3709

2.Проведение своевременного технического обслуживания элементов реактора и повышение износостойкости оборудования;

3.Повышение безопасности реактора при эксплуатации;

4.Выполнять проектирование местоположения реактора в соответствии с природными условиями;

5.Разработка программного обеспечения, способного заранее оповестить

онетипичном поведении реактора и подсказать оператору правильные действия для ликвидации кризисной ситуации;

6.Распространение и использование документации расследований несчастных случаев на АЭС для последующего их предотвращения.

Литература

1.Информационный ресурс государственной корпорации Росатом. [Электронный ресурс]: Общая информация. Режим доступа: http://www.rosatom.ru (дата обращения: 10.12.2018 г.).

2.Информационный ресурс МЧС России по радиационной безопасности населения РФ [Электронный ресурс]: Общая информация. Режим доступа: http://rb.mchs.gov.ru (дата обращения: 10.12.2018 г.).

3.Отчет INSAG-7 о катастрофе в Чернобыльской АЭС

Санкт-Петербургский университет ГПС

V. V. Churilina, V. F. Schetka, A. I. Sapelkin

CAUSES AND CONSEQUENCES OF EMERGENCIES AT NUCLEAR POWER PLANTS

The main causes of accidents at nuclear power plants are considered, recommendations for the prevention of similar emergencies at nuclear power facilities are given

70

УДК 629.7.058

С. Б. Стукалов, Д. С. Стукалов, В. И. Кондриков

ПОДХОДЫ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ В ЗАДАЧАХ БЕЗОПАСНОЙ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Рассматриваются подходы по использованию оптико-электронных систем в целях безопасной посадки воздушного судна. Проведен анализ технических проблем штатных систем по управлению воздушного судна в ходе посадки. Для расширения технических возможностей рекомендовано использовать оптико-электронные системы, позволяющие формировать изображение местности. Показаны результаты работы оптико-электронной системы, полученные в ходе летных экспериментов. Сделаны выводы о необходимости применения оптико-электронных систем для обеспечения навигации и безопасной посадки. Для снижения нагрузки при пилотировании и увеличения уровня безопасности полета предложено ряд действий по принятию решений выполнять автоматически. Рассмотрены подходы по автоматизации обработки изображений полета детектором Кенни

Безопасность пилотирования воздушного судна в значительной степени зависит от того насколько легко пилот может воспринимать информацию, предоставляемую устройствами и приборами бортового оборудования. Постоянное слежение в полете за большим количеством данных функциональных устройств воздушного судна сложная и утомляющая задача, часто мешающая пилотированию. В таких ситуациях для оказания помощи необходимы технологии автоматического анализа информации видения и представления ее в обработанной форме, не требующей значительных трудозатрат для пилота, а также времени на принятия решения. Такой подход позволяет также:

−получить дополнительный надежный канал автоматической коррекции навигационных параметров;

−сформировать для экипажа воздушного судна реальную картину закабинного пространства и карты местности;

−повысить безопасность захода на посадку воздушного судна и выполнения посадки.

Для получения информации по управлению воздушными судами в процессе захода на посадку используются инструментальные системы посадки, состоящие из наземных и бортовых устройств. Инструментальные системы посадки прошли развитие от упрощенных систем до современных радиомаячных систем посадки. Радиомаячные системы посадки обеспечивают решение задач в разных метеорологических условиях в дневное и ночное время. Однако и эти системы имеют ограничения в пространственном разрешении и точности определения координат воздушного судна. Системы требуют высоких затрат при установке и обслуживании маяков.

Большое распространение получили системы спутниковой навигации, использующие сети GPS/ГЛОНАСС. В таких системах нет необходимости в установке маяков, т.к. в качестве таких устройств выступают спутники. Надежное применение систем зависит от работоспособности спутниковой сети.

71

Системы спутниковой навигации уязвимы из-за возможности воздействия на них помех.

В этой связи, для повышения возможностей навигационного обеспечения воздушного судна при заходе на посадку целесообразно применить системы видения, работающие в оптическом диапазоне волн – бортовые оптикоэлектронные системы (ОЭС) [1, 3].

Бортовые ОЭС видения конструктивно устанавливаются в носовой части фюзеляжа воздушного судна или на гиростабилизированных платформах вертолетов (рис. 1 а, б.) [5].

Результаты летных экспериментов по применению бортовых ОЭС в полете вертолета [1, 2] показали, что при заходе на посадку в условиях ограниченной видимости пилот или оператор может увидеть препятствия в виде рельефа местности, рек, деревьев, опор линий передачи электроэнергии (рис. 2 а, б). Можно различить площадки, транспортные средства, здания или другие объекты, которые без применения бортовых ОЭС при заходе на посадку были бы плохо различимы. Это важно для обеспечения безопасности полета вертолета. Формируемые изображения ОЭС позволяют получить визуальную карту местности, которую можно применить для навигации и обеспечения безопасной посадки воздушных судов.

Для оказания помощи пилоту при пилотировании и принятии решения при выполнении посадки воздушного судна важно, чтобы ряд задач по использованию информации о навигационных параметрах, посадочной площадке на местности были автоматизированы.

72

Рис. 2. Результаты регистрации изображения от ОЭС при заходе на посадку

всельской местности (а) и вблизи города (б)

Вкачестве технологий, решающих задачу автоматической обработки информации может быть взят комплекс методов и средств, применяющих алгоритмы и пакеты прикладных программ обработки и анализа изображений.

Квозможному варианту практического применения можно отнести детектор границ Кенни (Canny), который представляет собой многоэтапный алгоритм обработки и формирования границ изображений. Основные этапы алгоритма: выполнение сглаживания изображения, поиск градиентов, подавление немаксимумов, выполнение двойной пороговой фильтрации, трассировка области неоднозначности. В целях коррекции качества информации, выделения контуров видения для автоматической привязки в дальнейшем к навигационным параметрам с помощью детектора границ Кенни в программной среде Mathcad была проведена обработка реальных изображений видения бортовой оптико-электронной системы в полете (рис.3 а, б). Полученные результаты:

1.Показывают возможность нахождения наиболее вероятного месторасположения того или иного объекта и автоматического формирования контуров обработкой изображений местности по алгоритму Кенни.

2.Помогают получить оптимальные контуры для специфической местности изменением порога фильтрации.

73

Рис. 3. Результаты регистрации изображения местности, исходное изображение (а) и изображение, обработанное с выделением контуров (б)

3. Позволяют сделать вывод, что не все этапы алгоритма Кенни необходимы для получения контуров информативных изображений местности. Так, для уменьшения ресурсов системы ЭВМ нет необходимости рассчитывать градиент изображения и делать края тонкими. Достаточно убрать шум, лишние детали из изображения и связать края в контуры. Эксперименты показали, что подобные действия увеличивают скорость обработки в программной среде MathCad более чем в 2 раза.

Полученные результаты можно использовать в алгоритмах автоматического анализа наиболее важных объектов и не потерять информацию при полете в сложных условиях видения. Использование подготовленной информации изображения местности, объектах, посадочной площадки, а также автоматизация принятия решения позволит снизить нагрузку в действиях пилота и положительно повлиять на уровень безопасности полета.

Литература

1.Стукалов С. Б. и др. Возможности практического применения оптико-электронных систем визуализации на воздушных судах. Научный вестник МГТУ ГА. Том 20, № 4. 2017. – С.135-143.

2.Стукалов С. Б. и др. Исследование инновационных подходов применения оптико-электронных технологий на воздушных судах. Отчет о НИР № 04-15. № госрегистрации 115112310002. // Москва, МГТУ ГА, 2016.- 61 с.

3.Стукалов С. Б. и др. Проблемы применения бортовых систем визуализации вертолетов при посадке в условиях ограниченной видимости. Сборник материалов II-ой международной заочной научно-практической конференции учреждения образования «Белорусская государственная академия авиации». Минск, 9-10 ноября 2017 г. под научн. ред. Г. Ф. Ловшенко. – Минск: БГАА, 2017. – 269 с.

4.Стукалов С. Б. Перспективные направления построения технических систем видения воздушных судов. Сборник материалов I-ой международной заочной научно-практической конференции учреждения образования «Белорусская государственная академия авиации». Минск, 20-23 декабря 2016 г. под научн. ред. Г.

Ф.Ловшенко. – Минск: БГАА, 2016. – 475 с.

5.Мир Диагностики. Диагностические и измерительные приборы. [Электронный ресурс]. URL: http://www.diaworld.ru/ (дата обращения: 15.01.2019).

6.Стукалов С. Б., Петров В. И., Болелов Э. А. Оптико-электронные технологии на воздушном транспорте. - М.: ИД Академии Н. Е.Жуковского: Учебное пособие. 2018. –76 с.

Московский государственный технический университет гражданской авиации (Москва, Россия)

74

S. B. Stukalov, D. S. Stukalov, V. I. Kondrikov

APPROACHES FOR THE APPLICATION OF OPTO-ELECTRONIC SYSTEMS FOR

NAVIGATION AND SAFE LANDING OF THE AIRCRAFT

In this article we are talking about using of optical-electronic systems for the safe landing of the aircraft are considered. We are made the analysis of the technical problems of the standard systems for the management of the aircraft during landing. To expand the technical capabilities, it is recommended to use optoelectronic systems that allow the formation of an image of the terrain. We are giving the results of the operation of an optical-electronic system obtained during flight experiments are shown. Based on the results of summer experiments, conclusions were drawn about the feasibility of the practical application of optical-electronic systems to ensure navigation and safe landing. We recommended a number of decision-making actions are proposed to be performed automatically to reduce the load during piloting and increase the level of flight safety. We also made research of approaches to automate the image processing of the flight detector Canny

Moscow State Technical University of Civil Aviation, Moscow, Russia

УДК 681.5.01; 614.8

А. О. Некрасова, Т. В. Ашихмина

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ NANOCAD ПРИ МОНИТОРИНГЕ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

ИОБСТАНОВКИ

Встатье рассматривается вопрос осуществления мониторинга состояния пожаро- и взррывоопасных объектов посредством использования программного обеспечения nanoCAD, как инновационного решения в системе автоматизации комплексной производственной безопасности

На современном этапе инновационного развития общества немаловажную роль играет проблема обеспечения безопасности в различных сферах жизнедеятельности. Особую опасность представляют пожаро- и взрывоопасные объекты, что предопределяет повышенное внимание к созданию и эффективному функционированию системы мониторинга [1].

Перспективным направлением развития, как производственной, так и мониторинговой деятельности является использование электронных возможностей автоматизации процессов с целью повышения их максимальной эффективности.

Автоматизация деятельности системы мониторинга позволит решить ряд задач, представленных на рисунке 1.

75

контроль за функциониро ванием оборудования

Рис.1. Применение автоматизированного мониторинга в обеспечении безо пасности пожаро- и взрывоопасных объектов

Актуальность насто ящей работы заключается в том, что на современном рынке программных продуктов, для автоматизациидеятельно сти предприятия, имеется большое количество вариантов, но большинство из них не отвечают требованиям производстве нных процессов, а именно, не обра щают внимание на специфику деятельности конкретного объекта, тем самым, не решают ряд задач осуществления его безопасной деятельности. Готовые схемы в большинстве своем перегружены излишними функциональными решени ями, тем самым использование приложения, адаптирующего подсистем у безопасности конкретного производства, является актуальной и востребованной задачей. Внедрение программного обеспечения в п роизводственную деятельностьпредставляет собой очень сложный процесс, поскольку возрастает необходимостьосуществления не только функционирования самих программ с исключением сбоев в работе, а также, разработчикам и тех ническому отделу необходимо проделать большой путь с целью обу чения персонала автоматизированной деятельности.

На основе анализа характеристик различных программ ных обеспечений (далее ПО), в качестве одного из вариантов наблюдения за состоянием безопасности производств енной среды является осуществление мониторинга, посредством использования программного комплекса nanoCAD. Под программным комплексо м здесь подразумевается совокупность приложений системы обработки информации об объекте производственной деятельности, а также, непосредственно, различных программных документов, которые требуются для использования иэксплуатации данных приложений.

На сегодняшний день одно из основных преимуществ данной программы заключается в достаточно быстром процессе разработки качественных программных продуктов, которые включают в себя наличие о бширного набора компонентов, обеспечивающих удобную и обработку информации за

76

состоянием объекта. Анализ характеристик рассматриваемого программного решения показал, что nanoCAD представляет различные информационные продукты, использование которых при мониторинге состояния пожаровзрывоопасных объектов и обстановки на предприятии, позволит получить данные в ряде направлений (табл.) [3].

Анализ возможностей применения комплексной системы nanoCADпри мониторинге пожаровзрывоопасных объектов и обстановке

77

Таким образом, осуществление мониторинга пожароопасных и взрывоопасных объектов через возможности автоматизации мониторинга позволит:

1)Осуществлять беспрерывный контроль за всей поступающей информацией о системе безопасного функционирования объекта;

2)Систематизировать деятельность производственного процесса предприятия;

3)Анализировать поступающие данные, на основе которых осуществлять превентивные мероприятия объекта.

В качестве ведущего преимущества автоматизации и информатизации системы производственной безопасности, а именно, при осуществлении мониторинга пожаровзрывооопасных объектов и обстановки посредством возможностей nanoCAD можно определить его возможность представлять данные о технологическом состоянии и, непосредственно, о функционировании объекта в форматеIndustry Foundation Classes (IFC). Данный формат позволяет синхронизировать информацию об объекте на всех уровнях (от чертежного варианта до возможностей 6D визуализации), с последующей его синхронизацией к конкретной геопространственной локации в едином облачном пространстве через сеть Интернет [2, 3].

Литература

1.Савчук, М. И. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие [Электронный ресурс] / М.И.Савчук // Единая электронная образовательная среда МБИ – Режим доступа: http://eos.ibi.spb.ru/umk/1_17/5/5_R1_T7.html#2 (дата обращения: 09.03.2018);

2.Ушаков, Д. Новый стандарт IFC4 для обмена данным BIM [Электронный ресурс]: building smart. International home of openBIM: электронный журнал. – Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15980 (Дата обращения: 12.03.19);

3.NanoCAD умное проектирование [Электронный ресурс]: Официальный сайт. – Режим доступа: https://www.nanocad.ru/ (Дата обращения: 12.03.19).

Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия

A. O. Nekrasova, T. V. Ashihmina

THE APPLICATION OF AN ADVANCED INTEGRATED SYSTEM NANOCAD IN CONDITION MONITORING OF FIRE-DANGEROUS AND

EXPLOSIVE OBJECTS AND THE ATMOSPHERE AT THE SITE

The implementation of monitoring activities of fire-dangerous and explosive objects using nanoCAD software as an innovative solution for automation of complex industrial safety are showed in article

Voronezh State Technical University

78

УДК 691:699.86

А. А. Арбузова, Н. Е. Егорова

ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЙКОСТИ АСБОЦЕМЕНТНЫХ ПЛИТ МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Традиционные методы оценки прочности и огнестойкости конструкционных материалов являются трудо- и материалоёмкими, а также не позволяют учесть все возможные природные и техногенные условия. В данной статье предлагается математический подход для исследования стойкости асбоцементных плит

В работе [1] отмечено, что на конструкцию здания во время пожара кроме стандартных повседневных нагрузок оказывают большое влияние повышенные температура и влажность. В материале накапливается напряжение и в некоторый критический момент времени происходит разрушение. При этом чем больше влажность материала, тем выше степень разрушения за одинаковое время высокотемпературного воздействия. В той же работе приводятся результаты экспериментальных исследований, которые подтверждают отмеченную закономерность (см. рис. 1).

Рис. 1. Зависимость степени разрушения материала от длительности воздействия температуры

Заменим натурный эксперимент численным, построив математическую модель [2, 3]. В качестве основы для модели возьмем уравнение теплопроводности, с помощью которого можно моделировать процесс изменения температуры Т в разных точках асбоцементной плиты [4, 5]:

Здесь t – время, изменяющиеся в интервале 0 ≤ t ≤ tкр.; х – координата поперечного сечения плиты (0 ≤ x ≤ R, где R − толщина плиты, м); cv=cv(T) − объёмная теплоёмкость, Дж/(м3·К); Т=Т(x, t) − температура, К; λ − коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К).

Добавляем к уравнению (1) начальное условие

79