CC BY
49
автозаправочных станциях России и Иркутской области [Текст] // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2012. № 8 - С. 55-60.
4. Шевцов С.А., Каргашилов Д.В., Потеха С.В., Быков И.А. Оценка пожарной опасности «больших дыханий» наземных резервуаров для хранения нефтепродуктов численными методами [Текст] // Пожаровзрывобезопасность. - 2017. № 1 - С. 43-51.
5. Шевцов С.А., Каргашилов Д.В., Еськова Н.В., Балтабаев Д.Р. Комплексный анализ возникновения и развития пожароопасных ситуаций для резервуара хранения светлых нефтепродуктов на действующей нефтебазе [Текст] // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 20 декекабря 2018 г.-Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России. - Воронеж, 2018. - С. 780-783.
6. Пожар в г. Усть-Куте [Электронный ресурс] / Главное управление МЧС России по Иркутской области. Доступ от 01.04.2019 г. [URL: http://38.mchs.gov.ru/operationalpage/operational/item/5697485/].
7. В Камне-на-Оби ликвидирован пожар на АЗС. Подробности. Последствия. [Электронный ресурс] / Информационный портал Каменского района. Доступ от 01.04.2019 г. [URL: http://izvestiy-kamen.ru/2017/03/23/v-kamne-na-obi-likvidirovan-pozhar-na-azs-podrobnosti-posledstviya-foto/].
8. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации Собр. Рос. Федерации 11 июля 2008 г. (в ред. Федер. законов от 10.07.2012 N 117-ФЗ, от 02.07.2013 N 185-ФЗ, от 23.06.2014 N 160-ФЗ, от 13.07.2015 N 234-ФЗ. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».
9. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах [Электронный ресурс]: утв. Приказом МЧС России от 10 июля 2009 № 404: зарегистрировано в Минюсте России 17 авг. 2009 г. № 14541 (в ред. приказа МЧС России от 14.12.2010 N 649). Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».
10. Гордиенко Д.М., Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю. и др. Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов. - М.: ВНИИПО, 2012. - 242 с.
11. Шевцов С.А., Каргашилов Д.В., Быков И.А. Анализ пожарного риска модульной автозаправочной станции [Электронный ресурс] // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, - 2017. - № 1. - С. 46-52. URL: http://vestnik.igps.ru/wp-content/uploads/V91/6.pdf (дата обращение: 01.04.2019).
12. Шевцов С.А., Гунько Я.Н., Хижниченко А.С., Быков И.А. Анализ пожароопасных ситуаций в резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов [Текст] // Пожарная безопасность. - 2018. № 2 - С. 31-37.
13. ШевцовС.А., Быков И.А., Еськова Н.В., Владимиров Д.И., Балтабаев Д.Р. Оценка потенциального пожарного риска для оператора резервуарного парка от воздействия опасных факторов пожара [Текст] // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. 2018. № 2 (27). -С. 82-88.
Н.С. Шимон
КУВО «Гражданская оборона, защита населения и пожарная безопасность Воронежской области»
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ЧС В ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
N.S. Shimon
PROBLEMS AND PROSPECTS OF USE OF UNCLEANED AIRCRAFT UNDER FORECASTING AND PREVENTION OF EMERGENCY IN THE VORONEZH AREA
В настоящее время стоимость простых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) относительно невысока и постепенно снижается, поэтому их применение будет расти как во всем мире, так и в России. Многие вопросы безопасности и надежности, на которые традиционно тратят огромные денежные средства, могут эффективно решаться с использованием беспилотников. Аналитики прогнозируют, что к 2020 году глобальный мировой рынок технологий применения БПЛА, которые дополняют, а в ряде случаев уже успешно вытесняют существующие операционные процессы, составит $130 млрд. По сообщениям мировых информационных агентств, в США и Евросоюзе принята программа развития применения БПЛА в экономике до 2025 года. В частности она предполагает интенсификацию применения БПЛА в геолого-инженерной разведке, мониторинге протяженных объектов, доставке грузов на участки строительства.
Но, несмотря на десятилетнее развитие отрасли проектирования и производства БПЛА, значительных успехов в части соотношения «цена-качество (эффективность)» достигнуто не было. Основной недостаток всех БПЛА (в том числе и военных) - это крайне высокая стоимость эксплуатации и низкая степень автоматизации. Относительно недорогие аппараты имеют ограниченные возможности применения и низкие тактико-технические характеристики (ТТХ). Увеличение количества функций у БПЛА значительно увеличивает и их стоимость. При этом остаются проблемы надежности и автономности аппаратов. Несмотря на десятки разрабатываемых систем автоматического управления, БПЛА продолжают оставаться частично «ручными».
Наиболее развито производство и применение БПЛА в США, но и там образовалось два противоположных полюса мнений, один из которых считает применение БПЛА, в том числе и в военной сфере, малоэффективным и высокозатратным.
СМИ довольно часто сообщали об успехах применения БПЛА ВВС США во время вооруженных конфликтов в Ираке и Афганистане. Хотя после окончания этих конфликтов некоторые военные заявляли, что глобальной цели - превосходства над противником с помощью этих аппаратов так и не было достигнуто. При этом СМИ создавали неполную картину, замалчивая о провалах применения данной технологии.
Виной такому положению дел является целый комплекс проблем, с которыми сталкиваются разработчики и пользователи. Проблемы эти делятся на несколько типов.
Во-первых - как указано выше - основной недостаток всех БПЛА - это крайне высокая стоимость эксплуатации и низкая степень автоматизации. Несмотря на развитие компьютерных технологий и систем автоматического управления, использование БПЛА без оператора в настоящее время невозможно. Беспилотники нуждаются в человеческом контроле, либо постоянно, либо частично, на наиболее сложных этапах полета.
Вторая проблема - неполный контроль над аппаратом, поскольку канал связи со спутником или с оператором можно заглушить и перехватить управление.
Третья проблема - цена. Достаточно дорогие аппараты уязвимы для средств радиоэлектронной борьбы, и могут быть потеряны или перехвачены.
Четвертая проблема - нехватка квалифицированных операторов БПЛА. Даже если оператор научился хорошо управлять летательным аппаратом, он должен еще разбираться в той сфере, в которой используется аппарат и понимать - что он делает и с какой целью.
На вооружении МЧС России беспилотные воздушные суда находятся относительно недолго. Первые беспилотные воздушные суда поступили в МЧС России в 2009 году.
Они применяются для контроля над пожароопасными районами, проведения
поисковых работ и разведки. Также широко используются для управления в кризисных ситуациях и получения оперативной информации.
В 2017 году БПЛА применялись более 3500 раз при ликвидации последствий различных чрезвычайных ситуаций и пожаров.
В настоящее время в системе МЧС России на оснащении реагирующих подразделений находится более 1500 БПЛА, среди них есть образцы вертолётного и самолётного типа. В 2017, 2018 годах была произведена массовая поставка аппаратов DЛ Fantom-3. В таблице 1 представлены ТТХ основных БПЛА, используемых в МЧС России.
Таблица 1
Тактико-технические характеристики БПЛА
БПЛА Запуск Масса, кг Отношение полезной нагрузки к массе БПЛА Радиус действия, км Скорость, км/ч Высота полета, м Время полета
0рлан-10 С кат 18 0,28 120 90-150 5000 до 16 ч
Груша С рук 2,4 0,36 10 80-120 100-500 75 мин.
Inspector-101 С рук, с кат 0,25 0,20 1,5 28-72 25-500 30-40 мин.
Inspector-201 С кат 1,2 0,125 5 55-120 100-500 30-60 мин.
Inspector-301 С кат 6 0,16 25 50-150 4000 45-120 мин.
ZALA-421-04M С кат 5,5 0,18 25 65-100 3600 90 мин.
ZALA-421-21 С земли 1,5 0,20 2 До 40 1000 40 мин.
ZALA-421-06 С земли 12 0,16 15 50 2000 120 мин.
DJI Phantom С земли 1,5 2 До 54 5000 До 25 мин.
В Главном управлении МЧС России по Воронежской области имеется 8 БПЛА (Inspider-1, Phantom -3, 4), из которых 4 выработали свой ресурс.
Эксплуатацию аппаратов производят группы обученных людей, на постоянной основе занимающихся использованием беспилотной техники. В высших учебных заведениях министерства реализуются программы по обучению и повышению квалификации внешних пилотов БПЛА.
Но эксплуатация в МЧС беспилотной техники сталкивается с рядом проблем. Остается актуальным вопрос слабого материально-технического обеспечения комплектующими, запасными аккумуляторами, выделением финансирования на обязательное страхование гражданской ответственности.
В настоящее время существует и проблема повышения эффективности использования БПЛА в сфере защиты населения и территорий от ЧС.
При применении БПЛА в реальных условиях, появляются определенные трудности:
1. Организационные:
- наличие допуска у операторов БПЛА - оператору необходимо пройти обучение на заводе изготовителе, а затем в ведомственном вузе МЧС России;
- наличие страховки на БПЛА (около 5 тыс. руб. в год на единицу);
- согласование полета без режима ЧС начинается минимум за 3 суток - подготовить
484
обоснование полета, провести согласование в учреждении по организации воздушного движения и получить разрешение на полет. Полеты без разрешения и согласования караются штрафом юрлица до 500 тыс. руб.
2. Низкие технические возможности БПЛА:
- относительно малый срок службы (Inspider-1 - 3 года, Phantom -2 года)- половина БПЛА в Главном управлении МЧС России по Воронежской области уже выработала свой ресурс;
- малая дальность и длительность полета (до 2 км и до 25 мин.), недостаточная для решения некоторых задач (например, для идентификации зон затопления). В реальных условиях, с учетом износа аккумуляторных батарей длительность полета и дальность еще меньше;
- исходя из соотношения «полезная нагрузка/масса аппарата» (таблица 1), полезный груз основная часть БПЛА доставлять не может и в основном используется для фото- или видеофиксации, т.е. для получения информации. Исходя из таблицы, масса дополнительного груза у большинства БПЛА составляет около 1 кг.
- влияние погодных условий - при снеге и дожде по рекомендациям завода изготовителя полеты не производятся.
- высокое разрешение съемки (4К), которое не всегда нужно, т.к. файл довольно много весит и при просмотре или извлечении информации компьютер может «тормозить» и зависать, что при реальной ЧС может привести к запоздалому принятию решений. Высокое разрешение при получении информации о некоторых явлениях (оползень, затопление и др.) не нужно.
- маленький и бликующий экран для наблюдения за обстановкой онлайн, не позволяющий специалисту проводить оценку обстановки сразу.
Весной 2018 года вследствие паводка подверглись затоплению большое количество населенных пунктов и территорий Воронежской области. При оценке масштабов паводка, анализе его причин были использованы беспилотники Главного управления МЧС России по Воронежской области. Но не всегда из полученного массива видео, снятого беспилотником, удавалось извлечь полезную информацию (рис. 1, 2).
Рис. 1. Скриншот видео с БПЛА, не несущего полезной информации
Рис. 2. Скриншот видео с БПЛА, по которому возможно идентифицировать зону затопления
Во многих случаях, к увеличению негативных последствий паводка привели следующие причины:
1. Застройка поймы рек.
С помощью БПЛА были выявлены новые застройки в пойме реки Усманка, которые существенно увеличили коэффициент шероховатости поймы и уменьшили живое сечение потока реки. Выявлено существенное сужение поймы реки Усманка (почти в 2 раза) путём создания протяжённой насыпи под застройку коттеджами. Всё это в свою очередь увеличило количество затопляемых участков и строений выше по течению реки.
2. Возведение в поймах рек несанкционированных гидротехнических сооружений (дамб, насыпей и переходов).
Также с помощью БПЛА были выявлены возведённые дамбы у с. Бабяково, которые сужают пойму и изменяют направление потока. В отдельных местах эти дамбы были прорваны и объекты защиты затоплены.
Для выявления причин, усугубивших половодье в г. Калач, специалистами была обследована река Подгорная на предмет выявления заторосоздающих участков. По результатам обследования были выявлены некоторые проблемные участки и даны рекомендации администрации района по выполнению превентивных мероприятий. На рис. 3 вы видите фотографию «карты намыва» в пойменной части реки Подгорная, которая препятствует свободному сходу воды во время половодья. Как видно из рисунка -очевидности никакой. Для убеждения оппонента, что это затороопасный участок такие фото не подходят.
Рис. 3. «Карта намыва» в пойменной части реки Подгорная
Кроме того, провести качественное обследование всей поймы реки не представилось возможным, т.к. были проблемы доступа к берегу или пойме из-за их сильного зарастания, а с берега не всегда можно увидеть проблему. В данном случае использование БПЛА существенно облегчило бы задачу.
Видеосъемка во время половодья в г. Калач проводилась, но извлечь из тех материалов пользу не всегда было возможно.
При обработке видеоматериалов с БПЛА возникли трудности с переносом информации на карты, т.к. во многих случаях не удалось идентифицировать видеоизображение с участком топографической карты даже с привлечением местных жителей. В частности, по с. Новая Усмань, которое является довольно протяженным и интенсивно застраивающим свободные земли, даже привлекая специалистов, проживающих в ней, полностью идентифицировать изображение с беспилотника с топографической картой не получилось.
Но в Воронежской области более 120 рек. И чтобы обследовать все, несущие угрозу затопления населенных пунктов, потребуется много времени и средств. Притом, что многие причины можно идентифицировать только с высоты. И здесь может очень помочь использование беспилотных летательных аппаратов.
Летом 2018 года для выявления затороопасных мест и проведения превентивных мероприятий по пропуску паводков был организован облет самолетом наиболее паводкоопасных рек Воронежской области. Данные материалы позволили выявить некоторые проблемные участки, но основная масса материалов нужной информации не дала из-за плохого качества видео- и фотосъемки (рис. 4). Даже двухместный легкомоторный самолет имеет инерционность полета и повторить все извилины реки не в состоянии. Осталась и проблема привязки изображений к местности.
Рис. 4. Фото с самолета
Для такой цели подошел бы БПЛА самолетного типа с программным обеспечением, позволяющим выстроить его курс точно по руслу реки с автоматическим определением географического положения объектов и оптимальным возвратом на исходную точку.
Для проведения такой работы необходимо разработать соответствующее программное обеспечение, позволяющее при полете привязывать видеоизображение к местности, т.е. автоматически определять географическое положение объектов. В таком случае БПЛА будут способны обеспечить получение фото-, видеоинформации заданного качества в режиме реального масштаба времени, что позволит выполнить эффективный анализ данных, а также провести оценку рисков и спланировать меры по обеспечению требуемого уровня безопасности объектов защиты.
В дальнейшем разработчики БПЛА предполагают возможность обработки данных, собранных беспилотными летательными аппаратами в облачной среде, что позволит обеспечить распознавание и идентификацию объекта съемки в дополнение к наблюдению со стороны оператора в режиме реального масштаба времени.
Очевидно, что возможности БПЛА и достижения современной компьютерной техники позволяют использовать их для очень широкого круга задач, но для этого необходимы разработка новых программных продуктов и алгоритмов и технических средств, а также грамотное и эффективное использование ресурсов и возможностей БПЛА.
Просмотрев ряд видео, снятых с помощью БПЛА при различных ситуациях, можно сделать вывод, что часто фото- видеосъемку производят ради отчета и почерпнуть из нее полезную для специалиста информацию не всегда возможно.
Необходимо конкретно и четко ставить задачи оператору БПЛА для получения эффективных результатов. Оператор БПЛА должен быть как хороший свадебный фотограф -понять задачу, снять все с нужных ракурсов и не пропустить важные моменты.
Литература:
1. Интернет - ресурс www.Pwc.ru [доступ 12.04.2019].
2. http://36.mchs.gov.ru/ [доступ 12.04.2019]
3. https://voronezh.kvadromax.ru/catalog/dji-phantom [доступ 12.04.2019]
4. https://www.e-gizmos.ru/product/kvadrokopter-fx10-inspider [доступ 13.04.2019]
5. http://www.mchs.gov.ru/dop/info/smi/news/item/33607416/ [доступ 13.04.2019]
6. http://zala.aero/category/applications/emergency/mchs [доступ 13.04.2019]
7. К вопросу о применении беспилотной авиации в МЧС. Кишалов А.Е., Хаматнурова А.Ф. УГАТУ. Исследования в области применения БПЛА в подразделениях МЧС. Источник: https://russiandrone.ru/publications/k-voprosu-o-primenenii-bespilotnoy-aviatsii-v-mchs-aerogeo/
УДК665.61 330.55:339.98(47:57)
И.А. Шмулевцов, О.Г. Горовых
Филиал ИППК УГЗ МЧС Республики Беларусь
ОПЫТ НАНЕСЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ СОРБЕНТОВ НА ВОДНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
Представлен опыт использования воздуходувного устройства STIHL BG с встроенной металлической крыльчаткой для нанесения нефтяного сорбента на основе волосков околоцветника початков рогоза на водную поверхность с тонкой пленкой нефтяного загрязнения.
Ключевые слова: нанесение сорбента, нефтяной сорбент, волоски околоцветника початков рогоза.
I.A. Shmulevtsov, O.G. Gorovikh
EXPERIENCE THE APPLICATION OF NATURAL FIBER SORBENTS TO THE WATER SURFACE
The experience of using a blower STIHL BG with integrated metal impeller for applying oil the perianth hairs of the cattail cobs of cobweed on a water surface with a thin film of oil pollution is presented.
Key words: sorbent application, oil sorbent, perianth hairs of cobweed.
Сорбенты нефти включают широкое разнообразие органических, неорганических и синтетических продуктов, предназначенных для удаления нефти с различных загрязненных поверхностей, в том числе и водных. Состав сорбентов и их основные технологические характеристики зависят от используемого материала и предполагаемого метода использования при операциях по ликвидации разливов, в том числе на водных поверхностях.
Общим для всей водной среды является то, что после попадания на водную поверхность водоемов нефть и нефтепродукты с самого начала подвергаются многим физическим и химическим превращениям. Обычно нефть распространяется по поверхности воды в виде пленки толщиной несколько миллиметров в зависимости от ее вязкости и температуры. Например, толщина пленки нефти, имеющей плотность 930-960 кг/м3, в холодной морской воде может достигать 6-7 мм.
Из большого перечня материалов, которые используются как сорбенты нефти, значимое место занимают целлюлозосодержащие сорбенты как обладающие, в том числе, доступностью, относительно небольшой стоимостью и высокой биосферной совместимостью при проведении природоохранных мероприятий. К целлюлозосодержащим сорбентам относятся материалы на основе торфа, древесной щепы, опилок, соломы, коры, сечки пшеницы, шелухи гречихи, отходов производства льна (костра), других сельскохозяйственных отходов, макулатуры, мха и т.д. Самыми популярными биологическими сорбентами остаются сорбенты на основе торфа. К одним из недостатков данных сорбентов является необходимость предварительной активации в виде сушки при различных температурах [4] и дополнительного измельчения до фракций 0,5-10 мм.
