Пожарные роботы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пожарный робот Ель-4
Пожарный робот Пеликан
Экспериментальная модель робота-андроида

Пожарные роботы — андроидные, мобильные, стационарные роботы, которые предназначены для тушения пожара.[1][2]

Одной из важнейших специальных проблем робототехники является проведение работ в экстремальных условиях. При этом необходимо удаление человека на безопасное расстояние. Возможно применение различных типов устройств. Дистанционно управляемые манипуляторы не имеют автоматических режимов, полностью управляются человеком-оператором. Для дистанционно управляемых роботов человек-оператор задает программу или вмешивается в управление в критических случаях.[3]:23 Возможно применение роботов, действующих автоматически по программе, однако не все операции для экстремальных условий поддаются роботизации.[3]:130 Робот не может нести ответственности за принимаемые решения, одобрять или отвергать решения робота может только человек — юридически ответственное лицо, должностное лицо организации или специальной службы.[4]

Для поиска, сбора, переработки и передачи информации[5]:7 в условиях крупных пожаров могут использоваться информационные роботы.[5]:38

Роботы для пожаротушения и спасательных операций должны выдерживать 30-минутное воздействие температуры 400°C и трехминутное 800°C. Для обеспечения работоспособности может использоваться охлаждение, прочные материалы и другие варианты.[6]:22

Стационарные[править | править код]

Колеблющиеся стволы[править | править код]

Лафетный пожарный ствол осциллирующий — лафетный ствол, монтируемый на опоре, способный осуществлять перемещения в плоскостях с заданным углом под воздействием гидравлической силы воды.[7]:п. 3.9

Осциллированный пожарный ствол — колеблющийся в разных направлениях пожарный ствол, перемещающий струю воды по заданной траектории.[7]:п. 3.11

Установки самонаведения[править | править код]

В 1970 году во ВНИИПО была создана и находилась на испытаниях автоматическая установка с самонаведением средств тушения на очаг пожара. Рабочий орган вращался в горизонтальной и вертикальной плоскости. Установка запускалась по сигналам установленной в помещении пожарной сигнализации. Для самонаведения использовалось инфракрасное излучение пожара, которое фокусировалось линзой и попадало на установленные в одной плоскости квадратом четыре фотоэлемента. Первоначально производилось сканирование в горизонтальной плоскости. После появления сигнала с фотоэлементов производится корректировка до такого положения, что напряжение на фотоэлементе становилось равно нулю — это соответствовало наведению оси оптической системы на очаг пожара. На экспериментальном образце были смонтированы генераторы высокократной пены.[8]

Рассматривались варианты конструкций устройств:

  • перемещающееся в любом направлении по полу;
  • напольное или подвесное, перемещающееся по монорельсу;
  • стационарное с перемещением лафетного ствола в горизонтальной и вертикальной плоскости.[9]:199

Дистанционно управляемые лафетные стволы[править | править код]

Дистанционно управляемый лафетный ствол на манипуляторе аэродромного пожарного автомобиля
Дистанционно управляемый лафетный ствол на пожарном судне

Дистанционно управляемый лафетный ствол — пожарный лафетный ствол, оснащенный системой приводов, позволяющей осуществлять дистанционное управление стволом[10].

На стартовом комплексе «Циклон» (Байконур) в начале 70-х годов появились стационарные лафетные стволы с электрогидравлическим управлением. В дальнейшем была создана система видеонаблюдения. Лафетные стволы были предназначены для смыва пролитого топлива водой и тушения пеной ракеты-носителя. Аналогичная система была установлена старте «Союз» в Плесецке.[11]

Роботизированные установки пожаротушения[править | править код]

Роботизированная установка пожаротушения — автоматическая установка пожаротушения, оснащенная техническими средствами обнаружения очага возгорания и управления выпуском огнетушащего вещества в зону пожара.[12]:п.6

Созданная для Кижей роботизированная установка пожаротушения соответствовала промышленным роботам по ГОСТ 25686-85.[13] Этот стандарт устанавливает требование перепрограммируемости — возможности заменять управляющую программу автоматически или при помощи человека-оператора.[14]

В 2000-х годах стали использоваться роботизированные установки пожаротушения на российских космодромах.[11]

Также роботизированные установки пожаротушения применяются на стадионах для обеспечения безопасности.

В России действует национальный стандарт ГОСТ Р 53326—2009 «Техника пожарная. Установки пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний».

Мобильные[править | править код]

Мобильный робототехнический комплекс — мобильный робот, система дистанционного управления и средства обеспечения эксплуатации робота. Мобильный робот дистанционно управляется оператором и выполняет тушение пожара без нахождения человека в опасной зоне.[12]:п.6

При возникновении чрезвычайных ситуаций значительную часть аварийно-спасательных работ по их ликвидации приходится проводить в условиях загрязнения территорий и атмосферы радиоактивными, химическими и биологически-опасными веществами. Нахождение людей в аварийной зоне, которая характеризуется воздействием опасных факторов пожара, зачастую приводит к их гибели. Выполнение же операций пожаротушения с более безопасных для личного состава расстояний понижает эффективность работы.

В указанных условиях повышается актуальность задачи снижения риска для жизни спасателей и повышения эффективности аварийно-спасательных, противопожарных, неотложно-восстановительных и других специальных работ путём освоения и более широкого применения современных робототехнических средств.

Альтернативные применения[править | править код]

Роботы, использовавшиеся при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС

В России в рамках стандартизации устройство, предназначенное для подачи воды или водной смеси в опасную для человека зону заражения, в зону экологического инцидента, экологической опасности или угрозы, в случае возникновения чрезвычайной ситуации носит название гидравлический ствол.[15]

Модифицированные пожарные роботы, устанавливаемые на судах, могут использоваться для отражения атак морских пиратов. Дистанционное управление роботами осуществляется с помощью телекамер. Кроме того, установка может работать в автоматическом режиме[16].

Созданная для защиты памятника деревянного зодчества музея «Кижи» установка во время аварии в Чернобыле была переправлена в Москву, где были изготовлены по образцу ещё две аналогичных и все они были использованы при ликвидацию последствий аварии на ЧАЭС вместе с установками из ФРГ.

« Гидромониторы использовались для смыва давлением струи воды до 12 атмосфер радиоактивных источников, находящихся на кровле 3-го блока Чернобыльской АЭС. Гидромониторы снабжены кабельной системой управления и телевизионного наблюдения. Монитор ПЛС С-20А был установлен на кровлю площадки "В" на отметке 70,8 м с помощью вертолета. При его использовании очищена значительная часть площадки. Разработанные гидромониторы позволили выполнить важный объем работ в условиях повышенной опасности. Считаем выбранные технические решения правильными и глубоко перспективными... Считаю, что для решения задач смыва радиоактивных отходов необходимо продолжить работу по доводке конструкций гидромониторов с целью создания установки, способной развить давление струи до 50 атм., снабженной системой автономного перемещения.»

Встречаются утверждения о отсутствии результатов от применения роботов при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС — работоспособные механизмы были разработаны через два-три года после аварии.[17]

Примечания[править | править код]

  1. Горбань Ю.И., Горбань М.Ю., Синельникова Е.А. Пожарные роботы — новый глобальный продукт в системе безопасности//Актуальные проблемы пожарной безопасности. Материалы XXVIII международной научно-практической конференции. 2016
  2. Робот пожарный//Гражданская защита: Энциклопедия в 4-х томах. Т. III (П – С) — М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2015
  3. 1 2 Попов Е.П. Робототехника и гибкие производственные системы —М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987
  4. Полетаев И.А. Сигнал. О некоторых понятиях кибернетики —М.: Советское радио, 1958 с. 272
  5. 1 2 Катыс Г.П. и др. Информационные роботы и манипуляторы —М.: Энергия, 1968
  6. Жмылевская М.Л., Гришин Б.В. Мобильные и подвижные роботы, используемые в немашиностроительных отраслях —М.:ВНИИТЭМР, 1991
  7. 1 2 СП 90.13330.2012 Электростанции тепловые. Актуализированная редакция СНиП II-58-75
  8. Борисов В., Груненков В., Ильин Б., Лябин Я., Лохматов Е., Размахнин Л. Автоматическая установка с самонаведением средств тушения на очаг пожара//Пожарное дело 1970 №02
  9. Веселов А.И., Мешман Л.М. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности —М.:Химия, 1975
  10. НПБ 84-2000 Установки водяного и пенного пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний
  11. 1 2 Горбань Ю.И., Синельникова Е.А., Танклевский Л.Т. Защита объектов стартового комплекса пожарными роботами//Военный инженер N 4, 2017
  12. 1 2 ТР ЕАЭС от 23.06.2017 г. N 043/2017 "Технический регламент Евразийского экономического союза "О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения" (ТР ЕАЭС 043/2017)"
  13. Горбань Ю. Робот в Кижах//От первого лица (сборник воспоминаний о Кижах). Составление и редакция Борис Гущин. —Петрозаводск, 2016
  14. ГОСТ 25686-85 Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы. Термины и определения п.5
  15. ГОСТ Р 55622-2013 Системы безопасности комплексные. Стволы гидравлические лафетные с дистанционным управлением. Общие технические условия
  16. Робот для борьбы с пиратами создан в Петрозаводске. РИА Новости (25 февраля 2009). Дата обращения 14 августа 2010. Архивировано 27 марта 2012 года.
  17. Боровой А.А. Мой Чернобыль —М.: ИздАт, 1996 Глава 9. Роботы

Литература[править | править код]

  • Роботизированная установка пожаротушения. Патент на изобретение № RU 2128536 C1 от 22.01.1997. Автор(ы): Горбань Ю.И.. Патентообладатель(и): Горбань Юрий Иванович