CC BY
41
УДК 528
ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАВИГАЦИИ НА ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНОМ ОБЪЕКТЕ
Владимир Адольфович Середович
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, профессор, проректор по инновационной и научной деятельности, тел. (383)343-37-57, e-mail: v.seredovich@list.ru
Валерий Павлович Лаврусь
Нефтяная Компания «РуссНефть», 115054, Россия, г. Москва, ул. Пятницкая, 69, начальник отдела сейсморазведочных и геоинформационных технологий Департамента геологии и оценки ресурсов нефти газа, тел. (916)043-37-72, e-mail: LavrusVP@RussNeft.ru
Развитие глобальных систем спутникового позиционирования и мобильных компьютерных систем, по сути, совершило революцию в системах индивидуальной навигации и позиционирования. При наличии обратной связи - выхода в интернет, можно получить не только развернутую карту прилегающих районов, но и подробное описание окружающих объектов, развернутую мультимедийную информацию. Все преимущества индивидуального позиционирования сводятся на нет, как только человек попадает в закрытое пространство, поэтому необходимо развивать системы инженерно-геодезического обеспечения, это особо касается потенциально опасных объектов. В статье рассмотрен круг задач, который может решать система позиционирования (например, RTLS) совместно с инженерно-геодезическим обеспечением pD-моделями помещений, полученными на этапе проектирования и уточненными лазерным сканированием после введения в строй сооружения) на потенциально опасных объектах.
Ключевые слова: инженерно-геодезическое обеспечение, система позиционирования, навигация в закрытых помещениях, потенциально опасный объект.
THE PROBLEMS OF SYSTEMS ENGINEERING AND GEODETIC NAVIGATION SUPPORT ON POTENTIALLY EMERGENCY OBJECT
Vladimir A. Seredovich
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., professor, vice rector for scientific and innovative activity, tel. (383)343-39-57, e-mail: v.seredovich@li st.ru
Valerie P. Lavrus
JSC RussNeft, 115054, Russia, Moscow, 69 Pyatnitskaya St., head of the section of seismic and geo-information technologies Department of Geology and resource assessment of oil and gas, tel. (916)043-37-72, e-mail: LavrusVP@RussNeft.ru
The development of global satellite positioning systems and mobile computer systems, in fact, revolutionized the individual systems navigation and positioning. With feedback - access to the Internet, you can get not only a detailed map of the surrounding areas, but also the detailed description of surrounding objects, detailed multimedia information. All the advantages of individual positioning are reduced to nothing, as soon as the person enters the indoor space, so it is necessary to develop systems engineering-geodetic support, this is especially important for potentially dangerous objects. The article considers the range of problems that is able to solve by the positioning system
(e.g., RTLS) in conjunction with engineering and surveying support (3D-models indoor space, obtained at the design stage and refined laser scanning after commissioning structures) on potentially emergency objects.
Key words: engineering and surveying support, positioning system, indoor navigation, potentially emergency object.
Развитие глобальных систем спутникового позиционирования и мобильных компьютерных систем, по сути, совершило революцию в системах индивидуальной навигации и позиционирования. Сегодня, имея мобильный телефон -смартфон или планшетный компьютер, любой человек способен ориентироваться на поверхности Земли с точностью до десятка метров, при этом его местоположение будет отображено на электронной карте, на которой, при желании, он способен проложить необходимый маршрут.
Кроме того, при наличии обратной связи - выхода в интернет, можно получить не только развернутую карту прилегающих районов, но и подробное описание окружающих объектов, цифровые фотографии и прочую, порой, даже не очень нужную мультимедийную информацию (предоставляемая информация, благодаря «толстым» интернетовским каналам, часто бывает избыточной, что, в общем и целом, скорее хорошо, чем плохо).
Глобальное позиционирование «перебралось» даже под воду для глубоководного навигационного обеспечения. Известны системы второго уровня, работающие по принципу триангуляции и использующие ультразвуковую локацию (первый уровень в таких системах занимают уже теперь обычные, известные системы спутникового позиционирования) [1].
Но все преимущества индивидуального позиционирования сводятся на нет как только человек попадает в закрытое пространство. Точнее, перекрытое пространство, пространство, закрытое от навигационных спутников. Как это называется в англоязычной технической литературе - indoor space. И, если невозможность отыскать нужный зал в музее или нужный стеллаж в библиотеке [2] может вызвать только легкое раздражение, то невозможность добраться до нужного помещения в аварийных условиях на потенциально опасном объекте (объекты нефтегазодобычи, транспорта нефти и газа, нефте- и газоперерабатывающие промышленные комплексы, электрические станции) может оцениваться в безмерно высокую плату - жизнь человека. Такие системы безусловно нужны.
Определим круг задач, которые может решать система позиционирования (например, RTLS) [3] совместно с инженерно-геодезическим обеспечением PD-моделями помещений, полученными на этапе проектирования и уточненными лазерным сканированием после введения в строй сооружения) на потенциально опасных объектах (ПОО).
Наверное, лучше всего применение таких систем рассмотреть в жизненном цикле ПОО: от этапа проектирования до этапа ликвидации. Естественно, сами системы инженерно-геодезические обеспечения навигации (СИГОН, назовем их так) могут начать функционировать только на этапе строительства, после то-
го как смонтированы помещения. В дальнейшем она может использоваться для монтажа необходимого оборудования, и эксплуатироваться до момента демонтажа строения. На всех этапах между двумя этими событиями: эксплуатации, модернизации, ремонта, аварийно-восстановительных работ; можно выделить четыре группы задач, решаемые СИГОН, каждая из которых в свою очередь может быть разделена на отдельные задачи.
Группы задач:
1. Охрана объекта.
2. Предотвращение возникновения аварийных ситуаций (соблюдение правил Техники Безопасности).
3. Ремонтно-восстановительные работы и работы по техническому сопровождению ООП.
4. Ликвидация аварии.
Под 1-ю группу задач - охрану объекта подпадают задачи:
a) предотвращение несанкционированного доступа на объект;
b) слежение за перемещением персонала.
Во 2-ю группу задач - предотвращение возникновения аварийных ситуаций (соблюдение правил Техники Безопасности) входят:
a) предотвращение доступа персонала в потенциально опасные зоны без наряда на работы;
b) слежение за перемещением персонала.
К задачам 3-й группы, обеспечивающим ремонтно-восстановительные работы и работы по техническому сопровождению ООП, наверное, следует отнести:
a) поиск в интерактивном режиме (с использованием голосовой связи с оператором, и маршрутизации с помощью мобильного вычислительного средства) необходимого узла (оборудования) для монтажа, ремонта, модернизации, демонтажа оборудования в соответствии со схемой ПОО, и
b) слежение за перемещением персонала.
Отдельно следует выделить задачи 4-й группы системы инженерно-геодезического обеспечения навигации, возникающие при ликвидации аварии, к ним относятся задачи:
a) обнаружения персонала, терпящего бедствие (по сути две задачи: первая, пассивное обнаружение места, где находится персонал, терпящий бедствие, и, вторая, маршрутизация сотрудника спасательной службы к этому месту);
b) эвакуация персонала, терпящего бедствие (с использованием голосовой связи с оператором, и маршрутизации с помощью мобильного вычислительного средства);
^ поиск (с использованием голосовой связи с оператором, и маршрутизации с помощью мобильного вычислительного средства) необходимого узла (оборудования) для устранения аварии в соответствии со схемой ПОО и, как обычно,
d) слежение за перемещением персонала.
Причем все эти задачи, вероятнее всего, придется решать в условиях ограниченной видимости (дым, пар, водяная взвесь).
Следует понимать, что для каждого типа решаемых задач в системе будет востребована своя подсистема:
o охранная (для обнаружения несанкционированного доступа),
o навигационная (обеспечивающая контроль за перемещением персонала и работников аварийных служб со специальными радиометками, рассчитывающая оптимальные маршруты для них),
o предупреждения (системы звукового предостережения персонала и работников аварийных служб от действий, нарушающих технику безопасности),
o обратной связи (позволяющей персоналу и работникам аварийной службы осуществлять обратную связь с центральным сервером посредством мобильных вычислительных систем и визуализирующая на экране мобильных вычислительных систем подробные 3D схемы окружения персонала и работника аварийной службы в режиме «виртуальная реальность»).
Поэтому для решения задачи построения системы инженерно-геодезического обеспечения навигации на потенциально опасном объекте, необходим комплексный подход, включающий в себя построение развитой компьютерной системы, трехмерное моделирование помещений, построение сенсорных систем разного типа.
БИБЛИОГРАФИЧЕКИЙ СПИСОК
1. Система подводного позиционирования GAPS IXSEA. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.f-e-t.com/images/uploads/Ixsea%20GAPS_USBL.pdf
2. Xu W., M. Kruminaite, B. Onrust, H. Liu, Q. Xiong and S. Zlatanova, 2013, A 3D model-based indoor navigation system for Hubei provincial museum, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-4/W4, 2013. 51 -55 December 2013, Cape Town, South Africa
3. Система локального позиционирования RealTack, описание технологии. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rtlservice.com/technology/opisanie_tehnologii/
4. Girard G., S. Côté, S. Zlatanova, Y. Barette, J. St-Pierre and P. van Oosterom, 2011, Indoor Pedestrian Navigation Using Foot-Mounted IMU and Portable Ultrasound Range Sensors, In: Sensors 2011, Volume 11, pp. 7606-7624
5. Zlatanova S., J. Beetz, A. J. Boersma, A. Mulder and J. Goos, 2013, 3D Spatial Information Structure for the Port of Rotterdam, In: A. Karpik and V. Seredovich (Eds.), Proceedings of the International Workshop on Global Geospatial Information, 23-25 April 2013, Novosibirsk, Russia, pp. 102-113.
6. Наземное лазерное сканирование: монография / В. А. Середович, А. В. Комиссаров, Д. В. Комиссаров, Т. А. Широкова. - Новосибирск: СГГА, 2009. - 261 с.
© В. А. Середович, В. П. Лаврусь, 2015
