Напредок во системите за детекција на пожари!

Дваесет и првиот век донесе нови предизвици и нови опасности кои придонесуваат за потреба од поголема прецизност на уредите за детекција на пожари, како и за системите за известување.

Новите технологии како што е Интернетот на нештата и интеграцијата на интердисциплинарни системи се користат во инсталациите со цел да се скрати времето потребно за детекција и реакција, а со тоа да се овозможи и побрза и побезбедна евакуација.

Еден битен фактор кај новите напредоци на полето детекција на пожари е пошироката употреба и прифаќањето на новите технологии за детекција на пожари. Аспираторните детектори на чад (аspiration smoke detectors – ASD) се едни од најбрзорастечките типови, а тој факт се потврдува со проширувањето на соодветните параграфи за нив во Поглавјето 17 од NFPA 72, како и со воведувањето на 14 упатства во European Norm (EN) дел 54. Аспираторните сензори на чад на пазарот се базирани на два типа технологии: систем составен од затворени сензори на чад со вентилатор кој постојано вовлекува воздух и систем кој вовлекува воздух на ласер или ЛЕД комора за детектирање на закани.

Големите затворени простори, како хангарите во авионите, се едни од првите инсталации што користат алгоритми за откривање пламен на зрачење и алгоритми за откривање на пожар, имплементирани во видео надзор.

Аспираторните сензори нудат две предности во споредба со тие со затворени сензори и вентилатор – поголема прецизност и способност за детектирање пожар во големи отворени површини, каде што е веројатно да се јави стратификација и разложување на чадот. Поради тие предности аспираторните сензори се користат во два типа инсталации кои ја дефинираат втората декада на 21 век – големи дата центри и логистички хабови.

Предизвикот во прифаќањето на овие типови на сензори кај поширок спектар на инсталации е во тоа што има недоволно свесност кај крајните корисници за бенефитите од овие сензори, како и високите иницијални трошоци во споредба со обичните детектори на пожар. Затоа луѓето ги избегнуваат новите и поскапи решенија, а дизајнерите на системи и инсталатерите не ги промовираат аспираторните сензори поради сложеноста на мрежата од цевки кои се потребни за тие типови сензори.

Нова технолгија за детекција на пожари – линеарната детекција на топлина.

Линеарните сензори на топлина неодамна се појавија во Еврпа со воведувањето на делот 28 во European Norm (EN). Освен тоа, NFPA 72 нуди користење на линеарни сензори на топлина во инсталации со многу високи тавани, каде што сензорите се селектираат врз основа на перформансите. Линеарните сензори на топлина детектираат промени во температурата и во зависност од типот на сензор што се користи, се категоризирани во три групи: кабелски решенија кои користат специјализирани кабли прелиени со слој кој се топи на одредени температури; решенија со оптички влакна кои се користат кај долги, прави инсталации како тунели и се базираат на Raman ласерски светла и оптички влакна и решенија базирани на воздух пд притисок, кои се базираат на принципот дека како што амбиенталната температура се зголемува во случај на пожар, волуменот на загреаниот воздух се шири во затворена цевка наполнета со воздух.

Линеарните сензори на топлина имаат различни предности базирани на технологијата која ја користат. Кабелските решенија се главно гломазни, лесни за инсталација и нашироко се користат во САД, но губат на ефикасност и стануваат бавни како што се зголемува висината на таванот. Неодамна претставените решенија базирани на воздух под притисок може да се користат во простории со повисоки тавани и простории со полоши услови како што се фрижидери и инсталации кои мора да исполнуваат HACCP критеируми. Токму затоа линеарните детектори на топлина се користат во многу случаи. Решенијата базирани на воздух под притисок се сензитивни и лесно се преместуваат, што се двете главни маани на линеарните детектори на топлина.

Аспираторните сензори

Најголемиот предизвик кај нив е недоволната свест кај народот за нивните бенефити и нерасположението на дизајнерите и инсталатерите да предложуваат решенија кои користат системи од цевки.

Една нова технологија која се разликува од традиционалните системи за детекција базирани на чад или промени во температурата е Video Image Detection (VID). Широката употреба на видеонадзорот, особено после нападите од 11 септември 2001 година, како и напредокот на видео процесирањето во реално време овозможија развој на VID за пожар. Главната разлика помеѓу VID системите и традиционалните системи за детекција на пожар е тоа што избегнуваат користење на детектор за пожар и користат напредни алгоритми со видеокамери за детектирање присуство на чад или пожар.

Инсталациите, како што се големите магацини за складирање на ладилници, се исклучително тешки за правилно спроведување на системи за откривање пожар, поради нивната големина и условите на животната средина. Новите линеарни детектори на топлина можат да откријат минутни температурни разлики во ваквите инсталации и исто така да бидат во согласност со HACCP.

Првично VID системот користи централен контролер со различен број видео камери за хранење на системот.  Релејните излези обезбедуваат сигнали за аларм и грешки до контролните панели за детекција на пожар и видео до мониторите. Новите напредоци во големината на компонентите овозможија развој на самостојните VID системи кои можат да вршат и процесирање на видео и извршување на алгоритми на еден детектор. Интеграцијата на тие VID детектори може да се направи на системи со затворено коло, како и на панели за детекција на пожар.

VID системите се прифатени во NFPA 72, но врз основа на дизајнот на перформансите. Како такви системот мора да се провери, да се тестира и да се одржува во зависност од препораките на производителот, но VID детекторите на пламен се класифицирани како детектори на пожар кои реагираат на радијација на енергија, исто како и детекторите на пламен базирани на инфрацрвени зраци. Во Европа овој тип на детектори уште не е признаен од European Norms (Standards).

Video Image Detectors ја имаат таа предност што можат да користат постоечки системски хардвер и жици на затворени кола. Исто така, штитат голема површина и инсталации со високи тавани и имаат брзо време на одговор затоа што немаат потреба да чекаат чадот да мигрира до детекторот. Способноста на VID системите да не реагираат на мали нијанси на промени, зависи од тоа колку е голем алгоритмот и кои се иницијалните поставки на системот.

Следење на новите IoT трендови

Освен напредокот кај технологиите со по еден детектор, системите за детекција на пожар исто така ги имплементираат новите трендови кај Интернетот на нештата и безжичната конекција. Безжичните конектори се признаени од NFPA 72 уште од 1987 година како радиски системи со ниска моќност, но два неодамнешни напредоци придонесоа за развој на безжичните детектори за домашна примена. Првиот е укинувањето на NFPA 720 за детектори за јаглерод моноксид и нивното вклучувње во NFPA 72, а вториот е брзата имплементација на Интернетот на нештата за паметните уреди во домот.

Вклучувањето на детекцијата на јаглерод моноксидот во генералниот дизајн на детекцијата на пожар доведе до развој на самостојни безжични детектори за домашна примена кои може да детектираат и CO и оптички чад. Таа комбинација на детектори има поголема сензитивност, па може да детектира и јаглерод моноксид кој е нуспроизвод на согорување, како второ ниво на заштита од расипаните печки или камини на дрва. Новиот тренд кај детекцијата на пожар во станбени објекти е кластер од самостојна комбинација на детектори на јаглерод моноксид и на оптички чад, поврзани преку безжичен интернет со паметната домашна мрежа. Овој тренд овозможува исфрлање на гломазните неинтуитивни панели за детекција на пожар од домовите и нивна замена со апликации за смартфон, како и намалување на трошоците за инсталација и одржување.

Примената на Интернетот на нештата (ИоТ) и конективноста на системите за детекција на пожар не е ограничена само на самостојните детектори. Новите панели за детекција на пожар нудат повеќе можности за конективност и опции за известувања – од масивни еимајл листи до спефицична контрола преку апликација, но IoT технологијата нуди и ново ниво на системска интеграција. Новите инсталации во зградите имаат системи за менаџирање, кои вклучуваат различни други системи како греење, вентилација и клима, водоводни мрежи до дистрибуција на струја и мрежи. Вклучувањето на системите за детекција на пожар во централните системи е следниот логичен чекор затоа што панелите за детекција на пожар можат да издаваат команди до другите интерконектирани системи и да спречат соодветна евакуација на зградата.

Автоматизацијата на зградите е широко користена во големи инсталации и нејзиното воведување во станбени згради со средна големина ќе ја зголеми побарувачката за целосна имплементација на панелите за откривање на пожар во мрежите на IoT и системите BMS. 

Освен тоа, целосната интеграција на системите за детекција на пожар во системите за менаџирање со зградите и употребата на препорачано одржување, што се постигнува со мониторинг на многу променливи од конектираните детектори, нуди пониски дрошоци за одржување, поголема прецизност и сензитивност на системот, како и предвидување на просечното време помеѓу грешки во системите со помош на алгоритми за машинско учење.

Кои се следните чекори?

Следниот чекор во интеграцијата на системите за итни случаи е целосна соработка на системот за детекција, за осветлување во итни слуачи и системи со гласовна евакуација во еден комплетен систем кој ќе го скрати времето потребно за евакуација на зградите и ќе реагира во реално време на промените во итноста.

Динамичните системи со светла за итни случаи кои го посочуваат излезот го менуваат типот на пиктограми во зависност од ситуацијата, спречуваат жителите на зградите да тргнат по пат кој е блокиран. Освен тоа, системите со гласовни известувања можат интуитивно да ги водат станарите и да им помогнат на тимовите за итна интервенција издаваат команди и инструкции преку интегрирани телефони за пожарникарите. Тие типови на системи не само што се ефективни во случај на пожар, туку обезбедуваат и корисни аларми и инструкции во други ситуации како на пример излевање опасни хемикалии, натрапници или екстремни временски услови.

Заклучок

Несреќите се дел од секојдневниот живот и дури и со најдобрата технологија не може да се елиминираат. Но, решенијата за итни случаи и конектираните производи може да ни помогнат во навремени предупредувања и да се скрати времето потребно за реагирање и евакуација. Дизајнерите и крајните корисници треба да ги прифатат тие решенија, но исто така и да се придржуваат строго до соодветните регулативи и политики за да се обезбеди кохерентен план со соодветна имплементација за секоја ситуација. Само тогаш крајната цел – заштитата на човечкиот живот и сопственоста – може да биде достигната.