Оптимізація розміщення елементів акустичної системи орієнтування спорядження рятувальника

 

Лєвтєров Олександр Антонович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5926-7146

 

Стативка Євгеній Степанович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1536-2031

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-20

 

Ключові слова: акустичний пристрій, сенсор, акустичний опір, конфігурація, візуальний контроль, інтерференція

 

Анотація

 

Визначено оптимальне розміщення елементів акустичної системи орієнтування та спосіб ефективного екрануванняна спорядженні рятувальника для підвищення ефективності аварійно-рятувальних операцій в умовах обмеженої видимості та низької проникності світла. Проаналізовано вплив геометрії та конфігурації акустичних датчиків на їх взаємодію та визначення оптимальної мінімальної відстані між ними для поліпшення точності та ефективності системи орієнтування. Запропоновано їх ефективне екранування на шоломі рятувальника. Встановлено, що при достатньо малій відстані розміщення акустичних датчиків акустична якість та потужність акустичного сигналу зменшується, через явище інтерференції. Розроблено та реалізовано алгоритм компенсації взаємного впливу акустичних датчиків, розміщених в горизонтальній площині на захисному шоломі рятувальника. Розраховано та експериментально підтверджено мінімально допустиму відстань між акустичними датчиками, що дорівнює 0,04 м. Визначено оптимальний кутовий діапазон з використанням п'яти акустичних датчиків для точного просторового визначення перешкод у середовищі перед рятувальником на відстані до 2 метрів в умовах незадовільного візуального контролю. Розроблено алгоритм, що уникає взаємний вплив акустичного випромінювання акустичних датчиків один на одного, а також враховує відстань між датчиками згідно їх розташування на шоломі рятувальника. Створено алгоритм компенсації відстані між акустичними датчиками на шоломі рятувальника, враховуючи їх розташування в горизонтальній площині. Шляхом розрахунково-теоретичних досліджень розроблено підґрунтя для практичного створення акустичного приладу, з реалізованималгоритмом, що автоматично корегуєвеличину відстані, що виміряна датчиками попереду та датчиками позаду шолома рятувальника для одержання точних значень відстані до перешкодита забезпечити ефективну навігацію в умовах надзвичайних ситуацій.

 

Посилання

 

  1. Звіт про основні результати діяльності Державної служби України з надзвичайних ситуацій у 2022 році. https://dsns.gov .ua/upload/1/6/4/9/3/5/0/publicni i- zvit-2022-ostannia-versiia-1.pdf.
  2. Наказ МВС від 26.04.2018 №340 «Про затвердження Статуту дій у надзвичайних ситуаціях органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту та Статуту дій органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту під час гасіння пожеж». https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0801-18#Text
  3. Ратушний Р. Т., Лоїк В. Б., Синельніков О. Д., Ковальчук В. М. Навчальний посібник. Організація аварійно-рятувальних робіт. Видавництво ЛДУ БЖД. Львів. 2020. 394 с. https://books.ldubgd.edu.ua/index.php/ed/catalog/download/9 0/56/260-2?inline=1
  4. Лєвтєров О. А., Стативка Є. С. Визначення параметрів акустичного приладу екіпірування рятувальників. Problems of Emergency Situations. 2022. № 2. С. 280–295. doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-21
  5. Бас О. М., Лагно Д. В., Ножко І. О., Пелипенко М. Р. Використання ультразвуку для орієнтування у задимленому середовищі. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2021. №1. С. 15–26. org/10.31731/2524-2636.2021.5.1.-15-26
  6. Каска пожежна. Технічні вимоги. Затверджено протоколом від 23.06.2023 № 12. https://dsns.gov.ua/upload/1/8/2/3/0/8/1/kaska-pozezna-texnicni-vimogi-zatverdzeno-protokolom-vid-23062023-12docx.pdf
  7. Hiremath N., Kumar V., Motahari N., Shukla D. An Overview of Acoustic Impedance Measurement Techniques and Future Prospects. 2021. P. 17–38. doi.org/10.3390/metrology1010002
  8. Kirtskhalia V. The dependence of the speed of sound in the Earth’s atmosphere on its density and the correction of Mach’s number. Ilia Vekua Sukhumi Institute of Physics and Technology. Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. P. 1– doi:10.1088/1757-899X/1024/1/012037
  9. Kenji Tei, Ryo Shimizu, Yoshiaki Fukazawa; Shinichi Honiden. Model-Driven-Development-Based Stepwise Software Development Process for Wireless Sensor Networks. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems 45. P.675–687. doi: 10.1109/TSMC.2014.2360506
  10. Teregulova E. A. Features of the Passage of Acoustic Waves at Right Angle through a System of Layers of Multifractional Gas Suspensions. Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. P. 2222– doi: 10.1134/S1995080221090262
  11. Choon M. P., Sang H. Lee. Propagation of acoustic waves in a metamaterial with a refractive index of near zero. Applied Physics Letters. 2013. P. 46– doi.org/10.1063/1.4811742
  12. Pozdieiev S., Nuianzin O., Sidnei S., Shchipets S. Computational study of bearing walls fire resistance tests efficiency using different combustion furnaces configurations. MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 116. № 02027. doi:10.1051/matecconf/201711602027
  13. Wilk-Jakubowski J. Analysis of Flame Suppression Capabilities Using Low-Frequency Acoustic Waves and Frequency Sweeping Techniques. Department of Information Systems. Kielce University of Technology. 2021. P. 5–8. doi.org/10.3390/sym13071299

 

Дослідження гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» сипкими матеріалами

 

Макаренко Вікторія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5629-1159

 

Кірєєв Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-8819-3999

 

Чиркіна-Харламова Марина Анатоліївна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-2060-9142

 

Мінська Наталя Вікторівна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-8438-0618

 

Шаршанов Андрій Янович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-9115-3453

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-19

 

Ключові слова: легкозаймисті рідини, вогнегасні властивості, спучений перліт, подрібнене піноскло, оптимізація складу

 

Анотація

 

Експериментально визначено витрати компонентів вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів на гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» середніх розмірів. За результатами попередніх досліджень з гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» малих розмірів в якості компонентів такої системи обрано гранульоване піноскло з розміром гранул 10–15 мм, спучений перліт з розміром гранул 1,2±0,2 мм або вермикуліт з розміром пластинок 1×2 мм і розпилена вода. Піноскло в такій системі забезпечує їх плавучість та охолодження поверхневого шару рідини, що горить. Дрібний порошок спученого перліту забезпечує підвищення ізолюючих властивостей вогнегасної системи. Вода, що подається на верхній шар сипких матеріалів, крім підвищення ізолюючих і охолоджуючих властивостей системи, забезпечує довготривалу відсутність повторного займання. Для підвищення економічних параметрів вогнегасної системи проведено оптимізацію її складу за параметром ефект – вартість. Встановлено, що найменші економічні витрати на гасіння бензину забезпечує послідовне подавання трьох компонентів: подрібненого піноскла, дисперсного спученого перліту та розпиленої води з такими питомими поверхневими витратами – 6,7 кг/м2, 1,6 кг/м2 і 2,0 кг/м2 відповідно. Для оптимізованого складу було проведено дослідження з гасіння стандартного модельного вогнища пожежі класу «2В», результати яких близькі до результатів отриманих на модельних вогнищах малих та середніх розмірів. Показано, що запропонована вогнегасна система на основі легких сипких матеріалів має переваги за економічними та екологічними параметрами по зрівнянню з існуючими та раніш запропонованими засобами гасіння легкозаймистих рідин. Запропоновано засоби подавання легких сипких матеріалів. Відмічені напрямки робіт з впровадження вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів в практику пожежогасіння.

 

Посилання

 

  1. Campbell R. Fires at Outside Storage Tanks. National fire protection association. 2014. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/Building-and-life-safety/osflammableorCombustibleLiquidtankStorage Facilities.ashx
  2. Hylton J. G., Stein G. P. U.S. Fire Department Profile. National Fire Protection Association. 2017. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics/Fire-service/osfdprofile.pdf
  3. Lang X.-q., Liu Q.-z., Gong H. Study of Fire Fighting System to Extinguish Full Surface Fire of Large Scale Floating Roof Tanks. Procedia Engineering. 2011. Vol. 11. 189–195. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705811008344
  4. EN 1568-1:2018. Fire extinguishing media. Foam concentrates. Part 1: Specification for medium expansion foam concentrates for surface application towater-immiscible liquids
  5. EN 1568-2:2018. Fire extinguishing media. Foam concentrates. Part 2: Specification for high expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids
  6. EN 1568-3:2018. Foam concentrates. Part 3: Specification for low expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids /European standard
  7. Olkowska E., Polkowska Z., Namieśnik J. Analytics of sur factantsin the environment: problems and challenges. Chem. Rev. 2011. Vol. 111. № 9. P. 5667–5700. doi: 10.1021/cr100107g
  8. Dadashov I., Loboichenko V., Kireev A. Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research. 2018. Vol. 37. № 1. P. 63–77. URL: http://29yjmo6.257.cz/bitstream/123456789/9380/1/Poll%20Res-10_proof.pdf
  9. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Numerical simulation of the creation of a fire fighting barrier using an explosion of a combustible charge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 6. № 10–90. P. 11–16. doi: 15587/1729-4061.2017.114504
  10. Semko A., Beskrovnaya M., Vinogradov S., Hritsina I., Yagudina N. The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. The International Journal of Multiphysics. 2015. Vol. 9. № 1. P. 9–20. doi: 1260/1750-9548.9.1.9
  11. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Improving the installation for fire extinguishing with finely dispersed water. Eastern European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 2. № 10–92. P. 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2018.127865
  12. Vambol S., Bogdanov I., Vambol V., Suchikova Y., Kondratenko O., Hurenko O., Onishchenko S. Research into regularities of pore formation on the surface of semiconductors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3. № 5–87. P. 37–44. doi: 10.15587/1729-4061.2017.104039
  13. Chernukha A., Teslenko A., Kovaliov P., Bezuglov O. Mathematical modeling of fire-proof efficiency of coatings based on silicate composition. Materials Science Forum. 2020. Vol. 1006. MSF. P. 70–75. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.1006.70
  14. Vasilchenko A., Otrosh Yu., Adamenko N., Doronin E., Kovalov A. Feature of fire resistance calculation of steel structures with intumescent coating. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 230. № 02036. doi: 10.1051/matecconf/201823002036
  15. Kustov M., Kalugin V., Tutunik V., Tarakhno O. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce thechemical pollution of the atmosphere. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. Vol. 1. P. 92–99. doi: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  16. Pietukhov R., Kireev А., Tregubov D., Hovalenkov S. ExperimentalStudy of the Insulating Properties of a Lightweight Material Based on Fast-Hardening Highly Resistant Foams in Relation to Vapors of Toxic Organic Fluids. Materials Science Forum. 2021. Vol. 1038. Р. 374–382. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.1038.374
  17. Мусаев М.Е., Дадашов И. Ф. Разработка единого средства для предотвращения испарения токсичных жидкостей и тушения пожаров класса «В». Академия МЧС Азербайджанской Республики. 2021. Вып. 3–4. С. 117–124. URL: https://engineeringmechanics.az/uploads/2023/05/8-fhn-akademiya-musayev-meqale-03-11-2021.pdf
  18. Дадашов І. Ф., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Тарахно О. В. Гасіння горючих рідин твердими пористими матеріалами та гелеутворюючими системами. Харків, 2021. 240 с.
  19. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Чиркіна М. А. Дослідження вогнегасних властивостей бінарних шарів легких пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. Вип. 1(33). С. 235–245. doi: 10.52363/2524-0226-2021-33-18
  20. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Слепужніков Є.Д., Чиркіна М. А. Дослідження впливу порошків на вогнегасні характеристики бінарних шарів пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. Вип. 1(35). С. 297–310. doi: 52363/2524-0226-2022-35-22
  21. Dadashov І., Kireev А. Kirichenko I., Kovalev A., Sharshanov A. Simulation of the properties two-laermaterial. Functional Materials. Vol. 25. № 4. P. 774–779. doi:10.15407/fm25.04.1
  22. Бабашов І. Б., Дадашов І. Ф., Кірєєв О. О., Савченко О. В., Мусаєв М. Є. Результати визначення вогнегасних характеристик легких сипких матеріалів при гасінні етанолу. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. № 1(37). С. 250–263. doi: 10.52363/2524-0226-2023-37-18

 

Бікогерентність динаміки небезпечних параметрів газового середовища при загоряннях матеріалів

 

Поспєлов Борис Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-0957-3839

 

Мелещенко Роман Григорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5411-2030

 

Безугла Юлія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4022-2807

 

Ященко Олександр Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-7129-389X

 

Мельниченко Андрій Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7229-6926

 

Самойлов Михайло Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8924-7944

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-17

 

Ключові слова: загоряння матеріалів, газове середовище приміщень, небезпечні параметри пожежі, бікогерентність, динаміка небезпечних параметрів

 

Анотація

 

Об’єктом дослідження є бікогерентність динаміки небезпечних параметрів газового середовища при загоряннях матеріалів у приміщеннях. Частина проблеми, що вирішувалась, полягає у виявленні особливостей бікогерентності динаміки небезпечних параметрів газового середовища при відсутності та появі загорянь в приміщеннях. Результати досліджень свідчать про те, що характер динаміки досліджуваних небезпечних параметрів газового середовища за відсутності та наявності загоряння матеріалів суттєво відрізняється від розподілу Гауса. Встановлено, що бікогерентність на відміну від традиційного спектра динаміки небезпечних параметрів газового середовища, володіє значно більшими інформаційними особливостями та може бути використана для раннього виявлення загорянь. Встановлено, що інформаційними особливостями бікогерентності динаміки основних небезпечних параметрів газового середовища є конфігурація, число та положення обмежених областей, що відповідають повній когерентності або повної протилежної когерентності, а також типу частотних триплетів, що є характерними для таких обмежених областей. Крім того особливістю бікогерентності динаміки небезпечних параметрів газового середовища є також наявність великих областей з характерними близькими до нульового рівня запропонованої міри бікогерентності. Наявність таких областей в діаграмах бікогерентності свідчить про втрату когерентності для відповідної множини триплетів. За результатами експерименту встановлено, що така особливість бікогерентності характерна для динаміки чадного газу при загорянні спирту та деревини, а також для динаміки температури при загорянні спирту, паперу та текстилю. На практиці новизна та оригінальність отриманих результатів дослідження, пов’язана з можливістю використання бікогерентності динаміки небезпечних параметрів газового середовища для виявлення загорянь з метою недопущення пожеж в приміщеннях.

 

Посилання

 

  1. Vambol S., Vambol V., Bogdanov I., Suchikova Y., Rashkevich N. Research of the influence of decomposition of wastes of polymers with nano inclusions on the at-mosphere. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. V. 6/10(90). P. 57–64. doi: 10.15587/1729-4061.2017.118213
  2. Andronov V., Pospelov B., Rybka E., Skliarov S. Examining the learning fire detectors under real conditions of application. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. V. 3/9(87). P. 53–59. doi: 10.15587/1729-4061.2017.101985
  3. Mygalenko K., Nuyanzin V., Zemlianskyi A., Dominik A., Pozdieiev S. Devel-opment of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosys-tems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. V. 1/10(91). P. 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121727
  4. Popov O., Iatsyshyn A., Kovach V., Artemchuk V., Taraduda D., Sobyna V., Sokolov D., Dement M., Hurkovskyi V., Nikolaiev K., Yatsyshyn T., Dimitriieva D. Physical features of pollutants spread in the air during the emergency at NPPs. Nuclear and Radiation Safety. 2019. V. 4/84. 11. doi: 10.32918/nrs.2019.4(84).11
  5. Kovalov A., Otrosh Y., Ostroverkh O., Hrushovinchuk O., Savchenko O. Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method. E3S Web of Conferences. 2018. V. 60. №00003. doi: 10.1051/e3sconf/20186000003
  6. Reproduced with permission from fire loss in the United States during 2019. National Fire Protection Association. 2020. 11 p. URL: www.nfpa.org
  7. Ragimov S., Sobyna V., Vambol S., Vambol V., Feshchenko A., Zakora A., Strejekurov E., Shalomov V. Physical modelling of changes in the energy impact on a worker taking into account high-temperature radiation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2018. V. 91. №1. P. 27–33. doi: 10.5604/01.3001.0012.9654
  8. Otrosh Yu., Semkiv O., Rybka E., Kovalov A. About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 708. №1. 012065. doi: 10.1088/1757-899x/708/1/012065
  9. Vambol S., Vambol V., Kondratenko O., Suchikova Y., Hurenko O. Assess-ment of improvement of ecological safety of power plants by arranging the system of pollutant neutralization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. V. 3/10(87). P. 63–73. doi: 10.15587/1729-4061.2017.102314
  10. Kustov M. V., Kalugin V. D., Tutunik V. V., Tarakhno E. V. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2019. №1. P. 92–99. doi: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  11. Sadkovyi, V., Andronov, V., Semkiv, O., Kovalov, A., Rybka, E., Otrosh, Yu. et. al.; Sadkovyi, V., Rybka, E., Otrosh, Yu. (Eds.) Fire resistance of reinforced con-crete and steel structures. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR. 2021. 180 p. doi: 10.15587/978-617-7319-43-5
  12. Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions / Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Samoilov M., Krainiukov O., Biryukov I., Butenko T., Bezuhla Yu., Karpets K., Kochanov E. // East-ern-European Journal of Enterprise. 2021. V. 2/10(110). P. 43–50. doi: 10.15587/1729-4061.2021.226692
  13. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by self­adjusting fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. V. 5/9(89). P. 43–48. doi: 10.15587/1729-4061.2017.110092
  14. BS EN 54-30:2015 Fire detection and fire alarm systems. Part 30: Multi-sensor fire detectors. Point detectors using a combination of carbon monoxide and heat sensors. doi: 10.3403/30266860u
  15. BS EN 54-31:2014 Fire detection and fire alarm system. – Part 31: Multi-sensor fire detectors. Point detectors using a combination of smoke, carbon monoxide and optionally heat sensors. URL: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/6d78459f-6378-4845-bf94-3e52a88692df/en-54-31-2014
  16. ISO 7240-8:2014 Fire detection and alarm systems – Part 8: Point-type fire detectors using a carbon monoxide sensor in combination with a heat sensor.
  17. Ji J., Yang L., Fan W. Experimental Study on Effects of Burning Behaviours of Materials Caused by External Heat Radiation. Journal of Combustion Science and Technology. 2003. №9. Р. 139.
  18. Peng X., Liu S., Lu G. Experimental Analysis on Heat Release Rate of Mate-rials. Journal of Chongqing University. 2005. №28. Р. 122.
  19. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Gornostal S. Analysis of correlation dimensionality of the state of a gas medium at early ignition of materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. V. 5/10(95). P. 25–30. doi: 10.15587/1729-4061.2018.142995
  20. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Borodych, P. Study-ing the recurrent diagrams of carbon monoxide concentration at early ignitions in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. V. 3/9(93). P. 34–40. doi: 10.15587/1729-4061.2018.133127
  21. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Krainiukov O., Biryukov I., Buten-ko T., Yashchenko O., Bezuhla Yu., Karpets K., Vasylchenko R. Short-term fire fore-cast based on air state gain recurrency and zero-order Brown model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. V. 3/10(111). P. 27–33. doi: 10.15587/1729-4061.2021.233606
  22. Pospelov B., Rybka E., Krainiukov O., Yashchenko O., Bezuhla Y., Bielai S., Kochanov E., Hryshko S., Poltavski E., Nepsha O. Short-term forecast of fire in the premises based on modification of the Brown’s zero-order model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. V. 4/10 (112). P. 52–58. doi: 10.15587/1729-4061.2021.238555
  23. Pospelov B., Rybka E., Togobytska V., Meleshchenko R., Danchenko Yu. Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transformation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. V. 4/10(100). P. 22–29. doi: 10.15587/1729-4061.2019.176579
  24. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Borodych P., Gornostal S. Devel-opment of the method for rapid detection of hazardous atmospheric pollution of cities with the help of recurrence measures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. V. 1/10 (97). P. 29–35. doi: 10.15587/1729-4061.2019.155027
  25. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Karpets K., Pirohov O., Semenyshyna I.,. Kapitan R, Promska A., Horbov O. Development of the correlation method for operative detection of recurrent states. Eastern-European Journal of Enter-prise. 2019. V. 6/4 (102). P. 39–46. doi: 10.15587/1729-4061.2019.187252
  26. Sadkovyi V., Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Rud А., Karpets K., Bezuhla Yu. Construction of a method for detecting arbitrary hazard pollutants in the atmospheric air based on the structural function of the current pollutant concentrations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. V. 6/10 (108). P. 14–22. doi: 10.15587/1729-4061.2020.218714
  27. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Bezuhla Y., Liashevska O., Butenko T., Darmofal E., Hryshko S., Kozynska I., Bielashov Y. Empirical cumulative distribution function of the characteristic sign of the gas environment during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. V. 4/10 (118). P. 60–66. doi: 10.15587/1729-4061.2022.263194
  28. Gottuk D. T., Wright M. T., Wong J. T., Pham H. V., Rose-Pehrsson S. L., Hart S., Hammond M., Williams F. W., Tatem P. A., Street T. T. Prototype Early Warning Fire Detection Systems: Test Series 4 Results. NRL/MR/6180–02–8602, Naval Research Laboratory, 2002.
  29. Полстянкин Р. М. Стохастические модели опасных факторов и парамет-ров очага загорания в помещениях. Проблемы пожарной безопасности. 2015. Вып. 38. С. 130–135. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppb_2015_38_24
  30. Saeed M., Alfatih S. Nonlinearity detection in hydraulic machines utilizing bispectral analysis. TJ Mechanical engineering and machinery. 2013. Р. 13–21.
  31. Yang K., Zhang R., Chen S., Zhang F., Yang J., Zhang X. Series arc fault de-tection algorithm based on autoregressive bispectrum analysis. Algorithms. 2015. V. 8. P. 929–950. doi: 10.3390/a8040929
  32. Yang B., Wang M., Zan T., Gao X., Gao P. Application of bispectrum diagonal slice feature analysis in tool wear states monitoring. Research Square. 2021. doi: 10.21203/rs.3.rs-775113/v1
  33. Cui L., Xu H., Ge J., Cao M., Xu Y., Xu W., Sumarac D. Use of bispectrum analysis to inspect the non-linear dynamic characteristics of beam-type structures containing a breathing crack. Sensors. 2021. V. 21. 1177. doi: 10.3390/s21041177
  34. Max J. Principes generaus et methods classiques. Tome 1. Paris New York Barselone Milan Mexico Rio de Janeiro. 1981. P. 311.
  35. Mohankumar K. Implementation of an underwater target classifier using higher order spectral features. Cochin. 2015. URL: https://dyuthi.cusat.ac.in/xmlui/bitstream/ handle/purl/5368/T-2396.pdf?sequence=1
  36. Nikias C. L., Raghuveer M. R. Bispectral Estimation: a Digital Signal Pro-cessing Framework. Proc. IEEE. 1987. V. 75. №7. P. 869–891. doi: 10.1109/proc.1987.13824

 

Підвищення ефективності гасіння пожеж у підвагоному просторі метро гелеутворюючими складами

 

Остапов Костянтин Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1275-741X

 

Сенчихін Юрій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5983-2747

 

Аветісян Вадим Георгійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5986-2794

 

Гапоненко Юрій Іванович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-0854-5710

 

Кириченко Ігор Костянтинович

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

http://orcid.org/0000-0001-7375-8275

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-18

 

Ключові слова: вогненна речовина, гелеутворючий склад, вагон метро, візок підвагонного гасіння

 

Анотація

 

Підвищено ефективності гасіння пожеж підвагонного простору вагонів на станціях метрополітену за рахунок використання спеціального візка подачі гелеутворюючих складів у важкодоступні місця під вагонами метро. З метою забезпечення подачі гелеутворюючої системи у важкодоступні місця під вагонами метро, запропоновано використовувати спеціальний візок, який рухається всередині основної колії метрополітену в поглибленому лотку водозбірника, завдяки тросової лебідки за принципом «тягни-штовхай» з автономним електричним реверсивним приводом. Для підтвердження ефективності гасіння, на спеціальному стенді, що дозволяв змінювати положення модельного вогнища в просторі, до положення умовної стелі-підлоги було проведено порівняльні експерименти для трьох типів найбільш розповсюджених вогнегасних речовин, з визначенням середніх значень часу та витрати вогнегасних речовин на гасіння пожежі, при різних кутах нахилу їх подавання. Визнано, що використання гелеутворюючих складів, при гасінні елементів обладнання у підвагонному просторі, сприяє скороченню витрат на гасіння та дозволяє в 2,5 рази швидше погасити вогнище під вагоном. Встановлено, що зміна кута нахилу палаючої поверхні суттєво впливає на ефективність гасіння водою та вогнегасним порошком. Отриманні данні підтверджують доцільність створення спеціальних візків для підвагонного гасіння з використанням вогнегасних гелеутворючих складів. Отриманні результати є корисними та важливими, оскільки підтверджують підвищення ефективності гасіння підвагоного простору гелеутворюючими складами, відображають скорочення в рази часу та витрати вогнегасної речовини при використанні гелеутворюючих складів. Використання спеціального візка підвагоного гасіння гелеутворючими складами дозволяє автоматизовано здійснювати дистанційне гасіння у важкодоступних місцях підвагоного простору, що значно підвищує безпеку рятувальників при гасінні таких пожеж.

 

Посилання

 

  1. Zeng Long, Maohua Zhong, Junfeng Chen, Huihang Cheng. Study on emer-gency ventilation strategies for various fire scenarios in a double-island subway station. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2023. Vol. 235. 105364. doi: 10.1016/j.jweia.2023.105364
  2. Kai Wang, Weiyao Cai, Yuchen Zhang, Haiqing Hao, Ziting Wang. Numerical simulation of fire smoke control methods in subway stations and collaborative control system for emergency rescue. Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 147. P. 146–161. doi: 10.1016/j.psep.2020.09.033
  3. Zheng Wei, Zhang Xi, Wang Zhuo-fu Experiment study of performances of fire detection and fire extinguishing systems in a subway train. Procedia Engineering. 2016. Vol. 135. Р. 393–402. doi: 10.1016/j.proeng.2016.01.147
  4. Saveliev D., Khrystych O., Kirieiev O. Binary fire-extinguishing systems with separate application as the most relevant systems of forest fire suppression. European journal of technical and natural science. 2018. Vol. 1. 2018. Р. 31–36. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7121
  5. Ostapov K. M., Senchihin Yu. N., Syrovoy V. V. Development of the installa-tion for the binary feed of gelling formulations to extinguishing facilities. Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences. 2017. Vol. 132. Р 75–77. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/3891
  6. Ng Y. W., Chow W. K., Cheng C. H., Chow C. L. Scale modeling study on flame colour in a ventilation-limited train car pool fire. Tunnelling and underground space technology. 2019. Vol. 85. P. 375–391 doi: 10.1016/j.tust.2018.12.026
  7. Lyman Dale Ambulatory surgery center safety guidebook. Managing code re-quirements for fire and life safety. 2018. P. 23–26 doi: 10.1016/B978-0-12-849889-7.00005-4
  8. Gravit M. Vaititckii A. Shpakova A. Subway constructions fire safety regulatory. Requirements procedia engineering. 2016. Vol. 165. P. 1667–1672. doi: 10.1016/j.proeng.2016.11.908
  9. Zhanga Limao, Wua Xianguo, Liub Menjie, Liuc Wenli, Ashuri Baabak Dis-covering worst fire scenarios in subway stations: A simulation approach. Automation in construction. 2019. Vol. 99. P. 183–196. doi: 10.1016/j.autcon.2018.12.007
  10. De-xu Du, Xu-hai Pan, Min HUA. Experimental study on fire extinguishing properties of compound superfine powder. Procedia Engineering. 2018. Р. 142–148. doi: 10.1016/j.proeng.2017.12.126
  11. Ostapov et al., Improving the installation of fire gasing with gelelating com-pounds. Problems of emergency situations. 2021. Vol. 33. Р. 4–14. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/14116
  12. Chernukha A. et al., Mathematical modeling of fire-proof efficiency of coat-ings based on silicate composition. Materials science forum. 2019. Vol. 1006. Р. 70–75. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.70
  13. Pietukhov R., Kireev A., Slepuzhnikov E., Chyrkina M., Savchenko A. Lifetime research of rapid-hardening foams. Problems of emergency situations. 2020. Vol. 31. Р 226–233 URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/11675
  14. Ostapov K., Kirichenko I., Senchykhyn Y. Improvement of the installation with an extended barrel of cranked type used for fire extinguishing by gel-forming compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 4(10(100)). Р. 30–36. doi: 10.15587/1729-4061.2019.174592чинників пожежі, 2000. 118 с.

 

Скорочення часу нетехнічного обстеження імовірно забрудненої вибухонебезпечними предметами території

 

Матухно Василь Васильович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-9713-7710

 

Морщ Євген Володимирович

Департамент запобігання надзвичайним ситуаціям

апарату ДСНС

http://orcid.org/0000-0003-0131-2332

 

Корнієнко Руслан Валерійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4854-283X

 

Вавренюк Сегій Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6396-9906

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-16

 

Ключові слова: безпілотний літальний апарат, імітація руху, модель, точка призначення, координати, маневр

 

Анотація

 

Розкриті проблемні питання впровадження безпілотних літальних апаратів в систему оперативних дій підрозділів цивільного захисту та інтеграції їх застосування в єдину систе-му управління при ліквідації надзвичайної ситуації. Розроблена математична модель іміта-ції руху безпілотних літальних апаратів в зоні надзвичайної ситуації. Використання моделі дає змогу забезпечити в процесі обміну інформацією між елементами системи автоматизо-ваного управління логічний висновок про досягнення повітряним об’єктом потрібної точки призначення. Алгоритм моделі зводиться до аналітичного опису руху повітряного об’єкта з урахуванням можливого маневру у географічній системі координат. Робота моделі може проходити у декілька циклів з відтворенням руху повітряного об’єкту з урахуванням усіх видів маневру, при цьому кожна точка зміни руху буде вважатись проміжною поки об’єкт не досягне кінцевої точки призначення. Наведені умови, за яких вважається, що повітряний об’єкт досягнув потрібної точки призначення. Обґрунтовано, що коректне їх застосування буде тільки в межах чіткого діапазону змін розрахункових параметрів пошуково-рятувальної операції. Модель дозволяє проводити багатократні розрахунки по різноманіт-них варіантах набору вхідних даних, при цьому час одного циклу не перевищує декількох хвилин. Модель необхідно розглядати як окремий модуль із розрахунком на наступне її ви-користання як окремого блока моделі оперативних дій, що ведуться всіма активними еле-ментами, які складають систему. Запропонований підхід дає можливість на основі застосу-вання сучасних методів моделювання удосконалити управління оперативними діями ряту-вальних формувань за рахунок інтегрування розробленої моделі в систему автоматизовано-го управління. Отримані результати можуть розглядатись як складова інформаційно-аналітичної моделі процесів підготовки й прийняття рішень.

 

Посилання

 

  1. IMAS 08.10. Non-technicals survey of the territory. Firstedition, 2019. URL: https://www.mineactionstandards.org/standards/07-11/
  2. СОП 08.10 ДСНС. Порядок проведення органами та підрозділами цивіль-ного захисту нетехнічного обстеження територій, імовірно забруднених вибухо-небезпечними предметами. Затверджено наказом ДСНС України від 08.02.2017 року № 81 URL: https://dsns.gov.ua/upload/2/6/8/9/6/1/xT3qhVpB4aVBVdPMFL73JOFwlaOgumsmm0N0z96I.pdf
  3. J. Killeen, L. Jaupi B. Barrett. Impact assessment of humanitarian demining us-ing object-based peri-urban land cover classification and morphological building detection from VHR Worldview imagery. Remote Sensing Applications: Society and Environment. 2022. Vol. 27. Р. 54–80. doi: 10.1016/j.rsase.2022.100766
  4. I. Makki, R. Younes, C. Francis, T. Bianchi, M. Zucchetti. A survey of landmine detection using hyperspectral imaging. Journal of Photogrammetry and Re-mote Sensing. 2017. Vol. 124. Р. 40–53. doi: 10.1016/j.isprsjprs.2016.12.009
  5. S. Kaya, U. M. Leloglu. Buried and surface mine detection from thermal image time series. Institute of Electrical and Electronics Engineers. 2017. Vol. 10(10). Р. 4544–4552. doi: 10.1109/jstars.2016.2639037
  6. O. Csillik. Fast segmentation and classification of very high-resolution remote sensing data using SLIC superpixels. Department of Geoinformatics Z_GIS, University of Salzburg, Austria. 2017. Vol. 9(3). P. 243. doi: 10.3390/rs9030243
  7. M. Hussain, D. Chen, A. Cheng, H. Wei, D. Stanley. Change detection from remotely sensed images: from pixel-based to object-based approaches. ISPRS J. Photogrammetry Remote Sens. 2013. Vol. 80. Р. 91–106. doi: 10.1016/j.isprsjprs.2013.03.006
  8. S. Battersby. The unicorn of map projections. International Journal of Cartog-raphy, Cartographers Write About Cartography. 2021. Vol 7. № 2. Р. 146–151. doi: 10.1080/23729333.2021.1911593
  9. Y. Hou, R. Volk, M. Chen, L. Soibelman. Fusing tie points RGB and thermal information for mapping large areas based on aerial images: A study of fusion perfor-mance under different flight configurations and experimental conditions. Automation in Construction. 2021. Vol. 124. Р. 121–129. doi: 10.1016/j.autcon.2021.103554
  10. L. M. García-Moreno, J. P. Díaz-Paz, H. Loaiza-Correa, A. D. Restrepo-Girón. Dataset of thermal and visible aerial images for multi-modal and multi-spectral image registration and fusion. Data in Brief. 2020. Vol. 29. Р. 99–107. doi: 10.1016/j.dib.2020.105326
  1. Куценко Л. М., Сухарькова О. І., Савельєв Д. І., Коханенко В. Б., Журавський М. М. Геометричне моделювання вибухових хвиль, відбитих від циліндричної поверхні синусоїдального профілю. С. 224-239.
  2. Степанчук С. О., Стрілець В. М., Макаров Є. О., Стрілець В. В. Порівняльний кількісний аналіз особливостей гуманітарного розмінування в радіаційно-забрудненій місцевості. С. 208-223.
  3. Коваленко Р. І., Назаренко С. Ю., Михлюк Е. І., Семків В. О. Статистичні закономірності виникнення пожеж в містах під час воєнного стану. С. 194-207.
  4. Басманов О. Є., Савельєв Д. І., Мележик Р. С., Луценко Т. О. Алгоритм оптимального розподілу техніки між пожежними підрозділами. 181-193.