Перспективы использования БПЛА для обеспечения пожарной безопасности линейных объектов нефтегазовой отрасли

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БПЛА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

А.В. Вытовтов, преподаватель, С.Ю. Разиньков, курсант, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - это любое удаленно управляемое или вовсе самостоятельное (интеллектуальное) летающее средство. Разработка и изготовление беспилотных летательных аппаратов для гражданской отрасли началось с 2000 г. Разработка данного направления ведется во многих странах, на сегодняшний день более 20 отечественных предприятий, выпуская порядка 50 моделей различного предназначения.

Все БПЛА по своему виду и области выполняемых задач подразделяются на 3 основных типа (рис.): беспилотные самолеты, беспилотные вертолеты и беспилотные аэростаты [1].

Беспилотные самолеты используются, прежде всего, для мониторинга площадных и линейных участков местности. Такие самолеты способны преодолевать большие расстояния, выполняя аэросъемку онлайн в любое время суток и при любых метеоусловиях. Максимальные качество работы и эффективность выполняемых задач на удалении до 70км от наземной станции управления. Скорость - до 400 км/час. Время в полете: от 30 мин до 8 ч.

Рис. Беспилотные самолеты, беспилотные вертолеты и беспилотные аэростаты

Беспилотные вертолеты - используются для оперативного мониторинга локальных участков местности. Они малогабаритны и легки в управлении. Им не

требуется специальная взлетно-посадочная полоса. Как и самолеты, беспилотные вертолеты могут работать в любое время дня и ночи и при любых погодных условиях. Время полета: от 30 мин до 3 ч.

Беспилотные аэростаты - современные высокоэффективные аппараты, предназначенные для разведки и наблюдения местности на высоте до 400 м. Легкие, надежные машины, способные долгое время работать в режиме реального времени.

На современном этапе существует необходимость мониторинга линейных объектов нефтегазовой отрасли. Исходя из экономической рентабельности, современные газонефтепроводы прокладывают спаренным трубопроводом экономя на строительных работах, но повышая пожарную опасность данных объектов.

Компания Газпром провела круглый стол совестно с Академией ГПС МЧС России по вопросу разработки беспилотника способного решать конкретные задачи мониторинга линейных объектов нефти газовой отрасли. Разработка использования систем беспилотной авиации в различных отраслях используется достаточно давно. Зарубежный опыт обнаружения пламени с беспилотника представлен достаточно широко в работе [2]. Разработка подобного беспилотника требует решения ряда задач: выбор типа летательного аппарата с учетом его технических характеристик [3-5], устойчивость аппарата при внешних периодических воздействиях [6, 7], мониторинг и обнаружение ЧС на основе аэрогенного переноса продуктов горения при пожаре [8], создание интегрированного расчетного модуля для оперативной оценки рисков в зоне ЧС [9, 10], математическое прогнозирование развития разлива нефтепродуктов [11].

Применение БПЛА при ликвидации чрезвычайных ситуаций современный, необходимый виток развития технической базы МЧС России [12]. Сложность и многообразие задач стоящих перед беспилотником можно решить только с помощью комплекса технического обеспечения. На данный момент комплексный подход для обеспечения работы БПЛА в чрезвычайных ситуациях развит очень слабо. Существующие разработки выполнены на достаточно высоком технологическом уровне, но завышены в стоимости и имеют слабый практический опыт использования в полевых условиях.

Для решения конкретных задач необходимо создание комплекса оперативного управления БПЛА с набором проблемно ориентированных программ обеспечивающих адекватную интерпретацию данных и устойчивое функционирование летательного аппарата. Решение данных задач прорабатывается учеными Воронежского института ГПС МЧС России.

Список использованной литературы

1. Вытовтов А.В., Разиньков С.Ю., Калач А.В. Современные Беспилотные Летательные Аппараты - Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова.

2. Mart'mez-de Dios J., Merino L., Ollero A.: Fire detection using autonomous aerial vehicles with infrared and visual cameras. In: Proc. of the 16th IFAC World Congress. Prague, Czech Republic (2005).

3. Ефимов С.В. Кинематический анализ пространственного анализа пространственного движения крыла орнитоптера / Ефимов С.В., Яцун С.Ф., Наумов Г.С.// Вибрация - 2014. Вибрационные технологии, мехатроника и управляемые машины: Матер. XI Междунар. науч.-тех. конф. в 2т. Т.2/ ФГБОУ ВПО ЮЗГУ. - Курск, 2014. - 424 с. - С. 273-281.

4. Ефимов С.В. Исследование управляемого синхронного движения летающего робота с машущим крылом при взлете/ Ефимов С.В., Поляков Р.Ю., Мозговой Н.В.// Электротехнические комплексы и системы управления №3(35), 2014 - С. 28-33.

5. Ефимов С.В. Моделирование одного из вариантов движения крыльев орнитоптера во время полета/ Ефимов С.В., Яцун С.Ф., Наумов Г.С.// Вибрация -2014. Вибрационные технологии, мехатроника и управляемые машины: Матер. XI Междунар. науч.-тех. конф. в 2т. Т.2/ ФГБОУ ВПО ЮЗГУ. - Курск, 2014. - 424 с. С. 205-219.

6. Попов Н.И. Исследование колебаний квадрокоптера при внешних периодических воздействиях /Попов Н. И., Емельянова О.В., Яцун С.Ф., Савин А.И. // Фундаментальные исследования, 2014. - №1. - С.28-32.

7. Попов Н.И. Исследование движения квадрокоптера при внешнем периодическом воздействии/Попов Н.И., Емельянова О.В., Яцун С.Ф., Савин А.И. // Справочник. Инженерный журнал (с приложением). С. 12-17.

8. Астанин И.К., Метелкин И.И.: Математическая модель аэрогенного переноса загрязняющих веществ при пожаре// Естественные и технические науки. 2011. - № 3 - С. 413-416.

9. Однолько А.А. Определение величины пожарного риска в производственном помещении с выделением горючих жидкостей и газов / А.А. Однолько, И.В. Ситников // Научный вестник ВГАСУ: Строительство и архитектура. - 2011. - № 3. - С. 125-133.

10. Ситников И.В., Головинский П.А., Однолько А.А.: Интегральная модель динамики пожара при неустановившемся режиме горения толуола// Пожаровзрывобезопасность. 2014. - Т. 23. - № 2. - С. 34-42.

11. Калач А.В., Чудаков А.А., Калач Е.В., Арифуллин Е.З.: Математическая модель движения поверхностных вод местного стока// Технологии гражданской безопасности. 2013. - Т. 10. - № 3. - С. 90-94.

12. Воропаев Н.П. Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России// Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (электронный журнал) 2014. -№ 4. - С.13-17.