Алгоритм роботи теплового пожежного сповіщувача для автотранспортних засобів

Автор(и)

  • Андрій Петрович Кушнір Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Україна https://orcid.org/0000-0002-6946-8395
  • Богдан Любомирович Копчак Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-2705-8240
  • Андрій Федорович Гаврилюк Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Україна https://orcid.org/0000-0002-8727-9950

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231894

Ключові слова:

система виявлення пожежі автотранспортних засобів, тепловий пожежний сповіщувач, алгоритм роботи пожежного сповіщувача

Анотація

У більшості випадків для виявлення загорання на автотранспортних засобах використовують максимальні теплові пожежні сповіщувачі. Параметр спрацювання даних сповіщувачів є незмінним. На час виявлення пожежі пожежним сповіщувачем та на ймовірність його хибного спрацювання впливає тепловий потік від двигуна внутрішнього згорання. У статті створено та досліджено алгоритм роботи максимально-динамічного теплового пожежного сповіщувача зі змінними параметрами спрацювання. В залежності від температурного впливу режимів роботи двигуна даний алгоритм автоматично змінює значення мінімальної статичної температури спрацювання сповіщувача та значення швидкості підвищення температури за якої він спрацьовує. Результати експерименту показали, що в початковий період часу роботи двигуна швидкість зміни температури у моторному відсіку коливається і є найбільшою. Вона може бути більше 290 ºС/хв. Однак незалежно від марки автотранспортного засобу та типу двигуна, коли температура сягне технологічної, то швидкість зміни температури буде змінюватися в невеликих межах, приблизно 30÷50 ºС/хв. Результати дослідження в пакеті Simulink (США) програмного середовища MATLAB (США) підтверджують ефективність запрограмованого алгоритму роботи теплового пожежного сповіщувача. Розроблений алгоритм роботи пожежного сповіщувача дозволяє виявляти загорання на ранній стадії та зменшити хибність його спрацювання. Пожежний сповіщувач спрацьовував як на максимальну, так і на динамічну складову. На максимальну складову запропонований сповіщувач спрацьовує приблизно в 2,3 рази швидше, ніж класичний максимальний тепловий пожежний сповіщувач. Виявлення загорання на ранній стадії дозволяє швидше задіяти систему пожежогасіння

Біографії авторів

Андрій Петрович Кушнір, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра наглядово-профілактичної діяльності та пожежної автоматики

Богдан Любомирович Копчак, Національний університет «Львівська політехніка»

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра електромехатроніки та комп'ютеризованих електромеханічних систем

Андрій Федорович Гаврилюк, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації транспортних засобів та пожежно-рятувальної техніки

Посилання

  1. Zhang, D. L., Xiao, L. Y., Wang, Y., Huang, G. Z. (2019). Study on vehicle fire safety: Statistic, investigation methods and experimental analysis. Safety Science, 117, 194–204. doi: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2019.03.030
  2. Otxoterena, P., Björnstig, U., Lindkvist, M. (2020). Post‐collision fires in road vehicles between 2002 and 2015. Fire and Materials, 44 (6), 767–775. doi: https://doi.org/10.1002/fam.2862
  3. Ren, R., Zhou, H., Hu, Z., He, S., Wang, X. (2019). Statistical analysis of fire accidents in Chinese highway tunnels 2000–2016. Tunnelling and Underground Space Technology, 83, 452–460. doi: https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.10.008
  4. SBF 128:1. Guidelines for fixed automatic fire suppression systems on buses and coaches. Developed by The Swedish Fire Protection Association and the Swedish insurance industry.
  5. Fire Safety in Engine Compartments: SP Method 4912: Testing of fire suppression system intended for use in compartment with combustion engine (2019). Available at: http://ri.diva-portal.org/smash/get/diva2:1368725/FULLTEXT01.pdf
  6. Ahrens, M. (2012). Automobile Fires in the U.S.: 2006-2010 Estimates. Proceedings of FIVE – Fires In Vehicles. Chicago, 95–104. Available at: https://ri.diva-portal.org/smash/get/diva2:962701/FULLTEXT01.pdf
  7. Вus safety report. Bus fires in New South Wales in 2020 (2020). Office of Transport Safety Investigations. Available at: https://www.otsi.nsw.gov.au/sites/default/files/otsi_assets/documents/reports/Bus%20Fire%20Summary%202020.pdf
  8. Zhu, H., Gao, Y., Guo, H. (2020). Experimental investigation of burning behavior of a running vehicle. Case Studies in Thermal Engineering, 22, 100795. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100795
  9. Li, D., Zhu, G., Zhu, H., Yu, Z., Gao, Y., Jiang, X. (2017). Flame spread and smoke temperature of full-scale fire test of car fire. Case Studies in Thermal Engineering, 10, 315–324. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2017.08.001
  10. Hu, Y., Zhou, X., Cao, J., Zhang, L., Wu, G., Yang, L. (2020). Interpretation of Fire Safety Distances of a Minivan Passenger Car by Burning Behaviors Analysis. Fire Technology, 56 (4), 1527–1553. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-019-00938-1
  11. Halada, L., Weisenpacher, P., Glas, J. (2012). Computer Modelling of Automobile Fires. Advances in Modeling of Fluid Dynamics. doi: https://doi.org/10.5772/48600
  12. Deng, G., Lin, R., Shi, X., Zhang, W., Chen, H. (2020). Research on Vehicle Exterior Fire Suppression Techniques. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 793, 012010. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/793/1/012010
  13. Havryliuk, A. F., Hudym, V. I., Kushnir, A. P. (2014). Pat. No. 110736 UA. Ustanovka pozhezhohasinnia kolisnykh transportnykh zasobiv. No. a201405621; declareted: 26.05.2014; published: 10.02.2016, Bul. No. 3. Available at: https://uapatents.com/5-110736-ustanovka-pozhezhogasinnya-kolisnikh-transportnikh-zasobiv.html
  14. Yuan, H., Su, H., Wang, L., Yuan, C., Zhang, Z. (2017). Numerical Analysis on Airflow and Thermal Field in Quiet Power Vehicle Compartment. Procedia Engineering, 174, 571–578. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.189
  15. Yuan, R., Sivasankaran, S., Dutta, N., Jansen, W., Ebrahimi, K. (2020). Numerical investigation of buoyancy-driven heat transfer within engine bay environment during thermal soak. Applied Thermal Engineering, 164, 114525. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.114525
  16. Willstrand, O., Brandt, J., Karlsson, P., Ochoterena, R., Kovacevic, V. (2015). Fire detection & fire alarm systems in heavy duty vehicles. WP2 – Factors influencing detector performance in vehicles. Safety – Fire Research.
  17. Ochoterena, R., Hjohlman, M., Försth, M. (2014). Detection of Fires in the Engine Compartment of Heavy Duty Vehicles, A Theoretical Study. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2014-01-0423
  18. Andersson, P., Brandt, J., Willstrand, O. (2016). Full scale fire-test of an electric hybrid bus. SP Technical Research Institute of Sweden. Available at: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1072347/FULLTEXT01.pdf
  19. Willstrand, O., Karlsson, P., Brandt, J. (2015). Fire detection & fire alarm systems in heavy duty vehicles. WP1 – Survey of fire detection in vehicles. SP Technical Research Institute of Sweden. Available at: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:962928/FULLTEXT01.pdf
  20. Willstrand, O., Karlsson, P., Brandt, J. (2016). Fire detection & fire alarm systems in heavy vehicles. Final Report. SP Technical Research Institute of Sweden. Available at: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1067439/FULLTEXT01.pdf
  21. Hansen, R. (2021). Pre-ignition detection and early fire detection in mining vehicles. Mining Technology, 130 (1), 22–35. doi: https://doi.org/10.1080/25726668.2021.1871820
  22. Sowah, R., Ampadu, K. O., Ofoli, A., Koumadi, K., Mills, G. A., Nortey, J. (2016). Design and implementation of a fire detection and control system for automobiles using fuzzy logic. 2016 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting. doi: https://doi.org/10.1109/ias.2016.7731880
  23. Sowah, R., Ampadu, K. O., Ofoli, A. R., Koumadi, K., Mills, G. A., Nortey, J. (2019). A Fire-Detection and Control System in Automobiles: Implementing a Design That Uses Fuzzy Logic to Anticipate and Respond. IEEE Industry Applications Magazine, 25 (2), 57–67. doi: https://doi.org/10.1109/mias.2018.2875189
  24. Dattathreya, M. S., Singh, H., Meitzler, T. (2012). Detection and Elimination of a Potential Fire in Engine and Battery Compartments of Hybrid Electric Vehicles. Advances in Fuzzy Systems, 2012, 1–11. doi: https://doi.org/10.1155/2012/687652
  25. Kushnir, A., Kopchak, B. (2019). Development of Intelligent Point Multi-Sensor Fire Detector with Fuzzy Correction Block. 2019 IEEE XVth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH). doi: https://doi.org/10.1109/memstech.2019.8817395
  26. Kushnir, A., Kopchak, B., Gavryliuk, A. (2020). The Development of Operation Algorithm of Heat Detector with Variable Response Parameters. 2020 IEEE XVIth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH). doi: https://doi.org/10.1109/memstech49584.2020.9109436
  27. Kushnir, А., Kravets, I., Gavrilyk, A. (2014). Heat detector with variable threshold level of triggering. Pozhezhna bezpeka, 25, 62–68. Available at: https://ldubgd.edu.ua/sites/default/files/files/12_13.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Кушнір, А. П., Копчак, Б. Л., & Гаврилюк, А. Ф. . (2021). Алгоритм роботи теплового пожежного сповіщувача для автотранспортних засобів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10(111), 6–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231894

Номер

Том 3 № 10(111) (2021): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Andrii Kushnir, Bohdan Kopchak, Andrii Gavryliuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.