۰
plusresetminus
تاریخ انتشارچهارشنبه ۲۰ آذر ۱۳۹۸ - ۱۰:۴۱
کد مطلب : ۱۱۸۹۹۵

ربات آتش نشان و مهار آتش سوزیهای صنعتی

دکتر شهرام عباسپور
کاربرد رباتهای آتش نشان در حوادث صنعتی کشور از جمله پالایشگاهها، پتروشیمی ها و غیره می تواند هزینه و زمان مهار آتش سوزی ها را کمتر کند.
ربات آتش نشان و مهار آتش سوزیهای صنعتی
به گزارش آژاس رویدادهای مهم نفت و انرزی "نفت ما"، امروزه یکی از کاربردهای مهم ربات ها در محیط های خطرناک، استفاده از آنها در حوادث آتش ‌سوزی صنعتی همچون پالایشگاه ها، پتروشیمی ها و غیره است. در بسیاری از آتش‌سوزی هایی که روزانه به دلایل مختلف روی می ‌دهند، امکان دسترسی نیروی انسانی به تمامی نقاط و اقدام جهت خاموش کردن آتش وجود ندارد. در اینگونه حوادث، هر لحظه امکان دارد نیروهای امداد و آتش ‌نشان خود نیز گرفتار حریق و دیگر خطر‌های احتمالی شوند. لذا به کارگیری ربات های آتش ‌نشان برای خاموش کردن آتش از اهمیت بسیاری برخوردار است. ربات آتش نشان،  به صورت خودکار وارد محیط حادثه ‌زده شده و به بررسی دقیق آن می پردازد، منطقه‌ آتش گرفته را پیدا می کند و بدون دخالت نیروی انسانی نسبت به خاموش کردن آن اقدام می نماید.
ربات آتش‌ نشان، رباتی است که توانایی یافتن و خاموش کردن آتش به وسیله‌ مکانیزم خاص خود را داراست. اساس کار این ربات برای پیدا کردن آتش بر نور مادون قرمز ساطع شده از آتش استوار است. به این صورت که این ربات دارای 5 سنسور مادون قرمز (IR) در جلوی بدنه‌ خود است و به گونه ای برنامه ریزی شده است که توسط اطلاعات ورودی از سنسورها مکان آتش را تشخیص داده و به صورت اتوماتیک به سمت آن حرکت می‌کند. به محض رسیدن به آتش متوقف شده و با فن آتش را خاموش می‌کند (یا با آب یا با درپوش خفه کن). این درپوش از یک بدنه‌ آلومینیومی و پارچه‌ نسوز تهیه شده است. برنامه‌ ربات به زبان بیسیک نوشته شده و توسط میکروکنترلر   AVR به اجرا درمی‌آید. در واقع میکروکنترلر همان مغز هوشمند ربات است که اطلاعات ورودی را پردازش نموده و در هر لحظه تصمیم مناسب را جهت چگونگی حرکت ربات و موتورها اتخاذ می ‌نماید.
ربات های آتش نشان امروزی تجهیزات پیشرفته ای هستند که دارای فعال سازی بسیار سریع و مدیریت سیستم مهار آتش می باشند. این سیستم از طریق ارسال سیگنال از بخش کنترل کار می کند که با آژیر خطر آتش فعال می گردد. حفاظت آتش و تجهیزات کنترل عملگرهای ایستگاه پمپاژ و سیستم های دود را نیز کنترل می کنند. در حالت غیرخودکار سرپرست آتش نشانان می تواند سیستم مهار آتش روباتیک را با استفاده از دستگاه کنترل یا واحد کنترل رادیویی فعال کند.
نمونه های کاربردی ربات آتش نشان
رباتهای آتش نشان ابتدا در سال 1986  در حادثه چرنوبیل استفاده شدند. آنها تکه‌ های مواد رادیو اکتیو را از روی سقف ها جمع آوری می ‌کردند. یک آزمایشگاه ربات های آتش نشان با حمایت دولت روسیه در  Petrozavodsk افتتاح شده است. این مرکز به همراه آتش نشانی Karelia، مؤسسه علوم آتش نشانی روسیه در مسکو و مؤسسه آتش نشانی در سنت پیترزبورگ بر روی پروژه‌های آتش‌نشانی کار می کند. روسیه اولین کشور در معرفی استانداردهای نصب سیستم مهار آتش روباتیک بوده است. این استاندارد GOSTR 53326-2009 می باشد.
کاربرد ربات آتش نشان در روسیه در حال رشد است. به طوری که ۳۶ روبات آتش نشان
در استادیوم Zenith، برخی استادیوم های ورزشی دیگر، سالن های کنسرت، مراکز خرده ‌فروشی و نمایشگاه ها قرار گرفته اند. این ربات ها در بیشتر مکان های صنعتی مثل ایستگاه برق Kura Khovka در Donetsk اوکراین (۲۰ روبات آتش نشان در ۷ واحد انرژی) و بندر سنت پیترزبورگ (۱۸ ربات آتش‌نشان در مراکز ذخیره سولفور) مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
تعداد زیادی از ربات ها در بخش Baikonur Cosmodrome قزاقستان که بزرگ ترین مرکز فضایی پرتاب موشک در دنیا است و Vostochny Cosmodrome در Khabarovsk که در حال ساخت می باشد، به کار رفته اند.
در سال 2016، ۱۶ روبات در مرکز فنی جدید هوانوردی برای Ural Airline در فرودگاه بین المللی Koltsovo, Yekaterinburg نصب شدند. این مرکز با مساحت ۸۲۵۶ مترمربع و ۲۷ متر ارتفاع به اندازه کافی بزرگ است تا ۴ هواپیما ایرباس A321 یا ۲ ایرباس A321 و یک ایرباس A330 را جای دهد.
علت استقبال از ربات های آتش نشان در روسیه به این خاطر است که این رباتها مزیت های زیادی نسبت به سیستم آب پاشی سنتی دارند. آنها قادر هستند جریانی متراکم و کنترل شده برای خاموش‌کردن آتش در فواصل دور را ایجاد کنند، آتش را در مراحل ابتدایی به سرعت مهار کنند. آنها قابلیت اجرای عملیات اطفای حریق سه بعدی در محدوده مورد حفاظت را دارا هستند که شامل سطوح عمودی و افقی می باشد و سرانجام بعد از خاموش شدن آتش، به طور خودکار عملیات را متوقف می نمایند. مقایسه هزینه سایر روشها با این ربات ها قابل توجه است. هزینه ابزارهای الکترونیکی و نرم ‌افزارها به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در حالی که هزینه ابزار فلزی و کیلومترها لوله کشی برای سیستم آب پاشی و سیستم ایجاد سیل در مکان های با دسترسی سخت افزایش می یابد.
به علاوه باید هزینه های غیرمستقیم شامل کارآیی ‌های متفاوت تجهیزات و همچنین آسیب های مختلف هم به حساب آورده شود، زیرا آتش تأثیرات متعاقبی روی ابزارهای خاموش‌کردن آتش خواهد گذاشت. ضمنأ در محل موردنظر حضور رباتها، آنها فقط در خط لوله اصلی نصب می شوند، در نتیجه شبکه توزیع لوله کشی مازادی مورد نیاز نخواهد بود.
اغلب ربات هایی که برای جایگزینی نیروهای عملیات آتش‌نشانی طراحی و ساخته شده ‌اند، تاکنون شبیه آناتومی بدنی انسان نبوده ‌‌اند. لذا محققانVirginia Tech ، اخیرا رباتی انسان‌نما طراحی و ساخته ‌اند که با استفاده از حسگرهای تعبیه ‌شده روی بخش های مختلف آن، قابلیت انجام دشوارترین عملیات مهار آتش‌سوزی در محیط های حساس و خطرناک کشتی‌ ها و شناورها را دارد. SAFFiR (ربات آتش‌نشان اتوماتیک سوار بر کشتی) که اولین ربات انسان ‌نما است با حمایت مالی بخش تحقیقات نیروی دریایی آمریکا (ONR) ساخته شده و برنامه ساخت و تست این ربات چهار سال طول کشیده است. این ربات هوشمند با ۱۷۸ سانتی‌متر قد و ۶۳ کیلوگرم وزن برای فعالیت در بخش آتش‌ نشانی نیروی دریایی طراحی شده و در آینده حریق های درون کشتی ‌ها را بدون به خطر افتادن جان نیروهای عملیاتی، مهار می ‌کنند.
محققان Virginia Tech و موسسه پلی‌تکنیک Virginia بهترین گزینه برای عبور از موانع داخل کشتی ‌ها در شرایط بحرانی را، طراحی ربات با داشتن دو پا، شبیه پاهای انسان دانستند. لذا از یک طرح دوپای انسان‌ مانند برای SAFFiR استفاده کرده‌ اند. ربات SAFFiR می ‌تواند از کلیه تجهیزاتی که آتش ‌نشانان نیروی دریایی برای اطفای حریق استفاده می‌ کنند، مانند: سرنازل‌ ها، دوربین های حرارتی، آچارهای عملیاتی و … بهره ببرد. همچنین آن می‌ تواند در هر جهتی حرکت کند، تعادل بدنش را در دریای متلاطم حفظ کند و خودش کنترل اطفای حریق را در دست بگیرد (ولی فعلا این کار توسط اپراتور‌های انسانی صورت می‌گیرد.) از اجداد این ربات، ربات دیگری بود که THOR (ربات عملیات شرایط اضطراری) نام داشت. نگرش نیروی دریایی آمریکا به SAFFiR صرفا در حد اطفای حریق نیست و در آینده
موضوعات دیگری همچون: بازرسی آزمون های سلامت بدنه کشتی و بررسی خوردگی‌ های احتمالی، نشت‌یابی، کنترل عرشه، عملیات موتورخانه و کنترل شرایط خطرناک را نیز برعهده وی خواهد گذاشت.
یک ربات آتش‌نشان که می ‌تواند از موانع عبور کرده و دود را از ساختمان های در حال سوختن کنار بزند، جدیدترین سلاح استرالیا برای مبارزه با آتش ‌سوزی در ایالت نیو ساوث‌ولز است. دیوید الیون، وزیر خدمات اضطراری نیو ساوث‌ولز و گرگ مولینز، عضو کمیسیون نجات از نخستین ربات آتش‌نشان کنترل از راه دور این کشور موسوم به "دستگاه آتش‌نشانی با کمک توربین" (TAF 20) رونمایی کردند. ربات TAF 20 از لبه‌های بولدوزر با قابلیت کنار راندن خودروها از مسیر و همچنین یک فن بسیار پر قدرت برای تمیز کردن محیط از دود برخوردار است. این ربات همچنین می ‌تواند بخار آب یا کف را از فاصله 60 متری اسپری کند و آن را از فاصله 90 متری روی آن سرازیر کند. ربات مذکور در منطقه الکساندریا در داخل سیدنی مستقر شده و می ‌تواند بسرعت از طریق زمینی یا هوایی به محل مورد نیاز اعزام شود.
TAF 20 از فاصله 500 متری قابل کنترل بوده و می ‌تواند آن را به مناطقی که برای انسان خطرناک است، ارسال کرد. قیمت این ربات 226 هزار دلار بوده و ساخت کشور آلمان است. در حال حاضر از این ربات در آلمان و مکزیک استفاده می ‌شود.
در ایران نیز برخی مراکز دانش بنیان، موفق به طراحی و ساخت ربات آتش‌نشان کاربردی شدند که می ‌تواند با حمل لوله‌های آتش‌نشانی به محل‌های صعب ‌العبور، آتش را در نزدیک ‌ترین محل ممکن خاموش کند. ربات آتش ‌نشان کاربردی با بهره‌گیری از دوربین های خود می‌ تواند تمامی وضعیت محل آتش گرفته را رصد کرده، دمای محیط را اندازه‌ گیری کند و به وسیله بازوهای مخصوص به محل مورد نظر نفوذ کرده و آتش را خاموش کند. این ربات آتش‌ نشان توانایی ارسال تصویر و صدا با کیفیت بالا به کاربر را دارد و با همین وسیله می ‌توان مصدومین را سریع ‌تر کشف کرده و نجات داد. این ربات دارای دوربین‌ های دید در شب با کیفیت و فرکانس ۲٫۴ است که وضوح تصویر بالایی را به اپراتور می‌ دهد.
پهپاد آتش نشان مجهز به سامانه حمل، رهاسازی و شلیک گلوله های ضد آتش، هم که توسط ژاپنی ها ساحته شده است،  در سال های اخیر وارد بازار ایمنی جهان شده است و توسط برخی شرکت های دانش بنیان ایرانی بومی سازی شده است. درون این گلوله ها مواد ضد آتش توسط چند لایه پلاستیکی محافظت می شوند. لایه های مذکور در اثر حرارات کمی متورم و در صورت ادامه آن مانند یک بمب منفجر می گردند و دو اتفاق مهم را رقم می زند. ابتدا انفجار باعث کاهش اکسیژن در محیط شده و در صورتی که در نزدیکی بیم آتش روی دهد منجر به خاموشی سطح وسیعی می گردد. در مرحله دوم مواد و گردهای ضد اشتعال در محیط اطراف پراکنده شده و به اطفا حریق کمک می کند. همچنین پرنده آتش نشان با سامانه ارسال تصویر جهت مدیریت بحران آتش سوزی در داخل کشور ساخته شده است. در مجموع کاربرد رباتهای آتش نشان در حوادث صنعتی کشور از جمله پالایشگاهها، پتروشیمی ها و غیره می تواند هزینه و زمان مهار آتش سوزی ها را کمتر کند.
در مجموع، ربات ها در آینده کار سنتی آتش ‌نشانان در شرایط بحرانی را آسان تر و سریع تر انجام خواهند داد. سازمان های آتش‌نشانی که با این جنگنده های آهنی تقویت شده اند، آتش‌نشانان قرن ۲۱ به شمار می روند.
*مدیرعامل شرکت یورش حریق
ارسال نظر
نام شما
آدرس ايميل شما

نانوتکنولوژی A9؛ راهکار معجزه گر کاهش آلایندگی خودرو
مهندس علیرضا آمار محمدی/کارشناس ارشد روانکارهای خودرویی و صنعتی