Коммунальные неприятности (или как бороться с авариями на системах ресурсоснабжения, портящих жизнь)

Продолжаем тему «безопасность детства».

Тем, кто живет в многоквартирных домах, скорее всего, приходилось сталкиваться с аварийными ситуациями, когда вдруг произошло обесточивание квартиры или потекли трубы. Вдвойне неприятно, когда подобная ситуация произошла в ваше отсутствие.

Детские сады и школы – не исключение. Там тоже происходят коммунальные неприятности. На первый взгляд, подобная ситуация ничем опасным не грозит. Однако это ошибочное суждение.

Зимой дни у нас короткие. И значительная часть времени проходит при дневном освещении. И если в детской группе вдруг отключится свет, недалеко и до несчастья. А вдруг порвет трубы теплоснабжения…

За непродолжительный период времени, что я сотрудничаю с детским садом, было два известных мне случая. Однажды, в группе, в которую ходил мой младший сын, в пятницу, вечером, когда все уже покинули детский сад, в спальне, под полом, произошел порыв трубы теплоснабжения. Как говорит герой фильма «Ликвидация», в понедельник, утром, была картина маслом.

А через пару - тройку лет в одном из корпусов, в группе, находившуюся на 2 этаже, во время новогодних каникул, лопнула гибкая подводка с холодной водой.

Если подобная ситуация произойдет в рабочее время, паники не избежать. Неподготовленному тренировками воспитателю будет трудно принять правильные действия. Что делать: звать на помощь сантехника (а он, как правило, приходящий в вечернее время), эвакуировать воспитанников, проинформировать администрацию или бежать перекрывать воду? И кто, кроме завхоза, знает, где и как её перекрыть.

В общем, вопросов много, и у воспитателя должен быть заранее отработанный механизм реагирования на аварийную ситуацию.

А как можно помочь? В ответ на этот вопрос родилась идея. На предприятии связи, у моего хорошего знакомого, по всему городу разбросаны узлы управления, размещаемые в закрытых боксах. В них необходимо удаленно контролировать множество параметров, а также попытки несанкционированного вскрытия, попадание влаги, отсутствие питания. Для этих целей был разработан программно-аппаратный комплекс, который помимо реагирования на аварийные ситуации, осуществлял в автоматизированном порядке, путем рассылки СМС или голосовым сообщением по телефону, информирование необходимых служб и администрации предприятия.

Эту идеологию необходимо было распространить на системы жизнеобеспечения детского дошкольного учреждения: электро-, тепло- и водоснабжение.

Так как узлы управления в оригинальной системе были все соединены оптоволоконной связью, в нашем случае необходимо было выбрать технологическую платформу. Ведь в детском саду линии электроснабжения и трубопроводы разбросаны по различным корпусам и помещениям и соединить их все проводной связью – очень дорогое удовольствие. В качестве технологической платформы была выбрана сеть передачи данных дальнего действия LoRaWan, предназначенная для удаленного управления «умными» Интернет-устройствами.

В данном материале я не буду останавливаться на преимуществах указанного решения по сравнению с другими, например, на базе технологий 5G. Скажу, только, что вопрос тщательно изучался и выбор был сделан именно в пользу LoRaWan.

Для демонстрации возможностей построения комплекса контроля и управления за системами жизнеобеспечения, а также организации оперативного реагирования на аварии и предотвращения наступления более тяжелых последствий, в подшефном детском саду был развернут прототип.

Например, для реагирования на ситуацию порыва трубы водоснабжения, на одном из узлов в трубу был вмонтирован электроклапан, который по удаленному сигналу со смартфона или диспетчерского пульта перекрывал подачу воды. А чтобы понять, что произошла авария, использовались два алгоритма:

- либо с помощью автономных LoRa-датчиков протечки, размещаемых в наиболее критических местах;

- либо по реагированию на расход воды. В неработающем здании должен отсутствовать расход воды. Если начинается расход воды, это может свидетельствовать о порыве трубопровода или нарушении герметичности прокладок, например, в смывном бачке унитаза или в смесителе.

В последнем случае водосчетчик соединяется с аварийной клеммой счетчика импульсов, оборудованного LoRa-модулем, либо используется водосчетчик в специальном исполнении с LoRa-модулем. Если начинается расход воды, то сигнал с аварийного входа поступает по сети LoRaWan на сервер. Далее, по заранее разработанному алгоритму, происходит информирование персонала и аварийных служб. При этом через счетчик импульсов можно удаленно подать команду на электроклапан для перекрытия воды.

Постановка на охрану происходит либо по заданному времени, например, в 20-00. Либо путем передачи команды через приложение на смартфоне.

При этом была реализована возможность удаленно подключиться к имеющейся сети видеокамер, чтобы посмотреть, что реально происходит на объекте.

Для выявления аварии на системе теплоснабжения было принято решение использовать датчики задымления, применяемые в противопожарных системах, оборудованных LoRa-модулем. В этом случае порыв будет обязательно сопровождаться парообразованием. А принцип, используемый для выявления аварийной ситуации на системах водоснабжения, в данном случае работать не будет, так как в системах теплоснабжения происходит постоянная циркуляция теплоносителя.

Аналогично, предполагалось подключить к программно-аппаратному комплексу систему электроснабжения, при необходимости, телефонной связи, пожаро-охранную сигнализацию.

Кроме того, в дневное время, важно контролировать состояние аварийных выходов, которые персонал может использовать для производства работ или в иных случаях. При открытии такого выхода, сигнал с датчика ускорения или магнитоконтактного датчика, оборудованных LoRa-модулем, поступал на сервер, который, затем, передавался оператору системы видеонаблюдения/вахтеру голосом, по городскому телефону, информацию какой именно выход открыт. Таким образом, вахтер через видеокамеру мог контролировать состояние аварийного выхода для предотвращения фактов несанкционированного проникновения в здание посторонних лиц или выхода из здания воспитанника.

Функциональные возможности программно-аппаратного комплекса на базе сети передачи данных дальнего действия LoRaWan были отработаны, уточнены алгоритмы и технические решения. Позднее работа прототипа комплекса была продемонстрирована представителям администрации города. Несмотря на объективную заинтересованность в потребности такого рода комплекса на критически важных социальных объектах города, дальнейшего развития он не получил, вероятно из-за отсутствия финансирования.

В заключении хочу отметить, что технические решения на базе аналогичных программно-аппаратных платформах хорошо дополняют выстроенную на объекте систему обеспечения безопасности, но, ни как не заменяют другие ее элементы. Проработка алгоритмов реагирования на чрезвычайные ситуации, систематические тренировки персонала остаются основой основ для успешных действий.

На заставке иллюстрация художника Сергея Лемехова к роману И. Ильфа и Е. Петрова "Двенадцать стульев", издательства "Пан пресс".