Robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə sistemləri

Robotlaşdırılmış Mobil Yanğınsöndürmə

Dünyanın bir çox ölkələrində robototexnika sahəsinin inkişafı sənayenin avtomatlaşdırılmasında mühüm rol oynayır. Belə ki, bu texnologiyalar insan faktorunun iştirakını azaltmağa imkan verdiyindən, məsafədən idarə olunan qurğuların işlənilməsi müasir dövrümüzdə öz aktuallığını saxlamaqdadır [1,2].

Təhlükəli hadisələr zamanı (yanğın, kimyəvi, bioloji, radioloji, nüvə və partlayıcı) canlı qüvvələr tərəfindən xilasetmə tapşırıqlarını icra etmək çox risklidir və hətta bəzi hallarda qeyri-mümkündür. Dünyanın bir çox ölkələrində qismən də olsa belə təhlükələrin qarşısı məsafədən idarə olunan müxtəlif texnoloji qurğular vasitəsilə alınır. Sistemli aparılan araşdırmalar sübut edir ki, tədqiq edilən qurğular sırasında robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğusunun yaradılması daha aktual və məqsədəuyğundur. Qurğunun yaradılması aşağıdakı prinsiplər əsasında həyata keçirilir:

– robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğuları haqqında məlumatların toplanması;

– qurğuların vacib xüsusiyyətlərinin araşdırılması;

– təhlillərin aparılması;

– məlumatların sistemləşdirilməsi;

– daha optimal qurğu və hissələrin müəyyənləşdirilməsi [1,2].

Yanğınsöndürmədə istifadə olunan robotlar məsafədən idarə edilən, maili və 360⁰ dönən ucluqla təchiz edilmiş altlıqlı lülədən ibarətdir. Bu cür qurğular xüsusi zərbəyə və partlayışa davamlı gövdələrdə yığılmış və həm idarəedilən, həm də avtonom rejimdə ekstremal şəraitdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Yanğının söndürülməsini həyata keçirən robot yalnız yanğının istiqamətini və gücünü qiymətləndirməklə kifayətlənmir [3,4,5]. Sistemə daxil olan ayrı-ayrı xəbərdaredici cihazlar alovlanma mənbəyinə qədər olan məsafəni müəyyən edir və buna müvafiq olaraq ucluqdan çıxan şırnağın gücünü və hansı məsafəyə vurulmasını tənzimləyir. Dönən ucluq yanğınsöndürən agent qismində həm adi suyu, həm də köpüyü istifadə etməyə imkan verən qurğu ilə təchiz edilir. Bundan əlavə yanğınsöndürən agentin püskürdülməsinin özü də nizamlana bilir. Məsələn, robot suyu həm ümumi şırnaq şəklində, həm də ki, su hissəcikləri formasında vurmaq iqtidarındadır [6,7].

Müasir materiallar yandıqda ətrafında insan həyatı üçün zəhərli atmosfer yaradır. Belə zəhərli atmosfer səraitində yanğının söndürülməsində iştirak edənlər öz vəzifələrini kor-koranə yerinə yetirirlər. Bunların nəticəsi olaraq yanğınsöndürənlər bəzi hallarda ciddi xəsarət alırlar. Yüksək hərarəti olan mühit altlıqlı lülə üçün təhlükəli olmadığından, onun təxliyyə olunmasına ehtiyac qalmır. Yanğının episentrində olan belə lülə nöqtəvi yanğınsöndürməni həyata keçirməyə imkan verir ki, bu da yanğının təhlükəlilik səviyyəsinin aşağı düşməsinə şərait yaradır [8,9,10].

İşin yerinə yetirilməsi ilə aşağıdakı problemlərin həlli nəzərdə tutulmuşdur:

• robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğularının texniki xarakteristikalarının təhlili;
• robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğularının iş prisiplərinin və struktur quruluşlarının analizi;

• optimal robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğusunun optimal variantının seçilməsi;
• qurğunun struktur quruluşunun və fəaliyyət prinsipinin işlənilməsi;
• qurğunun struktur quruluşu əsasında eskiz layihənin işlənilməsi;
• qurğunun modelinin və fəaliyyətinin proqram təminatının işlənilməsi;
• işlənilmiş proqram təminatının layihələndirilən qurğuya tətbiqi [11,12,13].

Layihələndirilməsi nəzərdə tutulan robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğusunun aşağıdakı məsələlərin həllində istifadəsi nəzərdə tutulmuşdur:

– yağınsöndürmə və xilasedici dəstələrə yardım göstərilməsində;

– hərbi obyektlərdə, kommunikasiya tunellərində, yeraltı keçidlərdə, dar küçələrdə, qapalı obyektlərdə, kimyəvi və pirotexniki məhsullar istehsal edən müəssisələrdə, yaşayış, ticarət və yanğın baş vermə ehtimalı olan müxtəlif obyektlərdə baş verən yanğınlara müdaxilə olunmasında;

• yanğınsöndürənlərin təhlükəsizliyinin təmin edilməsində və yanğın baş verən zaman yanğına müdaxilənin asanlaşdırılmasında [14,15,16].

İnsan həyatının təhlükəsizliyinin təmin edilməsi məqsədilə, həmçinin insanın fiziki imkanları ilə uyğunlaşmayan iş şəraitində istifadəsi nəzərdə tutulan robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğularının aşağıdakı parametrlərə uyğun layihələndirilməsi nəzərdə tutulmuşdur:

• təyinatından asılı olaraq çəkisi  –  50- 500 kq;
• idarəolunma məsafəsi                – 200-1000 m;
• texniki təchizat vasitələri       – gündüz və gecəgörmə videokameraları, lazer məsafəölçən, radiorabitə vasitələri, teplovizor;
• hərəkət sistemi   –  təkərli (keçilməz yollar üçün təkərlər, şəhər mühiti üçün alçaq qabaritli təkərlər) və ya tırtıllı;
• qida mənbəyi    –  akkumulyatorlar batareyası, elektrik generatoru və ya daxili yanma mühərriki (funksiyasından asılı olaraq);
• manevretmə imkanları – 10-30 sm hündürlüklü maneələrin dəf edilməsi və 20-30⁰ meyl bucağı olan relyef şəraitində hərəkət [17,18].

Son onilliklərdə kütləvi istehsal və sınaqlarda robot texnikasının inkişafında böyük dəyişikliklər baş vermişdir. Ümumiyyətlə, robotlaşdırılmış komplekslər məsafədən idarə olunan moduldan və idarəedici pultdan ibarət olur. Modullar ölçülərinə, yerinə yetirdiyi tapşırıqların növünə, şassilərin konstruksiyalarına, korpusların konfiqurasiyalarına və bir sıra digər xüsusiyyətlərinə görə fərqlənirlər. Belə modullar hazırda ən yüngül robotlaşdırılmış vasitələr hesab olunur və onların yaradılmasında texnikanın və informasiya texnologiyalarının ən son nailiyyətlərindən istifadə edilir. Avtomatlaşdırma səviyyələrinə görə modullar məsafədən idarə olunan və ya avtonom (bort kompüterinə qabaqcadan yazılmış proqrama uyğun fəaliyyət göstərən) olurlar. Mobil robotlar əsasən ətraf vəziyyəti müşahidə etmək, hədəfləri və ya obyektləri axtarıb tapmaq və onları tanımaq üçün tətbiq olunurlar [19,20,21]

Bununla əlaqədar müxtəlif istehsalçı ölkələr üzrə robotlar haqqında məlumatlar sistemləşdirilmiş (cədv.1), onların texniki göstəriciləri təqdim olunmuşdur (cədv.2, cədv.3, cədv.4, şək.1). Həmçinin, cədvəl 1-də qeyd etdiyimiz yanğınsöndürmə robotları üçün aşağıdakı ümumi  xüsusiyyətlər də mövcuddur (cədv.5)

Yuxarıda tədqiq olunan robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğuları haqqında əldə olunan məlumatları təhlil edərək və texniki göstəriciləri ümumiləşdirilərək aşağıdakı kimi ifadə etmək olar.

Araşdırılmış qurğuların texniki göstəriciləri yeni robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğusunun işlənilməsi üçün texniki baza rolunu oynayır. Hər bir robotun əsas və özəl xüsusiyyətləri təhlil edilir, münasib parametrlərə malik qurğu hissələri seçilir, işlənilməsi nəzərdə tutulan robotlaşdırılmış mobil yanınsöndürmə qurğusu üçün təkliflər müəyyənləşdirilir [22,23]. Yeni robotun işlənilməsi üçün onun həndəsi göstəricilərinin və qabarit ölçülərinin dəqiq təyin edilməsi onun gücünə və çevikliyinə təsirinin nəzərə alınması vacib məsələlərdən biridir. Baxılan halda robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğularının həndəsi ölçülərinin (uzunluğu – 1620 mm, eni – 910 mm, hündürlüyü – 1430 mm,maneəni aşma hündürlüyü – 220 mm, kütləsi – 730 kq) seçilməsi və baxılan qurğular sırasında kompaktlıq və çeviklik baxımından Çin istehsalı olan RXR-MC80BD robotunun optimal baza modeli kimi götürülməsi məqsədəuyğun hesab edilmişdir (şək.2).

Qurğuların hər birinin  sürəti araşdırılmış, çevik  və orta  sürətə malik olan       (6,9 m/san) Estoniyanın Multiscope Rescue robotu ən optimal variant kimi müəyyənləşdirilmişdir [22].

İstismar  müddətindən  asılı  olaraq sərf  etdiyi enerjiyə görə qurğunun gücünün 2.4 kVt olması daha  unikal hesab edilmiş, araşdırılan sistemlər (Qiling UAV-Industrial M80D, RXR-MC80BD, RXR-MC80JD, MyBOT2000 və AirCore TAF-20 robotları) sırasında bu güc vahidinə daha çox üstünlük verilmişdir [14,23].

Su şırnağının püskürtmə məsafəsi (55 m) və sürətinə (33,3 l/san) görə Xorvatiyanın MVF-5 və Rusiyanın URAN-14 MRTK-P robotlarının standartları texnoloji səmərəliliyinə görə daha əlverişlidir [15,16,23]. Suyun şırnaqdan çıxış təzyiqi 0,6 Mpa olan mobil yanğınsöndürmə qurğuları (Avstraliyanın TAF-20, Malayziyanın MyBOT2000, Çinin QilingUAV DA-YM95000D və RXR-M40D-1 robotlarında) da standartlara uyğun olaraq etalon hesab edilə bilər [16,24].

Yanğına  nəzarəti asanlaşdırmaq və operativliyi təmin etmək üçün  su şırnağının üfüqi dönmə bucağının 360⁰ və şaquli istiqamətdə isə 20~90⁰ olması daha münasib hesab edilmişdir. Araşdırılan sistemlər sırasında Rusiyanın URAN-14 MRTK-P, Cənubi Koreyanın Cəsus, Brazilyanın SACI, Malayziyanın MyBOT2000, Yaponiyanın Avtonom yanğınsöndürən Water Cannon və Dragon Firefighter, Çinin  QilingUAV DA-YM95000D və RXR-M40D-1 robotları bu tələbləri ödəmişdir [25].

Robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğusunun məsafədən idarəedilməsi üsulunun çoxfunksionallığı onun keyfiyyətinə xüsusi təsir göstərir. İlkin olaraq təklif olunan robotun 200 metrdən idarə edilməsi nəzərdə tutulmuşdur [26, 27,30].

Fövqəladə vəziyyətlərdə, çətin mühitdə və şəraitdə istismarın asanlaşdırılması üçün robot sisteminin korpusunun zərbələrə, partlayışlara və həm də yüksək temperatura davamlı düralüminium və karbon-fiber materialından hazırlanması məqsədəuyğundur [15]. Robotlaşdırılmış qurğunun  istismar  müddətinin  artırılması üçün qənaətcil enerji çeviricilərindən,  ağır və ya çox  kütləyə malik  olmayan, çevikliyi ilə diqqəti cəlb edən  texnoloji  hissələrdən istifadə nəzərdə tutulmuşdur [27].

Robototexniki yanğınsöndürmə qurğusu və  idarəetmə pultu arasında aparılan informasiya  mübadiləsinin təhlükəsizliyinin təmin edilməsinə, idarəetmə  prosesində  ləngimələrə və  informasiya  mübadiləsində  kənar müdaxilələrə yol verilməməsinə şərait yaradan   üstün protokolların seçilməsi daha önəmli hesab edilmişdir [28,30].

Araşdırılmış robotlaşdırılmış mobil yanğınsöndürmə qurğularının bir çox texniki göstəricilərinin üstünlükləri, parametrik standartlara uyğunluğu, həndəsi ölçüləri, görünüşü, kompaktlığı və çevikliyi nəzərə alınmaqla Çin istehsalı olan RXR-MC80BD robot bazasında layihələndirmə işlərinin aparılması təklif edilmişdir 28,31.

Aparılmış araşdırmalar nəticəsində dünya təcrübəsində istifadə olunan bir sıra  robotlaşdırılmış mobil  yanğınsöndürmə qurğularının standart texniki göstəriciləri müqayisə olunmuşdur. Bununla da cədvəldə göstərilən texniki parametrlər əsasında dünyanın müxtəlif ölkələrinin standartlarına uyğun olaraq yanğınsöndürmə qurğusunun yaradılması nəzərdə tutulmuşdur. Layihələndirmə mərhələsində baxılan standartlarla yanaşı bir sıra yeni texniki xüsusiyyətlərin nəzərə alınması, qurğunun funksional

imkanlarının təkmilləşdirilməsi və ümumilikdə modernləşdirmə işlərinin aparılması da istisna olunmur [29,31].

Ədəbiyyat siyahısı

1. Е.П. Попов, Е.И. Юревича. Робототехника.М.: «Мошиностроение»-1984. – 288 с.
2. В.Д. Даровских. Робототехнические механизмы. Фрунзе «Кыргызстан»-1986, с.14-26.
3. https://www.shark-robotics.com/en/
4. https://www.azerbaycan24.com/yeni-nesil-yanginsonduren-robotlar-hazirlanib-video/
5. https://1news.az/az/news/bu-olkede-yanginsonduren-robot-destesi-yaradildi
6. https://nod.az/yeni-yanginsonduren-robot/
7. https://xeberler.az/new/details/yanginsonduren-robot-teqdim-olundu-14108.htm
8. https://news.milli.az/interest/845984.html
9. https://azeridefence.com/katmerciler-yanginsondurme-robotu-hazirlayib-foto/
10. https://azeridefence.com/katmerciler-yanginsondurme-robotu-hazirlayib-foto/
11. https://emergency-live.com/az/firefighters/tecdron-yeni-yan%C4%9F%C4%B1ns%C3%B6nd%C3%BCr%C9%99n-robot-ess-2018-t%C9%99qdim-etdi/
12. www.firefightersrobot.com
13. http://www.robotpompier.com/en/
14. http://www.qilinguav.com/product/detail.php/id-75.html
15. http://www.qilinguav.com/product/detail.php/id-5.html
16. http://www.qilinguav.com/product/detail.php/id-76.html
17. https://topskytech.en.made-in-china.com/product/hBJxbYSvOzpQ/China-New-Generation-All-Terrain-Firefighting-Robot.html
18. https://topskytech.en.made-in-china.com/product/gSNmCBOGbTYJ/China-High-Tech-Robot-for-Firefighting-and-Rescue.html
19. http://www.hazardexonthenet.net/article/159843/Advanced-firefighting-robot-on-display-at-conference-in-Australia.aspx
20. https://www.crisis-response.com/comment/blogpost.php?post=221
21. https://www.slashgear.com/mitsubishi-reveals-autonomous-firefighting-water-cannon-robot-26571176/
22. http://ictnews.az/read.php?lang=2&content=54919
23. http://www.firerobots.ru/en/company/about/
24. https://foxtrotalpha.jalopnik.com/russias-huge-robot-fightfighting-tank-is-being-put-in-1706894871
25. https://www.armyrecognition.com/russia_russian_unmanned_aerial_ground_systems_uk/uran-14_mrtk-p_unmanned_robotic_mine_clearance_and_firefighting_tracked_vehicle_data_sheet_specifications_pictures_video11201166.html
26. https://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/10858/preliminary;jsessionid=AFB0E8ACF66F4F053FE86BEB10EF6B5A?sequence=2
27. https://www.researchgate.net/publication/318339584_Fire_Fighting_Mobile_Robot_State_of_the_Art_and_Recent_Development
28. https://www.robolab.com.my/wp-content/uploads/2019/05/MyBOT-X-series_007_2018.pdf
29. https://newatlas.com/thermite-robot/24445/
30. http://www.roboticfirefighters.com/
31. http://docs.cntd.ru/document/1200085791

Н.М.Кафаров, С.Ф.Шукурлу, С.М.Касымлы, С.Б.Гасанова

Роботизированные мобильные системы пожаротушения

Резюме

Исследованы технические характеристики и функциональные возможности роботизированных мобильных систем пожаротушения различных стран и выявлены их отличительные параметры. По результатам сравнительного анализа установлены наиболее оптимальные характеристики предполагаемой системы для разработки.

S.F.Shukurlu, S.M.Gasimli, S.B.Hasanova

Robotic mobile fire extinguishing systems

Abstract

The technical characteristics and functional capabilities of robotic mobile fire extinguishing systems from different countries are investigated and their distinctive parameters are revealed. Based on the results of the comparative analysis, the most optimal characteristics of the proposed system for development have been established.