Новые информационные технологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Дальневосточный  федеральный университет»

 

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА

 

Кафедра пожарной безопасности

 

 

 

Дисциплина: «Информационные  технологии"

 

Тема: «Новые информационные технологии».

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Писаренко Олег

Студент группы С-3208 б

Проверил: Бубновский А.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

Владивосток 2012

 

Содержание

Введение 3

Глава I 4

Назначение. 4

Блок схема. 4

Описание 5

База. 5

Кузов. 5

Термостойкость. 5

Проходимость. 6

Пожарно-техническое  оборудование. 6

Сравнительная диаграмма. 7

Глава II 8

Управление. 8

Обзор. 8

Ходовая база и двигатель. 9

В боевых условиях. 9

Заключение 11

Список используемых источников 12

Приложение 13

 

Введение

 

При выполнении аварийно-спасательных работ часто возникают ситуации, опасные для жизни человека. Свести к минимуму степень риска для  спасателей позволяет использование  так называемых безлюдных технологий.

Робототехника является приоритетным направлением в оснащении подразделений МЧС. Среди множества современных робототехнических средств особое место занимают мобильные подвижные роботы. Широкий спектр их функциональных возможностей, постоянная готовность к внезапному применению делает мобильных роботов незаменимыми для служб экстренного реагирования.

В данной работе будет представлен совершенно уникальный мощный радиоуправляемый робот под названием «Герион – 100», возможности которого сродни  пожарно-техническому отряду из нескольких единиц спецтехники. 

Глава I

Назначение.

Машина многофункциональна.

Во-первых, это  разведчик для мониторинга территории с возникшей чрезвычайной ситуацией, включая зоны с повышенным уровнем  радиации, наличием там отравляющих  и сильнодействующих химических веществ, а также возможного воздействия  от осколочно-взрывного поражения.

Во-вторых, это  сама настоящая пожарная машина, способная  вести стремительную атаку на огонь при помощи воды, пены. В  третьих, «Герион» оснащен так, что может проводить аварийно-спасательные работы в опасной зоне при помощи имеющихся инженерных атрибутов – бульдозерного отвала, гидравлического захвата. Это позволяет разгребать завалы и расчищать доступ к труднодоступным местам.

Блок схема.

 

 

 

 

Описание

База.

Базой для модели «Гериона -100» стала многоцелевая роботизированная машина MV-4, предназначенная для выполнения гуманитарных услуг по механизированному разминированию зон боевых действий, откуда взяли гусеничную ходовую базу. Надстройки пожарно-технического оборудования установлены дополнительно.

Кузов.

Гусеничный универсал  «Герион-100», по своим транспортным габаритам (длина 3,6, ширина 1,98 и высота 2,1 м) вроде и небольшой, но массивности  ему добавляет прочная металлическая  обшивка корпуса, способная противостоять  даже осколочному воздействию разрывающихся  в огне газовых баллонов, трубопроводов  и даже боеприпасов. Основным кузовным материалом являются стальные, катанные, гомогенные высокой твёрдости броневые пластины HARDOX 400. Они добавляют вес, без топлива и смазочных материалов масса комплекса составляет 9,2 тонны.

Главная особенность кузова  в том, что это не целостная  конструкция, наподобие танка или  бронетранспортера. Кузов лишь частично сварной, поскольку часть обшивки  в виде пластин пришлось крепить  с помощью болтовых соединений. Это  связано с необходимостью быстрого и удобного демонтажа бортовых элементов  для обширного доступа внутрь при серьезных заменах оборудования, ремонте. Доступ для текущего обслуживания элементов комплектации производится через открывающиеся люки, которые  навесили на обычные дверные металлические  петли.

Термостойкость.

От чрезмерного нагревания корпуса вблизи огня аппаратуру, оборудование внутри салона дополнительно предохраняет термостойкая обшивка, она препятствует проникновению высокой температуры, а пожаропрочные элементы уплотнения в люках предотвращают задымление и попадание в салон пыли, влаги.

Имеющийся на роботе бульдозерный отвал неповоротного типа можно  отнести к комбинированным навесным орудиям из-за встроенного туда гидравлического  захвата. Может использоваться как  по отдельности, так и на совмещенных  с захватом операциях. «Герион» в бульдозерном режиме толкает впереди себя до 5 тонн груза, включая горящие или тлеющие предметы, а также поднимает, в рывке вытягивает с земли своим захватом однотонный груз/предмет.

Проходимость.

Что касается вездеходовских качеств, то гусеничный движитель в комментариях не нуждается – возможности боевой техники. Здесь лента не металлорезиновая, как во многих строительных, коммунальных машинах, а металлическая, со стандартными грунтозацепами. Благодаря низкому центру тяжести «Герион» может уверенно держаться в 20-градусном крене, преодолевать 30-сантиметровые преграды в виде поваленных деревьев, опор ЛЭП, взбираться на крутые подъемы, передвигаться на водоемах с 60-сантиметровой глубиной.

Пожарно-техническое  оборудование.

Емкость для воды у радиоуправляемого  комплекса сравнима по объему со средними цистернами пожарных автомобилей.

Нужно сразу сказать, что  емкость для средств пожаротушения  в машине «Герион-100» солидная, но в некоторых случаях она опустошается за считанные секунды. Имеющихся 1,4 тыс. литров воды и 500 пены хватит на одну-две  атаки.

У «Гериона» стоит лафетный ствол на манипуляторной установке Ziegler, способный гнать струю на 70-метровое расстояние, а пену на полста метров. Манипулятор состоит из складывающейся локтеобразной стрелы с диапазоном выдвижения водяной пушки на пять метров вверх или по горизонтали. Это позволяет работать с очагами огня в зданиях, при тушении самолетов, других объектов.

Более подробная информация о тактико-технических характеристиках приведена в таблице 1 (смотри Приложение).

Сравнительная диаграмма.

Сравним наиболее важные характеристики «Гериона», с характеристиками других роботов-пожарных используемых в различных странах. Данные сравнений приведены в диаграмме 1, в которой параметры роботов оценены по 10 бальной системе.

 

Диаграмма 1

 

Глава II

Управление.

«Герион-100»  практически  не отличался бы от пожарного гусеничного  транспортера, если бы не беспилотная  схема управления самой машиной  и ее операционными системами. Управление ходовой базой, средствами пожаротушения и рабочими органами осуществляется с помощью пульта по радиоканалу, которым управляет специально-обученный оператор.

 На открытой местности зона действия радиосигнала для «Гериона» достигает двух километров. Правда, с такой дистанции никто машиной не управляет, хотя имеющиеся на борту видеокамеры обзора дают превосходную по четкости картинку впереди, позади и по сторонам от машины. Рабочий инструментарий с такого расстояния тоже послушен любой команде.

Обзор.

Несколько камер слежения позволяют оператору ориентироваться  на местности по изображению на мониторе. Центральная видеокамера находится  где-то на уровне верхней линии переднего  отвала, размещается на специально установленном кронштейне.

Для дополнительной камеры пришлось делать вырез по центру верхней  линии отвала, что позволило сфокусировать  объектив не только на объектах впереди  машины, в зоне работы отвала, но и  дать возможность прекрасно манипулировать клещевым захватом на операциях со всевозможными предметами.

При операциях с лафетным стволом на манипуляторе к передаче изображения подключается верхняя  видеокамера. На локализации очага  огня водой или пеной отсюда хорошо просматривается зона работы, включая  не только контроль в направлении  струи и точки ее сброса, но и  вокруг этого места, что позволяет  вовремя переместить курсовую атаку  в другое место. Верхняя манипуляторная камера также удобна в транспортном режиме, когда коленчатая стрела манипулятора сложена, а машина передвигается  к объекту. В этом случае оператор получает панорамную картинку с верхней точки обзора, что позволяет мониторить весь путь и качественнее прокладывать маршрут.

Ходовая база и двигатель.

Ходовая база с гидростатической трансмиссией практически повторяет  схему обычного трактора. Приводные  гидромоторы с ведущими звездочками, вращающими гусеничную ленту, как и в тракторной версии, находятся позади гусеничной тележки. Приводом системам ходовой гусеничной тележки «Гериона», насосов пожаротушения, манипулятора с лафетным стволом, отвала и захвата служит 6-цилиндровый турбонаддувной дизельный двигатель Perkins 1106C-E60 ТА с непосредственным впрыском, выдающий при 2200 об/мин. мощность173,8 л.с. и расходующий приблизительно 15-25 л/ч топлива.

Для девяти тонной машины это  серьезный силовой потенциал, позволяющий  не только работать на пересеченной местности, но и предоставляющий требуемое  энергообеспечение для мощной и  стремительной атаки на огонь  всеми средствами пожаротушения.

В боевых условиях.

Двухкилометровая рабочая  зона комплекса возможна лишь на этапе  разведки, мониторинга местности, частично локализации огня. Если нет угрозы радиационного, химического заражения  личного состава, то машина используется на плече от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Главное, что  с такой дистанции этого механизированного  бойца можно быстро вернуть к  исходной точке для пополнения запасов  воды и пены.

Роботу-универсалу не обязательно  вплотную подбираться к очагу  огня. Да, для мощного удара расстояние роль играет: чем ближе машина к  точке локализации, тем сильнее  и мощнее будет ударная сила струи, сбивающей пламя. При увеличении расстояния поданная под давлением  струя теряет силу из-за сопротивления  воздуха, который гасит заданную скорость и мощность. Однако даже с нескольких десятков метров давления в 407,9 атмосферы вполне достаточно для мощной атаки.

 

Заключение

В заключение хотелось бы отметить, что пожарная робототехника –  это основа прорывных технологий, которые позволят в ХХI веке отвечать на вызовы стихии и решать проблемы пожарной безопасности с наибольшей эффективностью.

Именно «Герион-100» способен первым ответить на вызовы стихии, придти на помощь к людям, оказавшимся в  тяжелой чрезвычайной ситуации.

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1. http://pro-tank.ru/blog/906-robots-replace-tanks-fire
2. ttp://tushila.com/print.php?type=N&item_id=14
3. http://www.pravda.ru/science/eureka/inventions/16-10-2012/1131044-robot_fire-0/
4. http://www.newsedu.net/2008/04/09/v-germanii-izobreli-pozharnogo-robota/
5. http://www.prorobot.ru/02/fire_off_robot.php
6. http://fire-fight.ru/news/news-ru/179-izrailskijj-pozharnyjj-robot.html
7. http://images.yandex.ru
8. http://ipb.mos.ru/history/pogteh.html 
   

Приложение

 

 

Тактико-технические характеристики «Герион-100»

Масса снаряженная	11,2 т
Масса в сухую	9,2 т
Габаритные размеры с  инструментами	3648 х 2000 х 1975 mm
Габаритные размеры без  инструментов	3131 х 1983 х 1734 mm
Параметры двигателя	Perkins 1106C-E60TA 129.5 кВт
Преодолеваемый подъём на твёрдом сухом грунте с полной нагрузкой	30°
Масса груза переносимого схватом	до 1000 кг
Дальность водяной пушки (вода)	70 м
Дальность водяной пушки (пена)	50 м
Расход воды на стволе-мониторе	1200 л/мин
Скорость передвижения	до 10 км/час
Управление с ПДУ по радиоканалу на открытой местности	до 2000 м
Объем водяного бака	1,4т воды + 0,5т пены

 

Таблица 1