Ostrzeżenie o dymie

WAŻNE! Funkcja ostrzeżenia o dymie nie zastępuje certyfikowanego rozwiązania do detekcji pożaru. Ostrzeżenia o dymie nie można połączyć z centrum odbiorczym alarmów pożarowych.

Ostrzeżenie o dymie to funkcja analizy wideo wbudowana w wybrane kamery Axis, która umożliwia detekcję dymu i płomieni. Dzięki niej kamera może wykrywać i lokalizować zdarzenia pożarowe przez ciągłą, prowadzoną w czasie rzeczywistym analizę strumienia wideo. Z chwilą detekcji funkcja ostrzeżenia o dymie może przekazać bezpośredni sygnał wizyjny i wysłać powiadomienia do pracowników ochrony, aktywować głośniki, rozpocząć rejestrowanie materiału wizyjnego lub zareagować w inny, skonfigurowany przez użytkownika sposób.

System detekcji dymu i ognia oparty na materiale wizyjnym ma tę zasadniczą zaletę, że reaguje szybciej niż tradycyjny system sufitowych detektorów dymu. Oznacza to, że funkcja ostrzeżenia o dymie może dostarczyć szybsze ostrzeżenie, zwłaszcza w budynkach z wysokim sufitem lub szczególnie zagrożonych obiektach infrastruktury o istotnym znaczeniu, gdzie nawet niewielki pożar może mieć bardzo poważne skutki. Ponieważ funkcja ostrzeżenia o dymie nie wymaga fizycznego kontaktu z dymem, umożliwia wszczęcie interwencji, gdy pożar wciąż znajduje się na wczesnym etapie i można go łatwo ugasić, minimalizując straty.

Ostrzeżenie o dymie zazwyczaj reaguje w ciągu kilku sekund po tym, jak w strefie detekcji znajdzie się wystarczająca ilość dymu. Gdy funkcja ta jest wbudowana w kamerę PTZ, detekcja może nastąpić dopiero po zrekalibrowaniu się kamery na jednej z prepozycji.

Detekcja dymu i płomieni działa optymalnie wewnątrz budynków i w miejscach zadaszonych, ale może być też używana na zewnątrz, jeśli warunki pogodowe i oświetleniowe są wystarczająco stabilne. Do detekcji dymu wymagana jest pewna ilość światła, natomiast detekcja płomieni jest możliwa w całkowitej ciemności. Funkcja umożliwia konfigurowanie stref detekcji oraz czułości, co ułatwia jej stosowanie również w scenach dynamicznych.

Aplikacje do analizy wideo przeznaczone do detekcji dymu poszerzają możliwości kamer sieciowych, umożliwiając im rozpoznawanie pożarów na najwcześniejszym etapie. W czasie, gdy kamera skanuje otoczenie, algorytmy programowe nieustannie analizują materiał wizyjny w czasie rzeczywistym, wykrywając i lokalizując ewentualne zdarzenia pożarowe.

W tym dokumencie pokrótce omówiono wizyjną detekcję dymu i ognia, a więc jej zasadę działania, zalety oraz typowe zastosowania w obiektach infrastruktury o istotnym znaczeniu i zakładach przemysłowych. Ponadto szczegółowo przedstawiono tu funkcję ostrzeżenia o dymie i sposób jej wykorzystania w kamerach Axis.

W obiektach o newralgicznym znaczeniu nawet niewielki pożar może doprowadzić do ogromnych strat finansowych i stworzyć zagrożenie dla życia ludzi. Dotyczy to szczególnie miejsc zagrożonych zapłonem i obiektów niebezpiecznych, ale również wielu rodzajów zakładów przemysłu ciężkiego oraz infrastruktury o istotnym znaczeniu. Istnieje kilka powodów, dla których w takich warunkach tradycyjne metody detekcji dymu i ognia mogą być mniej skuteczne.

Poniżej przedstawiono najczęściej używane tradycyjne technologie detekcji:

• Punktowe detektory dymu, umieszczone w plastikowej obudowie. Dym, który dotrze do obudowy, jest wykrywany optycznie (za pomocą czujnika fotoelektrycznego), na podstawie temperatury lub przy użyciu obu tych metod.

• Detektory dymu z wiązką optyczną, które wykrywają dym na dużym obszarze przez emitowanie wiązki światła. Działanie tego typu detektora opiera się na zasadzie osłabiania światła. Dym może zostać wykryty, jeśli zablokuje określony procent wyemitowanego promieniowania świetlnego.

• Wielopunktowe zasysające detektory dymu, które zasysają powietrze przy użyciu układu rurek. Tak uzyskane próbki powietrza są następnie przetwarzane przez centralny, bardzo czuły moduł detekcji.

• Detektory płomieni, które monitorują pasma podczerwieni pod kątem określonych wzorców charakterystycznych dla ognia lub gorących gazów.

Wymienione tradycyjne technologie detekcji są opłacalne i w większości środowisk bardzo skuteczne. Jednak z wyjątkiem detektorów płomieni wymagają one fizycznego kontaktu z produktami spalania. W obiekcie z wysokim sufitem może minąć zbyt dużo czasu, zanim dym dotrze do sufitowego detektora tradycyjnego typu. Ponadto tradycyjne detektory mogą ulegać zanieczyszczeniu i zużyciu na skutek obecności substancji chemicznych, pyłu lub oparów, które często stanowią normalny element funkcjonowania zakładów przemysłu ciężkiego.

Aplikacja do analizy materiału wizyjnego nie potrzebuje fizycznego kontaktu z dymem, ale natychmiast „dostrzega” niebezpieczeństwo z chwilą i w miejscu jego powstania. Zaawansowane algorytmy programowe zainstalowane w wysokorozdzielczej kamerze bezpieczeństwa skanują otoczenie i stale analizują je w czasie rzeczywistym, aby precyzyjnie lokalizować wszelkie zdarzenia pożarowe. Obsługa zdarzeń za pośrednictwem sieci sprawia, że detekcja może spowodować zarejestrowanie materiału wizyjnego, wyemitowanie alarmu dźwiękowego, wysłanie e-maila lub ostrzeżenie operatora w inny sposób.

Niektóre miejsca, w których używana jest wizyjna detekcja dymu, na przykład szczególnie zagrożone obiekty infrastruktury o istotnym znaczeniu, mogą wymagać stosowania kamer z ochroną przeciwwybuchową.

Ostrzeżenie o dymie to funkcja analityczna wbudowana w wybrane kamery Axis, która umożliwia wizyjną detekcję dymu i ognia. Analizuje ona materiał wizyjny w czasie rzeczywistym pod kątem sygnałów wskazujących na obecność dymu lub płomieni. Funkcja ostrzeżenia o dymie reaguje w ciągu pięciu sekund (przy domyślnym ustawieniu czułości) od pojawienia się dymu w polu widzenia. Umożliwia to sprawną reakcję oraz szybkie podjęcie interwencji w ciągu pierwszych minut, gdy pożar wciąż łatwo ugasić.

W chwili detekcji funkcja ostrzeżenia o dymie generuje alarm, który może być umieszczony na ekranie w postaci etykiety tekstowej i strefy z dynamicznym obramowaniem, wskazując umiejscowienie alarmu w polu widzenia.

Ostrzeżenie o dymie nie zastępuje certyfikowanego rozwiązania detekcyjnego. Funkcji tej nie można połączyć z centrum odbiorczym alarmów pożarowych. Jednak ostrzeżenie o dymie może być dodatkową warstwą kontroli, która uzupełnia obowiązkowe detektory dymu i często pozwala wcześniej otrzymać ostrzeżenie lub dokładniej określić lokalizację. Przydaje się także w miejscach, które nie są objęte obowiązkową detekcją pożarów lub w których nie można zainstalować innego rodzaju detektorów dymu, na przykład na rozległych obszarach zewnętrznych.

Funkcja ostrzeżenia o dymie używa odrębnych algorytmów do detekcji dymu i do detekcji płomieni. W zależności od konkretnego zastosowania można używać tylko jednego z algorytmów, a wyłączyć drugi.

Funkcja ostrzeżenia o dymie wyzwala alarm po spełnieniu jednego z następujących warunków:

• Dym pokrywa co najmniej 2% pola widzenia przez co najmniej pięć sekund
  (przy tej samej lokalizacji w polu widzenia i przy domyślnym poziomie czułości).

• Wielkość płomienia przekracza 0,1% pola widzenia przez co najmniej 20 sekund
  (przy tej samej lokalizacji w polu widzenia i przy domyślnym poziomie czułości).

Detekcja płomieni jest możliwa w całkowitej ciemności (0 luksów). Trzeba jednak pamiętać, że aby detekcja płomieni działała, kamera musi pracować w trybie dziennym (z włączonym filtrem odcinającym promieniowanie IR). Wynika to z faktu, że algorytm detekcji płomieni opiera się na danych o kolorach.

Detekcja dymu jest możliwa, gdy poziom oświetlenia przekracza 5 luksów.

Funkcja ostrzeżenia o dymie pozwala skonfigurować sposób reagowania systemu na alarmy.

Przed przystąpieniem do instalacji kamery należy dobrze rozważyć jej umiejscowienie. Co oczywiste, detekcja jest możliwa wyłącznie w polu widzenia kamery. Jednak optymalne warunki detekcji zależą także od kilku innych czynników.

Funkcja ostrzeżenia o dymie działa optymalnie wewnątrz budynków i w miejscach zadaszonych. Wynika to z faktu, że w takich miejscach łatwiej jest kontrolować warunki środowiskowe. Jeśli funkcja ta ma być używana na wolnym powietrzu, należy zapewnić jak najbardziej stabilne warunki środowiskowe, na przykład stosując oświetlenie o jednakowym natężeniu i zabezpieczając obserwowaną scenę przed zmiennymi warunkami pogodowymi, takimi jak deszcz i śnieg, oraz bezpośrednim padaniem promieni słonecznych na obiektyw.

Nowoczesne kamery bezpieczeństwa są w stanie dostarczać atrakcyjny wizualnie materiał wideo przy poziomie oświetlenia niższym od tego, który zaleca się do wizyjnej detekcji dymu. Jednak typowe ustawienia kamery wymagane przy słabym oświetleniu (w tym np. wzmocnienie, czas ekspozycji i przysłona) powodują powstawanie szumu wizualnego, który może zakłócać działanie algorytmu detekcji. Aby zapewnić optymalną skuteczność detekcji, lepiej jest korzystać z oświetlenia sztucznego, które pozwoli uzyskać minimalny potrzebny poziom oświetlenia.

Należy unikać sytuacji, w których światło pada bezpośrednio na obiektyw kamery, a także obecności zarówno bardzo ciemnych, jak i bardzo jasnych punktów w strefie detekcji. Dotyczy to także źródeł pyłu, wilgoci lub dymu (głównie maszyn, które wytwarzają dym podczas normalnego działania). Jeśli takie źródła lub zjawiska są obecne, należy zmodyfikować strefę detekcji w celu ich wykluczenia. Domyślnie strefą detekcji jest całe pole widzenia kamery, ale można konfigurować niestandardowe strefy detekcji, rysując je bezpośrednio w interfejsie użytkownika. Funkcja ostrzeżenia o dymie obsługuje wiele stref detekcji, również nachodzących na siebie.

W razie potrzeby czułość detekcji dymu i płomieni można zmodyfikować, aby lepiej odpowiadała warunkom środowiskowym. W stabilnym środowisku o niskim poziomie zakłóceń czułość można zwiększyć, aby podnieść dokładność detekcji. W przypadku bardzo dynamicznych scen lub zastosowań zewnętrznych czułość można zmniejszyć, aby uniknąć zbyt częstego wyzwalania alarmów przez zjawiska przypominające dym lub płomienie. Mniejsza czułość przekłada się na dłuższy czas detekcji, a w przypadku detekcji dymu oznacza również, że alarm wyzwalany jest po nagromadzeniu się większej ilości dymu.

Ostrzeżenie o dymie może być używane zarówno w kamerach stałopozycyjnych, jak i w kamerach PTZ (z obrotem, pochyleniem i zbliżeniem).

Aby kamera PTZ mogła wykryć dym lub płomienie, musi przez co najmniej kilka minut utrzymywać to samo pole widzenia w celu przeprowadzenia rekalibracji. Gdy kamera się porusza lub nie znajduje się w prepozycji, algorytm detekcji wstrzymuje działanie. Kamera pamięta zdefiniowane strefy detekcji odpowiadające każdemu położeniu.

Ze względu na swój wizualny charakter funkcja ostrzeżenia o dymie może wykrywać początki pożarów bezpośrednio w ich źródle i praktycznie z dowolnej odległości.

Funkcja ostrzeżenia o dymie dostarcza wczesne ostrzeżenie, zanim dym dotrze do tradycyjnych detektorów sufitowych. Dotyczy to zwłaszcza takich miejsc jak pomieszczenia z wysokim sufitem czy szczególnie zagrożone obiekty infrastruktury o istotnym znaczeniu. Czas zyskany dzięki szybszej detekcji można przeznaczyć na minimalizację strat i przestojów, a w niektórych przypadkach nawet na ratowanie życia ludzi.

Funkcja ostrzeżenia o dymie dokładnie przedstawia umiejscowienie pożaru, co zwiększa prawdopodobieństwo jego szybkiego ugaszenia przy minimalnych stratach. Operator w pomieszczeniu kontrolnym może na bieżąco monitorować obraz wideo. Dzięki temu może ocenić charakter, powagę i fazę rozwoju pożaru.

Na podstawie nagrania sprzed zdarzenia operator wie, czy na jego miejscu są obecni ludzie, i może lepiej ocenić ogólną sytuację. Pozwala to także lepiej wykorzystać zasoby ratunkowe.

Po zdarzeniu materiału wizyjnego można użyć do analizy ryzyka i zapobiegania przyszłym incydentom. Nagranie wideo, na którym można zaobserwować początek pożaru, daje znakomitą sposobność do identyfikacji jego źródła, ale także do oceny i doskonalenia środków zapobiegawczych.

Funkcja ostrzeżenia o dymie szczególnie dobrze sprawdza się w miejscach, w których kluczowe znaczenie ma szybkość detekcji lub w których tradycyjne detektory nie zadziałają. Tego typu instalacje zazwyczaj obejmują rozległy obszar z niewielką obsadą osobową.

W niektórych miejscach, takich jak zakłady chemiczne, nawet niewielki pożar może wyrządzić ogromne szkody. W tych obiektach wysokiego ryzyka może się zdarzyć, że tradycyjne detektory dymu aktywują się dopiero po wystąpieniu szkód.

W takich przypadkach aplikacja z ostrzeżeniem o dymie może być bardzo cennym uzupełnieniem systemu. Szybka detekcja znacznie ogranicza ryzyko i skutki wybuchu pożaru. Natomiast wizualny charakter ostrzeżenia o dymie sprawia, że operatorzy w pomieszczeniu kontrolnym mogą drobiazgowo monitorować wszelkie nieprawidłowości, oraz pomaga w podejmowaniu świadomych decyzji na temat rzeczywistych i niepożądanych alarmów.

Ostrzeżenie o dymie idealnie sprawdza się w wysokich budynkach i obszernych pomieszczeniach wewnętrznych. W takich miejscach, na przykład w zakładach przetwórstwa żywności, tartakach, innych zakładach produkcyjnych czy magazynach, dym może nie osiągnąć dostatecznej wysokości lub nie podnosić się wystarczająco szybko, by dotrzeć do tradycyjnych detektorów dymu na suficie. Wynika to ze zjawiska nazywanego stratyfikacją, które blokuje ruch dymu w górę.

Jeśli dach jest rozgrzany przez promienie słoneczne i słabo zaizolowany, pod sufitem tworzy się warstwa gorącego powietrza. Gdy dym z pożaru na poziomie podłogi unosi się do góry, wraz z wysokością jego temperatura spada. Jeśli średnia temperatura słupa dymu będzie niższa od temperatury podsufitowej warstwy gorącego powietrza, warstwa ta uniemożliwi dymowi dotarcie do sufitu.

W momencie, gdy tradycyjny sufitowy system detekcji wykrywa dym, pożar jest już mocno rozwinięty oraz wytwarza tak dużą ilość ciepła i dymu, że te przebijają się przez warstwę gorącego powietrza i docierają do sufitu.

Tymczasem w systemie detekcji dymu opartym na materiale wizyjnym nie jest potrzebny fizyczny kontakt z dymem. System ten zauważa pojawienie się dymu z dużej odległości, bezpośrednio u źródła, umożliwiając wczesną detekcję.