2092

населенных пунктов, количестве проживающих жителей попадающих в зону затопления и многое другое.

Нечеткая когнитивная карта состояния водных объектов на примере субъекта Воронежской области (ВО) в случае возникновения ЧС гидрологического характера, вызванная подтоплением территорий, представлена на рисунке 1. Перечень соответствующих видов концептов и состояния НКК являлись следующие:

–концепт F1 – река, пруд, водохранилище, переменная состояния – поднятия уровня воды, м;

–концепт F2 – объекты техносферы промышленного значения, переменная состояния – значимая продукция % соотношение;

–концепт F3 – люди, население, переменная состояния – количество пострадавшего населения в зоне подтопления, чел.;

–концепт F4 – второстепенные территории и сооружения, переменная состояния – прогнозируемая площадь зоны затопления, км;

–концепт F5 – природные климатические условия (явления), переменная состояния – снежная зима с высотой покрова, обильная паводковая ситуация по сезонам года в виде максимального перенасыщения водой почвы количеством осадков, м, мм;

–концепт F6 - объекты инфраструктуры первой необходимости (жизнеобеспечение), переменная состояния – количество населения оставшихся без системы жизнеобеспечения, чел.

Рисунок. НКК состояние объектов техносферы при возникновении ЧС гидрологического характера

Из приведенной НКК (рис.) видно, что органы управления в регионе, по контролю за гидрологической обстановкой, обязаны в кратчайшие сроки предпринять действия по ликвидации последствий ЧС и спасению пострадавших в зонах затопления. Территория региона водонасыщенна имеет

50

большое количество рек, озер, прудов, водохранилищ, часть населенных пунктов, территории расположены ниже уровня данных водных объектов. Где остро стоит прогнозная проблема гидрологической обстановки при весенних половодьях. Поэтому для обеспечения предупредительных мероприятий, действий на проведение спасательных работ необходимо знать информацию о климатической характеристике региона и ожидаемые уровни подъема воды.

Литература

1.Калач А. В. Система управления спасательными формированиями при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций гидрологического характера: монография / А. В. Калач, Е. З. Арифуллин, Д. Г. Зыбин, Ю. Д. Моторыгин, Ю. Е. Актерский; под ред. А. В. Калача. - Воронеж: ФКОУ ВО Воронежский институт ФСИН России, Спб.: ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский ГПС МЧС России, 2018. – 163 с.

2.Смородинова Т. М. Управление в чрезвычайных ситуациях на основе не четких когнитивных технологий: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10. / Смородинова Татьяна Михайловна. – Уфа, 2005. – 164 c.

3.Арифуллин Е. З. Моделирование гидрологических чрезвычайных ситуаций для оценки управления спасательных подразделений / Е. З. Арифуллин, З. А. Аврамов, С. А. Гладков А. В. Калач //Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: сборник статей по материалам IX всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронежский институт – филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России.- 2018. - С. 20 - 22.

4.Арифуллин Е. З. Управление спасательными подразделениями при угрозе возникновении чрезвычайной ситуации / Е. З. Арифуллин, А. В. Калач, Е. В. Калач // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: сборник статей по материалам IX всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронежский институт – филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России.- 2018. - С. 314 - 316.

«Воронежский государственный технический университет»

E. Z. Arifullin, A. V. Kalach, Z. A. Avramov, I. A. Novikova, E. P. Vyalova

MODELING OF DYNAMIC PROCESSES UNDER CONDITIONS

OF DEVELOPMENT OF EMERGENCY SITUATIONS OF HYDROLOGICAL

CHARACTER USING FUZZY COGNITIVE MAPS

Abstract. This article proposes a consideration of the method of fuzzy cognitive maps for modeling emergency situations of a hydrological nature that make up a possible threat of flooding of territories and settlements.

Keywords: emergency, object, modeling, dangerous factors, cognitive maps.

Voronezh State Technical University

51

УДК 004.556

Е. З. Арифуллин2, В. В. Ничепорчук1, П. С. Куприенко2, И. А. Новикова2, Е. П. Вялова2, Ю. А. Битюкова2

КОГНИТИВНАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗНОЙ ТЕХНОГЕННОЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ НА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОМ ОБЪЕКТЕ

Аннотация. В данной статье предложена когнитивная модель прогнозной ситуации техногенного характера, на примере пожаровзрывоопасного объекта, аналогично описываемая для типовых моделей других объектов потенциального опасного характера.

Ключевые слова: пожаровзрывоопасный объект, концепт, загрязнение окружающей среды, чрезвычайная ситуация, модель.

К потенциально опасным объектам (пожаровзрывоопасным ПВО) относятся объекты, на которых определенным образом транспортируются, храниться, перевозятся пожаро-взрывоопасные вещества. Следовательно, состояние которых может быть описано установленными факторами F1-F5 с концептом F2 – характеристика пожаровзрывоопасных веществ и их количество как в тоннах, так и %. Концепт F 5 - уровень загрязнения окружающей среды от образования горения веществ в %.

Для описания стояния ПВО и возникновения техногенной чрезвычайной ситуации (ЧС) может быть предложено когнитивная модель, представленная на рисунке 1, по значениям переменных состояния.

При прогнозируемых техногенных ЧС на пожаровзрывоопасных объектах, установленными источниками, как правило, действует комплекс неблагоприятных (поражающих) факторов, которые можно разделить на три группы - более опасные:

–разрушительное воздействие в случае взрыва;

–загрязнение участков окружающей среды продуктами горения и опасными веществами, а также населения;

–воздействие термоожогов, увеличение теплового потока за счет различных веществ и продуктов горения.

52

Рисунок. Предлагаемая когнитивная модель состояния пожаровзрывоопасного объекта

при возникновении техногенной чрезвычайной ситуации

Перечень соответствующих видов концептов и их состояние являлись следующие:

–F1 – промышленное и производственное оборудование - производство промышленности и модернизация;

–F2 - пожаро и взрывоопасные материалы – состав, вид данных материалов;

–F3 – производимая продукция – ее объемы;

–F4 – персонал, сотрудники – возможные прогнозируемые потери;

–F5 – окружающая природная среда – уровень загрязнения окружающей среды продуктами горения в %;

–Fc6 – риск износа оборудования технологического – возможная степень износа %;

–Fc7 – прогнозное внешнее разрушение – степень разрушения различных емкостей, оборудования с измерением в тоннах и %;

–Ff8 – общество, население – общие число пострадавших попавших в зону ЧС ч;

–Ff9 – прогнозный ущерб – прямой ущерб для пожаровзрывоопасного объекта, руб.;

–Ff10 – прогнозируемая зона разрушения – площадь зоны разрушения км2.

Аналогично, можно анализировать и прогнозные поражающие факторы для типовых моделей радиационно опасных объектов, химически опасных объектов, гидротехнических сооружений, гидрологических объектов и многих других. Более сложнее обстановка может складываться при формировании концептуальной модели для коммунально-энергетических сетей. Сложность заключается в необходимости разделения сетей по видам снабжения и видам

53

предприятий потенциально опасного характера, а также по возможному прогнозному ущербу.

В зависимости от сложности и оперативно-тактической характеристики данные объекты и их когнитивные модели будут, дополнятся соответствующими концептами, которые будут иметь сложность описания их состояний. Поэтому для обеспечения предупредительных мероприятий, действий на проведение спасательных работ при возникновении техногенных ЧС на пожароопасных объектах, необходимо знать информацию об оперативно-тактических характеристиках объектов, мест их расположения и ожидаемые риски развития аварийных ситуаций на данных объектах потенциального характера [1, 2].

Литература

1. Смородинова Т. М. Управление в чрезвычайных ситуациях на основе не четких когнитивных технологий: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10. / Смородинова Татьяна Михайловна. – Уфа, 2005. – 164 c.

2. Арифуллин Е. З. Управление спасательными подразделениями при угрозе возникновении чрезвычайной ситуации / Е. З. Арифуллин, А. В. Калач, Е. В. Калач // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: сборник статей по материалам IX всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронежский институт – филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России.- 2018. - С. 314 - 316.

1Институт вычислительного моделирования СО РАН, г. Красноярск, Россия

2«Воронежский государственный технический университет»

E.Z. Arifullin, V. V. Nicheporchuk, P. S. Kuprienko, I. A. Novikova,

E.P. Vyalova, Yu. A. Bityukova

COGNITIVE MODEL OF A PREDICTION MAN-CAUSED EMERGENCY ON A

FIRE AND EXPLOSION HAZARDOUS FACILITY

Abstract. This article proposes a cognitive model of a predictive situation of a technogenic nature, using the example of a fire and explosion hazardous object, similarly described for typical models of other objects of a potentially dangerous nature.

Keywords: fire and explosion hazardous object, concept, environmental pollution, emergency, model.

1Institute of Computational Modeling SB RAS, Krasnoyarsk, Russia

2Voronezh State Technical University

54

УДК 614.8.084

А. А. Батехова, К. Н. Горюшкин, Е. А. Жидко

ФОРМИРОВАНИЕ КОМФОРТНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ УЛИЧНО-ТРАНСПОРТНОЙ СРЕДЫ В РФ

Аннотация. В нашей статье рассматриваются взаимодействие различных видов транспорта между собой и с пешеходами. Исследуются проблемы улично-транспортной сети в различных регионах РФ и предлагаются идеи по её улучшению.

Ключевые слова: безопасность, транспорт, транспортная сеть, пешеход.

Выбранная нами тема весьма актуальна для любого населённого пункта РФ. Использование транспорта само по себе опасно, поэтому обеспечение безопасной среды для его использования необходимо.

В нашей статье рассматриваются такие виды транспорта, как железнодорожный, автомобильный и велосипедный транспорт, а также их взаимодействие между собой и с пешеходами. Мы так же рассматриваем состояние авто-, вело-, железнодорожных зон, пешеходные зоны, жилые зоны и их сопряжение.

Среди исследуемых проблем нами выделены:

•актуальность ремонта и переустройства дорог авто- и железнодорожного транспорта;

•безопасность передвижения пешеходов в области движения транспорта;

•безопасность и комфортность маломобильных групп населения в области движения транспорта;

•и т.д.

Для данных проблем описываются предложения по их решению, основанные на опыте зарубежных стран и крупнейших городов России. Среди зарубежных стран особое внимание уделяется Южной Корее с идеей «безбарьерного пространства».

На основе индекса качества городской среды приводится сравнение городов России по качеству улично-дорожной сети крупнейших городов России. Качество улично-дорожной среды рассматривается по следующим критериям: безопасность, комфортность, экологичность и здоровье, идентичность и разнообразие, современность и актуальность, эффективность управления. Рассмотренные нами города получили среднюю оценку благоприятной городской среды (189 баллов), со средним баллом по уличнотранспортной среде (УТС) – 31,6 баллов (таблица). Почти половина крупнейших городов России имеют оценку ниже среднего по УТС, и, следовательно, нуждаются в её весомом переустройстве.

55

Таблица

Сравнение крупнейших городов РФ по индексу качества городской среды

Литература

1.Национальный проект России «Индекс качества городской среды» URL: http: https://xn----dtbcccdtsypabxk.xn--p1ai/#/ (дата обращения 19.02.2022).

2.Галаева Н. Л. И. В. К вопросу проектирования велосипедных полос при развитии велотранспортной инфраструктуры городской среды // Перспективы науки. 2021.

№4 (139). – С. 258-261.

Воронежский государственный технический университет

А. A. Batekhova, K. N. Goryushkin, E. A. Zhidko

FORMATION OF COMFORTABLE AND SAFE

STREET TRANSPORT ENVIRONMENT IN THE RUSSIAN FEDERATION

Annotation. Our article discusses the interaction of different modes of transport between themselves and with pedestrians. The problems of the street transport network in various regions of the Russian Federation are studied and ideas are proposed to improve it.

Keywords: safety, transport, transport network, pedestrian.

Voronezh State Technical University

56

УДК 614.841.46

З. В. Бенко1, В. В. Татаринов2

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ ДОМОСТРОЕНИИ

Аннотация. Статья посвящена противопожарной защите в условиях применения солнечных батарей в индивидуальном домостроении; рассмотрены причины пожаров в домах с установленными солнечными батареями и типовая схема электрической цепи, в которой источником тока является солнечная батарея; проведен анализ средств защиты электрической цепи.

Ключевые слова: противопожарная защита, пожарная безопасность, солнечная батарея, солнечная энергетика.

В России объем генерируемой солнечной энергии за 2020 год вырос на 88,5 % [1]. Солнечную энергию в частных домах в основном используют для отопления помещений и нагрева воды. Для индивидуального домостроения использование солнечных батарей имеет ряд преимуществ, а принятый в 2019 году закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации» [2] позволяет владельцам источников микрогенерации до 15 кВт продавать излишки вырабатываемой электроэнергии.

Солнечные батареи обладают следующими преимуществами: длительный срок эксплуатации, экологичность, минимальные требования к обслуживанию, автономность, бесшумность, стабильность, и надежность ввиду отсутствия подвижных частей в конструкции. Срок службы современных солнечных панелей без существенных потерь коэффициента полезного действия составляет более 25 лет [3]. Цены на солнечные панели падают, что обуславливает их распространение и экономическую выгоду применения в индивидуальном домостроении относительно использования других источников энергии.

Причинами пожара в домах, в которых установлены солнечные батареи, могут являться:

–неправильное проектирование системы;

–неадекватный монтаж системы;

–повреждение проводов животными;

–производственные дефекты солнечных панелей, в том числе соединителей, распределительных коробок и аккумуляторов.

Под неправильным проектированием системы понимаются ошибки, допущенные в процессе создания проекта будущей системы энергоснабжения дома.

Одновременно с ростом использования солнечных батарей растёт и количество приборов, способных работать на постоянном токе. С проникновением постоянного тока в дома, всё больше и больше людей хотят

57

отказаться от цепей переменного тока. В попытках сэкономить, конструкторы убирают важные элементы системы, что приводит к риску возникновения пожаров.

Важным элементом в электрической цепи является инвертор. Инвертор преобразует выработанный солнечными батареями постоянный ток в переменный. Цена солнечных инверторов высока, значительно превышает стоимость солнечной панели. В настоящее время в сети интернет предлагаются готовые решения, позволяющие подключить солнечные панели без использования инвертора напрямую к отопительным элементам. Подключение без инвертора и без дополнительных средств защиты, приводит к невозможности автоматического разрыва цепи при коротком замыкании.

Пожары с участием солнечных батарей несут в себе новые опасности. При отсутствии защитных элементов становится невозможным отключение

источника питания − солнечных панелей, и возможность ликвидации источника горения сильно затрудняется, так как даже подплавленная батарея способна вырабатывать ток.

Литература

1.Statistical Review of World Energy [Электрон. ресурс] // Официальный сайт компании "British Petrolium" – 2021. – URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business- sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full- report.pdf (Дата обращения: 16.02.2022).

2.Федеральный закон "О внесении изменений в Федеральный закон "Об электроэнергетике" в части развития микрогенерации" [Текст]: федер. закон от 27 декабря 2019 г. № 471-ФЗ // Рос. газета. – 2019. – 30 декабря.

3.I. M. Peters, J. Hauch, C. Brabec, P. Sinha The value of stability in photovoltaics // Joule.

–2021. – Vol. 5 – № 12.

1Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Россия, г. Москва

2Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (ФЦ), Россия, г. Москва

Z. V. Benko1, V. V. Tatarinov2

FIRE PROTECTION WHEN USING SOLAR PANELS IN INDIVIDUAL

HOUSING CONSTRUCTION

Annotation. The article is devoted to fire protection in the conditions of the use of solar panels in individual housing construction; the causes of fires in houses with installed solar panels and a typical electrical circuit diagram in which the solar battery is the current source are considered; an analysis of the means of protection of the electric circuit was carried out.

Key words: fire protection, fire safety, solar battery, solar energy.

1Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow

2All-Russian Scientific Research Institute for Civil Defence and Emergencies of the EMERCOM of Russia (FC), Russia, Moscow

58

УДК 629.7.05

Л. Б. Сафонова, К. Е. Люлин

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ СВИНЦА И ХРОМА С ПОМОЩЬЮ АДСОРБЕНТОВ

Аннотация. В статье рассмотрена современная технология применения сорбентов, сочетающих в себе ионообменные, сорбционные и фильтрующие свойства для очистки стоков от ионов свинца и хрома.

Ключевые слова: бентонит, очистка сточных вод, гидравлическое сопротивление, фильтроцикл

Сброс с промышленных предприятий плохо очищенных или неочищенных сточных вод в водоемы ведет к экологическим проблемам водных объектов. Концентрация загрязнителей, таких как нефтепродукты, железо, ПАВ, в несколько раз превышают предельно допустимые значения. Токсические свойства этих веществ отрицательно влияют на жизнедеятельность всех живых организмов, в том числе и на человека. Основными источниками поступления в водную среду ионов тяжелых металлов являются машиностроительные и химические производства, металлообрабатывающие отрасли и горно-обогатительные комбинаты, которые до сих пор используют устаревшие и малоэффективные методы очистки сточных вод. Предел допустимой концентрации (ПДК) тяжелых металлов, например железа, составляет 0,3 мг/л в воде водоемов. Соединения тяжелых металлов опасны тем, что они способны к накоплению в живых организмах, вызывая канцерогенное и мутагенное воздействие.

Данную проблему очистки стоков можно решить с помощью применения современных технологий, новых материалов, способных эффективно извлекать из сточных вод ионы тяжелых металлов, что позволит сохранить окружающую природную среду. В данном случае перспективным направлением является применение сорбентов, которые сочетали бы в себе ионообменные, сорбционные и фильтрующие свойства. Применяя эти вещества можно добиться высокой эффективности очистки при существенной экономии энергии. Высокая катионнообменная емкость глинистых минералов, а именно монтмориллонита, обусловлена двумя факторами: 1- увеличением межслоевого пространства структурной ячейки при контакте с водой и другими полярными жидкостями; 2- способностью обменных катионов к замещению катионами других металлов (рисунок).

59