Особливості коефіцієнта варіації параметрів газового середовища при загоряннях у приміщеннях

Автор(и)

  • Борис Борисович Поспєлов Науково-методичний центр навчальних закладів сфери цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0002-0957-3839
  • Юлія Сергіївна Безугла Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-4022-2807
  • Юрій Юрійович Козар Луганський державний медичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6424-6419
  • Олексій Миколайович Крайнюков Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0002-5264-3118
  • Лариса Сергіївна Чубко Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4647-3156
  • Олександр Анатолійович Ященко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7129-389X
  • Олена Іванівна Ляшевська Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1469-4141
  • Сергій Миколайович Щербак Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-1133-0120
  • Павло Павлович Черевко Ужгородський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-5311-324X
  • Вячеслав Миколайович Курепін Миколаївський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4383-6177

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.293279

Ключові слова:

загоряння матеріалу, газове середовище, небезпечні параметри, міра вибіркового коефіцієнту варіаці

Анотація

Об'єктом дослідження є вибірковий коефіцієнт варіації небезпечних параметрів газового середовища при загоряннях матеріалів. Обґрунтовано міру вибіркового коефіцієнту варіації довільного небезпечного параметра газового середовища, що спостерігається на довільному інтервалі часу. Визначено помилку репрезентативності міри вибіркового коефіцієнта варіації, що залежить від величини міри та розміру вибірки. Міра дозволяє чисельно визначити її значення для довільного інтервалу спостереження. Відмінність міри на інтервалах, що відповідають достовірній відсутності та появі загоряння, дозволяє виявляти появу загоряння матеріалу. За результатами лабораторних досліджень визначені міри вибіркового коефіцієнту варіації для концентрації чадного газу, щільності диму та температури газового середовища у лабораторній камері на інтервалах відсутності та появі загоряння спирту, паперу, деревини та текстилю. Встановлено, що небезпечні параметри газового середовища на інтервалах відсутності та наявності загоряння характеризуються різними значеннями збільшення міри вибіркового коефіцієнта варіації. Наприклад, визначено, що загоряння спирту викликає максимальне збільшення міри для концентрації чадного газу з 0,135 до 0,441, для щільності диму з 0,629 до 0,805 та температури з 0,001 до 0,115. У разі загоряння паперу міра для концентрації чадного газу та температури зростає з 0,0026 до 0,140 та з 0,0019 до 0,05 відповідно. При загорянні деревини міра для концентрації чадного газу та температури зростає відповідно з 0,0072 до 0,177 та з 0,0067 до 0,016. Одержані результаті за умови вимірювання небезпечних параметрів газового середовища у приміщеннях та обчислення вибіркового коефіцієнту варіації на практиці дозволяють використовувати їх при створенні систем раннього виявлення пожеж

Біографії авторів

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

Доктор технічних наук, професор

Юлія Сергіївна Безугла, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра наглядово-профілактичної діяльності

Юрій Юрійович Козар, Луганський державний медичний університет

Доктор юридичних наук, професор

Кафедра біології, гістології, патоморфології та судової медицини

Олексій Миколайович Крайнюков, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Доктор географічних наук, професор

Кафедра екологічної безпеки та екологічної освіти

Лариса Сергіївна Чубко, Національний авіаційний університет

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра біотехнології

Олександр Анатолійович Ященко, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра управління та організації діяльності у сфері цивільного захисту

Олена Іванівна Ляшевська, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат наук з державного управління, доцент

Кафедра управління та організації діяльності у сфері цивільного захисту

Сергій Миколайович Щербак, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра пожежної та рятувальної підготовки

Павло Павлович Черевко, Ужгородський національний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра цивільного права та процесу

Вячеслав Миколайович Курепін, Миколаївський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра методики професійного навчання

Посилання

  1. Iatsyshyn, A. V., Ivaschenko, T. G., Matvieieva, I. V., Zakharchenko, J. V., Lahoiko, A. M. (2023). Development of recommendations for improving the radiation monitoring system of Ukraine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1254 (1), 012109. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012109
  2. Barannik, V., Babenko, Y., Kulitsa, O., Barannik, V., Khimenko, A., Matviichuk-Yudina, O. (2020). Significant Microsegment Transformants Encoding Method to Increase the Availability of Video Information Resource. 2020 IEEE 2nd International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT). doi: https://doi.org/10.1109/atit50783.2020.9349256
  3. 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: https://doi.org/10.15587/978-617-7319-43-5
  4. Otrosh, Y., Rybka, Y., Danilin, O., Zhuravskyi, M. (2019). Assessment of the technical state and the possibility of its control for the further safe operation of building structures of mining facilities. E3S Web of Conferences, 123, 01012. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301012
  5. Pospelov, B., Kovrehin, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Petukhova, O., Butenko, T. et al. (2020). Development of a method for detecting dangerous states of polluted atmospheric air based on the current recurrence of the combined risk. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (107)), 49–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213892
  6. Center of Fire Statistics (2022). World Fire Statistics of CTIF, 27.
  7. Chernukha, A., Teslenko, A., Kovalov, P., Bezuglov, O. (2020). Mathematical Modeling of Fire-Proof Efficiency of Coatings Based on Silicate Composition. Materials Science Forum, 1006, 70–75. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.70
  8. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233606
  9. Pospelov, B., Rybka, E., Krainiukov, O., Yashchenko, O., Bezuhla, Y., Bielai, S. et al. (2021). Short-term forecast of fire in the premises based on modification of the Brown’s zero-order model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (112)), 52–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.238555
  10. Cheng, C., Sun, F., Zhou, X. (2011). One fire detection method using neural networks. Tsinghua Science and Technology, 16 (1), 31–35. doi: https://doi.org/10.1016/s1007-0214(11)70005-0
  11. Ding, Q., Peng, Z., Liu, T., Tong, Q. (2014). Multi-Sensor Building Fire Alarm System with Information Fusion Technology Based on D-S Evidence Theory. Algorithms, 7 (4), 523–537. doi: https://doi.org/10.3390/a7040523
  12. Wu, Y., Harada, T. (2004). Study on the Burning Behaviour of Plantation Wood. Scientia Silvae Sinicae, 40 (2), 131–136. doi: https://doi.org/10.11707/j.1001-7488.20040223
  13. Ji, J., Yang, L., Fan, W. (2003). Experimental Study on Effects of Burning Behaviours of Materials Caused by External Heat Radiation. Journal of Combustion Science and Technology, 9, 139.
  14. Peng, X., Liu, S., Lu, G. (2005). Experimental Analysis on Heat Release Rate of Materials. Journal of Chongqing University, 28, 122.
  15. Heskestad, G., Newman, J. S. (1992). Fire detection using cross-correlations of sensor signals. Fire Safety Journal, 18 (4), 355–374. doi: https://doi.org/10.1016/0379-7112(92)90024-7
  16. Gottuk, D. T., Wright, M. T., Wong, J. T., Pham, H. V., Rose-Pehrsson, S. L., Hart, S. et al. (2002). Prototype Early Warning Fire Detection Systems: Test Series 4 Results. NRL/MR/6180-02-8602. Naval Research Laboratory.
  17. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176579
  18. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187252
  19. Sadkovyi, V., Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Rud, A. et al. (2020). Construction of a method for detecting arbitrary hazard pollutants in the atmospheric air based on the structural function of the current pollutant concentrations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (108)), 14–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.218714
  20. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Krainiukov, O., Harbuz, S., Bezuhla, Y. et al. (2020). Use of uncertainty function for identification of hazardous states of atmospheric pollution vector. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (104)), 6–12. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200140
  21. Pospelov, B., Rybka, E., Savchenko, A., Dashkovska, O., Harbuz, S., Naden, E. et al. (2022). Peculiarities of amplitude spectra of the third order for the early detection of indoor fires. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (119)), 49–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265781
  22. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Chubko, L., Bezuhla, Y., Gordiichuk, S. et al. (2023). Revealing the peculiarities of average bicoherence of frequencies in the spectra of dangerous parameters of the gas environment during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (121)), 46–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.272949
  23. Du, L., Liu, H., Bao, Z. (2005). Radar HRRP target recognition based on higher order spectra. IEEE Transactions on Signal Processing, 53 (7), 2359–2368. doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2005.849161
  24. Hayashi, K., Mukai, N., Sawa, T. (2014). Simultaneous bicoherence analysis of occipital and frontal electroencephalograms in awake and anesthetized subjects. Clinical Neurophysiology, 125 (1), 194–201. doi: https://doi.org/10.1016/j.clinph.2013.06.024
  25. Pospelov, B., Rybka, E., Polkovnychenko, D., Myskovets, I., Bezuhla, Y., Butenko, T. et al. (2023). Comparison of bicoherence on the ensemble of realizations and a selective evaluation of the bispectrum of the dynamics of dangerous parameters of the gas medium during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (122)), 14–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.276779
  26. Forkman, J. (2006). Statistical inference for the coefficient of variation in normally distributed data. Centre of biostatistics. Report 2.
  27. Curto, J. D., Pinto, J. C. (2008). The coefficient of variation asymptotic distribution in the case of non-iid random variables. Journal of Applied Statistics, 36 (1), 21–32. doi: https://doi.org/10.1080/02664760802382491
  28. Abdi, H., Edelman, B., Valentin, D., Dowling, W. J. (2009). Experimental design and analysis for psychology. Oxford University Press. Available at: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=e340ab80345010a0c6e458ebb3e1458345b0b489
  29. Ye, L., Gu, X., Wang, D., Vogel, R. M. (2021). An unbiased estimator of coefficient of variation of streamflow. Journal of Hydrology, 594, 125954. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.125954
  30. Yousef, A. (2020). Performance of Three-Stage Sequential Estimation of the Normal Inverse Coefficient of Variation Under Type II Error Probability: A Monte Carlo Simulation Study. Frontiers in Physics, 8. doi: https://doi.org/10.3389/fphy.2020.00071
  31. Polstiankin, R. M., Pospelov, B. B. (2015). Stochastic models of hazardous factors and parameters of a fire in the premises. Problemy pozharnoy bezopasnosti, 38, 130–135. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppb_2015_38_24
  32. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110092
  33. Dubinin, D., Cherkashyn, O., Maksymov, A., Beliuchenko, D., Hovalenkov, S., Shevchenko, S., Avetisyan, V. (2020). Investigation of the effect of carbon monoxide on people in case of fire in a building. Sigurnost, 62 (4), 347–357. doi: https://doi.org/10.31306/s.62.4.2
  34. Pasport. Spovishchuvach pozhezhnyi teplovyi tochkovyi. TPT-4. Arton. Available at: https://ua.arton.com.ua/files/passports/%D0%A2%D0%9F%D0%A2-4_UA.pdf
  35. Pasport. Spovishchuvach pozhezhnyi dymovyi tochkovyi optychnyi. SPD-3.2. Arton. Available at: https://ua.arton.com.ua/files/passports/spd-32_new_pas_ua.pdf
  36. Optical/Heat Multisensor Detector. Discovery. Available at: https://www.nsc-hellas.gr/pdf/APOLLO/discovery/B02704-00%20Discovery%20Multisensor%20Heat-%20Optical.pdf
  37. McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K. (2016). Fire dynamics simulator technical reference guide. Volume 3: Validation. National Institute of Standards and Technology. Available at: https://www.fse-italia.eu/PDF/ManualiFDS/FDS_Validation_Guide.pdf
  38. McGrattan, K., Hostikka, S., McDermott, R., Floyd, J., Weinschenk, C., Overholt, K. (2013). Fire Dynamics Simulator User’s Guide. National Institute of Standard and Technology. Available at: https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=913619
  39. Levin, B. R. (1989). Teoreticheskie osnovy statisticheskoy radiotehniki. Moscow: Radio i svyaz', 656.
  40. Gorban', I. I. (2011). Osobennosti zakona bol'shih chisel pri narusheniyah statisticheskoy ustoychivosti. Visti vyshchykh uchbovykh zakladiv. Radioelektronika, 54 (7), 31–42.
  41. Orlov, Yu. N., Osminin, K. P. (2008). Postroenie vyborochnoy funktsii raspredeleniya dlya prognozirovaniya nestatsionarnogo vremennogo ryada. Matematicheskoe modelirovanie, 20 (9), 23–33.
  42. Dragotti, P. L., Vetterli, M., Blu, T. (2007). Sampling Moments and Reconstructing Signals of Finite Rate of Innovation: Shannon Meets Strang–Fix. IEEE Transactions on Signal Processing, 55 (5), 1741–1757. doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2006.890907
  43. Forkman, J. (2009). Estimator and Tests for Common Coefficients of Variation in Normal Distributions. Communications in Statistics - Theory and Methods, 38 (2), 233–251. doi: https://doi.org/10.1080/03610920802187448
  44. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226692
  45. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125926
Особливості коефіцієнта варіації параметрів газового середовища при загоряннях у приміщеннях

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-22

Як цитувати

Поспєлов, Б. Б., Безугла, Ю. С., Козар, Ю. Ю., Крайнюков, О. М., Чубко, Л. С., Ященко, О. А., Ляшевська, О. І., Щербак, С. М., Черевко, П. П., & Курепін, В. М. (2023). Особливості коефіцієнта варіації параметрів газового середовища при загоряннях у приміщеннях. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (126), 58–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.293279

Номер

Том 6 № 10 (126) (2023): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Boris Pospelov, Yuliia Bezuhla, Yurii Kozar, Olekcii Krainiukov, Larysa Chubko, Oleksandr Yashchenko, Olena Liashevska, Sergey Shcherbak, Pavlo Cherevko, Viacheslav Kurepin

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.