فهرست مطالب

فصلنامه پدافند غیرعامل
سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 51، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مسعود میرصادقی، فرید موذن، رضا غفارپور صفحات 1-10

    در جوامع امروزی سامانه های قدرت به عنوان یکی از زیرساخت حیاتی، علی رغم پیشرفت های وسیع، در معرض تهدیدات متعدد طبیعی و غیر طبیعی هستند. شبکه های قدرت در قدیم تنها به گونه ای طراحی می شدند که در برابر رخداد های با احتمالات قابل پیش بینی (حوادث معمول) مقاوم باشند. این در حالی است که حوادث با احتمال رخداد کم و اثرات مخرب زیاد به عنوان یک چالش اساسی محسوب می شوند. انتظار می رود شبکه های قدرت در مواجهه با چنین حوادثی، انعطاف پذیری لازم را داشته باشند و به سرعت مختل نشوند. این مهم در قالب مفهوم تاب آوری مطرح می گردد. در این مقاله پس از بیان مفاهیم و مبانی تاب آوری با نگاهی بر سوابق پژوهش ها، به بررسی استراتژی های ارتقای تاب آوری و به طور خاص راهکار «زیرزمینی سازی خطوط» پرداخته می شود. همچنین در ادامه سناریوی کلی پژوهش، با فرض تهدید به صورت یک حمله فیزیکی خرابکارانه و متمرکز تعریف می شود. با درنظر گرفتن قیود محدودیت بودجه و هزینه های فراوان اجرایی شدن این راهکار، الگوریتمی جهت تعیین اولویت خطوط و باس های شبکه پیشنهاد می گردد. این الگوریتم با فرض شرایط ایستا برای پاسخ به مسیله، از دو رویکرد آنالیز پیشامد (به کمک معیار بار از دست رفته) و نظر خبرگان برای دریافت بهترین اولویت به منظور اجرای زیرزمینی خطوط بهره می گیرد. در پایان روش پیشنهادی بر روی شبکه 39 باسه IEEE و به کمک نرم افزار دیگسایلنت اجرا و پس از دریافت داده های مورد نظر، نتایج ارایه و تحلیل می شوند تا توانایی های روش پیشنهادی اثبات گردد.

    کلیدواژگان: تاب آوری شبکه قدرت، حوادث HILP، زیرزمینی سازی خطوط، شاخص بار از دست رفته، آنالیز پیشامد
  • محمدحسین منصورقناعی، مرتضی بیک لریان، علیرضا مردوخ پور صفحات 11-23

    امروزه ساخت سازه هایی با اهمیت خیلی زیاد (نظیر سازه های نظامی، تاسیسات هسته ای، بیمارستان ها و تاسیسات زیربنایی)، با مقاومت بالا در برابر بارهای ضربه ای و حرارت زیاد، در حوزه پدافند غیرعامل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا، تولید بتن پر مقاومت و دوستدار طبیعت به عنوان مصالح اصلی به کار رفته در این نوع از سازه ها نقش مهمی را ایفاء می کند. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی خصوصیات بتن ژیوپلیمر سرباره ای حاوی0 الی 8 درصد نانوسیلیس و 1 الی 2 درصد الیاف پلی اولفین پرداخته شده است. نمونه های بتنی ساخته شده در سن عمل آوری 90 روزه و در دمای 25 و 500 درجه سلسیوس تحت آزمون ضربه وزنه افتان، کاهش وزن، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) قرار گرفتند، آنالیز طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) نیز در دمای 25 درجه سلسیوس و در سن 7 روز عمل آوری بر روی نمونه های بتنی انجام گرفت. نتایج حاصله حاکی از تضعیف ریزساختار بتن در معرض حرارت بالا است، بهبود نتایج حاصل از آزمون ها در بتن ژیوپلیمری نسبت به بتن معمولی مشهود است. بهترین و ضعیف ترین عملکرد در آزمون کاهش وزن نمونه ها متعلق به بتن ژیوپلیمری حاوی 8 درصد نانوسیلیس و بتن ژیوپلیمری حاوی 8 درصد نانوسیلیس و 2 درصد الیاف، به ترتیب به میزان 061/0 و 12/0 درصد افت وزن نمونه می باشد. بهترین عملکرد در میزان جذب انرژی ضربه وزنه افتان در دمای 25 و 500 درجه سلسیوس متعلق به بتن ژیوپلیمری (حاوی 8 درصد نانوسیلیس و 2 درصد الیاف) به ترتیب به میزان 25/2928 و 44/773 ژول است. بیشترین و کمترین میزان افت در انرژی جذب شده نمونه های بتنی تحت دمای500 درجه سلسیوس نسبت به دمای 25 درجه سلسیوس، متعلق به بتن معمولی و بتن ژیوپلیمری (حاوی 8 درصد نانوسیلیس) به ترتیب به میزان 33/83 و 33/53 درصد است.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، سرباره کوره آهنگدازی، نانوسیلیس، الیاف پلی اولفین، کاهش وزن
  • میلاد قنبری، محسن عابدی صفحات 25-36

    یک از سیاست های پدافند غیرعامل حفاظت از جان شهروندان و کاهش آسیب پذیری در هنگام وقوع بحران می باشد. حمله به شهرها جهت دستیابی به اهداف روانی مد نظر دشمن به عنوان یک تاکتیتک نظامی در جنگ های اخیر کاربرد فراوانی داشته، تمرکز سرمایه های انسانی و مادی در شهرها و سهولت هدف گیری آن، لزوم ساخت پناهگاه در جهت کاهش آسیب پذیری مردم عادی را نمایان می کند. در این مقاله جهت انتخاب مکان مناسب و بهینه برای احداث پناهگاه در منطقه 18 تهران و با هدف تامین امنیت جانی شهروندان، قابلیت استفاده چند منظوره و به حداقل رساندن هزینه های ساخت ، 10 شاخص پس از مطالعات کتابخانه ای، مشاهدات میدانی و مصاحبه با خبرگان از بین شاخص های به دست آمده تعیین، و با استفاده از روش FAHP  وزن دهی گردیدند. در مرحله بعد با ساخت لایه های مربوط به این شاخص ها، مکان یابی پناهگاه بر اساس یک فرآیند سامانمند در سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS پیاده سازی و مکان های مطلوب در سطح منطقه مشخص گردیده است.

    کلیدواژگان: پدافند غیرعامل، پناهگاه های شهری، روش FAHP، سامانه اطلاعات جغرافیایی، منطقه 18 تهران
  • یاسر مرتضائی صفحات 37-44

    یکی از زیر ساخت های ملی و حیاتی هر کشوری شبکه برق آن کشور می باشد. آسیب پذیری در پست های برق که به عنوان شاهرگ اصلی در چرخه تولید، انتقال و توزیع برق می باشند صدمات جبران ناپذیری را به دنبال خواهد داشت. یکی از منافذ ایجاد بحران، عملیات خرابکارانه بر روی پست های برق می باشد که در این صورت موجب نارضایتی عمومی، بروز بحران های اقتصادی و اجتماعی و حتی سیاسی و... در سطح وسیعی خواهد شد. یکی از اهداف استراتژیک پدافند غیرعامل، کاهش آسیب پذیری و استمرار فعالیت مراکز حیاتی و حساس کشور در مقابل اقدامات دشمن می باشد. در این میان دفاع غیرعامل به عنوان یکی از موثر ترین و پایدار ترین روش های دفاع در مقابل تهدیدات شناخته شده است. هدف از این تحقیق ارزیابی ریسک در پست های برق در برابر عملیات خرابکارانه از منظر پدافند غیرعامل و ارایه راهکارهای مقابله با آن می باشد. پست برق 400 کیلوولت با قرار گیری در رده پست های مهم و حساس یکی از مطلوب ترین اهداف جهت نیل به این هدف می باشد. بدین منظور در این مقاله به بررسی تعدادی از تهدیدات محتمل برای پست پرداخته و تجهیزات از این نظر ارزیابی شده اند. در ارزیابی انجام شده ریسک نهایی تهدید خرابکارانه به ترتیب، اتو ترانسفورماتور درجه ریسک بالا و ترانسفورماتور، ریسک متوسط و بریکر، اتاق فرمان درجه ریسک متوسط رو به بالا را به خود اختصاص داده اند. در این تحقیق از متدولوژیRAMCAP   (رمکپ) به عنوان چهارچوب تحقیق در ارزیابی ریسک استفاده شده است. با توجه به ماهیت شبکه ای زیرساخت مورد مطالعه، از ساختارهای شبکه ای جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات استفاده شده و از روش تصمیم گیری چند معیاره به روش ANP و نرم افزار Super Decisions جهت تحلیل بهره گرفته شده است.

    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک، پست برق، عملیات خرابکارانه، ANP
  • رسول عباسی، محمدعلی جوادزاده صفحات 45-56

    امروزه علاقه به پیش بینی و تشخیص رویدادها با استفاده از داده های موجود در شبکه های اجتماعی، افزایش یافته است. شبکه های اجتماعی را می توان به عنوان حسگرهای جامعه نام برد، چرا که کاربران آن همواره نظرات مثبت و منفی خود را نسبت به اتفاقات دنیای پیرامون خود بیان می کنند که نتیجه این تعاملات، محیطی است مملو از واکنش های بلادرنگ به حوادث دنیای واقعی. شبکه های اجتماعی یکی از بهترین ابزارها برای ارزیابی جامعه و پیش بینی حوادث آن است. اگر چه تشخیص و دسته بندی خودکار حوادث و رویدادها، به ویژه ناهنجاری های اجتماعی مانند اغتشاش یک کار پیش پاافتاده است اما برای دولت ها و سازمان های امنیتی که نیاز به پاسخگویی سریع و متناسب دارند، از ارزش بالایی برخوردار است؛ زیرا می توان هزینه ها و خسارات ناشی از این ناآرامی ها را کاهش داد. برای این چالش، ما یک چارچوب پیش بینی رویداد طراحی کردیم که به کمک آن می توان "رویدادهای اخلال گر" که امنیت و نظم اجتماعی را تهدید می کنند از رویدادهای روزمره شناسایی کرد. برای انجام این کار از روش های پردازش زبان طبیعی به منظور درک متون، حذف محدودیت های زبان انسان، تحلیل احساس و موضوع استفاده کردیم، و درنهایت با استفاده از روش های یادگیری ماشین مانند Naïve Bayes و Support Vector Machines به طبقه بندی حوادث و رویدادها پرداختیم. در پایان چارچوب خود را در یک مجموعه داده بزرگ و واقعی از توییتر ارزیابی کردیم تا کارایی و اثربخشی سامانه خود را برای پیش بینی رویدادهای آینده نشان دهیم. نتایج به دست آمده نشان داد که چارچوب پیشنهادی با دقت 79 درصد توانایی تشخیص توییت های نارضایتی را دارد. همچنین موفق به استخراج اطلاعات مفید از این توییت ها در غالب 5 موضوع شدیم که با دقت 40 درصد اطلاعاتی شامل مکان، زمان، اشخاص، اهداف و عوامل مرتبط با یک رویداد را استخراج کرد.

    کلیدواژگان: پیش بینی رویداد، تحلیل احساس، تحلیل موضوع، شبکه های اجتماعی، پیش بینی حوادث و ناهنجاری های اجتماعی
  • امیرحسین یزدان بخش، محسن ناظریان، علی حبیبی صفحات 57-66

    جلوگیری از گسترش حریق و کاهش خطرات ناشی از آن، در پدافند غیرعامل جایگاه ویژه ای دارد. فضاهای زیرزمینی شامل تاسیسات مکانیکی و برقی، تونل ها و سازه های زیرزمینی، همواره در معرض خطر آتش سوزی قرار دارند و اطلاع به موقع از وقوع حریق در این اماکن اهمیت مضاعفی دارد. استفاده از توپ های اطفای حریق از نوین ترین روش هایی است که به منظور مقابله با خطرات ناشی از آتش سوزی در این فضاها پیشنهاد شده است. این توپ ها با گرمای آتش منفجر شده و با ایجاد صدایی مهیب، هشدار حریق را اطلاع رسانی می کنند. در این پژوهش، عملکرد اکوستیکی (صوتی) این تو پ ها در هنگام انفجار در یک فضای زیرزمینی مفروض، توسط نرم افزار کامسول شبیه سازی و بررسی شد و پارامترهای فشار اکوستیک، شدت صوت و تلفات انتقال امواج صوتی در هنگام انفجار توپ، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد در فرکانس های پایین تا متوسط (زیر 900 هرتز)، صدای ناشی از انفجار توپ به خوبی توسط افراد حاضر در محیط پیرامون مکان مفروض، شنیده خواهد شد که موید عملکرد صوتی مطلوب توپ در اعلام و هشدار حریق می باشد..

    کلیدواژگان: پیش بینی رویداد، تحلیل احساس، تحلیل موضوع، شبکه های اجتماعی، پیش بینی حوادث و ناهنجاری های اجتماعی
  • سعید زمانیان، سید محمد صادق زاده صفحات 67-75

    امروزه استفاده از ریزشبکه های به هم پیوسته آب و برق به یک راه حل مناسب برای افزایش نفوذ انرژی های تجدیدپذیر در حل مسایل اقتصادی مرتبط با این حوزه تبدیل شده است. با این حال، به منظور افزایش بازده انرژی و غلبه بر چالش های زیست محیطی و اقتصادی مربوط به برنامه ریزی ریزشبکه به هم پیوسته آب و برق به یک مدل کارآمد مورد نیاز است. این مقاله مدل بهینه سازی دو هدفه را برای برنامه ریزی بهینه ریزشبکه ارایه می دهد. در این مدل پمپ های سرعت متغیر موجود در شبکه آب و همچنین تانک های ذخیره ساز به عنوان منابع انعطاف پذیر به منظور کاهش هزینه بهره برداری و آلایندگی به صورت بهینه برنامه ریزی می شود. مدل پیشنهادی یک مسیله بهینه سازی دو هدفه را تشکیل می دهد. در این مقاله از روش محدودیت اپسیلون و روش فازی به منظور حل مسیله دو هدفه پیشنهادی استفاده شده است. مدل پیشنهادی بر روی ریزشبکه 33 باسه برق و 15 گره آب آزمایش شده و برای موارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی تاثیر یکپارچه سازی برنامه ریزی شبکه آب و برق را در کاهش هزینه بهره برداری و انتشار آلایندگی اثبات می کند.

    کلیدواژگان: شبکه به هم پیوسته آب و برق، کاهش هزینه بهره برداری، کاهش آلایندگی
|
  • M. Mirsadeghi, F. moazen, reza ghaffarpour Pages 1-10

    In today's societies, the power systems despite their vast developments as critical infrastructures (CI), are exposed to numerous natural and unnatural threats. In the past, power grids were designed only to withstand typical events which would have predictable probabilities. However, nowadays events with low probabilities and high effects are considered a major challenge. Power grids are expected to have the necessary flexibility in the face of such events and should not be disrupted quickly. This demonstrates the concept of resilience. In this article the resilience enhancement strategies, and in particular, the undergrounding as the best solution, are examined considering focused physical attacks. Taking budget constraints into account, the proposed algorithm determines the priorities of lines and buses to be undergrounded. This algorithm considers two approaches of the contingency analysis, namely the experts views and the index of load loss, in order to get the best choices for undergrounding. It should be noted that in this paper the static status of the grid is considered. Finally, the proposed method is implemented on the IEEE 39-bus test grid using Digsilent software, and the results are presented and discussed to evaluate the capabilities of the proposed method.

    Keywords: Power Grid Resilience, HILP Events, Undergrounding Lines, Index of Loss Load, Contingency Analysis
  • Mohammadhossein Mansourghanaei, Morteza Biklaryan, Alireza Mardookhpour Pages 11-23

    Today, the construction of highly critical structures (such as military and nuclear structures, hospitals and infrastructures), with high resistance to impact loads and high temperatures, is of particular importance in the field of passive defense. In this regard, the production of high-strength and nature-friendly concrete as the main material used in these types of structures plays a significant role. In this paper, the laboratory properties of the slag geopolymer concrete containing 0 to 8% nanosilica and 1 to 2% polyalphin fibers have been investigated. The concrete samples made at 90 days of curing age at 25 and 500 °C Celsius underwent weightlifting, weight loss, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) spectroscopy, and X-ray fluorescence (XRF) at 25 °C. At the age of seven days, the processing was performed on the concrete samples. The results indicate the weakening of the microstructure of concrete exposed to high temperatures. Also, the improvement of test results in the geopolymer concrete compared to ordinary concrete is evident. The best and worst performance in the weight loss test of the samples belonged to the geopolymer concrete containing 8% nanosilica and the geopolymer concrete containing 8% nanosilica and 2% fibers, by 0.061% and 0.12% weight loss of the sample, respectively. The best performance in the energy absorption of falling weight at 25 and 500 degrees Celsius belongs to the geopolymer concrete (containing 8% nanosilica and 2% fiber) at 2928.25 and 773.44 joules, respectively. The highest and lowest energy loss of concrete samples at 500 °C compared to 25 °C belong to the ordinary concrete and the geopolymer concrete (containing 8% nanosilica) by 83.33% and 53.33%, respectively.

    Keywords: Geopolymer Concrete, Blast Furnace Slag, Nano Silica, Polyolefin Fibers, Weight Loss
  • M. Ghanbari, mohsen abedi Pages 25-36

    One of the passive defense policies is to protect citizen life and reduce vulnerability during a crisis. Enemy attacks on cities with the purpose of psychological goals achievements is a military tactic widely used in recent wars. The concentration of human and material capital in cities and the ease of targeting them show the need to build shelters to reduce the vulnerability of ordinary people. In this article, in order to choose a suitable and optimal place to build a shelter in the 18th district of Tehran, library studies, field observations and interviews with experts have been performed and10 indicators have been chosen from the obtained indicators, and weighted using the FAHP method with the aims of ensuring citizen safety, multi-purpose usability and minimal construction costs. In the next step, by constructing the layers related to these indicators, shelter location has been implemented based on a systematic process in the GIS geographic information system and desirable locations in the region have been determined.

    Keywords: Passive Defense, Urban Shelters, FAHP Method, Geographic Information System, 18th District of Tehran
  • yaser mortezaei Pages 37-44

    One of the national and vital infrastructures of any country is the electricity network of that country. Vulnerability in power stations, which are the main artery in the cycle of electricity production, transmission and distribution, would result in irreparable damage. One of the ways to create a crisis is vandalism on electric substations, which causes public dissatisfaction, economic, social and even political crises on a large scale. One of the strategic goals of passive defense is to reduce this vulnerability and ensure the continuous functionality of vital and sensitive centers of the country against the actions of the enemy. Meanwhile, passive defense is known as one of the most effective and stable methods of defense against threats. The purpose of this research is to assess the risk of vandalism in substations from the passive defense point of view and provide solutions to deal with it. A 400 KV substation, being in the category of important and sensitive substations, is one of the most desirable goals to achieve this objective. For this purpose, in this article, a number of possible threats to the post were examined and the equipment was evaluated. In the evaluation of the final risk of sabotage threat, the auto-transformer, transformer and breaker were ranked at high, medium and low risk levels respectively, while the control room had the risk of medium upwards. In this research, the RAMCAP methodology was used as a research framework in risk assessment. Considering the network nature of the studied infrastructure, the network structures were used for information analysis and the multi-criteria decision-making method using the ANP method and Super Decisions software was used for the analysis.

    Keywords: Risk Assessment, Electrical Substation, Sabotage Operation, ANP
  • Rasool Abbasi, MohammadAli Javadzade Pages 45-56

    Today, the interest in predicting and detecting events using the data available on social networks has increased. Social networks can be called the sensors of society, because the users always express their positive and negative opinions about the events of the world around them, which results in an environment full of real-time reactions to real-world events. Social networks are one of the best tools for assessing the society and predicting upcoming events. Although the automatic detection and classification of events, especially social anomalies such as riots, is a trivial task, it is of great value to governments and security organizations that need to respond quickly and appropriately; because the costs and damages caused by these unrests can be reduced. For this challenge, we have developed an event predicting framework that can distinguish "disruptive events" that threaten social security and order from daily events. To do this, we have used natural language processing techniques to comprehend texts, remove the limitations of human language, and perform sentiment analysis and topic detection. We have classified the events using machine learning techniques such as the Naïve Bayes and Support Vector Machines. Finally, we have evaluated our framework in a large and real data set from Twitter to show the efficiency and effectiveness of our system in predicting future events. The results show that the proposed framework has the ability to detect tweets reflecting dissatisfaction with 79% accuracy. We have also managed to extract the useful information related to an event with 40% accuracy from these tweets in the form of 5 topics namely, the place, time, people, goals and event related factors.

    Keywords: Event Prediction, Sentiment Analysis, Topic Analysis, Social Networks, Incident, Social Anomalies Prediction
  • Amirhosein Yazdanbakhsh, Mohsen Nazerian, Ali Habibi Pages 57-66

    Preventing the spread of fire and reducing the associated risks, is a significant issue in passive defense. Underground places housing mechanical and electrical installations, tunnels, and underground infrastructures, are always at risk of fire, and timely information about fires in these places is doubly important. The use of fire extinguisher balls is one of the newest methods that has been proposed in order to deal with fire hazards in these places. These balls explode with the heat of the fire and sound a terrible alarm. In this study, the acoustic performance of these balls during the explosion in a hypothetical underground location was simulated and investigated by Comsol software and the parameters of acoustic pressure, total sound level and transmission loss during the explosion of the ball were studied. The results of the present study showed that at low to medium frequencies (below 900 Hz), the sound caused by the explosion of the ball would be well heard by those present in the surrounding area, which confirms the optimal sound performance of the ball in fire alarm and warning.

    Keywords: Fire, Underground Places, Fire Extinguisher Balls, Explosions, Acoustic Performance
  • Saeid Zamanian, seyed mohammad sadeghzadeh Pages 67-75

    Nowadays, the use of integrated water and electricity microgrids has become a suitable solution for increasing the influence of renewable energies in solving economic problems related to this field. However, an efficient model is needed to increase the energy efficiency and overcome the environmental and economic challenges associated with the integrated water and electricity microgrid planning. This paper presents a multi-objective optimization model for system scheduling. In this model, variable speed pumps in the water system as well as storage tanks and flexible sources are optimally programmed to reduce the operation costs and pollution. The proposed model is a two-objective optimization problem. In this paper, the Epsilon constraint method and the fuzzy method are used to solve the proposed two-objectives problem. The proposed model has been tested on 33 micro-buses and 15 water nodes and has been investigated for different cases. The simulation results prove the effect of water and electricity network planning integration on reducing the operation costs and pollutant emissions.

    Keywords: Interconnected Water, Electricity Network, Reduction of Operating Costs, Reduction of Pollution