation emergency is the presence of a large number of options for the development of the situation and actions, from which you must choose the one. It is the choice of one of the options that is the decision of the head. Therefore indicators (criteria) of the choice of measures to protect passengers (people) and infrastructure within the airport are proposed on the basis of analysis of structure, composition, hazard evaluation elements of the airport, organization of fire and rescue support.
The purpose of this study is to improve the validity of individual activities and their complex to protect passengers (people) and infrastructure in emergencies at the airport; to develop scientific-methodological approaches to the selection of actions to protect people and infrastructure within the airport complex, which are the basis of decision-making to reduce damage to aircraft and loss of people.
Research methods. To obtain the results, general scientific and special methods of scientific knowledge: analysis, synthesis, generalization, which were based on the general principles of systems theory, the study of operations, the theory of information were used.
The results of the study. The features and disadvantages of the organization of emergency rescue and fire safety of the airport were established. An algorithm for organizing emergency rescue operations at the airport, which takes into account the options for using emergency rescue teams, depending on the types of emergencies, has been developed. The indicators (criteria) for selecting measures to protect passengers (people) and infrastructure within the boundaries of the airport were substantiated.
Conclusion. The implementation of the developed provisions will allow organize emergency rescue operations at a higher level as a whole and solve the tasks of saving lives and protecting objects on the territory of the airport, based on the validity of the choice of measures to protect passengers (people) and infrastructure within the airport during an emergency. The proposed approach is the basis for decision support for managers when planning their emergency response measures at the airport.
Key words: airport, danger, emergency, consequences, tasks of rescue teams, organization, management.

Едаменко А. С., Лежанко В. А. Диагностика опасностей гидротехнических сооружений на примере Белгородского водохранилища
Edamenko A. S., Lezhanko V. A. Diagnosis of the dangers of hydro-technical installations on the example of the Belgorod reservoir

Введение. Диагностика опасностей гидротехнических сооружений является крайне актуальной задачей. Безопасность гидротехнического сооружения позволяет защищать жизнь, здоровье и интересы человека, окружающую среду и хозяйственные объекты в результате реализации противоаварийных мероприятий и мер по предотвращению несчастных случаев. Одним из путей снижения опасности является анализ риска аварий подобных объектов с последующей разработкой мероприятий в соответствии с выявленными причинами возможных аварийных ситуаций.
Цели и задачи. Целью работы является оценка риска аварий на гидротехническом сооружении и анализ мероприятий по снижению вероятности возникновения чрезвычайной ситуации на плотине Белгородского водохранилища. Для достижения поставленной цели в работе решался ряд задач: всесторонняя характеристика и особенности эксплуатации исследуемого объекта; составление возможных сценариев аварий на Белгородском гидроузле; моделирование чрезвычайных ситуаций с построением "дерева отказов"; перечень мероприятий по безопасности гидротехнических сооружений Белгородского водохранилища.
Методы исследования. На основе оценки риска аварий гидротехнических сооружений применён метод анализа "дерева отказов". Разработаны в соответствии с декларацией безопасности сценарии возможных аварий, которые сведены в общую схему развития аварий на гидротехнических сооружениях Белгородского водохранилища с учётом каскадности их расположения, то есть в "дерево отказов".
Результаты и их обсуждение. Проведены расчёты вероятностей всех сценариев, которые показали, что среднегодовая вероятность реализации наиболее опасного по уровню риска и последствий сценария аварии, возможного на гидротехнических сооружениях Белгородского водохранилища – катастрофический паводок (сценарий 1) – составляет величину РА = 10-3.
Заключение. Для реализации безопасности гидротехнических сооружений приводится перечень соответствующих мероприятий, которые помогут снизить риск возникновения аварий на исследуемом объекте.
Ключевые слова: гидротехнические сооружения, безопасность, сценарий развития аварии, вероятность аварий, "дерево отказов".

Introduction. Diagnosing the dangers of hydro-technical installations is an extremely urgent task at the present time. The safety of hydro-technical installations allows you to protect human life, health and interests, the environment and household facilities, based on the implementation of emergency measures and to accidents prevention measures. One of the ways to reduce the danger is to analyze the risk of accidents of such facilities with the subsequent development of measures in accordance with the identified causes of possible emergency situations.
Goals and objectives. The aim of the work is to assess the risk of accidents at a hydro-technical installation and analyze measures to reduce the likelihood of an emergency on the dam of the Belgorod reservoir. To achieve this goal, a number of tasks were solved in the work: a comprehensive description and operation characteristics of the investigated object; compilation of possible accident scenarios at the Belgorod hydroelectric complex; emergency modeling with the construction of a "failure tree"; a list of safety measures for the hydro-technical installations of the Belgorod reservoir.
Research methods. Based on the risk assessment of accidents in hydro-technical installations, the "failure tree" analysis has been applied. Scenarios of possible accidents were developed in accordance with the safety declaration, which are summarized in the general scheme of the accidents development at hydro-technical installations of the Belgorod reservoir, taking into account the cascade of their location, that is, in the "failure tree".
Results and its discussion. The probabilities of all scenarios were calculated, which showed that the average annual probability of the most dangerous scenario in terms of the consequences of the accident, possible at hydro-technical installations of the Belgorod reservoir, is a catastrophic flood (scenario 1) is РА = 10-3.
Conclusion. To implement the safety of hydro-technical installations, a list of relevant measures is provided that will help reduce the risk of accidents at the studied object.
Key words: hydro-technical installations, safety, scenario of accident development, probability of accidents, "failure tree".

 

СИСТЕМНЫЙ  АНАЛИЗ,  УПРАВЛЕНИЕ  И  ОБРАБОТКА  ИНФОРМАЦИИ

Гура Д. А., Дубенко Ю. В., Марковский И. Г. Мониторинг объектов транспортной инфраструктуры с применением сканирующих технологий
Gura D. A., Dubenko Yu. V., Markovskii I. G. Monitoring of transport infrastructure objects with the use of scanning technologies

Введение. В условиях растущей эксплуатационной нагрузки на транспортную инфраструктуру в виде трафика транспортных средств, который имеет ежегодную тенденцию к увеличению, необходима эффективная организация её мониторинга с применением технологий, позволяющих детально оценивать техническое состояние каждого отдельного объекта в данной категории. Необходимость таких процедур обусловлена, в первую очередь, требованиями к безопасности эксплуатации, а также своевременного предотвращения внештатных ситуаций и аварий. Помимо этого, всегда важно знать остаточный срок службы сооружения для заблаговременного создания графика ремонтных работ и определения его масштабов.
Цели и задачи. Целью работы является сравнительное исследование применения трёх видов лазерного сканирования для целей мониторинга технического состояния объектов транспортной инфраструктуры, оценка их эффективности. В рамках реализации цели были решены следующие задачи: приведено описание технологии трёхмерного лазерного сканирования, представлен обзор видов лазерного сканирования, изложена специфика проведения каждой из процедур, обозначены их достоинства и недостатки, освещён вопрос последующей камеральной обработки результатов полевых измерений, описаны другие подходы к мониторингу инженерных сооружений.
Методы. Как видно из названия работы, объектами исследования являются сооружения транспортной инфраструктуры различных типов. Предмет исследования – технология трёхмерного лазерного сканирования как способ оценки степени их износа. Методами полевых опытов получены данные о различных объектах всеми основными видами сканирования. Далее проведён анализ результатов их камеральной обработки на предмет оценки качества получаемой информации.
Результаты и их обсуждение. По результатам практических экспериментов выявлены основные достоинства и недостатки каждого вида данного способа цифровых изысканий. В результате анализа методов получения цифровых облаков точек лазерных отражений приведены рекомендации о наиболее эффективном использовании того или иного вида сканирования в рамках сбора данных о техническом состоянии инженерных сооружений.
Заключение. В результате развития трёхмерного лазерного сканирования появилось большое количество сканеров, что несомненно расширило области возможного применения технологии. Однако различные виды сканирующих инструментов подходят для различных нужд, поэтому применимость того или иного прибора для конкретной цели необходимо проверять на практике. Проведённое в работе исследование позволяет оценить эффективность конкретного вида сканирования для указанных нужд.
Ключевые слова: мониторинг объектов транспортной инфраструктуры, лазерное сканирование, цифровые изыскания, беспилотные летательные аппараты.

Introduction. In the context of the growing operational load on the transport infrastructure in the form of vehicle traffic, which has an annual tendency to increase, it is necessary to effectively monitor it using technologies that allow a detailed assessment of the technical condition of each individual object in this category. The need for such procedures is due, first of all, to the requirements for operational safety, as well as the timely prevention of emergency situations and accidents. In addition, it is always important to know the residual life of the structure in order to create a schedule of repair work in advance and determine its scope.
Goals and objectives. The aim of the work is a comparative study of the use of three types of laser scanning for monitoring the technical condition of transport infrastructure facilities, assessing their effectiveness. As part of the goal, the following tasks were solved: a description of the technology of three-dimensional laser scanning and an overview of the types of laser scanning are presented, the specifics of each of the procedures are described, their advantages and disadvantages and the issue of subsequent desk-based processing of field measurements are highlighted, other approaches to monitoring of engineering facilities are described.
Methods. As can be seen from the title of the work, the objects of research are transport infrastructure facilities of various types. The subject of research is the technology of three-dimensional laser scanning, as a way to assess the degree of wear. Field experiments have been used to obtain data on various objects using all the main types of scanning. Further, the results of their in-house processing were analyzed to assess the quality of the information received.
Results and its discussion. According to the results of practical experiments, the main advantages and disadvantages of each type of this method of digital research are identified. As a result of the analysis of methods for obtaining digital clouds of laser reflection points, recommendations on the most efficient use of one type or another of scanning in the framework of collecting data on the technical condition of engineering facilities are made.
Conclusion. As a result of the rapid development of three-dimensional laser scanning, a large number of scanners appeared. It undoubtedly expanded the areas of possible application of the technology. However, different types of scanning tools are suitable for different needs, so the applicability of a particular device for a specific purpose must be checked in practice. The study conducted in the work allows us to evaluate the effectiveness of a particular type of scanning for these needs.
Key words: monitoring of transport infrastructure facilities, laser scanning, digital surveys, unmanned aerial vehicles.

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ

Романюк Е. В. Интегрированная система управления безаварийной работой пылевыделяющих производств
Romanyuk E. V. Integrated control system for trouble-free operation of dust-generating plants

Введение. На основании статистических данных о количестве пожаров и взрывов на предприятиях различных отраслей, связанных с обращением горючих пылей, в статье обосновывается актуальность совершенствования систем аспирации с фильтрами-пылеуловителями и необходимость создания автоматизированной системы предупреждения пожаров и взрывов в аспирации, а также интеграции данной системы в автоматизированную систему управления производством.
Цели и задачи. Целью работы является обеспечение пожарной безопасности объектов защиты, связанных с обращением горючих пылей. В рамках поставленной цели решаются задачи по разработке принципов построения автоматизированной системы предупреждения пожаров и взрывов в аспирации с фильтрами-пылеуловителями, выбору критериев оценки процесса, а также методов интеграции с другими автоматизированными системами управления производственного объекта с учётом категории производственных объектов по взрывопожарной и пожарной опасности и связанности технологического оборудования в производственном процессе.
Методы. Проведён анализ существующих способов контроля систем аспирации с фильтрами-пылеуловителями. На основании анализа и обобщения существующих способов мониторинга работы систем пылеулавливания предложен алгоритм отслеживания потенциально взрыво- и пожароопасных ситуаций в системах аспирации.
Результаты и их обсуждение. Предложен алгоритм распознавания взрывопожароопасных ситуаций для систем аспирации с фильтрами-пылеуловителями. Рассмотрены особенности автоматизированной системы контроля производства (АСКП), состоящей из автоматизированной системы предупреждения и противопожарной защиты аспирации, автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) и автоматизированной системы управления противопожарными системами (АСУПС). Рассмотрены особенности их взаимодействия. Введён коэффициент, позволяющий определять приоритетность срабатывания одной из подсистем АСКП при возникновении чрезвычайной ситуации.
Выводы. Предложенная АСУППЗ позволяет обеспечить пожарную безопасность функционирования систем аспирации, а также минимизировать затраты на нейтрализацию аварийных ситуаций на производстве путём определения приоритетности поступающих сигналов по коэффициенту значимости, учитывающему особенности технологических процессов производства.
Ключевые слова: пыль, взрывоопасность, фильтры, аспирация, мониторинг, автоматизация, производство.

Introduction. Based on statistics on the number of fires and explosions in enterprises of various industries related to the handling of combustible dusts, the article substantiates the relevance of improving aspiration systems with dust filters and the need to create an automated system for preventing fires and explosions in aspiration, as well as integrating this system into an automated production management system.
Goals and objectives. The aim of the work is to ensure fire safety of objects of protection associated with the handling of combustible dusts. As part of this goal, tasks are being solved to develop the principles of building an automated fire and explosion prevention system in aspiration with dust filters, select criteria for evaluating the process, as well as integration methods with other automated control systems of the production facility, taking into account the category of production facilities for explosion and fire hazard and connectivity of technological equipment in the production process.
Methods. The analysis of existing methods of control of aspiration systems with dust filters is carried out. Based on the analysis and generalization of existing methods for monitoring the operation of dust collection systems, an algorithm for tracking potentially explosive and fire hazardous situations in aspiration systems is proposed.
Results and its discussion. An algorithm for recognizing explosive and fire-hazardous situations for aspiration systems with filter dust collectors is proposed. The features of an automated production control system (ASKP), consisting of an automated warning and fire protection system for aspiration, an automated process control system (ASUTP) and an automated fire control system (ASUPS), are considered. The features of their interaction are considered. A coefficient has been introduced that allows determine the priority of the triggering of one of the subsystems of ASKP in case of an emergency.
Conclusions. The proposed automated control system (ASUPPZ) allows ensuring fire safety of the functioning of aspiration systems, as well as minimizing the costs of neutralizing industrial emergencies by prioritizing of incoming signals according to a significance factor, that takes into account the process features.
Key words: dust, explosion hazard, filters, aspiration, monitoring, automation, production facility.

 

ПОЖАРНАЯ  И  ПРОМЫШЛЕННАЯ  БЕЗОПАСНОСТЬ

Тимофеев В. Д., Егоров Д. С. Вопросы применения полевых трубопроводов при тушении лесных пожаров в Якутии
Timofeev V. D., Egorov D. S. Issues of using the field pipelines for forest fires extinguishing in Yakutia

Введение. Лесные пожары в регионах Сибири и Дальнего Востока наносят колоссальный экономический ущерб и экологический урон окружающей среде. Тушение таких пожаров требует пересмотра применения сил и средств федеральных и региональных подсистем РСЧС. Опыт применения полевых магистральных трубопроводов при решении аналогичных задач показал его эффективность. В основном такие системы имеются в частях Министерства обороны РФ центральных областей России. Актуальным является использование гражданскими организациями таких трубопроводных систем в отдаленных местностях. Применение полевых магистральных трубопроводов даст возможность рационально управлять финансовыми и материальными ресурсами.
Цели и задачи. Целью статьи является совершенствование тушения лесных пожаров путём применения полевых магистральных трубопроводов (ПМТ) и обоснование внедрения плоскосворачиваемых рукавов для трубопроводов. Для достижения такой цели необходимо решить следующие задачи: 1. Изучить опыт применения полевых магистральных трубопроводов для тушения лесных пожаров. 2. Провести анализ предлагаемых трубопроводных систем. 3. Предложить рекомендации по применению изучаемых систем.
Методы. Для анализа возможности применения полевых магистральных трубопроводов из плоскосворачиваемых рукавов при тушении лесных пожаров применялись методы эмпирического исследования.
Результаты и их обсуждение. По итогам исследования показано, что трубопроводные системы являются эффективными средствами для тушения пожаров и служат альтернативой для более затратных авиационных методов. В современных условиях данные системы ещё не нашли широкого применения. Трубопроводные системы можно совершенствовать, заменяя металлические трубы на полимерные – плоскосворачиваемые рукава. Такой способ является более экономически выгодным и технически осуществимым. В качестве рекомендаций предлагается использование таких систем подразделениями, осуществляющими тушение пожаров в регионах.
Выводы. Для эффективного тушения лесных пожаров необходимо широкое внедрение полевых трубопроводных систем на основе плоскосворачиваемых рукавов, они являются эффективной альтернативой авиационным методам за счёт снижения затрат и повышения мобильности.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, лесные пожары, тушение пожаров, полевые трубопроводы, плоскосворачиваемые рукава.

Introduction. Forest fires in the regions of Siberia and the Far East cause enormous economic damage to the regions and environmental damage to the environment. Extinguishing such fires requires a review of the use of forces and means of Federal and regional subsystems of the Russian System of Prevention and Response to ES (RSChS). The experience of using field trunk pipelines in solving similar problems has shown its effectiveness. Basically, such systems are available in military units of the Ministry of defense of the Russian Federation in the Central regions of Russia. It is important that civil organizations use such pipeline systems in remote areas. The use of field trunk pipelines will make it possible to manage financial and material resources efficiently.
Goals and objectives. The aim of the article is to improve the extinguishing of forest fires through the use of field trunk pipelines and the rationale for the introduction of flat-rolled hoses for pipelines. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: 1. To study the experience of using field trunk pipelines to extinguish forest fires. 2. To analyze the proposed pipeline systems. 3. To offer recommendations on the use of the studied systems.
Methods. To analyze the possibility of using field trunk pipelines made of flat-rolled hoses for extinguishing forest fires, empirical methods were used:
Results and its discussion. According to the results of the study, it was shown that pipeline systems are effective extinguishing means and they serve as an alternative for more expensive aviation methods. In modern conditions, these systems have not yet found wide application. Piping systems can be improved by replacing metal pipes with polymer ones – flat-rolled hoses. This method is more cost effective and technically feasible. As recommendations, the use of such systems by fire extinguishing units in the regions is proposed.
Conclusions. To effectively extinguish forest fires, it is necessary to widely implement field pipeline systems based on flat-rolled hoses. They are an effective alternative to aviation methods by reducing costs and increasing mobility.
Key words: emergency situations, forest fires, fire extinguishing, field pipelines, flat-rolled hoses.

 

 


Дата публикации выпуска - 30 июня 2020 г.







Поделиться в соц.сетях