В ТПУ создали алгоритм раннего обнаружения пожаров и их характеристик
Новый подход к раннему обнаружению пожаров в помещении предложили специалисты лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета (ТПУ), 11 февраля сообщает пресс-служба вуза.
Используя алгоритм, разработанный томскими политехниками, и минимальное количество простых датчиков, можно не только выявить на стадии возникновения возгорания пожар в помещении, но еще и точно определить все его основные характеристики.
Результаты работы ученые представили в статье «Алгоритм определения местоположения потенциального источника пожара в помещении, его характеристик и причины возгорания» (Algorithm for identifying the location of a potential indoor fire source, its characteristics, and the cause of fire), опубликованной в журнале Process Safety and Environmental Protection (Q1, IF: 7,8).
Стихийность распространения возникающих в закрытых помещениях пожаров часто приводит к существенному ущербу. При этом широко применяющиеся системы пожаротушения обычно регистрируют возгорание на поздних стадиях и не дают возможности точно представить место первоначального очага возгорания и материала горения.
Новый подход ученых ТПУ позволяет обнаружить пожар в помещениях на ранней стадии и при этом одновременно получить все важнейшие характеристики пожара, такие как причина возгорания, место его возникновения, геометрические размеры и масса очага пожара, а также тип горючего материала.
Один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Роман Волков рассказал о разработке:
«Наш алгоритм основан на схеме непрерывного аналогового мониторинга минимального количества датчиков — датчика температуры, концентрации углекислого и угарного газа, кислорода и дыма. Они позволяют принимать решения о локальном тушении пожара, а не о массовом заполнении помещения водой, что позволит минимизировать ущерб. При этом система может работать автономно и осуществлять удаленный контроль: архивировать данные и отправлять уведомления».
Свой алгоритм исследователи проверили экспериментально. Они поджигали в специальных боксах с датчиками CO, CO₂, O₂, детекторами дыма, тепла и системой регистрации самые распространенные при возгорании в помещении материалы: дерево, картон и линолеум.
Ученые имитировали две наиболее часто встречающиеся ситуации, приводящие к пожару, а именно: неосторожное обращение с огнем и неправильное использование нагревательных приборов.
В результате ими было установлено, что ключевым индикатором возникновения пожара и его источника является изменение концентрации угарного газа, для точной оценки которого необходимы данные с датчиков CO, CO₂ и O₂. Именно их совокупность позволяет получить в 3–6 раз больше, точнее и быстрее информации о факте возгорания, причине, скорости изменения концентрации отравляющих веществ и, как результат, — о скорости распространения возгорания.
«Данные с экспериментов позволили нам также составить 2D-карты, с помощью которых можно определить расстояние до источника возгорания в зависимости от высоты помещения и скорости изменения температуры и вредных газов», — сообщил Роман Волков.
Применение разработанного специалистами ТПУ алгоритма в системах обнаружения возгорания в помещениях позволит значительно повысить точность выявления пожара на ранних стадиях, ускорить его локализацию и быстро получить данные, необходимые для эффективного тушения.
