Развитие линейных дымовых извещателей: три технологических этапа

А ты для начала сравни цены и электропотребление между ИПДО и ну скажем WEB-камерой.

Камеру они уже вставили. Да и разница эта на фоне цены того же "Боша" грошовая. Подумаешь, 5 баксов противу 300 евриков, ха! А потребление - что? Кто сказал, что оно должно быть малым или сверхмалым? Питаемся-то не по шлейфу! Сколько надо для работы, столько и будет.

нужна будет еще и оптика с толстой призмой и длиннофокусным макро объективном.

Зачем тебе призма, если решёточку дифракционную можно воткнуть? А хучь бы и призмочка, и её, и объектив в линейнике обеспечить не вопрос.

3. Один приемник с широкоугольной видеокамерой может одновременно контролировать в адресном режиме до 7 излучателей в секторе до 80 град.,

Звучит кэш красиво, если только в этом самом секторе нет никаких ни конструкций, ни предметов, ну полный кругозор. Правда, нафига ж при таком раскладе 7 излучателей, неясно.

Кроме того, конструкция излучателей и приемника в виде вращающейся сферы,

А, кстати, что это за извещатель? Чей это он таковский, который на рисуночке, название у него есть же? Интересно. И почём, тоже.

по поводу применяемой оптики - пропускающей без ослабления УФ

Почему без ослабления? В приёмнике коэффициент ослабления учтён. оптика, в натуре, пластиковая. Вот только: почему у Сименса выбран не УФ, а просто Ф, точнее, даже, B-color?

Дык ещё раз вопрос. Почему бы в линейном одно- или двухпозиционном извещателе не реализовать ограниченный возможностями (и задачами) спектрометрик? Габариты, как уже ясно, мимо, цена тоже получается не аф-фигенно страшная. Посмотрел я тут предложения рынка в спектрометрии. У ряда продуктов цены, канэш, неслабые, но это малошумящие схемы, с охлаждаемыми сенсорами, рамановские спектры, широкий диапазон и т.п. примочки. Нам-то так много не надо, попроще чего сойдёт, типа простенького спектрофотометра, с диапазоном измерений 500-1200 нм, скажем, да? Цену можно уложить грин в 300, более-менее. А зато какая селективность должна бы получиться, ай-яй-яй :-))).

Хотелось бы мнение ФПБ_Зайцева узнать, как специалиста широко эрудированного и теоретико-физически подкованного. Потому что, при отсутствии финансовых и технологических препятствий, наверное, тут в физике дымов какая-нить закавыка, которую я, по слабости своих познаний, не замечаю. Без подстёба.

А потребление - что? Кто сказал, что оно должно быть малым или сверхмалым? Питаемся-то не по шлейфу! Сколько надо для работы, столько и будет.

А с автономным временем работы в 24 часам от ИБП что будешь делать?

Вот только: почему у Сименса выбран не УФ, а просто Ф, точнее, даже, B-color?

А ты попробуй позагорать в теплице :)) - тогда и поймешь почему blue а не выше.

Ну и за одно поймешь - сколько будет стоить длиннофокусная кварцевая, но не как не пластмассовая оптика - под ultraviolet.

;)

А с автономным временем работы в 24 часам от ИБП что будешь делать?

Да ничего особенного - бэттери-паки подключу дополнительно. Прям как щас :-). А по надобности дополнительно фотовольтаику ;-).

А ты попробуй позагорать в теплице :)) - тогда и поймешь почему blue а не выше.

У Непохова в статье описан УФ-канал обнаружения мелких частиц. Прибегая к методу аналогии, предполагаем, что в патенте Сименса для той же цели служит синий свет. Внимание, вопрос: почему так?

длиннофокусная кварцевая, но не как не пластмассовая оптика - под ultraviolet.

Почему? Я бы сказал, что на фотографии извещателя чётко видна именно что пластмассовая. А вот никакой-такой кварцевой там нет точно! Но это всё так, финтифлюшки. Что насчёт спектрофотометра?

Что насчёт спектрофотометра?

А что насчет, ты же не просто спектрофотометр хочешь "построить".

А построить именно что ИПДЛ, т.е. построить фактически телескоп с спектрометром в одном флаконе!

Ну а на базе скольких мегапиксельной КМОП матрицы будет этот телескоп?

Почитай ради интереса тут, ну а затем прикинь стоимость всего этого.

Ну а побаловаться с WEB камерой и "дифракционной пластиной" можешь сам вот так

;

Ты, Вадим, куда-то сильно в сторону смотришь. Зачем тебе звёзды? И зачем там сикоки-та мегапиксельная матрица, если нам всего-то ослабление луча в непрерывном участке спектра (а не в двух узеньких полосках) надо измерить, сравнить с моделью, и выдать результат. С учётом того, что спектры поглощения углеродных, азотных и иных соединений, образующихся при горении твёрдых, жидких и газообразных горючих материалов, давно известны, и притом, что луч способен обеспечить достаточную засветку приёмной матрицы в реальном времени. По-моему, задача не так, чтобы очень уж фундаментальная. Однако, мне интересно мнение ФПБ, уже написал, почему; у Игоря Геннадьевича не знаю, есть ли таковое по сути идейки, если есть, то тоже интересно бы почитать; у bvv, скорее, нету: как я понимаю, ему это направление вообще не очень интересно, по тем или иным причинам. Но ФПБ делся: не иначе, очередную статью пробивает, или, может, что-нить дегустирует: как-никак, дата подходящая :-))).

Уважаемые господа, оевидно в качестве примера линейного извещателя 3-го поколения представлен OSID - разработка австралийской компании Xtralis, которая выпускает аспирационники VESDA, каторая вместе с ICAM недавно вошла в корпорацию Ханивелл.

Про OSID уже была информация фрагментарно в нескольких статьях, вот например

http://www.security-bridge.com/biblioteka/stati_po_bezopasnosti/dvuhdiapazonnye_tehnologii_v_pozharnyh_izvewatelyah/

Излучение УФ ближайшее, на 400 нм, так что особых проблем с пропусканием не должно быть.

Корреляция возникает при прохождении через аэрозоль с крупными частицами, вот например, прохождение через тестовую аэрозоль для дымовых, тепловых и СО-газовых извещателей, коэффициент корреляции 0,999. А расхождение по затуханию в УФ и ИК диапазонах в 1,5 - 2 раза позволяет идентифицировать дым.

в качестве примера линейного извещателя 3-го поколения представлен OSID

Ммм-да уж. Теперь точно - Спецлабы с Вокордами - отдыхают по части видеоаналитики!

Ну а мы, читаем даташит, начинаем потихоньку улыбаться:

Ну про "ультрафиолет" ~400 нм и про "инфракрас" ~850 нм я даже заикаться не буду, т.к. есть и более веселые вещи:

A CMOS imaging chip with many pixels (just as used in a digital camera) is used

rather than a single photo-diode, providing:

- Multiple source capability (i.e. several beams into a single receiver)

- Automatic alignment and movement tracking by software only

- Location of the smoke in a large space

When the unit is first started up the software has no knowledge of exactly where in the picture frame any Emitters might appear; so it begins a search. The CMOS video imaging chip used has a few hundreds of thousands of pixels to search, and each Emitter flashes for less than 1/1,000th of the time, so finding an Emitter (and there may up to 7 in the view) is challenging. This is made more difficult by the fact that there may well be many other bright and varying light sources in the picture. In one example demonstration we have conducted the room was lit by chandeliers each holding dozens of fluorescent light bulbs, each flickering on and off faster than the human eye can see. Fortunately, imaging chips are available that can operate at high speed, and they can be re-programmed in real time to capture only partial frames even faster. In that way, the system can first identify candidate light sources that might be Emitters and then examine them closely to determine if they have the right timing characteristics to be definitely identified as the wanted sources.

Машинный перевод от товарища Гугул:

Микросхема изображения CMOS с большим количеством пикселей (так же, как используется в цифровой камере) используется

а не одного фотодиода, обеспечивая:

- Способность нескольких источников (то есть несколько пучков в один приемник)

- Автоматическое выравнивание и слежение за движением с помощью программного обеспечения только

- Местонахождение дыма в большом пространстве

Когда устройство сначала запускается программное обеспечение не знает точно, где в картинной рамки могут появиться любые излучатели; поэтому она начинает поиск. Чип видео изображения CMOS используется имеет несколько сотен тысяч пикселей для поиска, и каждый Emitter мигает менее 1/1000-времени, так что найти эмиттером (и могут до 7 в представлении) является сложной задачей. Это стало более трудным фактом, что вполне может быть много других ярких и различные источники света в картине. В одном примере демонстрации мы провели в комнате был освещен люстрами каждая из которых содержит несколько десятков люминесцентных ламп, каждая из мерцающих и выключается быстрее, чем человеческий глаз может видеть. К счастью, чипы обработки изображений доступны, которые могут работать с высокой скоростью, и они могут быть повторно запрограммированы в режиме реального времени, чтобы захватить только частичные кадры еще быстрее. Таким образом, система может сначала определить источники света кандидатов, которые могут быть излучателями и затем изучить их внимательно, чтобы определить, есть ли у них право временные характеристики, чтобы быть окончательно определены в качестве разыскиваемых источников.

Читаем далее:

With the exception of the field wiring termination card, the OSID Imager optics and electronics are fully housed within a ball that can be moved to pre-align the device. A flat flex cable links the electronics to the termination card. The optics is internally sealed in a moisture proof tube, equipped with an optional heater to prevent condensation forming on the outer surface in humid / cold condensing environments.

The Imager is fitted with a CCTV type lens that has been selected for minimum dispersion for UV and IR wavelengths (i.e. the focal length of the lens for both wavelengths are nearly identical) and for good temperature response characteristics.

The Imager is also fitted with a dyed glass filter, designed to be almost opaque to all but the 2 wavelengths of interest. This contributes to the systems ability to work in a wide range of lighting conditions, including a full sunlit scene, and in strong artificial lighting including flickering sources like mercury vapor lamps.

Переводим:

За исключением терминации карты поля проводки, то OSID тепловизора оптика и электроника полностью размещается внутри шара, который можно переместить в предварительно выровнять устройство. Плоский гибкий кабель соединяет электронику с терминаторов. Оптика внутренне запечатанное в влагостойкого трубке, оборудован дополнительным нагревателем для предотвращения образования конденсата на внешней поверхности во влажных средах / холодной конденсации.

Imager оснащена объективом типа CCTV, который был выбран для минимальной дисперсии для УФ и ИК длинах волн (то есть фокусное расстояние объектива для обеих длинах волн почти идентичны), и для хороших характеристик отклика температуры.

Тепловизор также оснащен окрашенным стеклянным фильтром, предназначенный, чтобы быть практически непрозрачной для всех, кроме 2-х длин волн, представляющих интерес. Это способствует способности системы работать в широком диапазоне условий освещения, в том числе полной освещенной солнцем сцене, и в сильном искусственном освещении, включая мерцающих источников, таких как ртутными лампами.

И всё это, на некой камере с мегапиксельным сенсором КМОП, да поди еще и со скользящим затвором и с оптикой от СИСИТИВИ накрытой неким чудо оптическим режекторным фильтром, ну-ну!

OSID - разработка австралийской компании Xtralis,

Угу, ясно. Я-то думал, по серости своей, что OSID - это просто причисление к классу извещателей, если можно так выразиться. Оказывается, это конкретный извещатель.

камере с мегапиксельным сенсором КМОП,

The CMOS video imaging chip used has a few hundreds of thousands of pixels

Это, по-моему, не о мега-пикселях :-).

dyed glass filter, designed to be almost opaque to all but the 2 wavelengths of interest.

А вот это, кста, интересно в свете фильтрации красной и синей полос. Это ж полосовой фильтр получается, а не режектор. И чего тебя так поразило в его спецификации?

Когда этот OSID привезли к нам в 2013 году на МИПС, его никто и не заметил. В тот год главным подарком, т.е. победителем в номинации "Пожарная безопасность" победил Сименс со своим двухпозиционным ИПДОТ, который у них в серийном производстве уже был с 2007 года.

Принцип работы давно всем понятен - сравнение уровней сигнала в зоне прямого и бокового рассеяния. Через квадрат отношения определяется диаметр частиц.

А вот на OSID кроме двух посетителей никто внимание не обратил. Один из них Баканов В.В., второй Неплохов И.Г. Меня в тот год там не было, но я чуть раньше о нем успел тоже кое-что написать в третьей части трилогии про чувствительность ИП к дыму и всякой гадости (№5 АБ 2012). Мы все трое знали о том, что Xtralis планирует его к нам привезти.

А теперь небольшое отступление.

У меня есть два приятеля в Эрмитаже. Один это зам Пиотровского по безопасности, а второй это такой же зам., но еще и главный инженер. Первый отвечает по организационным мероприятиям, второй за все технические вопросы. Более того, второй еще помимо всего прочего возглавляет какой-то комитет или комиссию при Минкульте по части организации сохранности музейных ценностей. Мужик он умный, это у него не отнять. На нем и батареи отопления, и двери с окнами и коврами, и весь спектр нашего добра.

На осенней питерской выставке он как всегда выполнял роль председателя оценочной комиссии. Как раз закончилось заседание, пора ехать в кабак, где будет меропринятие, и тут с ним морда к морде встречаюсь. Сразу вопрос- а что ты нормальное и нужное мне видел. Я спросил про OSID -знает ли он что это такое. Оказывается нет. Тут и Игорь Геннадьевич был рядом. Мы ему в два смычка в двух словах на пальцаха постарались рассказать о нем. Живой этот OSID был насколько я помню только у Армо. Завели, показали. Он загорелся. Ему оказывается именно такое очень нужно на новые площади в здании Генерального Штаба, что как раз напротив основного здания Эрмитажа. Позвали шефа от Армо, он ему поставил задачу по демонстрации и опробированию OSIDа непосредственно на выставочных площадях, там оказывается есть проблемы, которые только эта фиговина может легко решить. Если будет интересно, я могу позвонить и узнать результаты этих "экскриментов".

Передатчики, которых может быть до семи, по радиоканалу синхронизируются с общим приемником, так чтобы не мешать друг другу. Поскольку передатчики могут работать от своих батареек до 5 лет, то их при не желании особо напрягаться можно крепить на двухсторонний скотч. Приемник, насколько я понял, тоже может работать от батареек, но если это не так, то не буду спорить.

Действительно, как тут неоднократно отмечалось, у линейников есть проблемы с препятствиями. А теперь, представьте себе большие залы, в которых размещаются временные экспозиции всякой живописи (все наверное помнят Ю.Никулина, продающего эту живопись на рынке).

Задача Эрмитажа в ближайшие пять-семь лет перейти от постоянных экспозиций к временным. Вот еще чуть-чуть разберутся с фондохранилищем, и до 90% площадей будет использовано под временные экспозиции. ИПДОТы не везде повесишь, традиционные линейники каждый раз при смене экспозиции ставить очень не эффективно. А вот OSID или нечто похожее тут будут не заменимы. Побыстрее бы получить практические результаты его применения.

Насчет спектрофотометра. Вопрос видел, но я нашел себе занятие в виде перестройки своего "пьяного" павильона (4х7 м), где у меня стоял теннисный стол. Играть теперь некому, поэтому я его перестраиваю в большую отдельностоящую гостиную. После работ есть приходится лежа, ни спина, ни ноги это не приветствуют. Вот сейчас собрался силами.

Спектрофотометр или спектрограф интересен там, где могут быть разные спектральные составляющие или нужно найти что-то новое. А если у нас изначально известны спектральные составляющие от излучателей, более того, мы их может между собой чередовать по заранее известному закону.

Можно, конечно, измерять уровень другой спектральной составляющей - углерода. Но в этом случае он должен гореть, т.е. что-то излучать. Холодный дым от тлеющего очага вряд ли может быть индикатором, а сам очаг на первоначальном этапе развития пожара может быть визуально скрыт от приемной части такого дорого прибора тем же шкафом или занавеской.

Буквально сегодня получил письмо от коллег из Ростова на Дону "Метроспецтехника". Они все-таки добили очень интересный эффект в своем ИПДОТ, сделанном по схеме линейника, в виде фазовой модуляции лучей от трех пар излучателей при обнаружении дыма. Это у них уже начинает проявляться при оптической плотности 0,001 дБ/м. Но они говорят о 100% вероятности обнаружения при 0,01 дБ/м. Кого заинтересует, может зайти на их сайт там есть пара статей про этот ИП. Любопытно и интересно на мой взгляд. А начиналось всё из ерунды.

Это ж полосовой фильтр получается, а не режектор.

Полосовой - это когда тебе нужно из широкого спектра выделить один узки, а вот когда тебе в широком нужно подавить середину - то это какой? ;-)

Это, по-моему, не о мега-пикселях :-).

А тогда по твоему о чем?

И чего тебя так поразило в его спецификации?

Да хотя бы вот это:

Таким образом, система может сначала определить источники света кандидатов, которые могут быть излучателями и затем изучить их внимательно, чтобы определить, есть ли у них право временные характеристики, чтобы быть окончательно определены в качестве разыскиваемых источников.

Ты хоть понял, как эта рсфуфыренная хня работать будет?

Понял, что из всего массива мега пикселей матрицы, она после калибровки будет сканировать бай Бог 14, а то и вообще только 7 паттернов, да и то в паттерне будет сканировать только субпикселы R и B.

А понял то, что при таком раскладе, она мало чем будет отличаться, а в плане чувствительности еще и проигрывать тому, если бы ты в обычные ИПДЛ просто затолкал по два светодиода R & B, ну а в приемной части установил бы два фотодиода просто накрытых дешевыми селективными оптическими фильтрами R & B, ну а затем эти семь (а то и более) приемных ИПДЛ установил бы в одной куче "веером", ну а 7 передающих раскидал бы по залу?