Ученые из Санкт-Петербурга разработали систему, которая могла бы помочь предотвратить множество техногенных катастроф, в том числе и ту, что произошла на АЭС «Фукусима» в Японии. Функционирование такой системы основано на постоянном контроле уровня деформации конструкций.

Специалисты Научно-образовательного центра оптико-электронного приборостроения и кафедры Оптико-электронных приборов и систем Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО) разработали систему, позволяющую вовремя выявлять «слабые места» в конструкции зданий. Авторы называли свою разработку «оптико-электронной системой предупреждения техногенных катастроф», а руководитель исследования доктор технических наук, профессор СПбГУ ИТМО Валерий Коротаев рассказал 18 марта GZT.RU о ее особенностях.

Деформационный контроль

Научная группа Валерия Коротаева на протяжении нескольких лет занимается разработкой систем для так называемого контроля линейных и угловых перемещений.

«Чтобы было понятно, перемещения— это, грубо говоря, смещение одного элемента относительно другого. Вот есть, к примеру, конструкция, при определенной нагрузке происходит деформация ее определенных частей»,— объясняет ученый.

Рис. 1. Руководитель исследования, доктор технических наук, профессор СПбГУ ИТМО Валерий Коротаев говорит, что разработка его научной группы могла бы помочь предотвратить разрушения особо опасных объектов.

Разработка специалистов из Северной столицы как раз призвана вовремя выявлять такие деформации.

«С помощью нашей системы можно запросто контролировать, к примеру, деформацию спортивных сооружений, где находится много людей»,— рассказывает Коротаев.

Дело в том, что обрушение многих зданий происходит по причине несвоевременного выявления дефектов внутри его конструкции.

«Процесс деформации сильно растянут во времени. Это же не в один момент происходит. События, предшествующие обрушению или разлому здания, могут происходить на протяжении долгого времени. И если контролировать состояние особо опасных объектов, то можно принять предупредительные меры»,— говорит специалист.

Рис. 2. Обрушение кровли московского аквапарка «Трансвааль-парк» в 2004 году, в результате которого погибли 28 человек и еще более 100 пострадали.

По следам трагедий

По мнению Валерия Коротаева, при своевременном выявлении «слабых мест» в конструкции зданий можно было запросто предупредить такие трагедии, как, к примеру, обрушение кровли московского аквапарка «Трансвааль-парк» в 2004 году, в результате которого погибли 28 человек и еще более 100 пострадали, или аналогичный инцидент в январе 2011 года в Санкт-Петербурге, когда обрушилась крыша гипермаркета «О`кей» и погибла одна из сотрудниц магазина.

«Если бы деформации в конструкциях „Трансвааль-парк“ или гипермаркета „О`кей“ были вовремя выявлены, то этих трагедий можно было бы избежать»,— отметил ученый.

Рис. 3. Обрушение кровли гипермаркета «О`кей» произошло 25 января 2011 года в Выборгском районе Санкт-Петербурга. В результате трагедии, погибла сотрудница магазина, 17 человек получили травмы.

Валерий Коротаев также считает, что трагедии на АЭС «Фукусима» возможно удалось бы избежать.

«У меня, конечно, нет точных сведений, я могу лишь предполагать. Вполне вероятно, что одной из причин более сильного разрушения первой подстанции „Фукусимы“, по сравнению со второй, могли быть такие деформации в конструкции. И если бы их могли вовремя засечь, подстанция могла бы выдержать удар волны. Безусловно, здесь могут быть и другие причины»,— предполагает Коротаев.

Рис. 4. Разработка питерских ученых, позволяющая выявлять «слабые места» в конструкции зданий.

Проще предупредить, чем…

Сама разработка питерских ученых представляет собой систему датчиков, которые устанавливаются на здании и позволяют контролировать его деформации. Датчики подключаются к компьютеру, которые обрабатывает данные и подают сигнал в том случае, если полученные значения будут превышать пороговые.

Еще одно достоинство новой разработки заключается в ее универсальности.

«Такие системы несложно адаптировать к разным конструкциям объектов. Есть же помещения более длинные, есть короткие, квадратные и прямоугольные— в общем, с разной геометрией. Наша система может быть адаптирована под все типы конструкций»,— говорит Коротаев.