Помощь студентам в учебе
Применение беспилотных летательных аппаратов при тушении пожаров в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3 города Челябинска
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К ВЫСОТНЫМ ЗДАНИЯМ КЛАССА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ Ф 1.2, Ф1.3 ГОРОДА ЧЕЛЯБИНСКА 8
1.1Требования пожарной безопасности, предъявляемые к высотным зданиям.. 8
1.2 Возможный сценарий развития пожара в высотных зданиях 11
1 .ЗТехнические средства для проведения аварийно-спасательных работ и
ликвидации пожаров в зданиях, высотой более 75 метров 15
1.4 Техника, имеющаяся на вооружении Челябинского гарнизона 30
2 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ 33
2.1 Робототехнические средства, применяемые для тушения пожаров 33
2.2 Виды беспилотных летательных аппаратов 35
3 ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, СТОЯЩИХ
НА ВООРУЖЕНИИ ГУ МЧС РОССИИ ПО ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ 42
3.1 Классификация беспилотных летательных аппаратов 42
3.2 БПЛА ГУ МЧС России по Челябинской области 43
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ В ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЯХ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ Ф1.2, Ф1.3 ГОРОДА
ЧЕЛЯБИНСКА 48
4.1 Predator-100 48
4.2 K-MAX 51
4.3 Ворон-700 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К ВЫСОТНЫМ ЗДАНИЯМ КЛАССА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ Ф 1.2, Ф1.3 ГОРОДА ЧЕЛЯБИНСКА 8
1.1Требования пожарной безопасности, предъявляемые к высотным зданиям.. 8
1.2 Возможный сценарий развития пожара в высотных зданиях 11
1 .ЗТехнические средства для проведения аварийно-спасательных работ и
ликвидации пожаров в зданиях, высотой более 75 метров 15
1.4 Техника, имеющаяся на вооружении Челябинского гарнизона 30
2 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ 33
2.1 Робототехнические средства, применяемые для тушения пожаров 33
2.2 Виды беспилотных летательных аппаратов 35
3 ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, СТОЯЩИХ
НА ВООРУЖЕНИИ ГУ МЧС РОССИИ ПО ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ 42
3.1 Классификация беспилотных летательных аппаратов 42
3.2 БПЛА ГУ МЧС России по Челябинской области 43
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ В ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЯХ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ Ф1.2, Ф1.3 ГОРОДА
ЧЕЛЯБИНСКА 48
4.1 Predator-100 48
4.2 K-MAX 51
4.3 Ворон-700 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
Пожары - это одно из самых страшных разрушительных явлений, которое происходит повсеместно и независимо от развития человеческой цивилизации. С древних времен пожары наносят значительный, а иногда даже необратимый ущерб живой природе и обществу, его достоянию, материальным и духовным ценностям.
Сложившаяся в современных условиях пожароопасная ситуации связана с научно-техническим прогрессом и появлением новых технологий, машин и устройств, постоянным использованием легковоспламеняющихся материалов, легковоспламеняющихся вещества и материалов, постоянными несчастными случаями и катастрофами, а так же сложностью политических и экономических проблем, ростом преступности и социальными конфликтами и противоречиями.
Согласно статистике, в мире ежегодно происходит около 2,5 млн. пожаров на высотных объектах. А в Российской Федерации на данных объектах, в среднем, происходит более 140 тыс. пожаров [1].
Из года в год случаются пожары в высотных зданиях и в России, и за рубежом.
В качестве примера можно назвать пожар, произошедший в сентябре 2005 года во Франции. В пригороде Парижа загорелось 18-этажное здание, где погибло 12 человек и 16 получили ранения. Стоит отметить, что причиной смерти практически всех погибших стало отравления дымом.
В Испанском Мадриде, в феврале 2005 года, произошел пожар в здании, высота которого составляет 106 м. На 21 этаже здания произошло возгорание, причиной которого стало короткое замыкание. В ходе пожара сгорела верхняя часть здания, поэтому было принято решение его снести. Причиной быстрого развития пожара были названы неправильные действия персонала. Рабочие попытались самостоятельно потушить пожар и слишком поздно вызвали пожарных-спасателей.
8 февраля 2008 г. от пожара, произошедшего в высотном здании Манхэттена в Нью-Йорке пострадали 33 человека, 19 из которых - пожарные.
В Дубае на 14 этаже высотного здания в феврале 2008 года произошло возгорание в одном из офисов. Это случилось в выходной день, когда сотрудников и рабочих не было в здании. Поэтому его обнаружили не сразу. О пожаре сообщил уборщик. В первые три часа пожарные не могли проникнуть внутрь здания, поскольку было сильное задымление этажей [2].
По статистике, в зданиях высотой более 25 этажей число погибших на 1 пожар больше в 3-4 раза, чем в зданиях, высота которых менее 16 этажей. Многие люди просто не в состоянии быстро покинуть высотное здание из-за физической усталости или ограничений по состоянию здоровья.
В Челябинске, по итогам 2020 года было зарегистрировано 12431 пожаров, на которых погибло 189 человек, 207 человек получили серьезные травмы. Прямой материальный ущерб от пожаров составил 35,6 млн. рублей.
Ситуация, сложившаяся на сегодняшний день, заставляет постоянно искать новые, более совершенные средства и способы ликвидации пожаров на начальной стадии его развития.
Одним из важнейших направлений в последнее время, является разработка бесконтактного обнаружения очагов возгорания и возможность минимизирования использования человеческой силы для его ликвидации с помощью беспилотных авиационных (БПЛА) систем пожаротушения в высокоэтажных зданиях.
Существует ряд проблем, из-за которых осложняется работа пожарных внутри высотного здания, например из-за отключения лифтов, большого потока эвакуирующихся людей и многих других затрудненных условий пожаротушения.
При наружном пожаротушении, работа пожарных на верхних этажах здания с использованием пожарных лестниц, также затруднена, либо вообще технически невозможна. Кроме того, пребывание пожарных на высоте - это большой риск для их собственной жизни.
Поэтому, одним из наиболее эффективных способов пожаротушения в условиях высотной застройки является применение авиационных технологий, в том числе беспилотных летательных аппаратов. БПЛА смогут потушить пожар в
том случае, если погодные условия или плотная застройка высотных зданий не позволяют применять пожарные вертолеты. А также они могут ускорить процесс начала воздействия на очаг пожара [3].
В современном мире, в развитых странах, таких как Китай, США, Г ермания и других, в разработке уже стоят модели беспилотных летательных аппаратов помогающих при тушении пожара. Россия также стремится и вводит в реализацию свои разработки БПЛА.
Актуальность темы объясняется ростом высотного домостроения в городе Челябинске, с которым неразрывно связаны проблемы, возникающие как в области обеспечения пожарной безопасности, так и в области тушения пожаров в высотных зданиях.
Объект исследования: пожар высотных зданий
Предмет исследования: средства тушения пожаров, применяемые для ликвидации пожаров на объектах свыше 75 метров
Цель выпускной квалификационной работы: разработка рекомендаций по применению беспилотных летательных аппаратов при тушении пожаров в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3 города Челябинска.
Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:
1. изучить требования пожарной безопасности, предъявляемые к высотным зданиям класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3;
2. провести анализ эффективности применения технических средств, находящиеся на вооружении пожарно-спасательного гарнизона города Челябинска, для спасения людей и ликвидации пожара в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2 и Ф1.3;
3. порекомендовать мероприятия по применению беспилотных летательных аппаратов при тушении пожаров в высотных зданиях города Челябинска.
Сложившаяся в современных условиях пожароопасная ситуации связана с научно-техническим прогрессом и появлением новых технологий, машин и устройств, постоянным использованием легковоспламеняющихся материалов, легковоспламеняющихся вещества и материалов, постоянными несчастными случаями и катастрофами, а так же сложностью политических и экономических проблем, ростом преступности и социальными конфликтами и противоречиями.
Согласно статистике, в мире ежегодно происходит около 2,5 млн. пожаров на высотных объектах. А в Российской Федерации на данных объектах, в среднем, происходит более 140 тыс. пожаров [1].
Из года в год случаются пожары в высотных зданиях и в России, и за рубежом.
В качестве примера можно назвать пожар, произошедший в сентябре 2005 года во Франции. В пригороде Парижа загорелось 18-этажное здание, где погибло 12 человек и 16 получили ранения. Стоит отметить, что причиной смерти практически всех погибших стало отравления дымом.
В Испанском Мадриде, в феврале 2005 года, произошел пожар в здании, высота которого составляет 106 м. На 21 этаже здания произошло возгорание, причиной которого стало короткое замыкание. В ходе пожара сгорела верхняя часть здания, поэтому было принято решение его снести. Причиной быстрого развития пожара были названы неправильные действия персонала. Рабочие попытались самостоятельно потушить пожар и слишком поздно вызвали пожарных-спасателей.
8 февраля 2008 г. от пожара, произошедшего в высотном здании Манхэттена в Нью-Йорке пострадали 33 человека, 19 из которых - пожарные.
В Дубае на 14 этаже высотного здания в феврале 2008 года произошло возгорание в одном из офисов. Это случилось в выходной день, когда сотрудников и рабочих не было в здании. Поэтому его обнаружили не сразу. О пожаре сообщил уборщик. В первые три часа пожарные не могли проникнуть внутрь здания, поскольку было сильное задымление этажей [2].
По статистике, в зданиях высотой более 25 этажей число погибших на 1 пожар больше в 3-4 раза, чем в зданиях, высота которых менее 16 этажей. Многие люди просто не в состоянии быстро покинуть высотное здание из-за физической усталости или ограничений по состоянию здоровья.
В Челябинске, по итогам 2020 года было зарегистрировано 12431 пожаров, на которых погибло 189 человек, 207 человек получили серьезные травмы. Прямой материальный ущерб от пожаров составил 35,6 млн. рублей.
Ситуация, сложившаяся на сегодняшний день, заставляет постоянно искать новые, более совершенные средства и способы ликвидации пожаров на начальной стадии его развития.
Одним из важнейших направлений в последнее время, является разработка бесконтактного обнаружения очагов возгорания и возможность минимизирования использования человеческой силы для его ликвидации с помощью беспилотных авиационных (БПЛА) систем пожаротушения в высокоэтажных зданиях.
Существует ряд проблем, из-за которых осложняется работа пожарных внутри высотного здания, например из-за отключения лифтов, большого потока эвакуирующихся людей и многих других затрудненных условий пожаротушения.
При наружном пожаротушении, работа пожарных на верхних этажах здания с использованием пожарных лестниц, также затруднена, либо вообще технически невозможна. Кроме того, пребывание пожарных на высоте - это большой риск для их собственной жизни.
Поэтому, одним из наиболее эффективных способов пожаротушения в условиях высотной застройки является применение авиационных технологий, в том числе беспилотных летательных аппаратов. БПЛА смогут потушить пожар в
том случае, если погодные условия или плотная застройка высотных зданий не позволяют применять пожарные вертолеты. А также они могут ускорить процесс начала воздействия на очаг пожара [3].
В современном мире, в развитых странах, таких как Китай, США, Г ермания и других, в разработке уже стоят модели беспилотных летательных аппаратов помогающих при тушении пожара. Россия также стремится и вводит в реализацию свои разработки БПЛА.
Актуальность темы объясняется ростом высотного домостроения в городе Челябинске, с которым неразрывно связаны проблемы, возникающие как в области обеспечения пожарной безопасности, так и в области тушения пожаров в высотных зданиях.
Объект исследования: пожар высотных зданий
Предмет исследования: средства тушения пожаров, применяемые для ликвидации пожаров на объектах свыше 75 метров
Цель выпускной квалификационной работы: разработка рекомендаций по применению беспилотных летательных аппаратов при тушении пожаров в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3 города Челябинска.
Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:
1. изучить требования пожарной безопасности, предъявляемые к высотным зданиям класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3;
2. провести анализ эффективности применения технических средств, находящиеся на вооружении пожарно-спасательного гарнизона города Челябинска, для спасения людей и ликвидации пожара в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2 и Ф1.3;
3. порекомендовать мероприятия по применению беспилотных летательных аппаратов при тушении пожаров в высотных зданиях города Челябинска.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) все чаще используются в современной жизни. Во многих сферах человеческой деятельности, использование беспилотников уже сегодня является обыденной реальностью. С помощью беспилотных технологий можно существенно изменить привычные подходы к реагированию на пожары и чрезвычайные ситуации уже в скором будущем.
Проведенные мной исследования современных БПЛА с точки зрения возможностей их использования для тушения пожаров и проведения спасательных работ, а так же необходимость их внедрения в пожарно - спасательные подразделения, подтверждают актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы. Особенно перспективным я считаю внедрение беспилотных технологий пожаротушения в условиях многоэтажной высотной застройки.
Согласно статистике, более 80 % пожаров с гибелью людей случается именно в жилом секторе. Из них, около 30 % пожаров, произошедших в квартирах или офисах, которые расположены в многоэтажных зданиях. Жилищный вопрос в России до сих пор стоит достаточно остро, почти 2/3 россиян не довольны своими жилищными условиями, а 25% населений проживают в старых домах.
Поэтому многоэтажная застройка является основой современного строительства зданий класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3.
Существующие в настоящее время технологии высотного пожаротушения в зданиях базируются только на применении специальных пожарных автомобилей, таких как пожарные автолестницы и пожарные подъемников. Но, к сожалению, их возможностей недостаточно для тушения и ликвидации пожара в высотных зданиях, а так же сохранения жизни людей.
Анализ проведенных мной исследований доказывает, что на сегодняшний день наиболее перспективными и подходящими средствами для высотного пожаротушения являются беспилотные летательные аппараты.Во многих странах мира уже сегодня существуют и используются для тушения пожаров условиях мегаполисов беспилотные летательные аппараты.
К сожалению, в Челябинске БПЛА используются лишь для фотосъемки и видеосъемки с воздуха. И, как правило, это модели с низкой грузоподъемностью, они не в силах осуществлять тушение пожара.
Использование имеющихся в ГУ МЧС России по Челябинской области моделей БПЛА и специального пожарного оборудования является
малоэффективным для высотного пожаротушения, что подтверждает
актуальность проводимых мной исследований и рекомендаций.
Работа по внедрению БПЛА для тушения пожаров в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3 города Челябинска представляет собой многогранный процесс, требующий координации экспертов в разных областях, однако начало мной уже положено.
Я уверена, что разработанные мною рекомендации найдут свое применение на практике и позволят значительно расширить возможности пожарно-спасательных подразделений в тушении пожаров и свести к минимуму социальные и материальные потери, а так же сохранить человеческие жизни.
Проведенные мной исследования современных БПЛА с точки зрения возможностей их использования для тушения пожаров и проведения спасательных работ, а так же необходимость их внедрения в пожарно - спасательные подразделения, подтверждают актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы. Особенно перспективным я считаю внедрение беспилотных технологий пожаротушения в условиях многоэтажной высотной застройки.
Согласно статистике, более 80 % пожаров с гибелью людей случается именно в жилом секторе. Из них, около 30 % пожаров, произошедших в квартирах или офисах, которые расположены в многоэтажных зданиях. Жилищный вопрос в России до сих пор стоит достаточно остро, почти 2/3 россиян не довольны своими жилищными условиями, а 25% населений проживают в старых домах.
Поэтому многоэтажная застройка является основой современного строительства зданий класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3.
Существующие в настоящее время технологии высотного пожаротушения в зданиях базируются только на применении специальных пожарных автомобилей, таких как пожарные автолестницы и пожарные подъемников. Но, к сожалению, их возможностей недостаточно для тушения и ликвидации пожара в высотных зданиях, а так же сохранения жизни людей.
Анализ проведенных мной исследований доказывает, что на сегодняшний день наиболее перспективными и подходящими средствами для высотного пожаротушения являются беспилотные летательные аппараты.Во многих странах мира уже сегодня существуют и используются для тушения пожаров условиях мегаполисов беспилотные летательные аппараты.
К сожалению, в Челябинске БПЛА используются лишь для фотосъемки и видеосъемки с воздуха. И, как правило, это модели с низкой грузоподъемностью, они не в силах осуществлять тушение пожара.
Использование имеющихся в ГУ МЧС России по Челябинской области моделей БПЛА и специального пожарного оборудования является
малоэффективным для высотного пожаротушения, что подтверждает
актуальность проводимых мной исследований и рекомендаций.
Работа по внедрению БПЛА для тушения пожаров в высотных зданиях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф1.3 города Челябинска представляет собой многогранный процесс, требующий координации экспертов в разных областях, однако начало мной уже положено.
Я уверена, что разработанные мною рекомендации найдут свое применение на практике и позволят значительно расширить возможности пожарно-спасательных подразделений в тушении пожаров и свести к минимуму социальные и материальные потери, а так же сохранить человеческие жизни.
