Метод запобігання надзвичайним ситуаціям внаслідок пожеж шляхом короткочасного прогнозування загорянь

Поспєлов Борис Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-0957-3839

Рибка Євгеній Олексійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5396-5151

Самойлов Михайло Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8924-7944

Безугла Юлія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4022-2807

Ященко Олександр Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-7129-389X

Веретеннікова Юлія Анатоліївна

Харківський національний університет будівництва та архітектури

http://orcid.org/0000-0003-0245-704X

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-34-21

Ключові слова: пожежа, динаміка, рекурентність прирощень стану, небезпечні фактори, повітряне середовище, рекурентна діаграма

Анотація

Розроблено параметричну модель прогнозування поточної рекурентності прирощень стану повітряного середовища приміщень при загоряннях матеріалів в умовах, що характерні для реальних приміщеннях на основі використання виключно результатів вимірювання довільної множини небезпечних факторів пожежі. Розроблена модель залежить від двох параметрів, які визначаються апріорі та впливають на результат прогнозу рекурентності прирощення станів повітряного середовища приміщень. Новий науковий результат визначається теоретичним обґрунтуванням розробленої моделі прогнозування рекурентності прирощення станів повітряного середовища приміщень. Запропонована модель має дві властивості. Перша – пов’язана з можливістю використання в теоретичних дослідженнях виявлення ранніх загорянь різних матеріалів в довільних умовах сучасних приміщень. Друга – полягає в практичному застосуванню щодо реальних вимірювань небезпечних факторів пожежі повітряного середовища приміщень. Відповідно до запропонованої моделі прогнозування поточної рекурентності прирощень стану повітряного середовища приміщень при загоряннях матеріалів на основі вимірювання довільної множини небезпечних факторів пожежі розроблений керуючий алгоритм методу запобігання надзвичайним ситуаціям внаслідок пожеж у приміщеннях. Керуючий алгоритм складається з шести послідовних функціонально пов’язаних блоків. Розроблений керуючий алгоритм дозволяє запропонувати відповідний метод запобігання надзвичайним ситуаціям внаслідок пожежі у приміщеннях шляхом прогнозування рекурентності прирощення станів повітряного середовища приміщень, яке відбувається на основі поточного дискретного вимірювання довільної множини небезпечних факторів пожежі. Описана процедура застосування запропонованого методу включає шість послідовних функціональних процедурних елементів.

Посилання

1. Reproduced with permission from Fire Loss in the United States During 2020 (2021). National Fire Protection Association, 11. URL: www.nfpa.org
2. Koshmarov, Yu. A., Puzach, S. V., Andreyev, V. V. (2012). Prognozirovaniye opasnykh faktorov pozhara v pomeshchenii. AGPS MCHS Rossii, 126.
3. Otrosh, Yu., Semkiv, O., 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.
4. 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, 3/9 (93), 34–40.
5. 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.
6. Ahn C. -S., Kim J. -Y. (2011). A study for a fire spread mechanism of residen-tial buildings with numerical modeling. WIT Transactions on the Built Environment, 117, 185–196. doi: 10.2495/SAFE110171
7. Recurrence plots and their quantifications: expanding horizons. International Symposium on Recurrence Plots, Grenoble, France, 17-19 June 2015, 380.
8. Sadkovyi, V., Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Rud, А., Karpets, K., Bezuhla, Yu. (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, 6/10 (108), 14–22.
9. Turcotte, D. L. (1997). Fractals and chaos in geology and geophysics. Cam-bridge university press.
10. Poulsen, A., Jomaas, G. (2011). Experimental study on the burning behavior of pool fires in rooms with different wall linings. Fire Technology, 48 (2), 419–439.
11. Zhang, D., Xue, W. (2010). Effect of heat radiation on combustion heat re-lease rate of larch. Journal of West China Forestry Science, 39, 148.
12. Ji, J., Yang, L., Fan, W. (2003). Experimental study on effects of burning be-haviours of materials caused by external heat radiation. JCST, 9, 139.
13. Peng, X., Liu, S., Lu, G. (2005). Experimental analysis on heat release rate of materials. Journal of Chongqing University, 28, 122.
14. Andronov, V., Pospelov, B., Rybka, E. (2017). Development of a method to improve the performance speed of maximal fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (9 (86)), 32–37.
15. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R. (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.
16. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Design of fire de-tectors capable of self-adjusting by ignition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (88)), 53–59.
17. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Research into dy-namics 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.
18. 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 Technol-ogies, 6/10 (90), 50–56.
19. Bendat, J. S., Piersol, A. G. (2010). Random data: analysis and measurement procedures. John Wiley & Sons.
20. 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).
21. Singh, P. (2016). Time-frequency analysis via the fourier representation. HAL, 1–7.
22. Pretrel, H., Querre, P., Forestier, M. (2005). Experimental Study Of Burning Rate Behaviour In Confined And Ventilated Fire Compartments. Fire Safety Science, 8, 1217–1228.
23. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Romin, A. (2018). Experi-mental study of the fluctuations of gas medium parameters as early signs of fire. East-ern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 50–55.
24. Stankovic, L., Dakovic, M., Thayaparan, T. (2014). Time-frequency signal analysis. Kindle edition, Amazon, 655.
25. Avargel, Y., Cohen, I. (2010). Modeling and Identification of Nonlinear Sys-tems in the Short-Time Fourier Transform Domain. IEEE Transactions on Signal Pro-cessing, 58 (1), 291–304.
26. Giv, H. H. (2013). Directional short-time Fourier transform. Journal of Math-ematical Analysis and Applications, 399 (1), 100–107.
27. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Semkiv, O. (2018). Devel-opment 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.
28. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., Gornostal, S. (2018). Analys is of correlation dimensionality of the state of a gas medium at early ignition of materials. Eastern-European JournalofEnterprise Technologies, 5/10 (95), 25–30.
29. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Borodych, P., Gornostal, S. (2019). Development of the method for rapid detection of hazardous atmospheric pol-lution of cities with the help of recurrence measures. Eastern-European Journal of En-terprise Technologies, 1/10 (97), 29–35.
30. Pospelov, B., Rybka, E., Togobytska, V., Meleshchenko R., Danchenko, Yu. (2019). Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transfor-mation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/10 (100), 22–29.
31. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Karpets, K., Pirohov, O., Semenyshyna, I., Kapitan, R., Promska, A., Horbov, O. (2019). Development of the correlation method for operative detection of recurrent states. Eastern-European Jour-nal of Enterprise Technologies, 6/4 (102), 39–46.
32. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Samoilov, M., Krainiukov, O., Biryu-kov, I., Butenko, T., Bezuhla, Yu., Karpets, K., Kochanov, E. (2021). Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions. Eastern-European Journal of Enterprise, 2/10 (110), 43–50.