Анализ газовоздушной среды с применением интеллектуального газоанализатора для анализа пожаровзрывоопасности

1981. 280 с.

АНАЛИЗ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ГАЗОАНАЛИЗАТОРА ДЛЯ АНАЛИЗА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

А.М. Чуйков, начальник кафедры, к.т.н.

А.В. Мещеряков, доцент, к.т.н.

А.А. Гапеев, преподаватель, к.х.н.

Воронежский институт ГПС МЧС России, г.Воронеж

Традиционно пожаровзрывоопасность строительных материалов оценивают путем сравнения их состава с ПДК выделяющихся газообразных веществ. Первостепенное значение имеет класс опасности, состав вредных веществ и их количественное содержание. И здесь особое внимание необходимо уделить строительным материалам на полимерной основе.

Целью данной работы является своевременный анализ газовоздушной среды с использованием интеллектуальной мультисенсорной системы контроля и оценки уровня токсичности воздушной среды при производстве и эксплуатации полимерных композитов различной структуры, способных привести к изменению пожароопасной обстановки на объекте.

Общеизвестно, что практически все полимерные строительные и отделочные материалы, созданные на основе низкомолекулярных соединений, в процессе эксплуатации могут выделять токсичные летучие компоненты, которые при длительном воздействии могут неблагоприятно влиять на живые организмы. Миграция токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции и в связи с недостаточной экологической чистотой исходного сырья, нарушением технологии их производства. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха в помещении.

Выделение газообразных токсичных веществ в результате горения полимерных строительных материалов еще один весьма серьезный опасный фактор, связанный с их использованием.

Все это диктует необходимость повышения и обеспечения требуемого уровня экологической и пожарной безопасности строительных материалов при их эксплуатации и переработке.

В связи со сложностью распознавания образов значительно возрастают и требования по оперативности получения результатов и необходимости распознавания сразу нескольких токсикантов, и возникает необходимость в применении методов математического моделирования для создания газоанализатора. Такой подход обеспечивает сокращение расходов на

разработку системы.

Проведенный анализ существующих моделей систем обоняния позволил выбрать в качестве базовой модели, для создания устройства, позволяющего проводить неразрушающий анализ веществ и строительных материалов, многоуровневую нейронную модель, описывающую механизм работы обонятельной системы. Такой выбор обусловлен максимальной схожестью модели со своим биологическим аналогом и простотой и возможностью варьирования параметров программной реализации [1].

Результатом анализа газовой смеси является идентификация содержащихся в ней токсичных веществ. Естественно, что такой результат является текстовым, и для использования нейросети его необходимо закодировать. Для кодировки результатов анализа было принято решение о присвоении каждому токсиканту уникального кода, по которому при формировании итогового отчета можно было бы восстановить текстовое представление выходных данных. При этом используется принцип увеличения расстояния между токсикантами, т.е. веществам присваиваются не порядковые номера, а числовые значения, стоящие далеко друг от друга.

Таким образом, получаем, что входной сигнал нейросети представляет собой вектор значений, число которых равно количеству сенсоров устройства, а выход сети - число, представляющее собой значение кода токсиканта.

Сферы возможного применения газоанализатора в задачах обеспечения безопасности объектов и населения затрагивают системы сверхранней пожарной сигнализации, быстрого тестирования безопасности новых материалов, продуктов их сгорания и составов для пожаротушения, обнаружение запахов во вредных условиях (радиация, отравляющие вещества, высокие температуры и т.п.).

Созданная измерительная система со своими функциональным возможностям, дает нам полное право говорить о целесообразности ее применения, для мониторинга и контроля пожаровзрывоопасности окружающей среды в процессе производства и эксплуатации строительных материалов на полимерной основе, поскольку анализатор не пассивно отражает информацию о воздействии анализируемой среды, а проводит процесс самонастройки на данный аналит, компенсирует неточность поступающей информации и выдает результат. Кроме того, следует отметить быстроту проводимого анализа, а также малогабаритность измерительной системы [2].

Список использованной литературы

1. Калач А.В. Пьезосенсоры в мониторинге окружающей среды / Калач А.В. // Эколог. системы и приборы. 2004. №10. С. 8 - 11.

2. Калач А.В. Разработка и использование мультисенсорной системы для определения летучих компонентов в воздухе при производстве строительных материалов из полимерных композитов / А.В. Калач, А.М. Чуйков, А.В.

Мещеряков // Вестник ВИ ГПС МЧС России № 1/2012. - С. 34-36

СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ВОПРОСУ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ

И.А. Шибиров, старший инспектор Воронежский институт ГПС МЧС России, г.Воронеж

Вся техногенная цивилизация, созданная человеком в любой момент может дать сбой. Хрупкость техносферы ярко видна на примере крупных городов, где сегодня живет значительная часть населения планеты. Основная масса людей концентрируется в техносфере мегаполиса, где все взаимосвязано и катастрофа может случиться в любой момент.

Одним из основных направлений деятельности в области обеспечения безопасности является осуществление контроля за соответствием производимой, выпускаемой или реализуемой продукции установленным требованиям пожарной безопасности. Органы по сертификации проводят инспекционный контроль за сертифицированной продукцией, а органы ГПН осуществляют контроль за производством, реализацией и применением продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности при проведении мероприятий по контролю в соответствии с законодательством о защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при проведении государственного контроля (надзора).

Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», выбор строительных материалов напрямую зависит от класса функциональной пожарной опасности здания.

Классификацию строительных материалов часто проводят, основываясь на сфере применения продукции. По этому критерию ее разделяют на конструктивные, изоляционные и отделочные, а также конструктивно-изоляционные и конструктивно-отделочные решения.

С точки зрения пожарной безопасности оптимальная классификация предлагается в ст. 13 «Технического регламента» [2], которая разбивает строительные материалы на два типа: горючие и негорючие. В свою очередь, горючие материалы делятся на 4 группы - слабогорючие (Г1), умеренно горючие (Г2), нормально горючие (Г3) и, наконец, сильно горючие (Г4). Кроме того, они оцениваются по таким критериям, как воспламеняемость, способность распространять пламя по поверхности, дымообразующая способность и токсичность. Совокупность этих показателей позволяет присвоить конкретному материалу класс пожарной опасности: от КМ0 - для негорючих материалов до КМ1-КМ5 - для горючих [2].

Ключевым фактором, определяющим пожарную опасность материалов,