Ученые Томского государственного университета получили патент на систему раннего обнаружения лесных, степных и торфяных пожаров, которая позволяет минимизировать силы и средства на их поиск. Разработка зарегистрирована в Государственном реестре изобретений РФ. Для сравнения, спутниковое наблюдение практически не способно определять случаи торфяных пожаров. Кроме того, технология ТГУ сможет выявлять прочие природные пожары в связке с другими системами, это позволит намного повысить точность обнаружения пожаров с исключением ложных сигналов.
Напомним, ученые механико-математического факультета ТГУ в ходе совместных исследований с Институтом оптики атмосферы СО РАН определили характеристики атмосферы, которые позволяют обнаруживать удаленные – загоризонтные – полевые пожары на раннем этапе.
– В настоящее время Авиалесоохрана использует данные термоточек. Появилась термоточка – туда отправляют самолет. И в большей части случаев там никакого пожара не обнаруживают. Либо там стадо коров в это время гуляло, либо крыша домика лесника в «нужный» момент на солнце блеснула. А люди слетали туда, потратили горючее и время, – рассказывает о недостатках существующей системы обнаружения пожаров доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физической и вычислительной механики ММФ ТГУ Егор Лобода.
Система раннего обнаружения пожаров, разработанная в ТГУ и Институте оптики атмосферы СО РАН, – это набор базовых станций, которые анализируют состояние атмосферы на содержание ряда газов и аэрозолей, характерных при природных пожарах. Также система содержит модуль регистрации данных о ветре. Всё это позволяет определять при помощи математического аппарата место, где находится очаг возгорания. Затем обработанные данные поступают в МЧС на пульт дежурного, который отвечает за мониторинг пожаров.
– Предлагаемая система может быть дополнена спутниковыми данными и с других наземных устройств. Система достаточно гибкая, и в патенте не прописано конкретно, какие именно датчики какого производителя должны применяться. То есть, это рамочная комплексная система. Мы создали генеральную идею, на основе которой возможна разработка технических решений, – отмечает Егор Лобода.
Система прошла испытания на модельных пожарах на территории базового экспериментального комплекса Института оптики атмосферы СОР РАН в районе поселка Бактин. Исследования по содержанию и распространению в воздухе газов ведутся там уже много лет, а весной текущего года ученые начали с помощью датчиков, регистрирующих аэрозоли, изучать распространение аэрозолей, образующихся при модельных пожарах. На данный момент все полученные результаты подтвердили, что идея системы работает.
– Мы подали заявку на грант РНФ, и если нам ее одобрят – следующим этапом будет создание модулей, которые будут тестироваться в реальных условиях в лесничествах Томской области. Если мы докажем, что система, построенная на упомянутых принципах, эффективно работает, то можно будет уже выходить с конкретными предложениями этой разработки на всероссийский уровень. Думаю, патент поможет нам в этом – он послужит аргументом того, что наша система может находить пожары на деле, а не только теоретически, с научной точки зрения, – подчеркивает Егор Лобода.
Более 30 лет на мехмате ТГУ изучают природные пожары и их последствия. Общую математическую модель распространения таких пожаров разработал заслуженный деятель науки РФ, профессор ТГУ Анатолий Гришин, ставший основателем целого направления исследований. В настоящее время в ТГУ на базе кафедры физической и вычислительной механики ММФ работает научная лаборатория физико-математических и оптических исследований природных пожаров и внешних задач механики реагирующих сред. В состав лаборатории входят сотрудники ТГУ и Института оптики атмосферы СО РАН (Томск), в том числе 5 молодых ученых.