РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ АВАРИЙНЫХ РАБОТ

​АННОТАЦИЯ

В статье говорится о том, что стихийные бедствия, военные конфликты и другие катастрофические события могут иметь разрушительные последствия для общества. Они могут привести к разрушению инфраструктуры, гибели и травмам огромного количества людей. После таких событий в пострадавшие районы направляются аварийно-спасательные команды, основной целью которых является спасение людей, оказание медицинской помощи и уменьшение дальнейшего ущерба. Успех аварийно-спасательных операций зависит от нескольких важнейших факторов, включая своевременность и точность информации, уместность используемого оборудования и эффективность плана реагирования. Использование тяжелой подъемной техники и специализированного оборудования имеет решающее значение для преодоления опасных и непредсказуемых условий зоны бедствия. В статье производится разработка мероприятий по повышению надёжности и безопасности транспорта при выполнении аварийных работ.

Ключевые слова: безопасность транспорта, аварийно-спасательные работы, техника, технологии, чрезвычайные ситуации.

Введение. В последние годы во всем мире наблюдается широкий спектр природных явлений, приводящих к стихийным бедствиям (наводнения, прорывы дамб, пожары, землетрясения и др.).

Статистика чрезвычайных ситуаций показывает [1], что ежегодно от различного рода природных катаклизмов в мире погибает около 50 тыс. человек.

Необходимо отметить, что в XXI веке войны на Донбассе, в Грузии, Армении, Сирии, Турции, Индии, Пакистане и в других государствах унесли сотни жизней не только от пуль, многие погибли под завалами зданий и сооружений. Разрушения зданий и сооружений во время военных действий, как показали события в Югославии [2], Сирии [3], а в настоящее время и на Донбассе, в Карабахе, могут происходить за счет специальной военной техники, находящейся далеко от линии соприкосновения войск. Чаще всего разрушения зданий и сооружений происходят без объявления боевых действий, поэтому многие мирные жители городов могут оказаться под завалами.

Основной целью аварийно-спасательных работ и других неотложных действий являются розыск людей и оказание им первой медицинской помощи, а также эвакуация пострадавших из опасной зоны. В аварийно-спасательных работах необходимо оперативно подобрать оптимальный комплект машин, выполняющих эффективные рабочие процессы. Указанная проблема была и будет практически всегда актуальной.

Эффективность аварийно-спасательных работ удастся повысить только за счет оперативного и без опасного, как для операторов наземных транспортнотехнологических машин, используемых в конкретной чрезвычайной ситуации (ЧС), так и для людей, находящихся под завалами, использования техники.

Анализ последних исследований и публикаций: Математическому обоснованию эффективности выполнения аварийно-спасательных работ посвящено немало работ. В работе [3] рассмотрена возможность математического процесса выработки решений о принятии на вооружение одного из двух тактических приемов по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ. Представлен метод формирования рекомендаций по результатам последовательного анализа двух тактических приемов с учетом вероятности выполнения поставленных задач. В работе [4] рекомендуется при авариях на железных дорогах применять железнодорожные краны, для обучения спасателей использовать виртуальную систему.

Авторы работы [5] предлагают технологию ситуационного моделирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Она позволит сформировать перечень и приоритеты задач по ликвидации аварий, защитных мероприятий, рассчитать потребности в ресурсах.

Снизить количество жертв стихийных бедствий позволит увеличение скорости реагирования на чрезвычайные ситуации. В работе [6] предлагается подход, основанный на оптимизации маршрутизации аварийно-спасательных отрядов.

Для выполнения аварийно-спасательных работ привлекается разнообразная техника. Все более распространенным становится применение вертолетов [7]. Виртуальное моделирование позволяет подготовить экипажи вертолетных спасателей значительно дешевле, чем обучать их в натуральных условиях. В работе [1] детально проанализированы конструкции специальной техники для проведения аварийно-спасательных работ, а в работе [8] показано, что при выполнении аварийно-спасательных работ применяется значительное количество типовых грузоподъемных кранов (КС-2575, КС-3574М, КС-45719-1, КМЦ-10, КС-45721 и др.).

В работе [9] детально проанализированы условия применения типовых грузоподъемных кранов при ликвидации последствий ЧС.

Целью исследования является разработка конкретных мероприятий направленных на совершенствование надёжности и безопасности транспорта выполняющего аварийные работы.

Задачи исследования:

- Обосновать эффективность применения системы видеонаблюдения на грузоподъемных машинах, участвующих в аварийно-спасательных работах.

- Выделить влияние различных факторов на эффективность проведения аварийно-спасательных работ, с помощью техники;

Методы проведения исследования: в настоящем исследовании, применились следующие общенаучные методы: метод анализа, метод сравнения, формально-логический метод, системный метод.

Во многих нормативных документах рекомендуется аварийно-спасательные работы разбивать на следующие определенные этапы:

• поиск пострадавших;
• деблокирование пострадавших;
• оказание пострадавшим первой медицинской помощи;
• эвакуация пострадавших из зон опасностей (мест блокирования) на пункт сбора.

Поиск пострадавших представляет собой совокупность действий спасателей, направленных на обнаружение, выявление местонахождения и состояния людей, установление с ними связи и определение видов и объемов необходимой помощи.

Деблокирование пострадавших есть совокупность организационных мероприятий и технологических операций, выполняемых спасателями с целью доступа к пострадавшим, извлечения из мест блокирования, организации путей их эвакуации.

Первая медицинская помощь оказывается пострадавшим на месте их деблокирования с целью спасения их жизни путем устранения воздействия поражающих факторов и приведения пострадавшего в состояние, позволяющее осуществлять эвакуацию из опасной зоны. Оказание медицинской помощи в ряде случаев производят на пункте сбора пострадавших после их эвакуации.

Эвакуация пострадавших из мест блокирования заключается в организованной и быстрой доставке пострадавших в безопасные места, на пункты сбора или лечебные учреждения.

Все указанные мероприятия для каждой чрезвычайной ситуации индивидуальны, но всех их объединяет одно условие - их необходимо проводить в максимально короткие сроки.

Это вызвано необходимостью оказания своевременной медицинской помощи пораженным, а также тем, что объемы разрушений и потерь могут возрастать вследствие воздействия вторичных поражающих факторов (пожары, взрывы, затопления и т.п.).

При анализе перечисленных работ по рекомендуемым этапам явно не хватает весьма важных, таких как:

• подготовительные, включающие: оценку объемов аварийно-спасательных работ, подбор необходимой номенклатуры техники и оборудования;
• выбор оптимального маршрута следования аварийно-спасательного отряда.

На эффективность проведения аварийно-спасательных работ влияет множество факторов. Наглядно это влияние и значимость отдельных факторов можно представить диаграммой Исикавы (рис. 1) (ближе к финишу располагаем важные и неоднозначные факторы).

Оценивать эффективность аварийно-спасательных работ необходимо по двум показателям:

- времени их выполнения;

- отсутствие дополнительных травм и повреждений от действий рабочих органов аварийно-спасательной техники.

При аварийно-спасательных работах часто используются наземные транспортно-технологические машины, такие как рыхлители, бульдозеры, экскаваторы и т.д. При их работе практически отсутствует наблюдение за движением рабочего органа, что представляет опасность для людей, находящихся под завалами.

Фотографии на рис. 2 наглядно показывают, что при выполнении технологических процессов широко используются грузоподъемные машины.

Рисунок 1. Влияние различных факторов на эффективность проведения аварийно-спасательных работ (диаграмма Исикавы)

Рисунок 2. Применение грузоподъемных машин при разборке завалов в Днепропетровске (а); в Евпатории (б)

В любом случае при выполнении аварийно-спасательных работ грузоподъемной техникой необходимо стремиться к минимизации времени спасения человека, которое определяется как

                                                (1)

где t₁ — время от обнаружения места ЧС до поступления и принятия управляющей команды;

t₂ — время на оперативную оценку характера ЧС;

t₃ — время на приведение техники в готовность и ее дооснащение дополнительными техническими средствами;

t₄ - время на выбор маршрута движения, выдвижение бригады спасателей из района дислокации и передвижение к месту события;

t₅ — время на устройство прохода техники и спасателей к месту проведения спасательных работ и площадок для расположения техники (электростанций, бульдозеров, грузоподъемных кранов, погрузчиков и др.);

t₆ — время на обеспечение доступа к пострадавшим, их излечение и оказание первой медицинской помощи;

t₇ — время на транспортировку пострадавших к лечебному учреждению.

Наиболее важное в этом перечне — это время поиска и спасения людей, попавших в беду.

Для разработки мероприятий по организации и проведению аварийно-спасательных работ необходимо иметь исходную информацию о состоянии объектов в зоне чрезвычайной ситуации. Данную информацию можно получить непосредственным обследованием маршрута движения техники, визуального осмотра зоны бедствия, инструментального измерения и т. д. Таким способом оценивать объекты зоны чрезвычайной ситуации может быть опасно (возможны обрушения конструкций и сооружений), трудоемко и не всегда информативно. Параметры объектов зоны чрезвычайной ситуации срочно и качественно позволяет определить разработанный метод сравнительного анализа элементов объекта их электронной фиксацией и обработкой его изображения, т.е. видеонаблюдение.

Главной составляющей функции времени спасения человека являются качественные и количественные характеристики рабочего процесса аварийно-спасательной машины.

Качественная характеристика - безопасное извлечение человека из-под завала, зависит от расположения и строповки конструкции элемента разрушенного здания, скорости и направления движения рабочего органа. Особенно это относится к «слепым» зонам, когда информацию о нужных движениях крановщик получает от одного, иногда двух, стропальщиков (рис. 3).

Рисунок 3. «Слепые» зоны грузоподъемной машины

При проведении аварийно-спасательных работ разработаны нормативные документы, рекомендации по комплектованию аварийно-спасательных отрядов техникой и оборудованием. В указанных документах пока отсутствуют сведения об использовании видеонаблюдения.

Результаты исследования: Системы наблюдения за рабочими процессами аварийно-спасательных машин необходимы в тех случаях, когда на рабочей площадке возникает необходимость в получении оперативной информации, а человеку там находиться опасно.

Система видеофиксации рабочей и «слепых» зон грузоподъемной машины позволяет повысить эффективность управления и безопасности эксплуатации на аварийно-спасательных работах. На рис. 4 представлена схема комплектации грузоподъемной машины системой видеонаблюдения за рабочим процессом грузоподъемной машины [10].

Рисунок 4. Принципиальная схема комплектации системы видеонаблюдения для грузоподъемной машины

Прошла испытания система видеонаблюдения ViSUM для мостового крана с магнитной траверсой [11] (рис. 5), включающая в себя: камеру обзора траверсы ViSUM, камеру обзора груза ViSUM, камеру в кабине ViSUM, кабель ViSUM С, видеорегистратор ViSUM, монитор ViSUM, блок питания.

Рисунок 5. Система видеонаблюдения Vi SUM для мостового крана с магнитной траверсой

Система видеонаблюдения ViSUM предназначена для обеспечения видимости в режиме реального времени положения грузозахватного механизма и груза при использовании грузоподъёмных кранов.

Данная система позволяет выводить видеоинформацию в режиме реального времени на монитор крановщика с каждой видеокамеры (одновременно с двух видеокамер), переключать между видеоизображениями в режимах 1/2/4 изображения одновременно.

Применять массовые элементы видеонаблюдения возможно практически на любой аварийно-спасательной технике (табл. 1). Можно устанавливать:

— купольные видеокамеры в ударопрочных корпусах с низкой проницаемостью для влаги и пыли;

— модели с ИК-подсветкой (для ведения записи даже при плохом освещении);

— мониторы с достаточно большой диагональю, хорошей яркостью, антибликовым покрытием.

Таблица 1.

Перечень аварийно-спасательных работ, при которых возможно применение видеонаблюдения

Выводы:

1. На аварийно-спасательных работах широко используется типовая грузоподъемная техника, которая не оснащена камерами видеонаблюдения, хотя последние нашли самое широкое применение на различных производствах и технологических машинах.
2. Дооборудование грузоподъемных машин видеонаблюдением за рабочими процессами позволяет более оперативно выполнять аварийно-спасательные работы, особенно в «слепых» зонах, исключив нахождение в опасных зонах дополнительных людей-таке-лажников.
3. Реально рекомендованы к применению системы видеонаблюдения ViSUM, которые прошли испытания на мостовых кранах.

Список литературы:

1. Яцун, С.Ф. Изучение движения мобильной колесной системы с кинематически связанными движителями [Текст]: / С.Ф. Яцун, Чжо Пьо Вей, А.Н. Рукавицын// Материалы международной научно-практической конференции: Прогресс транспортных средств и систем - 2018. С. 162.
2. Ларкина, В.А. Шагающие роботы для спасательных операций. Обзор и анализ существующих моделей [Текст]:/ В.А. Ларкина// Кибернетика и программирование, 2021. №1. С. 35 - 73.
3. Чиров, Д.С. Перспективные направления развития робототехнических комплексов специального назначения [Текст]:/ Д.С. Чиров, К.В. Новак// Вопросы безопасности -2018. №2.
4. Политов, Е. Н. Робототехнические комплексы военного назначения: современное состояние и перспективы развития в Российской Федерации [Текст]/ Е.Н. Политов, Л. В. Березина, М. П. Щербакова // Молодежь и наука: шаг к успеху : сборник научных статей 3-й Всероссийской научной конференции перспективных разработок молодых ученых : в 5 т., Курск, 21-22 марта 2019 года. - Курск: Закрытое акционерное общество "Университетская книга", 2019. - С. 102-104.
5. Конструктивные особенности и классификация прыгающих роботов/ Воропаева Л.Ю., Мальчиков А.В., Савин С.И.// Cloud of Science. 2018. Т. 5. № 3. С. 473-497.
6. Карташов С. В., Прокофьева Е. А. Требования при работе с системами канатного доступа. Журнал "Гражданская Защита" № № 6, 7, 2021 год.
7. Карташов С. В., Прокофьева Е. А. Новые правила работы на высоте. Журнал "Гражданская Защита" № 3, 2021 год.
8. Аксенов С.Г., Синагатуллин Ф.К. Обеспечение первичных мер пожарной безопасности в муниципальных образованиях // Проблема обеспечения безопасности: Материалы Ⅱ Международной научно-практической конференции. - Уфа: РИК УГАТУ, 2020. С. 242-244.
9. Владислав Мельников. Поломка и отказ в работе. SWL,WLL,MBS. Испытания на прочность и (или) осмотр? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://krok.biz/forum/viewtopic.php?f=3&t=7041&sid=29054a7c2cc57fed21788379dab10e42. (дата обращения: 25.01.2023).
10. Jianxi Xu, ZhaoTang, XiaolinYuan, Yinyu Nie, Zong Ma, Xihui Wei, JianJ Zhangab (2018) A VR-based the emergency rescue training system of railway accident. Entertainment Computing, Vol. 27, pp. 23—31.
11. 11. Система видеонаблюдения для мостового крана VISUM [Электронный ресурс] //VISUM. — Электрон, дан. — М., 2020. - Режим доступа: http:// visum.su/ tipovye-resheniya/promyshlennye-krany/mostovoj-kran/. — Загл. с экрана.