ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ПОД ЗАЩИТОЙ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ
Перейти на сайт журнала «Гидротехника»>>
Гайкович Б.А., к.т.н., заместитель генерального директора ЗАО «НПП ПТ «ОКЕАНОС»
История эксплуатации плотин и дамб ГЭС насчитывает немало аварий и катастроф: авария на Саяно-Шушенской ГЭС, катастрофа на плотине Вайонт (1965 г.), унесшая жизни нескольких тысяч человек, или обрушение плотин (дамбы Баньцяо и др.) в Китае (1975 г.), повлекшее за собой гибель не менее 100 000 человек, из которых около 26 000 погибло сразу при наводнении.
Гидротехнические сооружения - «лакомый кусочек» для террористов. Так, относительно небольшое их разрушение причиняет громадный ущерб: от лишения региона электроэнергии до гибели сотен тысяч человек и уничтожения целых районов. В новейшей истории уже отмечены попытки террористических воздействий на ГЭС и плотины. Июнь 2010 г. - нападение на Баксансую ГЭС, заминировав машинный зал и разрушив генераторы ГЭС, преступники скрылись. В 2014 г. силы безопасности Турции отбили нападение на Кагызманскую ГЭС, уничтожив бойцов из курдской террористической группы. Курьезный в описании, но совершенно серьезный случай захвата ГЭС в Бразилии, где представители 6 индейских племен захватили ГЭС и около 100 сотрудников, требуя вернуть им земли, отведенные под затопление, а заодно выплатить 6 млн. долларов.
До сих пор безопасности ГЭС угрожали в основном природные катаклизмы и преступные группы, действующие «по старинке», нападая со стрелковым оружием на верхние помещения гидротехнических сооружений. Однако, это лишь вопрос времени, когда экстремисты начнут угрожать плотинам и дамбам из-под воды, где практически полностью отсутствуют какие-либо меры безопасности. Совсем недавно группа террористов предприняла попытку нападения на египетскую сеть отелей с подходом со стороны моря на быстроходных катерах. Нападение было успешно отбито, но само по себе оно является крайне тревожным знаком. В ноябре 2015 г. около подводного участка трубопровода NordStream вблизи о. Гогланд (Швеция) был обнаружен автономный необитаемый подводный аппарат (аппарат разминирования SeaFox), снаряженный мощной взрывчатой боевой частью, по заявлениям ВМС Швеции, якобы утерянный в 2014 г.
Новые угрозы и вызовы
В качестве новых наиболее вероятных опасностей следует рассматривать проникновение подводных диверсантов и малогабаритных автономных телеуправляемых аппаратов.
Подводные диверсанты могут использовать как обычное снаряжение для дайвинга, так и малозаметное снаряжение боевых пловцов (ребризеры). Ребризер позволяет долгое время находится под водой и «не оставлять пузырей». Сегодня такое снаряжение можно приобрести «в сборе» (пусть и несколько дороже) или изготовить самостоятельно – благо энтузиасты подводного плавания создали большое количество конструкций самодельных ребризеров.
В корне изменилась ситуация и с робототехникой. Еще вчера создание беспилотников, способных нести боевой заряд, было прерогативой государств с мощной инженерной и технологической базой. Сегодня доступность технологий, возможность анонимного заказа сложных компонентов на коммерческом рынке позволяют изготавливать данную технику инженерам среднего уровня. Причем финансово такая работа вполне по силам даже относительно небольшой группе злоумышленников. А нахождение операторов на удалении от объекта воздействия (в случае с программируемым аппаратом – вообще могут отсутствовать в районе) резко снижает вероятность их обнаружения и нейтрализации.
Традиционные организационные мероприятия и имеющиеся инженерные средства защиты не в состоянии надежно ответить на изменившиеся вызовы.
В связи с этим, ЗАО «НПП ПТ «Океанос» приняло участие в масштабной научно-технической конференции «ПОРТОВЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ: нормативно-правовое регулирование эксплуатации и перспективы развития», прошедшей 6-7 сентября 2016 г. в г. Новороссийске на базе Азово-Черноморского бассейнового филиала ФГУП «Росморпорт». Отчет о работе конференции подробно представлен на страницах журнала «Гидротехника».
Важно отметить, что в ходе обсуждения проблемных вопросов было предложено среди обязательных показателей качества работы испытательных центров учитывать применение современных методов сканирования дна акватории и боковых поверхностей ГТС с помощью многолучевых эхолотов или гидролокаторов бокового обзора, с последующей идентификацией проблемных мест водолазным осмотром. Данный факт свидетельствует о долгожданном сдвиге в концепции обеспечения безопасности – впервые пристальное внимание обращено на подводную составляющую охраны объекта.
Подводные телеуправляемые аппараты (ТПА) в качестве средств мониторинга и противодействия. Практический опыт.
ЗАО «НПП ПТ «Океанос», имея многолетний опыт поставки, эксплуатации и обслуживания телеуправляемых подводных аппаратов, реализует концепцию эффективного мониторинга и инспекции акваторий, гидротехнических и морских сооружений с использованием ТПА. Аппараты собираются в России на основе ТУ, согласованных с гос. заказчиком, имеют высокий процент комплектующих отечественного производства и отлично показали себя в сложных условиях работы, в том числе Арктики.Мониторинг акватории с целью обнаружения потенциально опасных воздействий, включая природные катаклизмы, делится на 2 задачи: 1) мониторинг водохранилища – раннее обнаружение опасной
ситуации, экологический контроль и т.п.; 2) мониторинг области, непосредственно примыкающей к гидротехническому сооружению (зона отторжения) - осмотр и инспекция самого сооружения.
Для мониторинга подводной обстановки ТПА использует двухчастотный гидролокатор секторного (кругового) обзора, мощные световые и видео устройства. По скорости аппарат превосходит любого подводного пловца, и сопоставим с подводными средствами движения, робототехническими автономными комплексами и сам по себе является отличным средством нелетального воздействия.
Практический опыт применения ТПА для задач мониторинга показывает, что оптимальные результаты при гидроакустическом наблюдении достигаются, когда аппарат находится в покое (свыключенными двигателями) в том же слое воды, что и предполагаемая цель (для наших условий это 2-30 м глубины). Перед началом работ на дно устанавливаются (с помощью того же ТПА) специальные несложные ложементы с регулируемой высотой или в случае больших глубин – заякоренные ложементы в толще воды. Оператор опускает ТПА на ложемент и переходит в «сторожевой режим», используя для большей дальности гидролокатор на низкой частоте. При обнаружении аномалии о ней и ее положении/поведении извещается руководитель; аппарат начинает сближение, переводя гидролокатор на высокочастотный режим для лучшей идентификации (выше разрешение) и готовя световую и видео системы для визуальной идентификации.
На аппарат можно установить многолучевые гидролокаторы высокого разрешения («звуковизоры») для использования в мутной/ турбулентной воде, и многолучевые эхолоты – для получения 3-хмерной «картинки» обследуемой зоны. Возможно использование нескольких аппаратов.
Наличие оператора, который, находясь в комфортных условиях пункта централизованного наблюдения, следит за состоянием исследуемой акватории в режиме реального времени, существенно снижает вероятность ложных тревог, позволяет принять взвешенное аналитическое решение (проанализировав курсовые параметры, скорость и характер поведения потенциальной угрозы), классифицировать цель и инициировать необходимые мероприятия по нейтрализации опасной ситуации.
Данная концепция базируется более чем на 13-тилетнем опыте обеспечения персоналом ЗАО «НПП ПТ «Океанос» подобных задач для Федеральных структур, включая и практические «перехваты» в реальных условиях.
Оптимальный сценарий развертывания защитного рубежа выглядит так:
Кроме мониторинга акватории для целей безопасности, такой аппарат способен решать повседневные задачи. К сожалению, в июле 2015 г. водолазное сообщество России потеряло 2 человек – два водолаза погибли в ходе текущих работ на плотине Иркутской ГЭС. Во время аварийной ситуации при проведении работ страхующий водолаз попытался оказать помощь коллеге, но погиб вместе с ним. Использование ТПА исключает риск для людей, упрощает организацию и увеличивает эффективность подводно-технических работ.Прибытие и разворачивание- Картирование района, привязка и контроль координат узловых точек, проверка координат GPS.
- Принятие решения о месте (местах) базирования ТПА. Намечаются несколько точек, благоприятных с точки зрения гидрологии и ракурсов обзора.
- Установка ложементов для ТПА. С применением ТПА и/или водолазов.
- Тестирование системы. После установки ТПА проводится имитационное нарушение периметра подводным пловцом или аппаратом, чтобы оператор представлял, как отображается подводный объект в конкретных гидрологических условиях. Важно отметить, что успешность обнаружения на 80% зависит от опыта и квалификации оператора и лишь на 20% от технических различий в моделях гидролокаторов и аппаратов, что делает постоянные тренировки и собирание «библиотек» гидроакустических образов залогом успеха.
Заключение
Адекватным ответом на современные вызовы должно стать создание системы безопасности гидротехнических сооружений, включающей в себя робототехнические инженерно-технические средства. По-прежнему остаются эффективными традиционные средства защиты, например, боносетевые заграждения и гидроакустические системы охраны, но полагаться только на них невозможно – при изучении нарушителями их структуры возможны действия по их преодолению. Наилучшие результаты будет давать комплексирование средств защиты – средства физической защиты (заграждения и сети), ТПА, АНПА, гидроакустические системы охраны водного района и, наконец, боевые пловцы. Такая система, работающая в едином информационном поле и с единым пунктом технического наблюдения, имеет потенциал к расширению (введению в ее состав нового оборудования, например, донных станций наблюдения), обладает свойством мультипликативности (эффективность использования технических средств нелинейно возрастает при их совместном использовании) и является экономически и функционально эффективной. А в условиях современного отсутствия средств защиты от незаконных вмешательств со стороны акватории – еще и критически важной для безопасности уязвимых мест гидротехнических сооружений.
ЗАО «НПП ПТ «Океанос» имеет базовые аппараты Н300 в оперативном распоряжении для выполнения работ, долговременной и кратковременной аренды, а также готово к производству и поставке новых аппаратов и комплектующих, сконфигурированных под задачи Заказчика.
Базовые характеристики ТПА типа H300:
|
Рабочая глубина: |
до 300 м |
|
Длина кабеля: |
до 500 м (возможна установка кабеля из нескольких секций) |
|
Вес в воздухе: |
от 70 кг |
|
Скорость в воде: |
до 3.5 узлов |
|
Видеосистема: |
телекамера цветная, телекамера черно-белая высокочувствительная, регулируемая система освещения |
|
Манипулятор: |
5-ти функциональный электрический |
|
Гидролокатор: |
Секторного обзора, 2-частотный (~300 и ~800 кГЦ), с технологией CHIRP |
|
Навигация: |
Система подводной ГА навигации с ультракороткой базой (USBL) |
Новости и материалы по теме:
Порты и гидротехнические сооружения
Итоги конференции "ПОРТОВЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ"
ТПА H300 для защиты гидротехнических сооружений
