Пожарные роботы

в 10:01, , рубрики: робототехника, Роботы-пожарные

При упоминании «пожарный робот» большинство из нас представляет себе робота, которого привезут с собой пожарные и направят его в самое пекло, куда не один пожарный не может войти. То есть робот такой обшитый броней, на гусеницах, которому не страшны огонь и пламя… Одним словом «супермен» среди роботов, герой для посудомоечных машин и умных кофеварок.

Но есть и другие пожарные роботы, вернее роботизированные пожарные комплексы, которые устанавливаются в помещениях для тушения пожара на ранних стадиях. Вот про них и будет речь.

Устанавливаются такие комплексы после строительства или ремонта здания – они являются основной штатной системой пожаротушения. «Искусственный интеллект» нужен для того, что бы не срабатывать почем зря и тушить только пожар, а не заливать все помещение. Такие комплексы выгодно устанавливать в крупных помещениях – с площадью более 5-10 тыс. км. м. и с потолками выше 8 м (хотя есть и исключения).

Можно конечно установить и другие системы. Но они имеют существенные недостатки, и поэтому сложны и дороги (в данных помещениях):

  • Водные и пенные автоматические системы. В случае пожара помещение заливается водой или пеной с потолка (там установлены оросители). Мы отлично их представляем по фильмам – герой сует зажигалку и все помещение начинает орошаться, а те кто в нем купаться. Недостаток на лицо – все залито. Не только пожар, но и оборудование, товары, мебель, электропроводка. Это все в лучшем случае уходит на просушку, в худшем на свалку (порой, как и фильм, где система снята).
    Во-вторых, воду (в том числе и для генерации пены) для надо откуда-то взять. Из водопровода можно далеко не везде. Тогда придется установить прекрасное украшение территории – емкость на сотню кубометров.
    В третьих такие системы создают большую нагрузку на крышу за счет многочисленных труб. А на потолок надо еще повесить освещение, вентиляцию, не забыть о снеге… То есть, прощай легкая и недорогая крыша...

image

  • Смысл газового пожаротушение – заполнить помещение газом и вытеснить из него кислород. Для крупного помещения это сделать практически нереально, да и обязательно надо эвакуировать людей.

  • Порошковые и аэрозольные системы похожи друг на друга. Они представляют собой независимые модули, которые «распыляют» огнетушащую смесь.

    По нормативам, опять же требуется эвакуировать всех людей перед началом тушения. Модули надо повесить на высоте максимум 6 м. – надо придумать, как их повесить, а так же раз в год надо каждый лазить к каждому и встряхивать (что бы порошок не слежался). Да при видимой простоте таких систем они оказываются совсем не дешевыми.

Пожарные роботизированные комплексы, или если проще это стационарный пожарный лафет (проще говоря, устройство для подачи струи воды или пены), который может вращаться вокруг своей оси и подавать воду вверх-вниз на 180 градусов. На роботе закреплен ИК-сенсор для наведения струи на пожар. Плюс система управления в виде контроллера. Такие роботы можно устанавливать как на полу, так на несущих колоннах, потолке или специальных вышках – тушить, что удобно.

image

Основной недостаток роботы стационарны – не могут двигаться в пространстве. На помещение надо ставить несколько таких роботов. По нашему опыту, на цех 33х105 м их надо 6 шт., что дорого.

Нам, компании «Автоматические системы спасения», пришла в голову идея, «подкупающая своей новизной» – установить такого пожарного робота на тележку. Автоматическую конечно.
Тогда на помещение нужно всего лишь два робота.

Варианты такой тележки.

  1. Ездит по полу. Принцип известен и понятен. Но…
    Робот двигается между оборудованием и товарами, стараясь не сбить покидающих помещение (вполне возможно бегом) людей.

    Что делать если проезд загроможден чем либо?..

    Откуда брать воду для тушения?..

    Возить с собой… Слишком большая емкость. То есть робот должен пристыковываться к пожарной колонке. Или тащить за собой рукав. Оба варианта крайне не удобны: колонку надо найти и с ней состыковаться; рукав надо разматывать, стараться не зацепится. При этом пожарный рукав это не огородный шланг – он тяжел и негибок.

    Да и положение тушения с низу не самое удобное для тушения.

    Данный вариант реализовать можно, но потребуются сложные вспомогательные системы (позиционирования, предупреждения о столкновении, стыковки), что в конечном счете скажутся на цене робота.

  2. Летающий робот.

    Пожарный робот ставится на геликоптер и он бороздит просторы помещения, таская за собой пожарный рукав и одновременно поливая пожар. Вес лафета, рукава, аккумулятора, компенсация отдачи от воды, стабилизация… Получается, что надо иметь два небольших вертолетика на одно помещение. То же не то…

  3. Робот ездит по направляющим.

    Данный способ нам показался наиболее интересным. Направляющие можно закрепить на высоте (под потолком) на колоннах по двум сторонам – нет нагрузки на потолок. Это дает преимущества:

    • Удобное расположение для тушения – сверху.
    • Движению робота ничего не мешает – наверху нет людей, нет оборудования (только проводка и вентиляция). Можно разгонять до максимума.
    • Подача воды при помощи пожарного трубопровода, установленного рядом с направляющими. Через определенное расстояние располагаются узлы стыковки.
    • Упрощается управление и позиционирование робота. Робот никуда не может съехать с направляющей – управление сводится к заданию нужной скорости и остановке. А позиционирование – к определению положения робота на направляющей

Мы выбрали схему с направляющими для движения.

Принцип работы следующий.

  • В повседневном режиме (то есть большую часть времени) робот стоит на месте парковки в режиме ожидания. Там он заряжает свой аккумулятор, проводится автоматическое тестирование узлов.
  • Возгорание в помещении засекает стационарная пожарная сигнализация. Она устанавливается всегда, при любой системе пожаротушения и передает примерное место (квадрат), где есть возгорание.
  • Получив команду к тушению роботы выезжают к заданному узлу стыковки.
  • При подходе к месту, при помощи собственного ИК-сенсора, робот находит точное место пожара. Если там нет пожара, роботы начинают его искать в соседних секторах.
  • После нахождения очага робот стыкуется.
    При этом процесс стыковки очень простой – робот выдвигает захват. В него попадает труба стыковочного узла.
  • По команде о готовности к тушению в трубопровод подается вода и открывается клапан узла стыковки. Робот начинает тушить пожар.

image

В нашем случае получается «двойная защита» – сначала пожар должны «поймать» стационарные датчики, потом его локализовать ИК-сенсор робота. Если установить в помещении чувствительные датчики, то ложного тушения не будет. Зато это позволяет предотвращать пожар на стадии тления.

Например, в неком цеху или складе ночью начала тлеть проводка. Газовые датчики (которые регистрируют повышение уровня СО) это обнаружили. На сигнал выехали наши пожарные роботы (2 шт.), но не обнаружили возгорания. Значит, заливать не надо и помещение безопасно для людей. Роботы в режиме ожидания ездят по направляющим, сканируя помещения (чисто на всякий случай). А помещение посещают дежурные – они его проверяют, разбираются с причинами тревоги и, в итоге, обесточивают тлеющую проводку, которая на следующей рабочий день заменяется дежурной сменой электриков. Ущерба практически нет. В противном случае после нескольких часов тления появился бы огонь, он бы перекинулся на помещение. И только тогда бы сработала противопожарная система. И залила бы все…

«Автоматические системы спасения» разработали данный комплекс пожаротушения на мобильных роботах «с нуля». В настоящее время собран рабочий образец, на котором проводятся испытания.

Автор: Денис

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js