Ученые АлтГТУ разрабатывают приборы по предотвращению взрывов на промышленных объектах

Антон Сидоренко, кандидат технических наук, доцент кафедры методов и средств измерений и автоматизации Бийского технологического института (филиал АлтГТУ) занимается научной работой в области оптико-электронного приборостроения, в частности реализует проект по разработке научных основ построения многокритериальных оптико-электронных приборов контроля аварийных и предаварийных ситуаций в угольных шахтах. Проект признан победителем конкурса на соискание грантов Президента РФ по области знания «Технические и инженерные науки».

Научное исследование Сидоренко является развитием и продолжением работ, проводимых коллективом ученых Бийского технологического института АлтГТУ в области обеспечения пожарной безопасности и взрывозащиты различных промышленных объектов под руководством профессора Евгения Сыпина.

«Мы разрабатываем оптико-электронные приборы для обнаружения очага возгорания на ранней стадии. Проблема предотвращения взрыва в том, что он развивается слишком стремительно. Его необходимо «поймать» за 10 миллисекунд (1/100 секунды). В противном случае, подавить взрыв практически не возможно: очаг «разгоняется» до нескольких скоростей звука. К тому же, большое количество горючей угольной пыли, которое образуется на втором этапе взрыва, поднимается вверх и начинает гореть, выделяя огромное количество энергии, что приводит к максимальным разрушениям – после взрыва рельсы в шахтах завязаны узлом. Для решения этой задачи коллектив БТИ разработал датчики обнаружения взрыва с взрывоподавляющим устройством в виде пушки, которая стреляет порошком. За 10 мс пушка выбрасывает до 50 кг порошка. Датчики разработаны по уникальному принципу и не имеют аналогов, прошли сертификацию в Кемерово и успешно работают в шахтах. Суть действия заключается в следующем. Устройство помещается в систему вентиляции угольных шахт, при помощи теплового идентификатора улавливает очаг возгорания, после чего происходит моментальный выброс порошка. От других датчиков они отличаются тем, что в них есть система, которая позволяет улавливать тепловое излучение, невзирая на пыль, свет и присутствие человека. Этот датчик определяет источник возгорания по двум координатам, например, справа внизу, или слева вверху. На сегодняшний день разработана и протестирована система, работающая по трем направлениям: к первым двум параметрам добавлено расстояние», – объясняет Евгений Сыпин, профессор кафедры методов и средств измерений и автоматизации.

На реализацию проекта в течение двух лет будет выделено 1,2 млн. рублей. Средства будут потрачены в том числе, на закупку спецоборудования и расходных материалов для проведения исследований.

По словам молодого ученого Антона Сидоренко, на сегодняшний день успешно решена проблема помехоустойчивости приборов к различным видам оптических помех, которыми являются источники естественного и искусственного освещения. Следующий этап – создание многокритериального интеллектуального оптико-электронного прибора контроля для мониторинга рудничной атмосферы и обеспечения пожарной безопасности. «Предлагаемый прибор включает в себя распределенные в охраняемом объекте датчики, сигналы с которых поступают на блок управления. Алгоритм контроля будет реализован на основе обработки сигналов всех датчиков нейронной сетью. Принимаемыми мерами в зависимости от обнаруженной ситуации являются передача управляющих сигналов на системы вентиляции, электроснабжения, устройства пожаротушения или взрывоподавления (при возникновении горения), – рассказывает разработчик. – Отличием от известных подходов является то, что в исследованиях будет учтено влияние пыли на порог воспламеняемости газопылевоздушной смеси. Это позволит повысить достоверность определения предаварийной ситуации, установить связь критериев, обуславливающих наличие предаварийных (взрывоопасная смесь) и аварийных ситуаций (тление пламенное горение). Будет учтено влияние промежуточной среды в виде газопылевоздушной смеси на возможность обнаружения пламенного горения и тления».