CC BY
83
УДК 681.883.22
И.Н. Злыгостев, В.М. Грузное, Б.Г. Титов, А.В. Савлук ИНГГ СО РАН, Новосибирск
АППАРАТУРА ДЛЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА ВОДОЕМАХ
В ИНГГ СО РАН разработаны и изготовлены опытные образцы малогабаритных многофункциональных инженерных гидролокаторов ИГ-1МС и ИГ-1МП (в стационарной и переносной комплектации), предназначенные для экспрессного обследования загрязненных мелководных водоемов, которые успешно прошли Государственные испытания и внесены в общероссийский классификатор продукции.
Для обеспечения высокого пространственного разрешения в гидролокаторах применена модифицированная схема моноимпульсной локации разработанная в ИНГГ СО РАН.
Малогабаритные инженерные гидролокаторы предназначены для ведения инженерной разведки водных преград при установке на вспомогательных плавающих средствах - лодках, катерах, паромах.
I.N. Zlygostev, V.M. Gruznov, B.G. Titov, A.V. Savluk
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and GeophysicsSB RAS, (IPGG SB RAS),
Pr. Koptyga, 3, 630090, Novosibirsk, RUSSIA
EQUIPMENT FOR ACIDENT RESCUE OPERATIONS ON RESERVOIRS
In IPGG SB RAS prototypes of small-sized multipurpose IG-1MS and IG-1MP engineering hydrolocators (in a stationary and portable configurations) are developed and made. The devices designed for express monitoring of shallow reservoir pollution have passed State testing and are included into the All-Russian classifier of the Products.
A modified circuit of monopulse location developed by IPGG SB RAS is used in the hydrolocators to ensure high spatial resolution.
Small-sized hydrolocators being installed on auxiliary floating crafts -boats, motor boats, ferries- are designed for topographic investigation of water obstacles.
При проведении аварийно-спасательных работ во время устранения чрезвычайных ситуаций, обусловленных стихийными бедствиями, техногенными и экологическими катастрофами в районах, имеющих различные водоемы (реки, зоны наводнения, затопления, озера, болота, акватории портов, котлованы и т.п.), экипажу спасательных групп необходимо оперативно определять безопасные пути эвакуации, места нахождения и проходимость бродов, указывать возможные места установки временных мостов и их характеристики, места расположения и характер различных естественных и искусственных препятствий и объектов в толще водоема и донных отложениях.
Для решения этих задач необходимо в реальном времени обеспечить получение карт глубины, рельефа дна (включая информацию о механических характеристиках и толщине донных отложений), профилей и скоростей течений, мест расположения и размеров различных объектов в водоемах на месте проведения работ.
Наличие этой информации так же необходимо для оценки экологических и экономических последствий чрезвычайных ситуаций.
При проведении работ следует учитывать следующие неблагоприятные характеристики обследуемых водоёмов:
- Высокую мутность воды, из-за наличия в ней большого количества взвешенных частиц размытого грунта, ила, торфа, газовых пузырьков и т.п.;
- Плавающие в толще воды и препятствующие движению плавсредств навигационные препятствия (притопленные бревна, стволы деревьев, различные части искусственных сооружений),
- Расположенные на дне естественные и искусственные препятствия;
- Пространственные неоднородности воды, обусловленные значительными флюктуациями скорости течения, температуры и плотности.
Комплект аппаратуры, предназначенной для проведения инженерного обследования водоемов, должен обеспечивать получение необходимой информации в полевых условиях, включая твердые копии карт, иметь возможность оперативного монтажа на любых плавающих средствах (моторных катерах, надувных лодках, плотах, плавающих машинах) и автономную систему энергопитания от аккумуляторов.
Кроме того, аппаратура должна иметь высокую устойчивость к воздействию внешних факторов окружающей среды и жестким условиям эксплуатации, допускать погружение в воду (без потери работоспособности) и иметь минимальные массогабаритные характеристики, особенно антенной системы.
Для удовлетворения отмеченным выше требованиям комплект приборов для проведения инженерной разведки водоемов, должен иметь в своем составе курсовой гидролокатор, промерный эхолот, измеритель механических характеристик донных отложений, измеритель скорости течения, встроенную навигационную систему, видеоконтрольное устройство и принтер для печати карт.
Для обеспечения требований техники безопасности при проведении работ аварийно-спасательными службами на воде курсовой гидролокатор должен обеспечивать уверенное обнаружение навигационных препятствий с характерными размерами 10 и более сантиметров в створе шириной не менее 20 метров на расстоянии не менее 50 метров. Угловое разрешение при этом должно быть не более 2 градусов. Полученная информация должна передается водителю плавающего средства в виде видеокадров с частотой обновления не менее 10 кадров в секунду.
В ИНГГ СО РАН, по заказу МО РФ, разработаны и изготовлены опытные образцы малогабаритных многофункциональных инженерных гидролокаторов ИГ-1МС и ИГ-1МП (в стационарной и переносной комплектации), которые успешно прошли Государственные испытания, внесены в общероссийский классификатор продукции и приняты на снабжение Инженерных Войск ВС РФ в 2005г.
Для обеспечения высокого пространственного разрешения в гидролокаторах применена модифицированная схема моноимпульсной локации, разработанная в ИНГГ СО РАН.
Малогабаритные инженерные гидролокаторы предназначены для ведения инженерной разведки водных преград с вспомогательных плавсредств - лодок, катеров, паромов.
При ведении инженерной разведки гидролокатор обеспечивает:
- Определение глубины водной преграды, измерение скорости течения, мощности донных отложений и несущей способности донного грунта;
- Обнаружение и определение местоположения и размеров навигационных препятствий, расположенных в толще водной преграды (ВП);
- Обнаружение инородных предметов в донных отложениях;
- Автоматическое составление карты расположения навигационных препятствий и профиля дна в разведываемом створе водных преград с выводом твердой копии.
При обнаружении навигационных препятствий в толще ВП, расположенных ближе установленного значения, оператору подаются световой и звуковой сигналы тревоги.
Для топографической привязки создаваемых карт гидролокаторы имеют встроенные навигационные системы - ИГ-1 МС - GPS приемник, а ИГ-1 МП систему, основанную на интегрировании показаний векторного измерителя скорости течения с учетом направления движения носителя по показаниям гирокомпаса.
Текущая информация представляется водителю плавающего средства на дисплее в виде видеокадров с частотой 14 раз в секунду.
На стадии технического проектирования гидролокаторов выполнена эргономическая экспертиза человеко-машинного интерфейса.
Основные технические характеристики гидролокаторов приведены в табл.1, общий вид гидролокатора ИГ-1МС на рис. 1. На рис. 3 приведен пример выходной информации (вид экрана дисплея гидролокатора), предоставляемой оператору, при проведении разведки ВП
Таблица 1. Основные технические характеристики
Основные технические характеристики
Наименование Гидролокатор ИГ-1МС Гидролокатор ИГ-1МП
Вес, кг:
Блок управления 12,1; 5,4
Антенная система 8,5; 6,6
Аккумуляторная батарея - 3,2
Габаритные размеры, мм::
Блок управления 385х338х155; 385х340х155;
Антенная система 450х300х250 300х300х250
Аккумуляторная батарея - 243x106x115
Напряжение питания, В = 24, бортсеть или аккумулятор = 12, бортсеть или аккумулятор
Потребляемая мощность, Вт 18 10
Диапазон рабочих температур минус 40 ... плюс 60 оС минус 40 ... плюс 60 оС
Рис. 1 Общий вид гидролокатора ИГ-1МС
Рис. 2. Монтаж антенной системы гидролокатора на катере
Глубина Навигация
5 ? кГ и -so | ; і \ ! : 1 \ ! ¡' ■ і 1 І f І і
-А9- 1 , ^ 1 1 ш \ " і | \ 1 1 • Vі 1 і t і І і і
\ ! : ' \! і * 1 1 1 * і І
1 і 1 1' і I 11 і 1 • ' ■ 1 _ -»fl ¡_Д ' L /
3 fl 1 \ г г 1 \ : ' ! \ ! 1 „ ! \ ! ! t t і t і 1
- - - - ■ III I III II III 1 III L JL J J. J 1 Ч 1 , 1 і і 1 1 1 І і 1 і і 1 1 -1--' L 1 v ! / 1 h і / 1 1 > I Г 1 і * f 1 і ' | ' 1 ■ 1 1 1 1 І І 1 1 1 ■ 1 1 1 1 1 1 1 ■
'1в' г--/-! ! \ 1 /
1 ; і ) і 6 і і Vf 7 1 і і 1 # i $ Ш : і
Текущее положение машины
Рис. 3. Видеокадр на экране дисплея гидролокатора при обследовании
водоема
© И.Н. Злыгостев, В.М. Грузное, Б.Г. Титов, А.В. Савлук, 2010
