Молодой ученый из Бийска разработал датчик, определяющий координаты очага возгорания
21 октября 2010, 14:41, ИА Амител
Разработка, о которой пойдет речь, родилась в стенах Бийского технологического института. Рассказывает заведующий студенческим научно-исследовательским сектором, профессор Евгений Сыпин:
– Автор изобретения сейчас работает ведущим инженером кафедры методов и средств измерений и автоматизации. Окончил наш вуз по специальности "Информационно-измерительная техника и технологии". Он относится к категории молодых ученых (формальная граница между молодым ученым и просто ученым – возраст 35 лет), так как недавно окончил аспирантуру. Его основная специализация – быстродействующие пирометрические датчики для обнаружения координат очага возгорания на ранней стадии в газодисперсных средах.
– Формулировка тяжеловесная, может быть, вы объясните проще?
– Идея такова: есть много типов потенциально опасных производств, где в воздухе находится взрывоопасная пыль. Классический пример – угольные шахты. Менее известны сахарное и мукомольное производства, там проще обеспечить безопасность, но и они иногда взрываются. Есть специальные производства – химические, где тоже присутствует пыль, которая может взорваться. Мы упор делаем на шахты. Ситуация при добыче угля осложняется тем, что в воздухе присутствует горючий газ метан. Как следствие, взрыв может произойти с большей вероятностью. Угольную пыль саму по себе поджечь не так легко, но достаточно небольшой искры, чтобы сначала загорелся метан, а потом сама угольная пыль – именно так все аварии в основном и происходят. К примеру, на шахте "Распадская" так и случилось: сначала загорелся метан, потом угольная пыль, сила взрыва значительно возросла, из-за чего началось обрушение.
Чтобы такие аварии не происходили, во всем мире ведут работу по трем основным направлениям. Первое – повышают трудовую дисциплину, потому что если исключить источники воспламенения (а там применяется специальная техника, где не должно быть никакого искрения, и специальные правила поведения, хотя бы самое простое – не курить), то можно существенно снизить риск аварий, взрывов. К сожалению, в России это трудно сделать.
Был простой случай – шахта относительно безопасная, датчиков не было, метана мало. Шахтеров и обыскивают на входе в шахту, и чего только не делают… А все бесполезно! Рассказывал бывший директор шахты: произошла авария, пострадал один человек, получил ожоги. Вылечился, пошел снова работать в шахту. Снова авария, возгорание, пострадал один человек, тот же самый. Начали разбираться и выяснили – курил! С нашими людьми о трудовой дисциплине говорить бесполезно.
– То есть вы изначально на это ориентируетесь, закладываете в условие задачи? На упомянутой вами "Распадской" датчики ведь были, но шахтеры закрывали их…
– Да, ориентируемся.
Второе направление связано с применением так называемых пассивных мер – датчиков газа, которые сейчас в шахтах стоят повсеместно. Принцип их работы следующий: как только концентрация метана превышает критический порог, они просто выключают электричество, чтобы не допустить искрения. Шахтерам нужно выходить на поверхность, ждать, пока шахта проветрится. За смену так может быть до десяти раз. А шахтерам нужно добыть больше угля, зарплата от этого зависит. И они не от хорошей жизни закрывают датчики, не оттого, что курить хотят, а чтобы продолжать работать. Достаточно набросить ту же фуфайку, и содержание метана в воздухе контролировать датчик не сможет.
Третий способ (мы развиваем как раз это направление): предположить, что авария будет, возгорание будет, но при этом нужно сделать так, чтобы очаг возгорания на ранней стадии был задавлен и не получился большой взрыв. Можно использовать разные типы датчиков, но лучшие те, которыми мы и занимаемся – оптические датчики. По быстродействию, чтобы очаг возгорания не стал взрывом, подходят только они. Искра пролетела, и человеческому глазу кажется, что очень быстро все взорвалось. На самом деле сначала огонь разгорается медленно, потом все быстрей и быстрей. И вот если мы поймаем момент, когда огонь только начинает разгораться, и попробуем успеть затушить, взрыва и аварии не будет.
– Как быстро должен сработать датчик?
– Чтобы затушить огонь, нужно примерно 20 миллисекунд, это 0,02 секунды. За это время мы должны определить, где находится очаг возгорания, и выстрелить туда специальным огнетушащим порошком. Стреляет специальная пылеметная мортира, у нее своя задержка действия, около 15 миллисекунд, следовательно, датчик должен сработать за 5 миллисекунд. Оптические датчики все быстродействующие, им столь короткого времени хватит. Но проблема в том, что в шахте много пыли, и оптический датчик ничего не видит.
Сергей Терентьев придумал специальный способ построения датчика, который позволяет сделать его нечувствительным к пыли. Но это не все, он пошел еще дальше.
Он придумал датчик, который не только быстро работает, не только не чувствителен к пыли, он еще определяет координаты: он знает, куда стрелять надо!
– Что представляет собой эта пушка и как она стреляет?
– Пылеметная мортира стреляет порошком, таким же, как в огнетушителях. Как только порошок прилетает в очаг, он подавляет очаг возгорания. Мы занимаемся только датчиками, пушки изготавливает также бийское предприятие ООО НПП "Системы промышленной безопасности". Вот такое у нас сотрудничество.
– Как происходит внедрение вашей разработки, каков ее путь от теории к практике?
– Сергей дошел до того момента, когда можно сказать, что изделие отвечает всем требованиям, получил патент на этот датчик. После чего начал участвовать в разных конкурсах молодых ученых.
Начал с конкурса по программе У.М.Н.И.К., был одним из первых в стране. Сергей стал победителем, ему это дало 400 тысяч рублей на два года, чтобы он мог продолжать работу над датчиком: этот конкурс и придуман для того, чтобы закреплять людей в науке. Это важно: ни для кого не секрет, что зарплата аспиранта в России мизерная. В течение двух лет Сергей исследовал проблему, результатом этой работы стал патент. Съездил в Москву на всероссийскую выставку научно-технического творчества молодежи, получил медаль "За успехи в научно-техническом творчестве", обойдя представителей нескольких специализированных вузов. Я считаю, что это серьезный показатель работы на высочайшем уровне. Если говорить об аналогах устройства – в мире их нет точно!
В дальнейшем Сергей участвовал в конкурсе "Старт" – это уже для предпринимателей. Государство пытается стимулировать молодых ученых к созданию предприятий и умению продавать свои разработки. По президентскому 217-у закону Сергей создал малое инновационное предприятие совместно с институтом и стал его директором. Затем подал документы для участия в конкурсе "Зворыкинский проект", его пригласили поучаствовать в молодежном форуме на Селигере. В этом году в составе делегации Алтайского края Сергей ездил на Селигер и победил в конкурсе "Старт". На проведение всех работ, на коммерциализацию проекта, государство выделило ему 1 миллион рублей!
Кроме того, он стал победителем в номинации "Инновационная идея" в Алтайском крае, занял первое место. Как следствие, был направлен на "Окружной конвент в рамках форума "Интерра", который проходил 23–25 сентября в Новосибирске. Там Сергей вошел в тройку призеров конкурса, стал финалистом, что тоже можно считать большим достижением, так как бороться пришлось в рамках СФО с серьезными конкурентами: Новосибирском, Сибирским отделением РАН, Томском, Красноярском.
– Миллион на внедрение получен. Вы уже продаете датчик, кому?
– Подобные устройства сейчас уже применяются в кемеровских угольных шахтах. Шесть таких датчиков работают, один из них уже полтора года отработал в штатном режиме – проводилась опытная промышленная эксплуатация, необходимая для получения сертификата. Никаких аварий, никаких сбоев, и есть перспективы развития сотрудничества с Кузбассом.
– А в мире? Есть ли интерес у зарубежных специалистов?
– Подождите. Давайте для начала закрепимся на внутреннем рынке. Широко продавать продукцию до получения сертификата мы не имели права, а получен он совсем недавно. Сейчас начнем реализацию – в первую очередь в ближнее зарубежье: Казахстан (Караганда), Украину (Донецкий бассейн), потом будем пробовать выходить на мировой рынок, почему нет? Рассматриваем возможность сотрудничества с Китаем, там достаточно много угольных шахт, а у них экономика развивается бурными темпами. Перспективы есть.
0
0
0
0
0
0
Комментарии 0