Детекторы пламени FL4000 способны отличить «истинное» возгорание от «ложного»

Обеспечение пожарной безопасности на производстве всегда представляло собой техническую задачу первостепенной значимости. Одна из главных трудностей в этой сфере — дифференцирование спектра излучения, создаваемого пламенем, и фоновых излучений, постоянно присутствующих на промышленных предприятиях. Недостаточная степень дискриминации истинного пламени от фоновых источников излучения почти всегда приводит к ложным срабатываниям детекторов, последующей активизации систем пожаротушения, необоснованным расходам дорогостоящих тушащих агентов и, как следствие, к вынужденным технологическим простоям для устранения аварийного состояния. Более того, всё это может спровоцировать полную остановку производства.

До недавнего времени наиболее современные оптические детекторы пламени использовали мультиспектральный принцип его обнаружения в сочетании с экспертной системой обработки сигнала. Такая система, как правило, базируется на ряде определённых условий, выявленных в результате спектрального анализа различных типов пламени и последующего их введения в программу компьютерной логики. При правильной установке приборы этого типа отвечают базовым требованиям и критериям определения пламени, однако они могут также формировать и ложные сигналы тревоги при наличии таких негативных воздействий окружающей среды, как отражённый свет, сварка, нагретые трубы, двигающиеся части машин, передвижения операторов и т.п.

Технология нейронной сети (ТНС), применённая General Monitors при разработке нового мультиспектрального оптического детектора пламени FL4000, позволяет практически устранить все вышеуказанные проблемы. В основе ТНС лежит использование искусственных нейронных сетей (ИНС) — математических моделей биологических нейронов человеческого мозга, способных установить корреляцию между заданными типами сигналов и целевыми условиями. Нейронная сеть, интегрированная в программное обеспечение, в сочетании с мультиспектральным оптическим детектором выступает как адаптивный и интуитивный механизм принятия решений, располагая при этом безграничными возможностями оптимизации.

За последнее десятилетие технология ИНС очень хорошо зарекомендовала себя. Она нашла достойное применение в различных сферах деятельности — таких как автомобилестроение, аэрокосмическая отрасль, финансы, управление промышленностью. Способность нейронной сети правильно классифицировать информацию, получаемую от оптических детекторов, позволяет существенно расширить диапазон детектирования, увеличить зону обзора и повысить помехоустойчивость по отношению к разного рода воздействиям окружающей среды.
Разработанный и запатентованный General Monitors новый мультиспектральный ИК-детектор пламени с искусственным интеллектом FL4000 предлагает промышленности новый стандарт надёжности и безопасности. В частности для определения источника воспламенения он использует четыре раздельных инфракрасных спектра разных спектральных зон данного вида излучения. Аналоговые сигналы каждого сенсора систематизируются и затем конвертируются в цифровой формат для предварительной обработки сигналов по выделению временной и частотной информации. Затем она используется классификационным алгоритмом нейронной сети, специально разработанным для FL4000, с целью определения соответствия поступающих входных сигналов в инфракрасном диапазоне действительно воспламенившемуся источнику. Далее через светодиоды, реле и MODBUS «на выход» подаётся окончательное решение о наличии такого воспламенения.

Детектор FL4000 призван обеспечивать самую высокую степень противопожарной защиты на случай возгорания углеводородов. Он также позволяет снизить эксплуатационные расходы, вызываемые ложным срабатыванием: безошибочно различает «истинное» пламя от «ложного», возникающего от посторонних источников излучения (дуговой сварки, нагретых предметов, отражённого солнечного света и т.п.). Таким образом, FL4000 — первая промышленная система пожарной сигнализации, сочетающая в себе высокопрецизионную технологию детектирования пламени в нескольких спектрах ИК-излучения с интеллектуальными процессорами на основе нейронной сети.

Другим направлением деятельности инженеров General Monitors является разработка приборов, предназначенных для функционирования в различных по своей «жёсткости» условиях окружающей среды, в частности на компрессорных или газоперекачивающих станциях, характеризующихся повышенными рабочими температурами.

Одна из таких моделей — FL3111HT (высокотемпературный ультрафиолетовый детектор пламени) — способна обнаружить даже самые небольшие «истинные» возгорания и отличать их от «ложных». Более того, данный агрегат в состоянии работать при весьма высокой температуре окружающей среды, вплоть до 125°C, что достигается благодаря использованию специально подобранных электронных компонентов, находящихся внутри взрывонепроницаемого корпуса и позволяющих осуществлять сбор и обработку информации непосредственно в эпицентре обнаруженного источника возгорания. К тому же модель FL3111HT обладает низкой поглощающей способностью, сокращающей до минимума эффект так называемого саморазогрева, а также ступенчатым аналоговым сигналом детектора в 4—20 мА на выходе.

Наконец, функция самодиагностики (ПКОП) позволяет осуществлять ежеминутный контроль оптического пути (чистоту окна) и тестирование электронной цепи детектора.

Игорь Ермилов,
генеральный директор ЗАО «Си Ай С-Контролс»,
Наталия Иванова, директор по продажам систем пожаро-газобезопасности
ЗАО «Си Ай С-Контролс»

***