Современные робототехнические комплексы для ликвидации последствий аварий

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретико-правовые основы интеграции робототехники в систему обеспечения техносферной безопасности РФ

1.1. Государственная политика и нормативное регулирование в сфере внедрения высоких технологий для нужд гражданской обороны и защиты от ЧС

1.2. Понятийный аппарат и классификация робототехнических комплексов специального назначения в отечественной практике

1.3. Опыт и научные школы ВНИИ ГОЧС и МГТУ им. Баумана в создании роботизированных средств спасения

Глава 2. Анализ оперативно-технического потенциала РТК при ликвидации последствий техногенных катастроф

2.1. Техническая характеристика и анализ функциональных возможностей российских мобильных роботов для проведения АСДНР

2.2. Факторы среды зоны чрезвычайной ситуации, ограничивающие дееспособность личного состава и определяющие приоритетность использования роботов

2.3. Оценка эффективности применения робототехники при ликвидации аварий на химически и радиационно опасных объектах

Глава 3. Пути совершенствования применения робототехнических комплексов в защите населения и территорий

3.1. Моделирование зон поражения при аварии на объекте и обоснование выбора технических средств ликвидации

3.2. Разработка алгоритма реализации аварийно-спасательных работ с применением группировки РТК

3.3. Прогнозная оценка повышения уровня техносферной безопасности при внедрении перспективных систем управления роботами

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Современные робототехнические комплексы для ликвидации последствий аварий

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена возрастающим количеством техногенных катастроф на территории Российской Федерации и необходимостью минимизации рисков для личного состава аварийно-спасательных формирований при проведении работ в зонах чрезвычайных ситуаций. Согласно статистическим данным МЧС России, за период 2020-2025 гг. на объектах химической, нефтехимической и атомной промышленности зарегистрировано свыше 180 крупных аварий, сопровождавшихся выбросом опасных веществ, взрывами и разрушениями инфраструктуры. В условиях высокой температуры, радиационного или химического заражения, наличия завалов и конструктивной нестабильности объектов применение традиционных методов ликвидации последствий аварий сопряжено с угрозой жизни и здоровью спасателей. Интеграция робототехнических комплексов в систему РСЧС позволяет существенно повысить эффективность аварийно-спасательных и других неотложных работ, сократить время реагирования и обеспечить безопасность персонала.

Степень разработанности проблемы в отечественной науке характеризуется наличием фундаментальных трудов ведущих специалистов ФГБУ «ВНИИ ГОЧС (ФЦ)», ФГБУ «ВНИИПО МЧС России», МГТУ им. Н.Э. Баумана, Академии гражданской защиты МЧС России. Значительный вклад в развитие теории и практики применения робототехнических средств внесли исследования в области мобильной робототехники, систем дистанционного управления и искусственного интеллекта. Однако динамичное развитие технологий и появление новых классов робототехнических комплексов требуют актуализации научно-методического обеспечения их применения в условиях различных типов чрезвычайных ситуаций. Особую значимость приобретают вопросы алгоритмизации действий группировок роботов, адаптации технических средств к специфическим факторам среды зоны ЧС и интеграции робототехники в существующую организационно-штатную структуру аварийно-спасательных формирований.

Цель выпускной квалификационной работы заключается в комплексном анализе оперативно-технического потенциала современных робототехнических комплексов и разработке научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию их применения в системе ликвидации последствий техногенных аварий на территории Российской Федерации.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

• исследовать государственную политику и нормативно-правовую базу интеграции робототехники в систему защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;
• систематизировать понятийный аппарат и классификационные признаки робототехнических комплексов специального назначения;
• проанализировать технические характеристики и функциональные возможности отечественных мобильных роботов для проведения АСДНР;
• оценить эффективность применения робототехники при ликвидации аварий на химически и радиационно опасных объектах;
• разработать алгоритм реализации аварийно-спасательных работ с применением группировки РТК;
• обосновать прогнозную оценку повышения уровня техносферной безопасности при внедрении перспективных систем управления роботами.

Объектом исследования выступают робототехнические комплексы, применяемые в системе МЧС России для ликвидации последствий техногенных аварий и катастроф.

Предметом исследования являются организационно-технические аспекты применения робототехнических комплексов в условиях чрезвычайных ситуаций различного генезиса.

Методологическая база исследования сформирована на основе комплексного подхода, включающего теоретический анализ нормативно-правовых документов МЧС России, научных трудов отечественных специалистов в области робототехники и защиты в чрезвычайных ситуациях, технических характеристик современных робототехнических комплексов, а также расчетных методов оценки зон поражения и эффективности применения технических средств. Нормативную основу составили Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера», постановление Правительства РФ № 794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации ЧС», приказы МЧС России, регламентирующие организацию АСДНР, а также ГОСТ Р 22.0.02-2016 и профильные своды правил.

Научная новизна исследования заключается в систематизации классификационных признаков робототехнических комплексов применительно к специфике ликвидации последствий аварий, разработке алгоритма выбора типа РТК в зависимости от характеристик зоны ЧС и обосновании критериев оценки эффективности применения робототехники.

Теоретическая значимость работы определяется углублением научных представлений о роли робототехнических систем в современной структуре РСЧС и формированием методологической базы для дальнейших исследований в области автоматизации аварийно-спасательных работ. Практическая значимость заключается в возможности использования разработанных рекомендаций территориальными органами МЧС России при планировании мероприятий по оснащению аварийно-спасательных формирований робототехническими комплексами и организации их применения в реальных условиях чрезвычайных ситуаций.

Структура выпускной квалификационной работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются теоретико-правовые основы интеграции робототехники в систему обеспечения техносферной безопасности РФ, анализируется государственная политика, понятийный аппарат и опыт отечественных научных школ. Во второй главе проводится анализ оперативно-технического потенциала РТК при ликвидации последствий техногенных катастроф, исследуются технические характеристики российских мобильных роботов и факторы среды зоны ЧС. Третья глава посвящена разработке путей совершенствования применения робототехнических комплексов, включая моделирование зон поражения, алгоритм реализации аварийно-спасательных работ и прогнозную оценку повышения уровня техносферной безопасности.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ИНТЕГРАЦИИ РОБ

…