Innowacyjne technologie w branży ochrony przeciwpożarowej mogą czasami rozwijać się powoli w porównaniu z niektórymi innymi branżami. Ustawodawstwo, regulacje i egzekwowanie prawa mogą hamować ich rozwój na rynku. Ale to ważna część systemowych rozwiązań, ponieważ zdolność do innowacji w tej branży ratuje życie i zapobiega stratom.

Rosnąca złożoność dzisiejszej infrastruktury i zapotrzebowanie na bardziej zrównoważone rozwiązania również napędzają potrzebę innowacji. Na szczęście istnieje wiele firm zajmujących się opracowywaniem coraz lepszych, bezpieczniejszych i wydajniejszych sposobów zapobiegania pożarom i ich gaszenia.

Przegląd rynku systemów przeciwpożarowych
Rynek systemów przeciwpożarowych został wyceniony na 10,89 mld USD w 2020 r. i oczekuje się, że osiągnie 16,76 mld USD do 2026 r., przy CAGR (ang. Compound Annual Growth Rate, średni wskaźnik rocznego wzrostu w badanym okresie, przy założeniu, że roczne wzrosty są dodawane do wartości bazy następnego okresu) na poziomie 7,5% w okresie prognozy 2021–2026. Zakładając, że w przyszłości systemy sygnalizacji pożarowej będą oparte na oprogramowaniu, trzeba będzie przewidzieć przeszkolenie jednego lub dwóch serwisantów w zakresie programowania, aby uniknąć uzależnienia od dostawcy sprzętu. Wraz z poprawą możliwości czujników i technologii kanałów komunikacyjnych, urządzenia IoT obecne w budynkach mieszkalnych i obiektach przemysłowych przyspieszyły przyjęcie nowoczesnych rozwiązań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego.

Wzrost liczby zgonów i utraty mienia zwiększył świadomość skuteczności systemów bezpieczeństwa pożarowego, co napędza rynek. Zainteresowanie instalacją systemów przeciwpożarowych wykazują również kraje o niskich inwestycjach w rozwój infrastruktury. Czynniki, takie jak niewłaściwa obsługa palników gazowych i wycieki gazu służącego do gotowania, wadliwa praca urządzeń elektrycznych i wytwarzanie iskier oraz przegrzanie sprzętu elektronicznego, zostały zidentyfikowane jako główne przyczyny powstawania pożarów na świecie.

Rynek napędzają surowe przepisy i... mandaty od instytucji rządowych. Wdrożenie ujednoliconych przepisów budowlanych w różnych krajach rozwiniętych i rozwijających się we wszystkich segmentach użytkowników końcowych, nakazane przez władze lokalne, zwiększyło zapotrzebowanie na systemy przeciwpożarowe. Na przykład rząd Wielkiej Brytanii zaleca, aby wszystkie systemy sygnalizacji pożarowej były instalowane i konserwowane zgodnie z odpowiednią normą brytyjską, tj. BS 5839.

Wysokie koszty instalacji i konserwacji hamują rozwój rynku. Koszty systemów przeciwpożarowych różnią się w zależności od żywotności, wielkości, użytkowania i rodzaju budynku. Generalnie systemy sygnalizacji pożarowej są droższe do zainstalowania w starszych budynkach niż w nowo budowanych.

Zakres opracowania obejmuje różne rodzaje nowoczesnych systemów bezpieczeństwa z elementami wykrywczymi i gaśniczymi, przy zastosowaniu takich środków jak gaz czy preferowana ostatnio mgła wodna. Do rozwoju rynku ochrony przeciwpożarowej doprowadza coraz większa koncentracja organów rządowych na wdrażaniu sprzętu przeciwpożarowego w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł chemiczny i petrochemiczny, naftowy i gazowy, farmaceutyczny, lotniczy i obronny.

Inteligentne technologie w branży ochrony przeciwpożarowej
Właśnie na zeszłorocznej konferencji NFPA dużo mówiono o Smart Connected Things (SCoT) w systemach przeciwpożarowych. W dwóch sesjach zajęto się tymi systemami jako sposobom umożliwiającym zarówno właścicielom, jak i dostawcom usług określenie stanu systemu i jego poprawności działania (niektóre funkcje kontroli i testowania) w sposób zdalny. Połączone technologie od lat są częścią naszego ekosystemu, a teraz mają silną pozycję w branży przeciwpożarowej.

Na przykład zastosowanie inteligentnych technologii może zapewnić dokładniejsze i wydajniejsze kontrole działania i testy systemów. Wyobraźmy sobie fikcyjny scenariusz pożaru magazynu. Jeśli magazyn jest wyposażony w inteligentną technologię do monitorowania ciśnienia wody i natężenia przepływu w instalacji tryskaczowej budynku, wiadomo, ile wody zużywa się na minutę. Oznacza to, że w czasie tego zdarzenia zarządzający obiektem powinni mieć kontrolę nad rozwojem pożaru i mogą przekazywać te informacje kierującemu działaniem ratowniczym. Możliwość zewnętrznego monitorowania przepływu wody w budynku zabezpieczonym tryskaczami to tylko jeden ze sposobów, w jaki inteligentna technologia może dosłownie ratować życie.

Inteligentną technologię można również wykorzystać do ostrzegania właścicieli budynków o wadliwych systemach tryskaczowych, zamarzniętych rurach i nie tylko.

Systemy przeciwpożarowe w budynkach mieszkalnych
Systemy przeciwpożarowe znajdują coraz większe zastosowanie w domach. W większości domów montuje się autonomiczne czujki dymu w pojedynczych pomieszczeniach, ponieważ jest to najprostszy system wykrywania pożaru i ostrzegania mieszkańców budynku. Kompleksowy system w budynkach mieszkalnych jest rzadziej stosowany jako inteligentny system wykrywania i gaszenia pożarów.

Co roku praktycznie na całym świecie dochodzi do pożarów w budynkach mieszkalnych. Na przykład w Stanach Zjednoczonych ostatnie szacunki wskazują, że średnio rocznie 371 700 pożarów budynków mieszkalnych spowodowało śmierć 2590 osób, 12 910 rannych i 7,2 mld USD bezpośrednich szkód majątkowych.

W ostatnim czasie zwrócono uwagę na zastosowanie systemu bezprzewodowego (ZigBee) w systemie wczesnego wykrywania pożaru. System ten staje się coraz bardziej atrakcyjny dla mieszkalnictwa, ponieważ nadaje się dla osób starszych, które mieszkają samotnie i jest postrzegany jako bezpieczniejszy.

W czerwcu 2019 r., scentralizowany inteligentny system sygnalizacji pożarowej Hassantuk zainstalowany w budynkach mieszkalnych, pomógł zapobiec pożarowi w willi w Dubaju. System ten ma na celu połączenie domów z inteligentnym systemem alarmowym.

W Anglii co roku straż pożarna jest wzywana do ponad 600 000 pożarów, w których umiera ponad 800 osób i ponad 17 000 zostaje rannych. Około 50 000 pożarów (140 dziennie) powstaje w budynkach mieszkalnych i uśmierca prawie 500 osób, a ponad 11 000 osób zostaje rannych. Wielu z nich można by było zapobiec, gdyby ludzie otrzymali wczesne ostrzeżenie i byli w stanie uciec na czas, co wymagałoby odpowiednich systemów ochrony przeciwpożarowej.

Niedawno firma Kidde zaprezentowała pierwszy w historii czujnik dymu, który spełnia nowe amerykańskie standardy bezpieczeństwa UL 268 na rok 2020. Nowe standardy, które zostały faktycznie ogłoszone w 2016 roku, wymagają, aby wszystkie domowe czujki dymu spełniały dwa ważne kryteria w zakresie zwiększonej czułości w celu spełnienia dwóch wymagań:

• wykrywanie pożarów pianki poliuretanowej na podstawie wyników najnowszych badań
• umiejętność rozróżniania dymu ze źródeł ognia od aerozoli pochodzących z gotowania

Więcej informacji na temat tych testów można znaleźć na stronie internetowej UL Safety Standards.

Krótko mówiąc, czujki dymu muszą być w stanie wykryć różnice w materiałach w zależności od rodzaju dymu, jaki wydziela się podczas spalania. Detektory muszą również rozpoznać różnicę między dymem pochodzącym z gotowania i z faktycznego pożaru.

Nowy czujnik dymu Kidde jest wyposażony w technologię TruSense, która umożliwia szybkie rozróżnienie między płomieniowymi czy bezpłomieniowymi pożarami a niektórymi typowymi fałszywymi alarmami powstającymi w warunkach domowych. Zmiany te zostały wprowadzone w nadziei, że właściciele domów nie tylko wymienią czujki dymu, ale potraktują ich zastosowanie poważniej. Inne firmy zajmujące się czujkami dymu także opracowują tego typu rozwiązania, ponieważ od zmian przepisów nie da się uciec.

Podobnie nowego podejścia i zapewnienia lepszej ochrony wymaga się od systemów wykrywania „cichego zabójcy”, czyli tlenku węgla (CO). ABB stała się pierwszą firmą, która zintegrowała detektory CO ze swoim systemem automatyki domowej. Aby zapewnić całościowe rozwiązanie ochrony przeciwpożarowej, ABB wprowadziła na rynek nowy system Alarm-Stick, który integruje czujki dymu, ciepła i tlenku węgla z systemem ABB-free@home®.

Zapewniając najwyższy poziom bezpieczeństwa i kontroli, zarówno w domu, jak i zdalnie, rozwiązanie składające się z pamięci USB i nowych czujek zostało zaprojektowane tak, aby maksymalnie podnieść poziom ochrony przeciwpożarowej. Dzięki detektorom CO system nadaje się nie tylko do domów mieszkalnych, ale także do każdego miejsca, w którym może być emitowany tlenek węgla, takich jak kominki, kominy i urządzenia wydzielające spaliny.

Nowy system Alarm-Stick łączy się z punktem dostępowym systemu ABB-free@home® przez USB i komunikuje się bezprzewodowo z czujkami, wykorzystując protokół czujki z certyfikatem VdS 3515, co sprawia, że proces integracji jest niezwykle łatwy. Połączony za pomocą Alarm-Stick i skonfigurowany przez ABB-free@home, kompletny system czujek dymu, ciepła i CO może działać autonomicznie.

Rozwiązanie to jest na tyle kompleksowe, że gdy włączy się alarm pożarowy, wszystkie czujki w nieruchomości wejdą w stan ostrzeżenia, a na telefon komórkowy właściciela zostanie automatycznie wysłane powiadomienie push informujące o tym, czy przyczyną alarmu był pożar czy czad.

System wskaże również, w którym pomieszczeniu wykryto zagrożenie, aby można było podjąć środki zapobiegające dalszemu rozwojowi zdarzenia lub zagrożeniu życia. Alarm-Stick zapewnia dodatkowe środki ochrony przeciwpożarowej, w tym możliwość włączenia wszystkich świateł w mieszkaniu (łatwiejsze odnalezienie budynku przez służby ratownicze w nocy) lub otwarcia żaluzji (ułatwienie dostępu, a nawet przewietrzenie mieszkania w przypadku zagrożenia zatruciem CO).

ABB od dziesięcioleci przoduje w przyspieszaniu postępu w technologii inteligentnych domów, z ponad 5 milionami zainstalowanych komponentów połączonych systemów ABB-free@home® w ponad 40 krajach na całym świecie.

Technologia wykrywania płomienia i dymu na podstawie analizy obrazu
Technologia wykrywania płomienia i dymu na obrazie cyfrowym istnieje już od jakiegoś czasu, ale detekcja oparta na strumieniu wideo jest wykorzystywana w coraz szerszym zakresie zastosowań.

System Fire VID składa się z algorytmów analitycznych opartych na analizie strumienia wideo, które wykorzystują obraz z kamer do zaawansowanego wykrywania płomienia i dymu. Ten obraz wideo jest następnie przetwarzany przez oprogramowanie, które określa, czy można zidentyfikować płomień lub dym pochodzący z pożaru. Algorytmy używane do wykrywania dymu czy płomienia mogą opierać się na kilku kryteriach, takich jak zmiany jasności, kontrastu, ruchu itp. W zależności od typu systemu, narzędzia te mogą nawet zapewnić wykrywanie intruzów i inne czynności nadzoru oprócz funkcji przeciwpożarowych.

Ideą technologii VISD jest to, że faktycznie można zobaczyć sygnaturę dymu i płomieni pojawiających się w określonym obszarze – na przykład w elektrowniach, papierniach i dużych centrach magazynowo-dystrybucyjnych czy na stadionach, gdzie miejsce powstania pożaru może być trudne do zidentyfikowania przy użyciu tradycyjnych metod. Systemy Flame VID śledzą rozprzestrzenianie się ognia począwszy od miejsca jego powstania, aby przyspieszyć akcję i wydajniej gasić.

Zintegrowane dźwiękowe systemy ostrzegawcze
Dźwiękowe systemy ostrzegawcze i możliwość dostosowania wytycznych ewakuacyjnych to kluczowe narzędzia ratujące życie. W 2019 roku producenci Notifier i Edwards wprowadzili na rynek produkty, które przenoszą zintegrowane dźwiękowe systemy ostrzegawcze na wyższy poziom.

Głośniki z czujnikiem systemowym L-Series firmy Notifier przesyłają komunikaty niezbędne do wygenerowania danego kodu ewakuacji, z różnymi opcjami, aby spełnić wymagania użytkownika. Ich 8-calowe głośniki z podwójnym zasilaniem zapewniają wysoką zrozumiałość i odpowiednią głośność dźwięku. Seria tych produktów zawiera również opcje montażu na ścianie i suficie. Te zaawansowane głośniki są idealne dla dużych magazynów, czy też obszarów o dużym zagęszczeniu osób lub wyjątkowo hałaśliwych.

Edwards wypuścił swoją platformę EST4 w 2019 roku jako „najlepszy dźwiękowy system ostrzegawczy”. Platforma przechowuje 250 komunikatów dźwiękowych do odtwarzania w dowolnej kolejności i obsługuje tysiące adresowalnych urządzeń, wskaźników zadziałania i urządzeń sterujących. Taka konfiguracja systemu zapewnia projektantom większą elastyczność w planowaniu realizacji scenariuszy awaryjnych, ponieważ zapewnia zaawansowaną, sieciową platformę sygnalizacji pożarowej i komunikacji w sytuacjach awaryjnych.

Stałe urządzenia gaśnicze mgłowe
Głównym problemem dla rozwijającej się branży ochrony przeciwpożarowej jest zrównoważony rozwój. Systemy tłumienia mgły wodnej, takie jak HI-FOG® firmy Marioff, gaszą pożary przy zużyciu znacznie mniejszej ilości wody niż tradycyjne systemy tryskaczowe. Woda utrzymywana jest pod bardzo wysokim ciśnieniem i jest uwalniana za pomocą specjalistycznych dysz i głowic zraszających. Mgła wodna jest w stanie dotrzeć do znacznie większej powierzchni, ponieważ jest rozproszona w małych kropelkach.

Systemy gaszenia przy użyciu mgły wodnej, takie jak HI-FOG®, oddziałują chłodząco na płomień i otoczenie, stanowią barierę dla promieniowania cieplnego i ograniczają dostęp tlenu do źródła ognia. Tego typu systemy są najczęściej używane w obszarach gdzie pracują ludzie lub w zastosowaniach, w których zagrożenie zalaniem wodą byłoby szkodliwe.

Innym niż systemy tryskaczowe sposobem gaszenia pożaru stosowanym w przemyśle są gazowe systemy gaśnicze. Gaszenie gazami zostało stworzone jako zamiennik urządzeń halonowych kilkadziesiąt lat temu. Obecnie systemy mgłowe mogą z powodzeniem zastąpić gazowe. Gaszenie gazem jest bezpieczniejsze dla atmosfery ziemskiej, ale niestety stwierdzono, że przyczynia się do globalnego ocieplenia. W rezultacie systemy gaśnicze mgłowe zyskują na popularności. Jedynie systemy ze środkiem gaśniczym na bazie wody są bezpieczniejsze, a jednocześnie tak samo skuteczne, jak inne rodzaje systemów.

Wszystko dobrze, ale... cyberbezpieczeństwo
W dzisiejszym połączonym świecie różnorodność dostępnych urządzeń zapewnia liczne punkty wejścia dla cyberataków. Nadszedł czas, aby twórcy i producenci oprogramowania zrozumieli luki w zabezpieczeniach systemu i ochronili swój produkt przed cyberatakami. Weryfikacja, czy systemy alarmowe spełniają odpowiednie standardy, może pomóc w zapewnieniu wydajności i niezawodności oprogramowania produktu w celu skrócenia przestojów produkcyjnych i złagodzenia zagrożeń cybernetycznych.

Żyjemy w połączonym świecie, a rozwój IoT będzie nadal przyspieszać innowacje w zakresie produktów bezpieczeństwa i ochrony życia, wspierając inteligentne miasta, systemy automatyzacji budynków komercyjnych, inteligentne domy i pomagając chronić infrastrukturę krytyczną. W erze cyfrowej żadna firma nie jest całkowicie bezpieczna przed atakami hakerów. Firmy muszą zrobić wszystko, co w ich mocy, aby odpowiednio przeszkolić pracowników w zakresie zagrożeń i zaprojektować produkty odporne na ryzyka występujące w świecie cybernetycznym.

Opracowano na podstawie:
1. https://firesystems.net/2020/01/05/technologies-in-the-fire-protection-industry/
2. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/global-fire-safety-systems-market-industry
3. https://new.abb.com/news/detail/31364/abb-takes-fire-protection-tothe-next-level-with-launch-of-new-hazard-detection-devices
4. https://www.ul.com/news/cyber-security-fire-protection-systems
Norbert Tuśnio