Пожарный робот

Пожарный робот — мобильный, стационарный робот, который предназначен 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

Осциллирующие стволы

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

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

Дистанционно управляемый лафетный ствол на манипуляторе аэродромного пожарного автомобиля

Демонстрация робота ЛУФ-60 на фестивале «Небо: теория и практика 2022»

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]

Дистанционные лафетные стволы также применяются для автоматической мойки спецтехники и сельхозтехники, так как имеют хороший напор воды.^[12]

Роботизированные установки пожаротушения

Роботизированная установка пожаротушения — автоматическая установка пожаротушения, оснащенная техническими средствами обнаружения очага возгорания и управления выпуском огнетушащего вещества в зону пожара.^[13]^:п.6

Созданная для Кижей роботизированная установка пожаротушения соответствовала промышленным роботам по ГОСТ 25686-85.^[14] Этот стандарт устанавливает требование перепрограммируемости — возможности заменять управляющую программу автоматически или при помощи человека-оператора.^[15]

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

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.^[13]^: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.

Применение

Пожарные роботы в сентябре 2019 года приняли участие в тушении пожара в Мумбаи (Индия). Участие пожарных роботов не позволяет пожарным рисковать жизнью и играет важную роль в реальных пожарных и спасательных операциях. Противопожарный робот, который участвовал в борьбе с огнем, был разработан CITIC Heavy Industry Kaicheng Intelligence и был заранее доставлен в пожарное управление Мумбаи в Индии для улучшения местных пожарно-спасательных сил.^[16]

Альтернативные применения

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.^[17]

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^[18].

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.^[19]

Встречаются утверждения о отсутствии результатов от применения роботов при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС — работоспособные механизмы были разработаны через два-три года после аварии.^[20]

Примечания

↑ 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
↑ Робот пожарный//Гражданская защита: Энциклопедия в 4-х томах. Т. III (П – С) — М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2015
↑ ¹ ² Попов Е.П. Робототехника и гибкие производственные системы —М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987
↑ Полетаев И.А. Сигнал. О некоторых понятиях кибернетики —М.: Советское радио, 1958 с. 272
↑ ¹ ² Катыс Г.П. и др. Информационные роботы и манипуляторы —М.: Энергия, 1968
↑ Жмылевская М.Л., Гришин Б.В. Мобильные и подвижные роботы, используемые в немашиностроительных отраслях —М.:ВНИИТЭМР, 1991
↑ ¹ ² СП 90.13330.2012 Электростанции тепловые. Актуализированная редакция СНиП II-58-75
↑ 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
↑ Веселов А.И., Мешман Л.М. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности —М.:Химия, 1975
↑ НПБ 84-2000 Установки водяного и пенного пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний
↑ ¹ ² Горбань Ю.И., Синельникова Е.А., Танклевский Л.Т. Защита объектов стартового комплекса пожарными роботами//Военный инженер N 4, 2017
↑ Применение лафетных стволов на мойках спецтехники (рус.). Пожтехспас (4 сентября 2018). Дата обращения: 20 января 2023. Архивировано 20 января 2023 года.
↑ 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)"
↑ Горбань Ю. Робот в Кижах Архивная копия от 19 января 2019 на Wayback Machine//От первого лица (сборник воспоминаний о Кижах). Составление и редакция Борис Гущин. —Петрозаводск, 2016
↑ ГОСТ 25686-85 Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы. Термины и определения п.5
↑ СИТАМ Интэллиджэнс Эквипмэнт (неопр.). citam-ie.com. Дата обращения: 25 октября 2019. Архивировано 14 июня 2022 года.
↑ ГОСТ Р 55622-2013 Системы безопасности комплексные. Стволы гидравлические лафетные с дистанционным управлением. Общие технические условия
↑ Робот для борьбы с пиратами создан в Петрозаводске (неопр.). РИА Новости (25 февраля 2009). Дата обращения: 14 августа 2010. Архивировано 27 марта 2012 года.
↑ Буртовская З., Богатырев Л. Робот — укротитель огня//Пожарное дело N 7, 2007
↑ Боровой А.А. Мой Чернобыль —М.: ИздАт, 1996 Глава 9. Роботы

Литература

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

[Gorban2016-1] 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

[Popov1987-3] 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

[Katys1968-5] ¹ ² Катыс Г.П. и др. Информационные роботы и манипуляторы —М.: Энергия, 1968

[Zhmilevskaya1991-6] Жмылевская М.Л., Гришин Б.В. Мобильные и подвижные роботы, используемые в немашиностроительных отраслях —М.:ВНИИТЭМР, 1991

[SP90_2012-7] 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

[Veselov1975-9] 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

[Gorban2017-11] ¹ ² Горбань Ю.И., Синельникова Е.А., Танклевский Л.Т. Защита объектов стартового комплекса пожарными роботами//Военный инженер N 4, 2017

[12] Применение лафетных стволов на мойках спецтехники (рус.). Пожтехспас (4 сентября 2018). Дата обращения: 20 января 2023. Архивировано 20 января 2023 года.

[TR_EAEU-13] 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)"

[Gorban_Kigi_2016-14] Горбань Ю. Робот в Кижах Архивная копия от 19 января 2019 на Wayback Machine//От первого лица (сборник воспоминаний о Кижах). Составление и редакция Борис Гущин. —Петрозаводск, 2016

[15] ГОСТ 25686-85 Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы. Термины и определения п.5

[16] СИТАМ Интэллиджэнс Эквипмэнт (неопр.). citam-ie.com. Дата обращения: 25 октября 2019. Архивировано 14 июня 2022 года.

[17] ГОСТ Р 55622-2013 Системы безопасности комплексные. Стволы гидравлические лафетные с дистанционным управлением. Общие технические условия

[18] Робот для борьбы с пиратами создан в Петрозаводске (неопр.). РИА Новости (25 февраля 2009). Дата обращения: 14 августа 2010. Архивировано 27 марта 2012 года.

[19] Буртовская З., Богатырев Л. Робот — укротитель огня//Пожарное дело N 7, 2007

[20] Боровой А.А. Мой Чернобыль —М.: ИздАт, 1996 Глава 9. Роботы

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]