Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Пожарная тактика / Matyushin - Primeneniye robototekhniki pri tushenii 2016

.pdf
Скачиваний:
299
Добавлен:
02.09.2019
Размер:
94.07 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВОРОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИПОДЕЛАМ

ГРАЖДАНСКОЙОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И

ЛИКВИДАЦИЙПОСЛЕДСТВИЙСТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

(МЧС России)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА” НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

(ФГБУ ВНИИПО МЧС России)

ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ И ПРОВЕДЕНИЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Москва

2016

УДК 621.865.8: 614.841.4 ББК 38.96 Т38

Авторский состав:

д-р техн. наук А.В. Матюшин, д-р техн. наук С.Г. Цариченко, д-р техн. наук А.А. Порошин, Е.В. Павлов, К.С. Власов (ФГБУ ВНИИПО МЧС России), канд. техн. наук А.Н. Денисов (ФГБОУ ВО Академия ГПС МЧС России)

Рецензенты:

начальник Управления специальной пожарной охраны МЧС России генерал-майор внутренней службы В.В. Розанов;

старший научный сотрудник отдела «Системы управления робототехническими комплексами» ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана» канд. техн. наук А.А. Тачков

Технологии применения робототехнических средств для тушения пожаров и Т38 проведения аварийно-спасательных работ: учеб. пособие / А.В. Матюшин,

С.Г. Цариченко, А.А. Порошин [и др.]. М.: ВНИИПО, 2016. 88 с.

ISBN 978-5-901140-63-Х

Рассмотрены современные подходы по применению робототехнических средств (далее – РТС) для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ. Приведен обзор практики применения пожарной и другой робототехники. Дана классификация и основные технические параметры РТС. Рассмотрены тактические возможности пожар- но-спасательных подразделений при тушении пожаров и проведении аварийноспасательных работ на основе РТС. Описана методика планирования оперативнотактических действий пожарно-спасательных подразделений при использовании РТС для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ на объектах экономики.

Учебное пособие предназначено для образовательных организаций МЧС России, готовящих специалистов в области пожарной безопасности и проведения аварийноспасательных работ. Также учебное пособие рекомендуется для использования в территориальных органах МЧС России.

УДК 621.865.8: 614.841.4 ББК 38.96

ISBN 978-5-901140-63-Х

©МЧС России, 2016

 

©ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2016

 

©АГПС МЧС России, 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Список сокращений

5

Термины и определения

6

Введение

7

1. Опыт применения пожарной робототехники

10

2. Классификация и технические параметры робототехнических

 

средств

32

3. Тактические возможности пожарно-спасательных подразделе-

 

ний при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных

 

работ на основе применения робототехнических средств

36

3.1. Повышение тактических возможностей пожарных под-

 

разделений при использовании робототехнических средств

38

3.2. Ограничения тактических возможностей пожарных под-

 

разделений при использовании робототехнических средств

38

4. Условия применения робототехнических средств для тушения

 

пожаров и проведения аварийно-спасательных работ

39

4.1. Оценка эффективности применения робототехнических

 

средств на пожаре

46

4.2. Организация доставки робототехнических средств к ме-

 

сту пожара

60

4.2.1. Перевозка робототехнических средств воздуш-

 

ным транспортом

62

4.2.2. Перевозка робототехнических средств железно-

 

дорожным транспортом

63

4.2.3. Перевозка робототехнических средств морским

 

(речным) транспортом

64

5. Организация управления тушением пожаров и ведением ава-

 

рийно-спасательных работ основе применения робототехниче-

 

ских средств

65

5.1. Планирование действий робототехнических средств по

 

тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных ра-

 

бот

66

5.2. Организация управления робототехническими средства-

 

ми в районе действий по тушению пожара и проведения ава-

 

рийно-спасательных работ

68

5.3. Передвижение робототехнических средств в районе дей-

 

ствий по тушению пожара и проведения аварийно-

 

спасательных работ

71

5.4. Тактика применение робототехнических средств на раз-

 

личных объектах экономики

72

5.4.1. Особенности тушения пожаров на объектах хи-

 

мической, нефтеперерабатывающий и нефтехимиче-

 

ской промышленности с использованием робототех-

 

нических средств

73

5.4.2. Тушение пожаров на объектах с наличием

 

взрывчатых веществ

74

5.4.3. Тушение пожаров на металлургических и ма-

 

шиностроительных предприятиях

76

5.4.4. Тушение пожаров на складах лесоматериалов

77

5.5. Обеспечение робототехнических средств огнетушащими

 

средствами

78

5.6. Подача огнетушащих веществ робототехническими

 

средствами в зону горения

80

Список литературы

83

Приложение А. Условные графические обозначения робототех-

 

нических средств

84

СПИСОКСОКРАЩЕНИЙ

АУП– автоматическая установка пожаротушения АХОВ – аварийные химически опасные вещества АЦ– пожарная автоцистерна БАС – беспилотная авиационная система ВОП– взрывоопасный предмет ГИС – геоинформационная система

ГНС – глобальная навигационная система ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система

GPS – (англ. Global Positioning System) система глобального позиционирования ДВС – двигатель внутреннего сгорания

ИИИ– источник ионизирующего излучения КВО– критически важный объект для национальной безопасности

МРК-П – мобильный роботизированный противопожарный комплекс пожаротушения ПГ – пожарный гидрант

ППЗ – противопожарная защита ПТВ – пожарное оборудование и инструменты ПТП– план тушения пожара ПЧ – пожарная часть РВ – радиоактивное вещество

РТК– робототехнический комплекс СИЗОД – средства защиты органов дыхания и зрения СПСЧ – специализированная пожарная часть ФПС – федеральная противопожарная служба ЦУ – центр управления

5

ТЕРМИНЫ ИОПРЕДЕЛЕНИЯ

В целях установления единого подхода в настоящем пособии используются термины и определения, которые приведены ниже в форме таблицы.

Термин

Сокра-

Определение

 

щение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Робототехниче-

РТС

Автоматизированное

самодвижущееся

ское средство

 

техническое устройство (машина), вы-

 

 

полняющее заданные функции челове-

 

 

ком и другие действия без его непо-

 

 

средственного участия

 

 

 

 

 

Обычное техни-

ОТС

Техническое средство пожаротушения,

ческое средство

 

в котором не используются роботизи-

пожаротушения

 

рованные элементы управления

 

 

 

 

Руководитель

РТП

Старшее оперативное должностное ли-

тушения пожара

 

цо пожарной охраны, которое управля-

 

 

ет на принципах единоначалия личным

 

 

составом пожарной охраны, участвую-

 

 

щим в тушении пожара, а также при-

 

 

влеченными к тушению пожара силами

 

 

 

Огнетушащие

ОТВ

Вещества, способные прекратить про-

вещества

 

цесс горения различных веществ и ма-

 

 

териалов

 

 

 

 

 

Аварийно-

АСР

Действия пожарных по спасанию лю-

спасательные

 

дей, материальных ценностей, защите

работы на пожаре

 

природной среды в районе пожара, по-

 

 

давлению или доведению до минималь-

 

 

но возможного уровня возникших в ре-

 

 

зультате пожара вредных и опасных

 

 

факторов, препятствующих

ведению

 

 

спасательных работ и ликвидации горе-

 

 

ния

 

 

 

 

 

Опасные факторы

ОФП

Факторы пожара, приводящие к трав-

пожара

 

мам, отравлению или

гибели

людей,

 

 

к порче или утрате материальных цен-

 

 

ностей

 

 

 

 

 

 

 

6

Термин

Сокра-

 

Определение

щение

 

 

 

 

 

 

 

Тактически

Пожары, для ликвидации которых

сложные пожары

 

необходимо привлечение значительного

 

 

количества сил и средств пожарной

 

 

охраны, либо использование неорди-

 

 

нарных приемов и способов пожароту-

 

 

шения

 

 

 

 

Тактические

Способность пожарных подразделений

возможности

 

выполнять задачи по спасанию людей,

 

 

эвакуации имущества и ликвидации го-

 

 

рения за

определенный промежуток

 

 

времени

 

 

 

 

Центральный

ЦУ

Сформированный на месте пожара вре-

узел управления

 

менный орган управления в целях обес-

РТС на пожаре

 

печения управления действиями РТС и

 

 

взаимодействия с другими подразделе-

 

 

ниями

 

 

 

 

Оценка обстанов-

Вывод, сформулированный на основе

ки на пожаре

 

результатов разведки пожара, обобще-

 

 

ния и анализа полученных данных

 

 

 

Обстановка на

Совокупность условий, способствую-

пожаре

 

щих или препятствующих развитию и

 

 

тушению пожара

 

 

 

Зона горения

Часть пространства, в котором проте-

 

 

кают процессы термического разложе-

 

 

ния или испарения горючих веществ и

 

 

материалов (твердых, жидких, газов,

 

 

паров) в объеме диффузионного факела

 

 

пламени

 

 

 

 

Зона теплового

Часть пространства, в котором проте-

воздействия

 

кают процессы теплообмена между по-

 

 

верхностью

пламени, ограждающими

 

 

конструкциями и горючими материалами

 

 

 

Зона задымления

Часть пространства, в котором невоз-

 

 

можно пребывание людей без средств

 

 

защиты органов дыхания и в котором

 

 

затруднено ведение действий пожар-

 

 

ными подразделениями из-за ограниче-

 

 

ния видимости

 

 

 

 

7

ВВЕДЕНИЕ

Всовременных условиях работа пожарных и спасателей становится более опасной вследствие усложнения технологических процессов, насыщенности их различными пожаровзрывоопасными веществами, широкого использования токсичных, биотехнологических микроорганизмов, вирусов и радиоактивных веществ. Не решена в полной мере проблема защиты пожарных и спасателей от действия лучистых потоков пламени при тушении пожаров резервуарных парков, технологического оборудования нефте- и газоперерабатывающих заводов, лесов, газонефтяных фонтанов, складов лесопиломатериалов, а также в зонах повышенного выделения радиации при аварийных ситуациях на атомных электростанциях (где нежелательно присутствие людей) и т. п.

Для противопожарной защиты различных отраслей производства в современных условиях требуется создание принципиально новой пожарной техники, позволяющей уменьшить временные показатели срабатывания пожарной автоматики, сосредоточить подачу огнетушащих веществ непосредственно в зону горения, повысить безопасность оперативных работников противопожарной службы при работе на пожарах, создать необходимые условия для обеспечения их работоспособности в экстремальных условиях.

Решить эти задачи можно только на более качественном уровне, используя технику новых поколений. Одним из перспективных направлений совершенствования пожарной техники является создание пожарных роботов,

спомощью которых можно осуществлять круглосуточный контроль объектов, оперативную разведку и оценку пожарной обстановки, тушение загораний, охлаждение технологического оборудования, строительных конструкций и материалов, проведение аварийно-спасательных работ, эвакуацию людей из зоны пожара и спасание материальных ценностей.

Вразд. 1 учебного пособия рассмотрен опыт практического применения РТС при различных условиях – на пожарах и при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Приведены краткие сведения об основных этапах развития пожарной робототехники.

Вразд. 2 приведена классификация и технические параметры робототехнических средств на основе их тактико-технических характеристик, решаемых задач и других параметров, влияющих на условия выполнения опера- тивно-тактических действий с применением РТС.

Разд. 3 посвящен вопросам определения тактических возможностей пожарно-спасательных подразделений с учетом применения ими пожарной робототехники на пожаре.

Вразд. 4 рассмотрены общие подходы и условия, при которых применение робототехнических средств для тушения пожаров и проведения ава-

8

рийно-спасательных работ является необходимым и целесообразным с точки зрения технико-экономической эффективности.

Разд. 5 посвящен практическим вопросам организации управления тушением пожаров и ведением аварийно-спасательных работ на основе применения робототехнических средств. Рассмотрены подходы к планированию действий пожарно-спасательных подразделений, оснащенных РТС. Приведены рекомендации по действиям подразделений на различных объектах экономики.

В целом данное учебное пособие является очередным шагом, направленным на расширение теоретических и практических знаний в области повышения эффективности борьбы с пожарами на основе использования новых технологий. Пособие иллюстрировано схемами и фотографиями.

Учебное пособие предназначено для научных и практических работников пожарной охраны, преподавателей, адъюнктов и слушателей высших образовательных организаций пожарно-технического профиля.

9

1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЖАРНОЙРОБОТОТЕХНИКИ

Для ликвидации пожаров и связанных с ними техногенных аварий, сопряженных с рисками гибели и травматизма личного состава, проведения разведки в очагах возникновения пожаров и доставки в очаг пожара огнетушащих средств, могут использоваться мобильные роботизированные противопожарные комплексы пожаротушения (далее – МРТК-П). Их основной функцией является проведение:

-разведки в очагах возникновения пожаров в условиях повышенного радиационного фона, химического заражения и осколочно-фугасного поражения;

-аварийно-спасательных работ в зоне пожара;

-пожаротушения.

Датой начала официального использования пожарных роботов в России принято считать 18 июня 1984 года, когда в Республике Карелии для защиты памятников деревянного зодчества «Кижи» был поставлен на постоянное дежурство пожарный робот.

Авария на Чернобыльской АЭС выявила необходимость ускоренного создания широкой гаммы мобильных пожарных роботов, способных выполнять различные основные и вспомогательные работы по противопожарной защите особо важных и опасных объектов.

Первый опыт создания в нашей стране мобильных роботизированных противопожарных комплексов относится к 1987 году, когда было принято решение комиссии по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР для ликвидации аварий, подобных аварии на Чернобыльской АЭС. В соответствии с этим постановлением во ВНИИПО совместно с другими организациями были разработаны дистанционно управляемые гусеничные машины тяжелого класса на базе танков Т-55. Одной из таких машин является мобильный комплекс «Сойка», на котором установлен механизированный водопенный лафетный ствол с дистанционным электроприводом и расходом 100 л/с. Подача воды или водопенных составов осуществляется по рукавной линии от насосной станции. Управление движением и работой ствола, а также передача телеметрической информации (видеонаблюдение, радиационная и химическая разведка) осуществляются по радиоили проводному каналу. Также было предусмотрено управление комплексом оператором, находящимся в танке.

10