Высокотехнологичные датчики выявляют потенциальные лесные пожары до того, как они загорятся

Датчик, который может «понюхать» химические условия, созревшие для лесных пожаров, прикреплен к солнечной панели в лаборатории Oregon Hazards Lab Университета Орегона в Юджине. Фото предоставлено N5 Sensors

Небольшие недорогие датчики — размером с коробку для завтрака, подвешенные на фонарных столбах и в других местах — проходят испытания в сообществах , подверженных лесным пожарам, в качестве потенциального нового инструмента раннего предупреждения.

• Датчики «чувствуют запах» химических компонентов огня до того, как он загорится, чего не могут дроны, спутники и другие средства визуального наблюдения.

Ведущие новости: Министерство внутренней безопасности США (DHS) развернуло несколько сотен пожарных датчиков в нескольких подходящих местах — совсем недавно в Окленде, штат Калифорния, — где городские дома сталкиваются с дикой природой.

• Сенсоры постоянно передают обонятельную информацию и отправляют предупреждение, когда чувствуют что-то неладное.
• «Мы рассматриваем летучие органические соединения и газы», ​​— говорит Джефф Бут, руководитель Технологического центра датчиков и платформ в Управлении науки и технологий Министерства внутренней безопасности. «Это , двуокись углерода и закись азота, двуокись серы, твердые частицы».
• Хотя полевые испытания находятся в зачаточном состоянии, «пока технология выглядит многообещающе», — сказал Бут Axios.

На каком этапе находятся испытания: датчики от двух поставщиков проходят испытания как в условиях контролируемого горения, так и в реальных условиях в Вирджинии, Орегоне, Вашингтоне, Калифорнии и Канаде (хотя датчики в Квебеке не были установлены достаточно рано, чтобы доказать свою стойкость к текущим пожарам). .

• Окленд установил 10 датчиков в мае и планирует тестировать их в течение двух лет.
• Округ Санта-Клара в Калифорнии только что подписал контракт с N5 Sensors — одним из поставщиков DHS — для их развертывания.
• Одна из целей программы — протестировать датчики при любых погодных условиях в стратегически важных точках на границе дикой местности и города.

Что они говорят: датчики «буквально в 1000 раз более чувствительны, чем датчики дыма, которые сейчас есть в вашем доме», — говорит Бут Axios.

• Они также «крайне отличаются от обычных датчиков», которые являются оптическими и обычно размещаются на пожарной вышке, самолете или спутнике.
• Бут говорит, что хотя это и полезно, «к этому моменту вы смотрите на огонь. Мы пытаемся добраться до точки воспламенения».

Пример из практики: в округе Гилпин, штат Колорадо, к западу от Денвера, местная пожарная служба протестировала датчики N5 во время предписанного зимнего пала.

• Когда ночью произошла непредвиденная вспышка, датчики обнаружили проблему и уведомили пожарную службу — «за 37 минут до первого звонка в службу экстренной помощи», — сказал Бут.
• Аналогичная ситуация произошла в Канаде до момента фактического возгорания.
• «Если мы сможем получать уведомления властей в максимально сжатые сроки, то мы надеемся предотвратить некоторые катастрофические пожары в будущем», — сказал Бут.

Как это работает: система N5 использует сеть стационарных датчиков, которые могут быть размещены на опоре или светофоре и «искать самые ранние признаки возгорания», — говорит Абхишек Мотайед, генеральный директор N5 Sensors.

• При обнаружении датчик отправляет электронное письмо или текстовое уведомление заранее запрограммированному контакту.
• «Эти системы не основаны на камерах и могут работать в любых условиях, например, во время ливня или во время, когда дым от пожара блокирует видимость камер», — говорит Мотайед Axios.
• Датчики ищут множество химических веществ, дыма и твердых частиц в воздухе, а также другие условия. «Мы объединяем все это, чтобы точно прогнозировать возгорание», — сказал Мотайед.

Затем  «мы делаем еще один шаг вперед», собирая данные с нескольких датчиков, чтобы отслеживать, как может двигаться огонь, добавил он.

• «В будущем мы сможем обеспечить возможность обнаружения химической опасности», — сказал Мотайед. «Если произошел разлив химикатов, вы можете определить, где происходит разлив».
• В число клиентов входят коммунальные предприятия, местные органы власти, фермеры и владельцы ранчо — даже винодельни, поскольку огонь и дым могут уничтожить урожай винограда.

• Сами датчики стоят от 2000 до 2500 долларов, но клиенты также должны платить за постоянный мониторинг.

Да, но: к недостаткам относится высокий уровень ложных срабатываний, что вызывает разочарование у пожарных. (DHS говорит, что работает над этим.)

• Существует также «серьезная проблема, связанная с потребностью в человеческой силе или сложных методах, таких как автономные вертолеты для первоначального развертывания», согласно академическому обзору, опубликованному в прошлом году в журнале Sustainability .
• «Эта задача может быстро превратиться в непреодолимое препятствие, когда целевая местность удалена, обширна и враждебна».

Другая сторона: « В красные дни высокой опасности возгораний, пожарные хотят знать о каждом предупреждении и хотят получать все уведомления», — говорит Бут. «Потому что они на самом деле закрыли разрешения на кемпинг и костры, и хотят знать о всех нарушениях запретов».

Общая картина: условия «пожарной погоды» становятся все более распространенными в США, в то время как беспрецедентные лесные пожары в Канаде несут грязный воздух по всему Среднему Западу — и продолжают досаждать Нью-Йорку, Вашингтону, округ Колумбия, и за его пределами.

• По данным DHS, в США вспыхивает 60 000 лесных пожаров в год, сжигая миллионы акров земли .
• «Сезон пожаров подобен часу пик — его больше нет. Он просто продолжается посточнно», — говорит Бут.

Найдите датчик: датчики лесного пожара размером с коробку для завтрака были установлены на фонарных столбах в нескольких населенных пунктах США. Фотографии предоставлены N5 Technologies

Предыстория: DHS в сотрудничестве с Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям приступила к проекту пожарных датчиков после успешных пятилетних усилий по тестированию и развертыванию датчиков затопления, многие из которых были в Техасе.

Что дальше: датчики пожара и затопления могут когда-нибудь работать вместе с навигационной системой вашего автомобиля, чтобы предупреждать вас об опасностях во время вождения, как продемонстрировали DHS и FEMA на этой неделе.

• И коммерческих приложений может быть достаточно. «Перемотаем вперед, скажем, на 10 лет», — сказал Бут. «Если бы мы смогли миниатюризировать их — что мы можем сделать — и поместить их в ваш дверной звонок и вашу домашнюю камеру безопасности, возможно, ваша страховая компания предоставила бы вам скидку».
• Или технология может быть встроена в наручные часы, чтобы «человек стал мобильным датчиком».
• «Если бы у нас была такая сеть, насколько лучше мы были бы готовы выявлять потенциальные пожары?» — спрашивает Бут.