Инновации в мире науки

Высокий темп освоения новых знаний, создание наукоемкой продукции и передовых технологий, а также масштабные исследования обеспечивают эффективное решение комплекса задач. Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций в рубрике #инновации_в_мире_науки каждую неделю рассказывает о мировых технологических лидерах и инновациях научно-технического развития в области обеспечения безопасности.

В России протестировали промышленный беспилотник для мониторинга шахт метро

Специалисты Центра беспилотных авиационных систем Университета Иннополис совместно с компанией ПРИН и Мосгоргеотрестом провели первое в России успешное тестирование промышленного дрона для мониторинга шахт метро. Защищенный от внешних воздействий беспилотник создает детальные 3D-модели труднодоступных объектов, опасных для человека.

Промышленный беспилотник Университета Иннополис заключен в ударопрочный корпус и оснащен высокоточной камерой с гироподвесом и лидаром для сканирования пространства. Главное преимущество аппарата — способность автономно работать без GPS-навигации в замкнутых пространствах, используя технологию SLAM для построения карты окружающего пространства в реальном времени.

3D-модель вентиляционной шахты, построенная по данным беспилотника.

В ходе испытаний беспилотник успешно обследовал временно выведенную из эксплуатации вентиляционную шахту московского метро и создал детальную трехмерную модель. Для проверки качества полученных данных специалисты также отсканировали шахту профессиональным наземным сканером CHCNAV RS10. Сравнение показало, что модель с дрона, хотя и содержит больше шумов, построена геометрически верно.

«Вентиляционные шахты метро — достаточно сложный инфраструктурный объект, и сейчас их осмотром занимаются сотрудники. Использование промышленного дрона позволит ускорить и обезопасить инспекцию в труднодоступных местах шахт и тоннелей, собирать детализированные 3D-данные для анализа, повышая качество осмотра», — отметил директор Университета Иннополис Искандер Бариев.

По результатам успешных испытаний планируется ввести беспилотник в опытную эксплуатацию для регулярного мониторинга инфраструктуры метрополитена.

Появился самый долговечный и дешевый протонный аккумулятор

Учёные Университета Нового Южного Уэльса и Австралийской организации ядерной науки и технологий разработали прототип перезаряжаемой протонной батареи. Для этого они создали органический материал тетрааминобензохинон (TABQ), способный эффективно накапливать протоны.

Почему протонные аккумуляторы важны

Литий-ионные батареи требуют редкого и дорогого лития. Они подвержены перегреву и пожарам. В протонных аккумуляторах используется самый лёгкий элемент — водород. В виде протонов он безопасен и устойчив, что делает такие батареи экологичными и перспективными.

Технология разработки

Изначально учёные взяли соединение тетрахлорбензохинон (TCBQ), но его характеристики оказались недостаточными для эффективной работы. Заменив группы хлора на аминогруппы, они создали TABQ. Новый материал позволил улучшить ёмкость анода и стабилизировать окислительно-восстановительный потенциал.

Прототип батареи показал высокую производительность: он выдержал 3500 циклов полной зарядки и разрядки, сохраняя стабильность. Эксперименты при низких температурах подтвердили эффективность TABQ в сложных условиях.

Безопасность и экология

Электролит в новой батарее состоит из водного раствора, а электроды — из органических молекул. Это исключает риск воспламенения, характерный для литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, протонные батареи решают проблему транспортировки водорода. Ионы можно безопасно перемещать, избегая утечек.

Перспективы

Несмотря на высокую стоимость синтеза TABQ, использование лёгких элементов делает разработку экономически выгодной в будущем. Протонные аккумуляторы станут безопасным, доступным и экологичным решением для хранения энергии.

VisionLabs и «Лаборатория новых продуктов» создали робособаку с интеллектуальной видеоаналитикой

VisionLabs вместе с «Лабораторией новых продуктов» представила робособаку, которая помогает следить за безопасностью на строительных объектах. Устройство успешно протестировали на площадке Фонда Международного медицинского кластера, где оно сократило число несчастных случаев.

Как работает робособака?

Робот оснащен системой компьютерного зрения VisionLabs LUNA. Она в режиме реального времени:

фиксирует нарушения техники безопасности,

проверяет, есть ли на сотрудниках каски и жилеты,

обнаруживает посторонних на объекте.

Робот также анализирует сложные ситуации: драки, падения, оставленные предметы или нахождение людей в опасных зонах.

Чем оснащена?

Робособака получила:

лидар для автономной навигации,

спутниковую систему позиционирования,

водо- и пылезащиту.

Она передвигается по маршруту самостоятельно или управляется оператором через пульт. Устройство работает даже в сложных условиях — в шахтах, на стройках и объектах с радиацией.

Почему это важно?

Технология заменяет стационарные камеры и мониторит труднодоступные зоны. Робот замечает сотрудников без касок и жилетов, сразу сообщает диспетчеру, который отправляет предупреждение нарушителю или начальнику.

Эффективность решения

Тесты показали:

распознавание касок — 99,2%,

жилетов — 97,0%,

перчаток — 92,1%.

Технология повысила дисциплину сотрудников, снизила нагрузку на службы безопасности и сократила число травм.

Где использовать?

Робособака подходит для объектов с большой территорией и высоким уровнем риска: складов, промышленных предприятий, медицинских кластеров. Ее мобильность снижает расходы на видеонаблюдение. Дополнительно устройство может оценивать состояние оборудования, фиксировать утечки газа и другие параметры.