Поспєлов Б. Б., Рибка Є. О., Самойлов М. О., Мелещенко Р. С., Безугла Ю. С., Ященко О. А. Спектральні властивості динаміки небезпечних факторів середовища при загоряннях у приміщеннях. С. 31-47.

 Спектральні властивості динаміки небезпечних факторів середовища при загоряннях у приміщеннях. 

 

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

 

Мелещенко Руслан Геннадійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5411-2030

 

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

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-3

 

Ключові слова: загоряння матеріалів, газове середовище приміщень, амплітудний миттєвий спектр, фазовий миттєвий спектр

 

Анотація

Досліджена спектральна щільність та амплітудний і фазовий спектри динаміки основних небезпечних факторів газового середовища при загорянні тестових матеріалів у лабораторній камері. Об’єктом дослідження є спектральні властивості динаміки небезпечних факторів газового середовища при загоряннях матеріалів. Основним предметом є спектральна щільність та пряме перетворення Фур'є щодо дискретних вимірювань небезпечних параметрів газового середовища на фіксованих інтервалах до загоряння та після загоряння матеріалу. Пряме дискретне перетворення Фур'є дозволяє визначати миттєві амплітудний та фазовий спектри для обраних фіксованих часових інтервалів. Це дозволяє досліджувати особливості миттєвих амплітуд та фаз гармонійних складових у спектрі нестаціонарної динаміки небезпечних параметрів газового середовища. Встановлено, що характер спектральної щільності та амплітудного спектра є малоінформативним з огляду виявлення загорань. Встановлено, що основний внесок в щільність та амплітудний спектр динаміки досліджуваних небезпечних параметрів газового середовища в камері вносять частотні складові діапазону 0–0,2 Гц. При цьому внесок в спектральну щільність і амплітудний спектр частотних складових понад 0,2 Гц значно зменшується із зростанням частоти. Виявлено, що більш інформативними та чутливими з погляду детектування загорянь є використання прямого перетворення Фур’є щодо вимірюваних даних та застосування фазового спектру для високочастотних складових динаміки небезпечних параметрів газового середовища, що перевищують 0,2 Гц. Встановлено, що характер розкиду фаз для зазначених частотних складових у фазовому спектрі залежить від типу матеріалу загоряння. За характером розкиду фаз частотних складових можна не тільки виявляти загоряння матеріалів, але й розпізнавати тип матеріалу загоряння.

 

Посилання

  1. Vambol S., Vambol V., Bogdanov I., Suchikova Y., Rashkevich N. Research of the influence of decomposition of wastes of polymers with nano inclusions on the atmosphere. 2017. Vol. 6. № 10–90. P. 57–64. doi: 10.15587/1729-4061.2017.118213
  2. Tan P., Steinbach M., Kumar V. Introduction to Data Mining. Addison Wesley, 2005. 864 p. URL: https://www-users.cse.umn.edu/~kumar001/dmbook/index.php
  3. Semko A. N., Beskrovnaya M. V., Vinogradov S. A., Hritsina I. N., Yagudina N. I. The usage of high speed impulse liquid jets for putting out gas blowouts. Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2014. Vol. 52(3). P. 655– URL: https://bibliotekanauki.pl/articles/279295
  4. Andronov V., Pospelov B., Rybka E., Skliarov S. Examining the learning fire detectors under real conditions of application. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3/9(87). P. 53–59. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.101985
  5. Mygalenko K., Nuyanzin V., Zemlianskyi A., Dominik A. Development of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 1/10(91). P. 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121727
  6. Vambol S., Vambol V., Sobyna V., Koloskov V., Poberezhna L. Investigation of the energy efficiency of waste utilization technology, with considering the use of low-temperature separation of the resulting gas mixtures. Energetika. 2018. Vol. 64. №4. P. 186–195. URL: http://29yjmo6.257.cz/bitstream/123456789/8734/1/document.pdf
  7. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Improving the installation for fire extinguishing with finelydispersed water. Easten-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 2/10(92). P. 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2018.127865
  8. Kovalov A., Otrosh Y., Ostroverkh O., Hrushovinchuk O. Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method. E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 60. № URL: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000003
  9. Reproduced with permission from fire loss in the United States during 2019. National Fire Protection Association. 2020. 11 p. URL: www.nfpa.org
  10. Otrosh Yu., Semkiv O., Kovalov A. About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708. № 012065. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/708/1/012065/pdf
  11. Dadashov I., Loboichenko V., Kireev A. Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research. 2018. Vol. 37, № P. 63–77. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/6849
  12. Kustov M. V., Kalugin V. D., Tutunik V. V., Tarakhno E. V. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2019. № 1. P. 92–99. URL: http://vhht.dp.ua/wp-content/uploads/pdf/2019/ 1/Kustov.pdf
  13. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Maksymenko N., Meleshchenko R., Bezuhla Yu., Hrachova I., Nesterenko R., Shumilova А. 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. EEJET. 2020. Vol. 4/10(106). P. 37–44. doi: 10.15587/1729-4061.2020.210059
  14. Sadkovyi, E. Rybka, Yu. Otrosh and others. Fire resistance of reinforced concrete and steel structures: monograph. Kharkiv: PC TC, 2021. 180 p. doi: 10.15587/978-617-7319-43-5
  15. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Samoilov M., Krainiukov O., Biryukov I., Butenko T., Bezuhla Yu., Karpets K., Kochanov E. Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions. Eastern-European Journal of Enterprise. 2021. Vol. 2/10(110). P. 43–50. doi: 10.15587/1729-4061.2021.226692
  16. Andronov V., Pospelov B., Rybka E. Development of a method to improve the performance speed of maximal fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 2/9(86). P. 32–37. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96694
  17. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. Design of fire detectors capable of self-adjusting by ignition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 4/9(88). P. 53–59. doi: 10.15587/1729-4061.2017.108448
  18. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by self­adjusting fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 5/9(89). 43–48. doi: 10.15587/1729-4061.2017.110092
  19. Caixia C., Fuchun S., Xinquan Z. One Fire Detection Method Using Neural Networks. Tsinghua Science and Technology. 2011. Vol. 16. № 1. P. 31–35. doi: 10.1016/S1007-0214(11)70005-0
  20. Ding Q., Peng Z., Liu T., Tong Q. Multi-Sensor Building Fire Alarm System with Information Fusion Technology Based on D-S Evidence Theory. Algorithms. 2014. № 7. P. 523–537. URL: https://doi.org/10.3390/a7040523
  21. BS EN 54-30:2015 Fire detection and fire alarm systems. Part 30: Multi-sensor fire detectors. Point detectors using a combination of carbon monoxide and heat sensors.
  22. BS EN 54-31:2014 Fire detection and fire alarm system. – Part 31: Multi-sensor fire detectors. Point detectors using a combination of smoke, carbon monoxide and optionally heat sensors.
  23. ISO 7240-8:2014 Fire detection and alarm systems – Part 8: Point-type fire detectors using a carbon monoxide sensor in combination with a heat sensor.
  24. Aspey R. A., Brazier K. J., Spencer J. W. Multiwavelength sensing of smoke using a polychromatic LED: Mie extinction characterization using HLS analysis. IEEE Sens. J. 2005. № Р. 1050–1056. URL: https://jglobal.jst.go.jp/en/ detail?JGLOBAL_ID=200902239962971258
  25. Chen S. -J., Hovde D. C., Peterson K. A., Marshall A. W. Fire detection using smoke and gas sensors. Fire Safety J. № 42. Р. 507–515.
  26. Shi M., Bermak A., Chandrasekaran S., Amira A., Brahim-Belhouari S. A committee machine gas identification system based on dynamically reconfigurable FPGA. IEEE Sens. J. 2008. №8. Р. 403–414. URL: http://dx.doi.org/10.1109/ 2008.917124
  27. Skinner A. J., Lambert M. F. Using smart sensor strings for continuous monitoring of temperature stratification in large water bodies. IEEE Sensors J. 2006. №6. Р. 1473–1481. URL: http://dx.doi.org/10.1109/JSEN.2006.881373
  28. Cheon J., Lee J., Lee I., Chae Y., Yoo Y., Han G. A single-chip CMOS smoke and temperature sensor for an intelligent fire detector. IEEE Sens. J. 2009. № 9. Р. 914–920. URL: https://doi.org/10.1109/JSEN.2009.2024703
  29. Wu Y., Harada T. Study on the Burning Behaviour of Plantation Wood. Scientia Silvae Sinicae. 2004. № 40. Р. 131. doi: 10.11707/j.1001-7488.20040223
  30. Zhang D., Xue W. Effect of Heat Radiation on Combustion Heat Release Rate of Larch. Journal of West China Forestry Science. 2010. №39. P. 148. URL: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.08.133
  31. Ji J., Yang L., Fan W. Experimental Study on Effects of Burning Behaviours of Materials Caused by External Heat Radiation. Journal of Combustion Science and Technology. 2003. № 9. Р. 139. doi: 10.15587/1729-4061.2018.122419
  32. Peng X., Liu S., Lu G. Experimental Analysis on Heat Release Rate of Materials. Journal of Chongqing University. 2005. № 28. Р. 122. doi: 10.1016/j.proeng. 2013.08.133
  33. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Gornostal S. Analysis of correlation dimensionality of the state of a gas medium at early ignition of materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 5/10(95). P. 25–30. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7483
  34. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Borodych, P. Studying the recurrent diagrams of carbon monoxide concentration at early ignitions in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 3/9(93). 34–40. doi:10.15587/1729-4061.2018.133127
  35. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Krainiukov O., Biryukov I., Butenko T., Yashchenko O., Bezuhla Yu., Karpets K., Vasylchenko R. Short-term fire forecast based on air state gain recurrency and zero-order Brown model. Eastern-European Journal of Enterprise. 2021. Vol. 3/10(111). P. 27–33. doi: 10.15587/1729-4061.2021.233606
  36. Pospelov, E. Rybka, V. Togobytska, R. Meleshchenko, Yu. Danchenko. Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transformation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 4/10(100). P. 22–29. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176579
  37. McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K. Fire Dynamics Simulator Technical Reference Guide. National Institute of Standards and Technology. 2016. Vol. 6th ed. URL: https://www.fse-italia.eu/PDF/ManualiFDS/FDS_Validation_Guide.pdf
  38. Floyd J., Forney G., Hostikka S., Korhonen T., McDermott R., McGrattan K. Fire Dynamics Simulator (Version 6) User’s Guide. National Institute of Standard and Technology. 2013. Vol. 1. 1st ed. URL: https://tsapps.nist.gov/publication/ cfm?pub_id=913619
  39. Полстянкин Р. М., Поспелов Б. Б. Стохастические модели опасных факторов и параметров очага загорания в помещениях. Проблемы пожарной безопасности. 2015. Вып. 38. С. 130–135.
  40. Heskestad G., Newman J. S. Fire Detection Using Cross-Correlations of Sensor Signals. Fire Safety J. 1992. Vol. 18. № 4. Р. 355–374. URL: https://doi.org/ 10.15587/1729-4061.2017.117789
  41. Gottuk D. T., Wright M. T., Wong J. T., Pham H. V., Rose-Pehrsson S. L., Hart S., Hammond M., Williams F. W., Tatem P. A., Street T. T. Prototype Early Warning Fire Detection Systems: Test Series 4 Results. NRL/MR/6180–02–8602, Naval Research Laboratory, February 15, 2002. URL: https://apps.dtic.mil/ sti/pdfs/ADA399480.pdf
  42. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Gornostal S., Shcherbak S. Results of experimental research into correlations between hazardous factors of ignition of materials in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 6/10(90). P. 50–56. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117789

 

 
  • Ви тут:  
  • Головна
  • Архів номерів
  • 35
  • Поспєлов Б. Б., Рибка Є. О., Самойлов М. О., Мелещенко Р. С., Безугла Ю. С., Ященко О. А. Спектральні властивості динаміки небезпечних факторів середовища при загоряннях у приміщеннях. С. 31-47.