Статья

Название статьи ТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
Автор Е.В. Воробьев, А.Я. Номерчук, К.К. Арутюнов, Г.Г. Лисовой, В.И. Плотников
Рубрика РАЗДЕЛ III. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Месяц, год 08, 2015
Индекс УДК 614.841.3, 614.842
DOI
Аннотация В связи с глобальным потеплением, а также расширением деятельности человека проблема лесных пожаров в настоящее время стоит чрезвычайно остро. Для своевременного обнаружения лесных пожаров используются системы, включающие ряд технических средств, алгоритмы их работы, аналитические модели, а также модели для предсказания возникновения пожаров как на основе данных о местности, погодных характеристиках, так и на основе данных с сенсорных устройств. Целью данной статьи является освещение технических компонентов, которые с различной долей успеха могут быть использованы для обнаружения лесных пожаров. Основным способом решения максимального раннего, точного и эффективного детектирования очагов возгорания является объединение различных методов и приборов детектирования в единую систему. Данные должны быть рассмотрены в полуавтоматическом ре- жиме в рамках единой математической модели, адаптированной для данного региона, типа леса, климатических условий. Основными элементами такой системы целесообразно считать: систему датчиков различного уровня, распределенных в окружающей среде с учетом рельефа местности и вероятности образования очагов возгорания; радиолокационные устройства, калиброванные для обнаружения дыма; тепловизоры и камеры; подсистема передачи данных, построенная на протоколах и оборудовании с низким электропотреблением; серверное устройство, получающее и обрабатывающие информацию с участием человека. Система, предлагаемая нами, не предполагает использование летательных аппаратов для сбора данных, так как они дороги в эксплуатации, особенно на больших территориях. Внедрение подобное системы раннего обнаружения лесных пожаров целесообразно проводить на государственном уровне на лесистых территориях, подверженному повышенному пожароопасному риску.

Скачать в PDF

Ключевые слова Лесные пожары; предотвращение лесных пожаров; мониторинг леса; техническое обеспечение безопасности; радиолокационная система; газочувствительные сенсоры; сетевое обеспечение работы мониторинговой системы.
Библиографический список 1. White R.H. Effect of Lignin Content and Extractives on the Higher Heating Value of Wood // Wood and Fiber Science. – 1987. – Vol. 19, No. 4. –P. 446-452.
2. Cерков Б.Б., Сивенков А.Б., Буй Динь Тхань, Асеева Р.М. Тепловыделение при горении древесины // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. – 2003. – № 5. – С. 74-79.
3. Branca C., Albano A., Di Blasi C. Critical Evaluation of Wood Devolatilization Mechanisms // Thermochim Acta. – 2005. – Vol. 429. – P. 133-141.
4. Di Blasi C. Modeling and Simulation of Combustion Processes of Charring and NonCharring Solid Fuels // Progress in Energy and Combustion Science. – 1992. – Vol. 19. – P. 71-104.
5. Moghtadery B., Novozhilov V., Fletcher D., Kent J.H. An Integral Model for the Transient Pyrolysis of Solid Materials // Fire and Materials. – 1997. – Vol. 21. – P. 7-16.
6. Mikkola E., Wichman I.S. On the Thermal Ignition of Combustible Materials // Fire and Materials. – 1989. – Vol. 14. – P. 87-96.
7. Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы / Под общ. ред. Ю.Л. Воробьева. – М.: ДЭКС-ПРЕСС, 2004. – 312 с.
8. Плахтеев А.П., Орехов А.А., Плахтеев П.А. Система мониторинга лесных пожаров на основе сенсорных сетей // Радiоелектроннi i компютернi системи. – 2014. – № 6 (70). – С. 85-89.
9. Kechar Bouabdellaha, Houache Noureddine, Sekhri Larbi. Using Wireless Sensor Networks for Reliable Forest Fires Detection // Procedia Computer Science. – 2013. – Vol. 19. – P. 794-801.
10. Wolfgang Krull, Robert Tobera, Ingolf Willms, Helmut Essen. Early forest fire detection and verification using optical smoke, gas and microwave sensors // Procedia Engineering. – 2012. – Vol. 45. – P. 584-594
11. Шерстюков Б.Г.Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем: коллективная монография. – М.: Росгидромет, 2012. – 269 с.
12. http://www.fire-watch.de/system-overview (дата обращения 15.08.2015).
13. http://www.libelium.com/wireless_sensor_networks_to_detec_forest_fires/ (дата обращения 19.08.2015).
14. Bayo A., Antolнn D., Medrano N., Calvo B. Early Detection and Monitoring of Forest Fire with a Wireless Sensor Network System // Procedia Engineering. – 2010. – Vol. 5. – P. 248-251.
15. Gemma Sanjuan, Carlos Brun, Tomas Margalef, and Ana Cortes. Wind field uncertainty in forest fire propagation prediction // Procedia Computer Science. – 2014. – Vol. 29. – P. 1535-1545.
16. Галкин П.В., Головкина Л.В., Борисенко А.С. Исследование влияния лесных массивов на дальность связи в сетях ZigBee // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2011. – C. 51-55.
17. Серебренников М.Ю., Санников С.П. Экспериментальные исследования потери мощности радиосигнала в лесу // Cтуденческий научный форум 2013: тез. докл. V Междунар. студенческой электр. науч. конф. – Екатеринбург, 2013.
18. Серебренников М.Ю. Радиочастотные технологии в лесной сфере // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России: материалы VIII Всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов и конкурса по программе «Умник» / ред. С.В. Залесов [и др.]. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. – Ч. 1. – С. 359-361.
19. Faludi R. Building Wireless Sensor Networks. – O’REILLY, 2011. – 321 p.
20. https://ru.wikipedia.org/wiki/Редан-1 (дата обращения 05.08.2015).

Comments are closed.