CC BY
29СПЕЦИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПОДВИЖНЫХ ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ
С.Н. Терехин, доктор технических наук, доцент; К.С. Юшеров.
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России. Ю.И. Синещук, доктор технических наук, профессор. Санкт-Петербургский университет МВД России
Работа посвящена средствам информационно-навигационного обеспечения транспортных средств подвижных пунктов управления МЧС России при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и тушении пожаров на основе систем позиционирования пожарно-спасательных формирований.
Исследуется проблема работы газодымозащитной службы при тушении крупных пожаров и спасении пострадавших на объектах транспортной инфраструктуры. Особое внимание уделяется ухудшению видимости при сильном задымленнии. Рассматриваются возможные способы решения проблемы управления и ориентации звеньев газодымозащитной службы при помощи тепловизионных систем.
Ключевые слова: информационно-навигационное обеспечение, подвижный пункт управления, газодымозащитная служба, тепловизор, задымленная среда, тепловизионная карта объекта
SPECIAL EQUIPMENT OF VEHICLES AND MOBILE CONTROL STATION FOR FIRE EXTINGUISHING
S.N. Terekhin; K.S. Yusherov.
Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia.
Yu.I. Sineshchuk Saint-Petersburg university of Ministry of internal affairs of Russia
The work is devoted to the means of information and navigation support vehicles and mobile control stations of EMERCOM of Russia in the aftermath of different emergencies and extinguishing fires which based on the positioning systems of fire and rescue units.
In the work, investigates the main problem of the gas and smoke protection service in situations which are imply the extinguishing large fires and rescuing victims of transport infrastructure. Particular attention is paid to the deterioration of visibility in conditions of heavy smoke. Considering the possible ways of solving problem about control and orientation of gas and smoke protection service units with the help of thermal imaging systems.
Keywords: information and navigation support, mobile control point, gas and smoke protection service, thermal imager, smoke environmtnt, thermal imaging object map
Современный этап развития общества поставил задачу комплексного развития системы предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) и совершенствования управления этой системой [1].
Одним из важнейших условий повышения качества управления тушением пожара и предотвращения человеческих жертв и материальных потерь является наличие своевременной информации о силах, средствах, среде и объекте пожаротушения.
Обстановка с пожарами в Российской Федерации продолжает оставаться напряженной и оказывать негативное влияние на экономическую и социальную сферы общества.
Следует уделить особое внимание безопасности объектов транспортной инфраструктуры. Транспорт является зоной повышенной опасности и одной из важнейших инфраструктур страны.
МЧС России принимает меры по стабилизации обстановки с пожарами, вносит изменения в нормативные документы, регламентирующие пожаротушение и направленные на совершенствование тактики тушения пожаров.
Согласно Приказу министра МЧС России от 25 февраля 2013 г. № 123 «О мероприятиях по организации оперативного управления МЧС России при реагировании на чрезвычайные ситуации», утверждено Положение об оперативных группах, оперативных штабах ликвидации чрезвычайных ситуаций и подвижных пунктах управления [1].
При этом особое внимание уделяется специальному оснащению оперативных штабов на базе подвижных пунктов управления, предназначенных для обеспечения функционирования оперативной группы территориального органа МЧС России в зоне ликвидации ЧС и тушении пожаров.
В этой связи актуальной задачей является всестороннее информационно-аналитическое обеспечение пожарных подразделений, решающих задачи по предотвращению и ликвидации пожаров.
Анализ действий пожарно-спасательных подразделений позволяет выделить типичные ошибки, возникающие в процессе ведения оперативных действий по тушению пожаров. К таким ошибкам относятся:
- неэффективное использование пожарной техники - около 22,3 %;
- неверный выбор решающего направления оперативных действий - 18,6 %;
- некачественно проведенная разведка - 14,2 %.
Другие ошибки в практической деятельности руководителя тушения пожара приведены на рис. 1.
■ неэффективное использование пожарной техники
■ неверный выбор решавшего направлений оперативных действий
■ некачественно проведенная разведка
■ медленное наращивание сил и средств
■ неиспользование дымозащитного оборудований
■ неиспользование ближайших водоисточников
■ неумелей перекачка или долгий подвоз воды
■ непринятие мер по эвакуации людей
другие ошибки
Рис. 1. Типичные ошибки в процессе ведения оперативных действий
по тушению пожаров
Значительный процент ошибок в действиях руководителя тушения пожара (РТП) возникает по причине некачественно проведенного им анализа результатов разведки, в процессе которой осуществляется сбор сведений о пожаре для оценки обстановки.
Правильно организованная разведка дает возможность своевременно оказать помощь людям, ввести силы и средства на решающем направлении оперативных действий и обеспечить успех тушения пожара.
В ходе тушения пожара личный состав решает множество задач, направленных на своевременное сосредоточение сил и средств и их расстановку. Это и обеспечение необходимым количеством огнетушащих средств, и введение сил и средств на тех направлениях, где они могут обеспечить общий успех тушения пожара.
Практика показывает, что без четкой организации управления силами и средствами на пожаре невозможно успешное тушение пожара, так как для тушения привлекается значительное количество личного состава. Одновременно могут быть задействованы от 20 до 60 газодымозащитников на площади пожара в десятки тысяч квадратных метров, что требует подачи большого количества стволов на тушение.
Под управлением подразделениями на пожаре следует понимать процесс целенаправленного воздействия РТП оперативного штаба пожаротушения на личный состав пожарных подразделений и других служб с целью успешного ведения боевых действий, связанных с непосредственным тушением пожара и проведением первоочередных аварийно-спасательных работ.
Под процессом воздействия понимается отдача приказаний с постановкой конкретных задач личному составу, прибывшему на пожар.
Принятие решения РТП на отдачу приказания осуществляется, исходя из оценки обстановки, сложившейся на пожаре. Объективность оценки обстановки на пожаре и правильность принятия решения зависит от:
- уровня профессиональной подготовки РТП;
- качества проведения разведки пожара;
- способности прогнозировать ход развития пожара.
Качество тушения пожаров зависит не только от тактической подготовки личного состава Государственной противопожарной службы, но и от оснащенности необходимым пожарно-техническим вооружением подразделениий пожарной охраны.
Опыт тушения крупных и сложных пожаров на нефтехимических предприятиях показывает, что успех ведения боевых действий зависит от:
- уровня организации газодымозащитной службы (ГЗДС);
- степени технической оснащенности ГЗДС;
- уровня подготовки личного состава к работе в непригодной для дыхания среде.
Грамотно построенная работа ГЗДС позволяет значительно сократить время тушения
пожаров, уменьшить убыток от них, а главное, вовремя оказать необходимую помощь людям.
Для выполнения боевой задачи и обеспечения безопасности своей работы звено ГДЗС включает необходимый минимум пожарно-технического вооружения, который предусматривает средства связи (радиостанция или переговорное устройство) и средства освещения (групповой фонарь - один на звено и индивидуальный фонарь на каждого газодымозащитника) [2].
Таким образом, при работе на пожарах звенья ГДЗС остаются фактически «слепыми» и слабо ориентируются в сложившейся обстановке.
Для эффективной работы звеньев ГДЗС необходимо использовать тепловизионную технику и тепловизионную карту для оценки обстановки и координации действий спасателей.
Борьба с пожарами в сильно задымленных зданиях может стать более эффективной благодаря применению тепловизоров. Использование системы видеозаписи с возможностью беспроводной передачи данных повышает управляемость действиями спасателей.
Использование тепловизоров предполагает решение задачи распознавания объектов в задымленной среде. Тепловое излучение ослабляется при прохождении через атмосферу вследствие поглощения молекулами газа, аэрозолями, осадками, а также дымом, туманом, смогом и т.п.
Рассмотрим в порядке важности вещества, которые поглощают ИК-излучение в широких полосах с центрами, соответствующими указанным длинам волн (табл.).
Таблица. Диапазон поглощения ИК-излучения
Атмосфера Длина волны, мкм
Вода 2,7; 3,2; 6,3
Углекислый газ 2,7; 4,3; 15
Озон 4,8; 9,6; 14,2
Закись азота 4,7; 7,8
Окись углерода 4,8
Метан 3,2; 7,8
Не ¡считая ¡ослабления 1в ¡плотных ¡дисперсных ¡средах, ¡молекулярное ¡поглощение является главной причиной ослабления излучения. Наиболее сильно излучение поглощается парами ¡воды, ¡углекислым ¡газом |и ¡озоном. ¡В ¡нижних ¡слоях ¡атмосферы ¡поглощением закисью (азота 1и (окисью (углерода (можно (пренебречь. (Таким (образом, (можно (определить положение двух окон прозрачности: 3,5-5 мкм и 8-15 мкм [3].
На практике наличие «окон» прозрачности означает то, что все тепловизоры должны работать в указанных коротковолновом или длинноволновом диапазонах.
Коротковолновый I (3-5 I мкм) I диапазон I более I характерен I для I охлаждаемых тепловизоров, длинноволновый (8-15 мкм) - для неохлаждаемых (рис. 2).
5-5 »«крон $-15 м крон
Рис. 2. «Окна» прозрачности атмосферы
Разработка тепловизионной карты объекта позволила бы координировать действия спасателей и проводить более качественную разведку на месте работы.
Тепловизионная карта объекта (ТКО) - графическое представление информации об объекте, на котором произошла ЧС. ТКО включает в себя план-схему объекта, тепловые зоны, обозначающие возможный очаг пожара, открытое пламя, нагретые конструкции, а также людей. Данные, на основе которых создается ТКО, получаются на основе изображений, переданных с мобильных тепловизоров, обработанных специальным программным обеспечением. Принципиальная схема получения тепловизионной карты объекта приведена на рис. 3.
Рис. 3. Принципиальная схема получения ТКО
Связь осуществляется посредством самого доступного и недорогого вида беспроводной связи - технологии Wi-Fi в соответствии со стандартами IEEE 802.11b и IEEE 802.11g. В стандарте Wi-Fi передача данных производится на частоте 2.4~2.5 ГГц со скоростью до 108 Мбит/c на расстоянии до 30 км.
Точные данные о местоположении звена ГДЗС могут быть получены на основе использования передатчика глобальной системы позиционирования.
Для связи со звеном и обеспечения его работы в закрытом помещении предлагается использование системы, использующей в своем составе псевдоспутники (рис. 4).
Звенья ГДЗС, работающие на пожаре и оборудованные мобильными тепловизорами «Шлем-камера» (рис. 5), непрерывно передают данные о своем местоположении и оперативную обстановку в штаб тушения пожара посредством беспроводной связи. Термограммы, полученные от звеньев ГДЗС, отображены на рис. 5.
В результате обработки этих данных получается ТКО (рис. 6).
Полученная ТКО обновляется несколько раз в минуту, благодаря высокой скорости передачи данных посредством технологии Wi-fi.
Это означает, что оператор, находящийся за компьютером в мобильном штабе пожаротушения, может оказывать помощь звену ГДЗС, указывая на замеченные источники теплового излучения, пропущенные взглядом пожарного, и вовремя сообщить об этом по радиосвязи.
Система тепловизионного контроля обеспечит динамическое слежение за развитием пожара.
Применение этой системы сократит количество пострадавших, позволит эффективно контролировать состояние пожарного, своевременно принимать решения об оказании ему помощи, а значит, предотвращать возможные несчастные случаи.
Вместе с тем в современных условиях повышаются требования к показателям, определяющим эффективность процесса управления. Время регистрации и обработки информации для подготовки и реализации решения, количество затраченных ресурсов для подготовки решения, достоверность полученной информации - существенные показатели эффективности процесса управленияер [2, 4]. В совокупности, указанные особенности определяют необходимость широкого использования средств автоматизации на этапах сбора, обработки и передачи информации.
Рис. 4. Упрощенная структура системы, использующей псевдоспутники
1 ч
-1
ЗВЕНО ГОЗС №2
ЗВЕНО газе №1
Рис. 5. Визуальное отображение с места работы ГДЗС
Рис. 6. Тепловизионная карта объекта
Таким образом, качество принимаемого решения будет определяться не только уровнем профессиональной подготовки РТП, но еще и качеством средств автоматизированного управления, полнотой, достоверностью и своевременностью исходной информации, а также ограничениями по времени на принятие решения (рис. 7).
Рис. 7. Факторы, определяющие качество процесса управления
Таким образом, именно тепловизионная система может стать одним из важных элементов I информационного I обеспечения IГДЗС. С её помощью I передача сведений I об оперативной обстановке на месте пожара или ЧС, идентификации объектов, поиска и обработки данных осуществляется наиблее достоверно и своевременно.
Применение тепловизионных систем позволит повысить эффективность управления, обеспечит более высокий уровень безопасности и позволит сократить время принятия решений при тушении пожаров и ликвидации последствий ЧС.
Литература
1. Совершенствование организации ГДЗС в подразделениях Государственной противопожарной службы: учеб.-метод. пособие. СПб.: С.-Петерб. ун-т МВД России; Акад. права, экон. и безопасн. жизнедеят., 2000. 32 с.
2. Синещук Ю.И., Терехин С.Н. Анализ систем спутниковой навигации, базирующихся на различных методах ретрансляции // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2011. № 4. С. 42-47.
3. Погорелов А.В. Сравнительный анализ критериев принятия решений при ликвидации пожаров // Инновации в жизнь. 2012. № 2 (2). С. 86-93.
4. Балов А.В., Терехин С.Н., Синещук Ю.И. Локальная система позиционирования объектов МЧС России на основе ретрансляции сигналов глобальной навигационной системы ГЛОНАСС: монография / под общ. ред. В.С. Артамонова. СПб., 2010.
References
1. Sovershenstvovanie organizacii GDZS v podrazdeleniyah Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby: ucheb.-metod. posobie. SPb.: S.-Peterb. un-t MVD Rossii; Akad. prava, ehkon. i bezopasn. zhiznedeyat., 2000. 32 s.
2. Sineshchuk Yu.I., Terekhin S.N. Analiz sistem sputnikovoj navigacii, baziruyushchihsya na razlichnyh metodah retranslyacii // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2011. № 4. S. 42-47.
3. Pogorelov A.V. Sravnitel'nyj analiz kriteriev prinyatiya reshenij pri likvidacii pozharov // Innovacii v zhizn'. 2012. № 2 (2). S. 86-93.
4. Balov A.V., Terekhin S.N., Sineshchuk Yu.I. Lokal'naya sistema pozicionirovaniya ob"ektov MCHS Rossii na osnove retranslyacii signalov global'noj navigacionnoj sistemy GLONASS: monografiya / pod obshch. red. V.S. Artamonova. SPb., 2010.
