Розробка методу оцінки достовірності виявлення загорянь у приміщеннях

Автор(и)

  • Володимир Петрович Садковий Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7054-671X
  • Борис Борисович Поспєлов Науково-методичний центр навчальних закладів сфери цивільного захисту, Україна http://orcid.org/0000-0002-0957-3839
  • Євгеній Олексійович Рибка Національний університет цивільного захисту України, Україна http://orcid.org/0000-0002-5396-5151
  • Борис Георгійович Кремінський Державна наукова установа «Інститут модернізації змісту освіти», Україна https://orcid.org/0000-0002-1689-6986
  • Олександр Анатолійович Ященко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7129-389X
  • Юлія Сергіївна Безугла Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-4022-2807
  • Елеонора Анатоліївна Дармофал Харківська державна академія фізичної культури, Україна https://orcid.org/0000-0001-9868-0486
  • Едуард Олексійович Кочанов Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0002-8443-4054
  • Світлана Вікторівна Гришко Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Б. Хмельницького, Україна https://orcid.org/0000-0002-5054-3893
  • Ірина Петрівна Козинська Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини, Україна https://orcid.org/0000-0003-3299-8461

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259493

Ключові слова:

виявлення загорянь, емпірична функція розподілу, довірчий інтервал, ймовірність загоряння, рекурентність

Анотація

Об’єктом дослідження є виявлення загорянь у приміщеннях. Проблемою, що вирішувалась, є розробка інструментарію щодо оцінки достовірності виявлення загорянь у приміщеннях на основі рекурентності вектора прирощень небезпечних параметрів газового середовища. Метод включає послідовне виконання п'яти процедур, що пов’язані з формуванням вектора поточних прирощень небезпечних параметрів, визначенням рекурентності поточного вектора та оцінки емпіричної функції розподілу щодо обчисленої поточної рекурентності вектора стану. Особливості та відмінні риси розробленого методу полягають в використанні емпіричної кумулятивної функції розподілу щодо поточної рекурентності вектора прирощень стану небезпечних параметрів газового середовища у приміщеннях при загоряннях. Це дозволяє вирішити проблему розробки інструментарію щодо чисельного визначення довірчої межі для заданого рівня значущості (достовірності) та ймовірності виявлення загорянь в приміщеннях у реальному часі. Сферою та умовами практичного використання отриманих результатів можна вважати сучасні та перспективні засоби та системи протипожежного захисту різних типів приміщень в будівлях та спорудах. Виконано перевірку запропонованого методу на прикладі загоряння тестових матеріалів у лабораторній камері. Встановлено, що для матеріалів з високою швидкістю горіння (спирт та целюлоза) з ймовірністю 0,95 має місце різке зниження величини оцінки емпіричної функції до нульових значень. Для деревини значення цієї оцінки дорівнює 0,15, а для текстилю мінімальне значення оцінки дорівнює 0,31. Встановлено, що межі довірчого інтервалу з рівнем значущості, що покриває одержані оцінки визначаються величиною ±0,086. Загалом результати перевірки свідчать про працездатність запропонованого методу визначення достовірності виявлення загорянь у приміщеннях на основі поточної міри рекурентності прирощень небезпечних параметрів газового середовища.

Біографії авторів

Володимир Петрович Садковий, Національний університет цивільного захисту України

Доктор наук з державного управління, професор, ректор

Борис Борисович Поспєлов, Науково-методичний центр навчальних закладів сфери цивільного захисту

Доктор технічних наук, професор

 

Євгеній Олексійович Рибка, Національний університет цивільного захисту України

Доктор технічних наук, старший дослідник

Науково-дослідний центр

Борис Георгійович Кремінський, Державна наукова установа «Інститут модернізації змісту освіти»

Доктор педагогічних наук, доцент

Відділ роботи з обдарованою молоддю

Олександр Анатолійович Ященко, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра управління та організації діяльності у сфері цивільного захисту

Юлія Сергіївна Безугла, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра наглядово-профілактичної діяльності

Елеонора Анатоліївна Дармофал, Харківська державна академія фізичної культури

Кандидат технічних наук, начальник відділу

Навчальний відділ

Едуард Олексійович Кочанов, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Кандидат військових наук, доцент

Кафедра екологічного моніторингу і заповідної справи

Світлана Вікторівна Гришко, Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Б. Хмельницького

Кандидат географічних наук

Кафедра фізичної географії і геології

Ірина Петрівна Козинська, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини

Кандидат географічних наук

Кафедра географії та методики її навчання

Посилання

  1. Brushlinsky, N. N., Ahrens, M., Sokolov, S. V., Wagner, P. (2019). World Fire Statistics. Report No. 24. Berlin: Center of Fire Statistics of CTIF, 65.
  2. Mygalenko, K., Nuyanzin, V., Zemlianskyi, A., Dominik, A. (2018). Development of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 31–37. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121727
  3. Vambol, S., Vambol, V., Kondratenko, O., Koloskov, V., Suchikova, Y. (2018). Substantiation of expedience of application of high-temperature utilization of used tires for liquefied methane production. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2 (87), 77–84. doi: http://doi.org/10.5604/01.3001.0012.2830
  4. Vambol, S., Vambol, V., Sobyna, V., Koloskov, V., Poberezhna, L. (2019). Investigation of the energy efficiency of waste utilization technology, with considering the use of low-temperature separation of the resulting gas mixtures. Energetika, 64 (4), 186–195. doi: http://doi.org/10.6001/energetika.v64i4.3893
  5. Semko, A., Beskrovnaya, M., Vinogradov, S., Hritsina, I., Yagudina, N. (2017). The usage of high speed impulse liquid jets for putting out gas blowouts. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 3, 655–664.
  6. Otrosh, Y., Semkiv, O., Rybka, E., Kovalov, A. (2019). About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 708 (1), 012065. doi: http://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012065
  7. Ragimov, S., Sobyna, V., Vambol, S., Vambol, V., Feshchenko, A., Zakora, A. et. al. (2018). Physical modelling of changes in the energy impact on a worker taking into account high-temperature radiation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 1 (91), 27–33. doi: http://doi.org/10.5604/01.3001.0012.9654
  8. Kovalov, A., Otrosh, Y., Ostroverkh, O., Hrushovinchuk, O., Savchenko, O. (2018). Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method. E3S Web of Conferences, 60, 00003. doi: http://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000003
  9. Sadkovyi, V., Andronov, V., Semkiv, O., Kovalov, A., Rybka, E., Otrosh, Yu. et. al.; Sadkovyi, V., Rybka, E., Otrosh, Yu. (Eds.) (2021). Fire resistance of reinforced concrete and steel structures. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 180. doi: http://doi.org/10.15587/978-617-7319-43-5
  10. Dadashov, I., Loboichenko, V., Kireev, A. (2018). Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research, 37 (1), 63–77.
  11. Kustov, M., Kalugin, V., Tutunik, V., Tarakhno, O. (2019). Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 1, 92–99. doi: http://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  12. Vasyukov, A., Loboichenko, V., Bushtec, S. (2016). Identification of bottled natural waters by using direct conductometry. Ecology, Environment and Conservation. 22 (3), 1171–1176.
  13. Reproduced with permission from Fire Loss in the United States During 2019 (2020). National Fire Protection Association, 11.
  14. Dubinin, D., Korytchenko, K., Lisnyak, A., Hrytsyna, I., Trigub, V. (2018). Improving the installation for fire extinguishing with finely­dispersed water. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 38–43. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127865
  15. Semko, A., Rusanova, O., Kazak, O., Beskrovnaya, M., Vinogradov, S., Gricina, I. (2015). The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. The International Journal of Multiphysics, 9 (1), 9–20. doi: http://doi.org/10.1260/1750-9548.9.1.9
  16. Popov, O., Iatsyshyn, A., Kovach, V., Artemchuk, V., Taraduda, D., Sobyna, V. et. al. (2019). Physical Features of Pollutants Spread in the Air During the Emergency at NPPs. Nuclear and Radiation Safety, 4 (84), 88–98. doi: http://doi.org/10.32918/nrs.2019.4(84).11
  17. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Romin, A. (2018). Experimental study of the fluctuations of gas medium parameters as early signs of fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 50–55. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.122419
  18. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., Borodych, P. (2018). Studying the recurrent diagrams of carbon monoxide concentration at early ignitions in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (93)), 34–40. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133127
  19. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Semkiv, O. (2018). Development of the method of frequency­temporal representation of fluctuations of gaseous medium parameters at fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 44–49. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125926
  20. Ahn, C.-S., Kim, J.-Y. (2011). A study for a fire spread mechanism of residential buildings with numerical modeling. WIT Transactions on the Built Environment, 117, 185–196. doi: http://doi.org/10.2495/safe110171
  21. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Design of fire detectors capable of self-adjusting by ignition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (88)), 53–59. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108448
  22. Andronov, V., Pospelov, B., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Examining the learning fire detectors under real conditions of application. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (87)), 53–59. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.101985
  23. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by self­adjusting fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (89)), 43–48. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110092
  24. Angus, D. (2019). Recurrence Methods for Communication Data, Reflecting on 20 Years of Progress. Frontiers in Applied Mathematics and Statistics, 5. doi: http://doi.org/10.3389/fams.2019.00054
  25. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., Gornostal, S. (2018). Analysis of correlation dimensionality of the state of a gas medium at early ignition of materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (95)), 25–30. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142995
  26. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Gornostal, S., Shcherbak, S. (2017). Results of experimental research into correlations between hazardous factors of ignition of materials in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 50–56. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117789
  27. Bendat, J. S., Piersol, A. G. (2010). Random data: analysis and measurement procedures. John Wiley & Sons. doi: http://doi.org/10.1002/9781118032428
  28. Shafi, I., Ahmad, J., Shah, S. I., Kashif, F. M. (2009). Techniques to Obtain Good Resolution and Concentrated Time-Frequency Distributions: A Review. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2009 (1). doi: http://doi.org/10.1155/2009/673539
  29. Pospelov, B., Rybka, E., Togobytska, V., Meleshchenko, R., Danchenko, Y., Butenko, T. et. al. (2019). Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transformation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (100)), 22–29. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176579
  30. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Samoilov, M., Krainiukov, O., Biryukov, I. et. al. (2021). Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (110)), 43–50. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226692
  31. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Krainiukov, O., Biryukov, I., Butenko, T. et. al. (2021). Short-term fire forecast based on air state gain recurrence and zero-order brown model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (111)), 27–33. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233606
  32. Mandel'brot, B. (2002). Fraktal'naya geometriya prirody. Moscow: Institut komp'yuternykh issledovaniy, 656.
  33. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Maksymenko, N., Meleshchenko, R. et. al. (2020). Mathematical model of determining a risk to the human health along with the detection of hazardous states of urban atmosphere pollution based on measuring the current concentrations of pollutants. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (106)), 37–44. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210059
  34. Materials of 7th International Symposium on Recurrence Plots (2017).
  35. Marwan, N. (2011). How to avoid potential pitfalls in recurrence plot based data analysis. International Journal of Bifurcation and Chaos, 21 (4), 1003–1017. doi: http://doi.org/10.1142/s0218127411029008
  36. Marwan, N., Webber, C. L., Macau, E. E. N., Viana, R. L. (2018). Introduction to focus issue: Recurrence quantification analysis for understanding complex systems. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 28 (8), 085601. doi: http://doi.org/10.1063/1.5050929
  37. Ramachandran, K. M., Tsokos, C. P. (2021). Mathematical Statistics with Applications in R. Elsevier Inc., 680.
  38. Cheng, R., Currie, C. (2009). Resampling methods of analysis in simulation studies. Proceedings of the 2009 Winter Simulation Conference, 45–59. doi: http://doi.org/10.1109/wsc.2009.5429319
  39. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Karpets, K., Pirohov, O. et. al. (2019). Development of the correlation method for operative detection of recurrent states. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (102)), 39–46. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187252
  40. Bakhrushyn, V. E. (2011). Metody analizu danykh. Zaporizhzhia: KPU, 268.
  41. Wasserman, L. (2006). All of nonparametric statistics. Springer, 270. doi: http://doi.org/10.1007/0-387-30623-4
  42. Li, Z., Zhao, Y., Hu, X., Botta, N., Ionescu, C., Chen, G. (2022). ECOD: Unsupervised Outlier Detection Using Empirical Cumulative Distribution Functions. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 1–1. doi: http://doi.org/10.1109/tkde.2022.3159580
  43. Naaman, M. (2021). On the tight constant in the multivariate Dvoretzky-Kiefer-Wolfowitz inequality. Statistics & Probability Letters, 173, 109088. doi: http://doi.org/10.1016/j.spl.2021.109088

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Як цитувати

Садковий, В. П., Поспєлов, Б. Б., Рибка, Є. О., Кремінський, Б. Г., Ященко, О. А., Безугла, Ю. С., Дармофал, Е. А., Кочанов, Е. О., Гришко, С. В., & Козинська, І. П. (2022). Розробка методу оцінки достовірності виявлення загорянь у приміщеннях. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (117), 56–62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259493

Номер

Том 3 № 10 (117) (2022): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Volodymyr Sadkovyi, Boris Pospelov, Evgenіy Rybka, Borys Kreminskyi, Oleksandr Yashchenko, Yuliia Bezuhla, Eleonora Darmofal, Eduard Kochanov, Svitlana Hryshko, Iryna Kozynska

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.