Одной из проблем добычи угля на угольных разрезах является возникновение подземных очагов возгорания, которые нельзя определить невооруженным глазом, что может привести к аварийным ситуациям или экстренной остановки работ на карьере.
Используя современные приборы, можно определять признаки возникновения подземных возгораний дистанционными методами.
Наибольшую эффективность будут иметь тепловизоры установленные на БПЛА по ряду причин:
1) Возможность определения начальной стадии возгорания
2) Мониторинг вдали от очага возгорания
3) Увеличение уровня безопасности ведения горных работ
Для мониторинга используются БПЛА с установленными на них термальными камерами. Тепловизоры обнаруживают крошечные различия в тепловом излучении, даже такие маленькие как 0.01 С0.
Принцип работы тепловизора состоит на определении выделяемой тепловой энергии, а именно (длины волны, и ее частоты) испускаемой объектами (Рисунок 1). Более горячие объекты излучают волны с короткими длинами, но более высокими частотами, что соответствует красному цвету отображения на дисплее. После чего общая картина выводится в виде различных цветов на дисплей, в специализированном ПО.
Тепловизорные камеры работают в очень большом диапазоне температур от -40оС до 550оС, что достаточно для определения подземных очагов возгорания. Теплота от подземного источника тепла передается окружающим объектам в связи с чем они нагреваются и излучают волны не характерные для их сезонных температур. Тем самым по картинам съёмок в одинаковых погодных условиях, но в разные промежутки времени. Появляется возможность определения подземного возгорания.
На угольных разрезах большое количество дыма и пыли, в связи с чем возникает вопрос: «Может ли это как-то помешать работе тепловизора на БПЛА». Тепловизорная камера работает в инфракрасном диапазоне, она способна обнаруживать любую тепловую энергию в данных условиях окружающей среды. Помехой для мониторинга может стать туман и дождь. Тепловизор создает изображение на основе различий в тепловом излучении, которое излучает объект. Чем дальше инфракрасный сигнал должен пройти от цели к тепловизору, тем больше потери. Тепловая волна может рассеиваться от капель воды, в связи с этим уменьшается дальность действия камеры.
Мониторинг за подземными возгораниями на угольных разрезах не единственная возможность использования камеры с тепловизором установленной на дроне. Уголь часто хранится в больших количествах непосредственно на самом предприятии. Это может привести к высокому риску пожара. Очень важно проводить мониторинг температуры мест хранения так как есть возможность самовоспламенения угля.
Авторы: Редькин Денис, Боос Иван.
