Нова система Wi-Fi покращує виявлення пожежі

Передавачі та приймачі Wi-Fi були налаштовані для моніторингу показань від цього контрольованого тестового вибуху автомобіля в тунелі гавані Сіднея. Авторство: Aruna Seneviratne Вибух у Сіднейському тунелі Харбор демонструє роботу дослідників UNSW, які використовують бездротові сигнали та штучний інтелект для більш точного визначення небезпечних пожежних ситуацій.

Інженери з UNSW Sydney розробили нову систему виявлення пожежі, яка може допомогти врятувати життя шляхом моніторингу змін у сигналах Wi-Fi. А контрольований тестовий підрив автомобіля, запланований компанією Sydney Harbor Tunnel Company, нещодавно надав додаткові дані для демонстрації ефективності технології.

Професор Аруна Сеневіратне, доктор Діпак Мішра та команда зі Школи електротехніки та телекомунікацій розробили та створили систему, яка відстежує сигнали Wi-Fi, коли вони проходять по повітрю, і детально аналізує зміни в навколишньому середовищі через такі події. як температура і дим.

Дослідники виявили характерні закономірності в даних радіосигналів під час пожеж, а штучний інтелект у їхньому програмному забезпеченні допомагає аналізувати навколишнє середовище в реальному часі. Тоді система може з більшою точністю визначити, чи викликані будь-які атмосферні зміни справжньою пожежею, і якщо так, подати тривогу або запустити автоматичну спринклерну систему.

Що існує системи виявлення, які в основному базуються на тепловізорі, часто дають хибнопозитивні показання, виявляючи рівні диму або зміни температури, які не є небезпечними або спричинені справжньою пожежею — можливо, через несправну вихлопну трубу автомобіля чи гарячий радіатор. Але професор Сеневіратне та його команда змогли продемонструвати свою нову технологію під час контрольованого випробування посеред ночі в тунелі гавані Сіднея.

Спільно з Trantek MST, що діє постачальником критично важливих систем для тунелю, і власником/оператором тунелю Sydney Harbour Tunnel Company дослідники створили серію передавачів і приймачів для моніторингу навколишнього середовища як тестовий автомобіль, підготовлений до мета була підірвана та підпалена під час проведення планових навчань з ліквідації наслідків надзвичайної ситуації.«По суті, це відносно проста шкільна фізика. У нас є передавач і приймач, і ми можемо відстежувати радіосигнал, коли він поширюється по повітрю», — каже професор Сеневіратне.

«Якщо змінюється температура повітря, змінюється і його щільність, і це змінює сигнатуру показань, коли ми отримуємо сигнал. Фактично, ми експериментально продемонстрували, що ці зміни сильно корелюють із підвищенням або падінням температури навколишнього середовища між передавач і приймач.

«Дим і різні гази, такі як окис вуглецю, які можуть утворюватися під час пожежі, також впливають на щільність повітря та дадуть характерні підписи на наших показаннях. Зокрема, ці підписи фіксуються у формі інформації про бездротовий канал. «Те, що ми також додаємо в систему, — це штучний інтелект для аналізу всіх даних і порівняння з базовими показниками, щоб допомогти визначити, чи сталася справжня пожежа».

Нова система, розроблена в UNSW, використовує той факт, що хвилі Wi-Fi мають різні частоти передачі, відомі як піднесучі. Подібно до того, як різні об’єкти впливають на різні довжини хвилі світла, різні частоти Wi-Fi також впливають різними способами.

Таким чином, система зондування Wi-Fi об’єднує вплив явищ навколишнього середовища на всі піднесучі частоти Wi-Fi й застосовує обробку даних, щоб знайти найбільш чутливі частоти, які допомагають аналізу. Можна обробляти та аналізувати до 1300 пакетів даних за секунду.

Професор Сеневіратне каже, що нова техніка важлива для підвищення довіри до автоматичних систем виявлення пожежі, яким зараз іноді важко навіть відрізнити пожежу від яскравого мерехтливого неонового світла. Команда UNSW вважає, що їхню систему можна застосовувати в широкому діапазоні середовищ, у тому числі в промислових місцях, комерційних висотних будівлях і навіть у домі.

Складання ряду передавачів і приймачів також допомагає визначити зональне розташування конкретної пожежі, що потім може допомогти службам екстреної допомоги швидко й ефективно реагувати.Для випробувань у тунелі гавані Сіднея дослідники UNSW розмістили серію недорогих передавачів і приймачів Wi-Fi, які працюють на Raspberry Pi і встановлені у водонепроникному корпусі, уздовж дороги, щоб виявляти зміни сигналів, спричинені вогнем і димом. Авторство: Aruna Seneviratne

Крім покращеного датчика, система Wi-Fi також обіцяє бути набагато дешевшою за що існує технологію тепловізійних камер і її легше обслуговувати.

«Купівля наявних спеціалізованих камер виявлення пожежі може коштувати близько 10 000 доларів США, тоді як наші передавачі та приймачі коштують 100 доларів або навіть менше», — каже професор Сеневіратне.

«Інша річ, пов’язана з камерами, полягає в тому, що їх потрібно ретельно обслуговувати. Об’єктиви потрібно підтримувати в чистоті, і їх часто потрібно правильно юстувати. «У нашій системі передавачі та приймачі просто надсилають радіосигнал, тому технічне обслуговування не вимагається. Тому експлуатація системи значно нижча».

Лео Асконе, генеральний директор Trantek MST, сказав: «Традиційні методи датчиків неефективні або регулярно виявляють помилкові спрацьовування, а оператори управління об’єктом не можуть розрізнити, коли відбувається справжня пожежна ситуація.

«Як австралійський виробник розподілених систем управління та контролю операцій високої доступності, Trantek MST тепер має намір поєднати прорив Wi-Fi UNSW з технологією відеоаналітики та створити нову еру в операціях протипожежної безпеки, відкриваючи двері для розгортання різноманітних програм, що охоплюють транспортні, оборонні та промислові об’єкти, а також комерційні та побутові будівлі.

«Співпраця в галузі досліджень між Trantek MST і UNSW значно прискорила готовність до розгортання. Настав час переписати стандарти виявлення пожеж».

Професор Джулієн Еппс, керівник Школи електротехніки та телекомунікацій UNSW, сказав: «Цей запатентований метод виявлення пожежі має перевагу визначення зони пожежі, що є важливим для операцій сповіщення та швидкого реагування.