Розроблено метод оперативного частотно-часового подання флуктуацій параметрів газового середовища на ранній стадії пожежі в приміщеннях. Теоретична база методу базується на передачі порушень рівноважного стану газовим середовищем у зону чутливих сенсорів, при цьому осередок займання розглядається у вигляді рухомого джерела збурень параметрів. Відмінними рисами методу є порівняльна простота та використання даних у поточному часі.Розроблено метод оперативного виявлення небезпечної забрудненості атмосфери міст, який базується на динамічних мірах рекурентності (повторюваності) станів вектора концентрацій забруднень. Новий науковий результат полягає в використанні нетрадиційної модифікації відомих мір рекурентності, що базується на динамічному віконному усередненні поточної рекурентності станів концентрації атмосферних забруднень. Один тип вікна має наростаючу в реальному часі вимірювань ширину. Інший тип використовує рухоме в часі вимірювань вікно прихованих дестабілізуючих факторів, що впливають на поточну концентрацію забруднень в пункті контролю. При цьому наголошується, що немає потреби враховувати традиційні метеорологічні чи інші умови у разі виявлення небезпечного забруднення атмосфери. Розроблений метод надає можливість оперативно виявляти не тільки явні, але і приховані небезпечні забруднення повітряного басейну міст і підвищувати тим самим результативність і своєчасність заходів щодо зниження шкідливого впливу забруднень атмосфери на населення і навколишнє середовище. При експериментальній перевірці методу в якості небезпечного забруднювача розглядався двоокис азоту. Експериментально встановлено, що динаміка концентрації двоокису азоту в атмосфері типової міської конфігурації має фрактальну структуру, що залежить від місць контролю забруднення. У цьому випадку для структур є характерною наявність елементів періодичної та екстремальної топологій тз різкими змінами динаміки. Встановлено, що модифіковані міри характеризують особливості конкретних структур і надає можливість виявляти не тільки явні, але й приховані небезпеки забруднення атмосфери. В даному експерименті динаміка модифікованих мір змінюється від нуля до 0,78 од. Показано, що максимальні значення мір належать інтервалу спостереження, який визначається 12 - 36 відліками. Встановлено, що в розглянутих пунктах контролю поточні концентрації двоокису азоту перевищували граничні концентрації в 2,75 - 4,5 разу, а допустимі максимально разові концентрації - в 1,3 - 2,1 разу. Визначено, що різкі зміни в динаміці модифікованих мір можуть слугувати індикатором не тільки явної, а й прихованої небезпечної забрудненості атмосфери міст. Методи обчислення рекурентних діаграм на підставі вимірювання динаміки вектора станів у фазовому просторі на даний час широко використовуються для візуального та кількісного аналізу поведінки складних динамічних систем різної сфери. Однак ці методи, володіючи високими потенційними можливостями, не можуть безпосередньо використовуватися для оперативного обчислення рекурентних діаграм у реальному темпі вимірювань вектора станів з урахуванням нерегулярності вимірювань. Однією з причин цього є відсутність методу, здатного оперативно та досить достовірно відображати рекурентні стани реальних систем в рекурентних діаграмах у разі нерегулярних вимірів вектора станів. Запропоновано метод оперативного обчислення рекурентних діаграм за нерегулярних вимірів, заснований на науковому аналізі причин низької достовірності та неможливості оперативного обчислення рекурентних діаграм, а також пошуку та обгрунтуванні конструктивних методів їх усунення. До таких методів належать: поточне обчислення рекурентних діаграм; удосконалення фазового простору за рахунок введення операції скалярного добутку для векторів станів; адаптація порога рекурентності до результатів вимірювань. Процес поточного обчислення рекурентних діаграм засновано на використанні тільки поточних і попередніх вимірювань вектора станів системи. У запропонованому вдосконаленому фазовому просторі вдається узгодити 2 ключові чинники низької достовірності відображення рекурентних станів у діаграмах, пов'язаних із невизначеністю норми та порога рекурентності. Це надало можливість запропонувати метод адаптації порога для конічних областей рекурентності. У цьому випадку для забезпечення достовірного відображення рекурентних станів в діаграмах за умов нерегулярних вимірів вектора станів запропоновано використовувати під час обчислення 2 адаптивних порога з різними кутовими параметрами конусів рекурентності. Працездатність запропонованого оперативного методу обчислення рекурентних діаграм підтверджено та проілюстровано на прикладі нерегулярних вимірювань реальної динаміки вектора станів небезпечної забрудненості міської атмосфери.Методи обчислення рекурентних діаграм на підставі вимірювання динаміки вектора станів у фазовому просторі на даний час широко використовуються для візуального та кількісного аналізу поведінки складних динамічних систем різної сфери. Однак ці методи, володіючи високими потенційними можливостями, не можуть безпосередньо використовуватися для оперативного обчислення рекурентних діаграм у реальному темпі вимірювань вектора станів з урахуванням нерегулярності вимірювань. Однією з причин цього є відсутність методу, здатного оперативно та досить достовірно відображати рекурентні стани реальних систем в рекурентних діаграмах у разі нерегулярних вимірів вектора станів. Запропоновано метод оперативного обчислення рекурентних діаграм за нерегулярних вимірів, заснований на науковому аналізі причин низької достовірності та неможливості оперативного обчислення рекурентних діаграм, а також пошуку та обгрунтуванні конструктивних методів їх усунення. До таких методів належать: поточне обчислення рекурентних діаграм; удосконалення фазового простору за рахунок введення операції скалярного добутку для векторів станів; адаптація порога рекурентності до результатів вимірювань. Процес поточного обчислення рекурентних діаграм засновано на використанні тільки поточних і попередніх вимірювань вектора станів системи. У запропонованому вдосконаленому фазовому просторі вдається узгодити 2 ключові чинники низької достовірності відображення рекурентних станів у діаграмах, пов'язаних із невизначеністю норми та порога рекурентності. Це надало можливість запропонувати метод адаптації порога для конічних областей рекурентності. У цьому випадку для забезпечення достовірного відображення рекурентних станів в діаграмах за умов нерегулярних вимірів вектора станів запропоновано використовувати під час обчислення 2 адаптивних порога з різними кутовими параметрами конусів рекурентності. Працездатність запропонованого оперативного методу обчислення рекурентних діаграм підтверджено та проілюстровано на прикладі нерегулярних вимірювань реальної динаміки вектора станів небезпечної забрудненості міської атмосфери.A method for operational forecasting of fires is proposed that enables the sequential implementation of five procedures. The method development is necessary to predict early fires in premises in order to take measures to prevent them from escalating into an uncontrolled combustion phase - a fire. As a result of research, it was found that a short-term forecast of the recurrence of increments of the air conditions by one step, based on the current measure of recurrence, is an effective indicator of early fires in premises. At the same time, it was found that before the moment of ignition of the material, the state of the air environment is characterized by dynamic stability, which is described by an irregular and time-dependent random change in the recurrence of the states of the vector of current increments of the state of the air environment. The values of the indicated levels of recurrence of the state increments are determined by the probability levels of 0,67 and 0,1, respectively. The probability of recurrence of state increments of 0,67 is characteristic of a larger number of measured states. When the material is ignited, the dynamics of the probability of recurrence of state increments change abruptly. There is a transition from two to one level of recurrence, close to zero probability - the loss of dynamic stability (in the region of count 250). Further dynamics are characterized by the appearance of separate random recurrent increments corresponding to the instability of the air environment in the premises. In the course of the experiment, it was found that the accuracy of predicting a fire by the proposed method ranges from 4,48 % to 12,79 %, which generally indicates its efficiency. The obtained data prove useful in the development of new systems that early warn of fire in premises, as well as in the modernization of existing systems and means of fire protection of premises.

  Повний текст PDF - 646.896 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"